IBM中小企业N3300容灾数据保护解决方案((方案版)

经济有效的统一融合存储方案中国核工程公司河北分公司

上海致达信息产业股份有限公司

第一章 前言

随着信息技术的不断发展，近年来在世界范围内掀起了兴建网络环境、传播数据信息的热潮。随着计算机存储信息量的不断增长，数据备份和灾难恢复就成为引人关注的话题。

企业最为宝贵的财富就是数据，要保证企业业务持续的运作和成功，就要保护基于计算机的信息。人为的错误，硬盘的损毁、电脑病毒、自然灾难等等都有可能造成数据的丢失，给企业造成无可估量的损失。对于金融和证券系统，由于行业自身的特殊性，计算机系统业务数据丢失更是一场大灾难，会导致系统文件、客户资料、业务数据的丢失，业务将难以正常进行。这时，最关键的问题在于如何尽快恢复计算机系统，使其能正常运行。

由于数据备份所占有的重要地位，它已经成为计算机领域里相对独立的分支机构。一般来说，各种操作系统所附带的备份程序都有着这样或那样的缺陷，所以若想对数据进行可靠的备份，必须选择专门的备份软、硬件，并制定相应的备份及恢复方案。在发达国家，几乎每一个网络都会配置专用的外部存储设备，而这些设备也确实在不少灾难性的数据丢失事故中发挥了扭转乾坤的作用。计算机界往往会用服务器和数据备份设备(如磁带机)的连接率，即一百台服务器中有多少配置了数据备份设备，来作为评价备份普及程度和对网络数据安全程度的一个重要衡量指标。如果每一台服务器或每一个局域网络都配置了数据备份设备以及相应的备份软件，那么无论网络硬件还是软件出了问题，都能够很轻松地恢复。

本方案正是我们经过了对软、硬件产品的综合考察，对各种备份方案的深入分析而提出的。我们希望能为贵公司数据保护系统的建设尽绵薄之力，向贵公司提供完备、智能化、易管理的数据备份环境，简洁、可靠的灾难恢复机制。

第二章 项目概述

2.1 公司简介

中国核电工程有限公司总部位于北京，隶属于中核集团，是我国大型商用核电站、核化工、核三废治理等工程自主设计以及核安全评审的开拓者，是我国核电站工程总承包的主力军。

中国核电工程有限公司河北分公司，由核工业第四研究设计院中与核电相关部门及技术骨干重组而成，于2008年元月成立，主要从事核电站、核反应堆、核化工、核技术应用、实物保护和火力发电等工程的设计咨询业务。

分公司技术力量雄厚，专业齐全，拥有从事核电工程、核工程、电力工程及其他工业设计专业20多个。分公司下设设计管理部、科技质量部、人力资源部、综合办公室、财务部、核电工艺所、电气自动化所、建筑结构所和工程经济中心。目前总人数235人，其中研究员级高级工程师13人、高级工程师58人、工程师58人，助理工程师54人，各类国家注册人员44人。

分公司技术装备先进，全公司已建设企业级信息化办公平台，并实现PDMS三维设计等大型设计软件的应用，实现办公管理的科学化、现代化。在工程设计和科研开发中也广泛应用计算机进行辅助设计与管理，并引进了一批专业应用软件。

分公司成立以来，更加注重新技术的开发和高科技人才的培养，尊重人才，以人为本，制定了一套完整的培训和考核体系，力求让每位员工最大限度的实现自我价值；同时，关注员工的生命安全和健康，为员工营造舒适、温馨的工作和生活环境。本着用事业造就人才，用环境凝聚人才，用机制激励人才，用制度保障人才的管理理念，坚持任人惟贤、惟才是举，让各类人才都拥有广阔的发展空间。

2.2 现状分析

数据存储和存储模式大致分为DAS（直接连接存储，Direct Attached Storage）、NAS（网

络连接存储，Network Attached Storage）和SAN（存储区域网络，Storage Area Network）。

有可能出现的故障：

物理故障

物理故障是指造成系统无法正常运行的软硬件损坏。如操作系统故障、应用程序损坏、

硬盘故障、主机故障等。常见的几种物理故障包括：

操作系统故障：非法指令造成的系统崩溃，系统文件被破坏导致无法重启。

应用程序损坏：缺少文件或程序本身不完善导致程序无法运行。

整机损坏：由于掉电、火灾、地震等造成设备无法运行。

硬盘故障：硬盘是精密的机电设备，安装时的无意磕碰、掉电、电流突然波动等原

因都有可能造成设备无法运行。

网络设备故障：传输距离过长、设备添加与移动、传输介质的质量问题和 老化都有可能造成故障。

逻辑故障

逻辑故障包括两种，第一是系统能够正常运行，但实际已经有部分损坏，如数据文件丢

失，程序丢失等。第二种是系统本身虽然完好无损，可是系统中的部分数据是错误的。

常见的几种逻辑故障包括：

数据不完整：系统缺少完成业务所必须的数据。

数据不一致：系统数据是完全的，但不符合逻辑关系。

数据错误：系统数据是完全的，也符合逻辑关系，但数据是错误的。

逻辑故障隐蔽性强，往往带有巨大的破坏性，并造成不可估算的损失。

2.3 需求分析

考虑中国核电工程有限公司河北分公司业务现状、管理体制、经营水平和人力资源状况等实际情况的基础上，我们认真分析了中国核电工程有限公司河北分公司存储网络项目的未来发展规划，以及该该行业网络系统存贮基础的建设，认为存储系统的建设应着眼于提高存储的技术水平，有计划、分阶段地实现具备完善备份和容灾系统的存储业务平台。

我们针对中国核电工程有限公司河北分公司的要求及网络状况，认为首先需要解决数据存储的系统多样性和零散性，建议采用智能化的海量存储及利用。

使用智能化的高速海量存储系统，可以提供足够的数据存储空间，采用冗余硬件、RAID 技术以及动态备用磁盘提供高数据完整性，存储系统本身的高速缓存CACHE功能提高数据的读写速度，从而增强系统处理交易的总体性能。

提供高可靠性的数据存放，通过存储系统的可靠性设计以及磁盘镜像、RAID技术，保证存储介质内数据的可靠性。

较高的外部共享磁盘容量，存储设备的最大磁盘容量都可达到几十个TB。根据存储数据量需求，可配置可用容量,供数据存储使用，随着数据量增大，将来可以扩充磁盘数目增加容量。

可在以后的升级系统上继续使用，做到很好的投资保护。选用产品支持连接多平台主机系统（包括SUN、IBM、SGI、DEC、LINUX、WINDOWS等），充分适应将来主机升级到更高档次服务器、或增加新的主机平台系统,对于存储系统的要求，避免了系统升级时需要重新购买存储设备的投资。

高效而可靠的磁盘阵列和备份系统，利用SAN的特点实现高速安全的数据备份，保证恢复数据的可用性和完整性，并可用于将来建立远程灾难备份中心，实现数据异地备份。在发生灾难事故时，通过将应用系统切换到灾难备份中心主机，保证系统能够继续运行，对外服务不会中断。

可利用存储软件进行多个镜像备份，利用备份软件通过生产数据卷的镜像备份卷，提供快速拷贝，可实现以下功能：

缩短备份时间。

实时数据采集。

减少分布存储处理的管理成本。

考虑到SAN的存储整合实施需求，将存储设备集中存放在中心机房，与各应用服务器整合，不仅需要将各种平台主机系统（包括SUN、IBM、SGI、DEC、LINUX、WINDOWS 等）接入SAN网络中，而且需要实现异构平台间数据的高速文件共享，并有多主机系统的集群应用。

在备份系统中，需要能够做到LANFREE以及SERVERLESS，以提高整体应用性能、数据的高保护性。

总之，当项目完成后，中国核电工程有限公司河北分公司的应用系统应具有一个能够符合未来发展（包括业务和技术）的可靠的基础构架。信息的可用性、可靠性、可管理性、系统的可扩展性和灵活性将大大提高，以满足目前及未来的业务发展及科学管理的需要。

第三章 方案设计

3.1 存储方案拓扑结构

3.2 方案分析

由于中国核电工程有限公司河北分公司的存储系统的复杂性，关键业务需要采用有关键

应用产生的大量关键数据需要保存，而且要求随时能对数据进行快速访问，因此对存储系统

提出了很高的性能要求，而高可靠性、高速度正是SAN的优势所在。但有服务器采用的是ISCSI的存储方式，并且网络中含有大量的文件共享业务，所以我们提供的方案为： 关键业务采用FC SAN连接，访问高速SAS盘阵列。

原有服务器采用iSCSI连接，访问低速SATA阵列。

文件共享可以通过NFS、CIFS协议直接访问磁盘阵列空间。

第四章 产品选型

4.1 IBM的全面存储解决方案

建立随需应变的存储系统的几个出发点

提高灵活性：建立虚拟化存储架构提高存储系统的灵活性

增强管理能力：使用自动化的管理工具来增强管理员对异构存储系统的管理能力

控制存储增长：自动的识别低使用率或不使用的数据，并迁移到分层存储系统中以降低成本.

控制成本：使用数据即时复制功能并归档保护，保存在低成本的分层存储空间中.

确保可恢复性：通过自动生成、跟踪和离线保护保证所有的企业数据都具有可靠

的恢复点

消除人为失误：通过架构调度软件实现自动化的工作流

带来的收益

提高应用程序的可用性

优化存储资源的使用效率

4.2 IBM N3300 磁盘存储系统

选择IBM N3300的原因：

I BMN3300 Express 易捷?系统可为中型企业提供主存储和辅助存储设备，提供多种协议支持，包括CIFS和NFS，iSCSI和FC等协议，正好满足中国核电工程有限公司河北分公司的建设要求和扩展要求。

高可用性－利用久经考验的功能，其中包括高性能且可扩展的操作系统、数据管理软件以及冗余功能简单的复制、备份与恢复－支持基于磁盘的备份，借助 SnapMirror?、

Snapshot?和 SnapRestore? 软件功能进行文件或应用程序级别的恢复。易于管理－通过自我诊断系统实现即时配置多功能－单个集成的架构，可通过以太网和光纤通道 SAN 基础架构支持并发块 I/O 和文件服务承诺可以使用小型低成本服务器对数据中心进行横向扩展产生了一个意外的后果，即由于使用内部磁盘或者直接连接存储（DAS）解决方案而导致的“存储困境”。如今的 IT 专业人员已被他们要管理的海量数据弄得筋疲力尽。他们面临着各种挑战：需要与公司不断增长的业务保持同步、提高备份与还原有效性、实现灾难恢复解决方案、使 IT 员工不会疲于应对，而这些通常都要在预算极少的情况下完成。

IBM N3300 易捷系列模块化磁盘存储系统

将所有基于应用程序的分散存储设备和非结构化数据整合到一个统一、易于管理且可扩展的平台中，可以帮助 IT 专家们提高工作效率。N3000 易捷版系统在经济高效的套件中提供了集成的块级和文件级数据访问、智能管理软件以及数据保护功能，例如较高端的 N 系列系统。IBM N3000 易捷系列采用的创新包括为串行连接的 SCSI （SAS）或 SATA 驱动器提供内部控制器支持、可扩展的 I/O 连接能力以及板载远程管理。

IBM N3000 易捷版与整个 N 系列的统一存储系统都兼容，提供了全面的从高端到低端的硬件和软件，可以满足各种可能的部署环境的需要。

N3300 将 12 TB 的内部原始容量压缩到一个 2U 机柜中，而如果使用可选的外部扩展，还可以将总的系统原始容量增加到 68 TB。新的 N3400 系列的内部原始容量可扩展至 12 TB，而总的原始容量可增加至 136 TB。N3600 系列的内部原始容量可扩展至 20 TB，也可通过支持多达 104 个磁盘驱动器来扩展至 104 TB。无论是用作主存储还是辅助存储设备，N3000 易捷版系统都可以提供出色的部署多功能性和连接能力，从而有助于满足您的数据保护与恢复需要。

IBM N3300 易捷系列模块化磁盘存储系统

4.3 技术要点

IBM System Storage N3000 易捷系列技术规格 技术要点

最大 RAID 组大小 RAID-6 （RAID-DP?）

FC - 28 个（26 个数据磁盘加上 2 个校验磁盘）

SATA - 16 个（14 个数据磁盘加上 2 个校验磁盘） RAID-41FC - 14 个（13 个数据磁盘加上 1 个校验磁盘） SATA - 7 个（6 个数据磁盘加上 1 个校验磁盘）

SAN 协议支

持

光纤通道协议 （FCP） 和/或 iSCSI；光纤连接和直接连接

网络协议支持 NFS V2/V3/V4（采用 UDP 或 TCP）、用于 （PC） NFS 客户端身份验证的 PCNFSD V1/V2、Microsoft? CIFS、HTTP 1.0、HTTP 1.1 虚拟主机、FTP

FlexVol 每个控制器最多 500 个

快照 每个控制器最多 127,000 个

可靠性 冗余热插拔控制器、散热风扇和电源

管理 全双工 10/100 Base-T 以太网板载控制台、诊断 LED、维护中心、SNMP、Telnet、SSH、HTTP、Web、电子邮件警报、Operations Manager、Protection Manager

安全性 病毒防护、SecureAdmin?、IPSec、CHAP 身份验证、基于角色的访问控制 （RBAC）

4.4 产品规格

规格

N3300 N3300 N3400 系列 N3400 系列 N3600

机器型号 2859-A10 2859-A20 2859-A11 2859-A21 2862-A20

控制器配置 单 单 双（主动/主双

动）

处理器速度和类型 Intel? 2.2 GHz Mobile

Celeron? Intel? 1.66 GHz Mobile

Celeron?

Intel? 2.2 GHz

Mobile Celeron?

处理器数量 1 2 2 4 2

随机存取内存 1 GB 2 GB 4 GB 8 GB 4 GB 非易失性内存 128 MB 256 MB 256 MB 512 MB 256 MB 集成 I/O 端口

光纤通道端口（速度） 2 个 （4

Gbps） 4 个 （4

Gbps）

2 个 （4

Gbps）

4 个 （4

Gbps）

4 个 （4 Gbps）

以太网端口（速度） 2 个 （1

Gbps） 4 个 （1

Gbps）

4 个 （1

Gbps）

8 个 （1

Gbps）

4 个 （1 Gbps）

存储容量可扩展性

最大光纤通道环路数

量

1 1 1 1 1

最大原始容量（附注

3）

68 TB 68 TB 136 TB 136 TB 104 TB 内部驱动器最大数量 12 12 12 12 20

扩展驱动器最大数量 56 56 124 124 84

最大磁盘驱动器数量 68 68 136 136 104

最大卷容量 16 TB 16 TB 16 TB 16 TB 16 TB 最大卷/LUN 数 1024 1024 1024 1024 1024

最大存储机柜数量 4 4 6 个 FC 5

个 SAS 6 个 FC 5

个 SAS

6 个 FC 4 个 SAS

控制器支持的磁盘驱动器（大小、类型和速度） SAS：300 GB、450 GB、600 GB；15,000 rpm SATA：500 GB，7,200 rpm；1 TB

4.5 支持的磁盘扩展单元

支持的磁盘扩展单

元 EXN4000 - 光纤通道磁盘存

储扩展单元：

4 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

2 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

EXN1000 - SATA 磁盘存储扩

展单元：

SATA：500 GB，7,200 rpm；1

TB

EXN4000 - 光纤通道磁盘存

储扩展单元：

4 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

2 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

EXN3000 - SAS 磁盘存储扩展

单元：

SAS：300 GB、450 GB、600 GB；

15,000 rpm

SATA：500 GB，7,200 rpm；1

EXN4000 - 光纤通道磁盘存

储扩展单元：

4 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

2 Gbps 光纤通道：300 GB、

450 GB、600 GB；15,000 rpm

EXN3000 - SAS 磁盘存储扩展

单元：

SAS：300 GB、450 GB、600 GB；

15,000 rpm

SATA：500 GB，7,200 rpm；1

TB

EXN1000 - SATA 磁盘存储扩展单元：

SATA：500 GB，7,200 rpm；1 TB TB

EXN1000 - SATA 磁盘存储扩展单元：

SATA：500 GB，7,200 rpm；1 TB

第五章 方案总结

我们充分考虑了系统的现状和未来的发展，既能保证系统备份和灾难恢复的基本需求，又能满足系统投入使用后数据量、备份量激增的情况。因此它们可以充分发挥增强系统备份性能的作用，与基本系统相配合更好的完成备份任务，减少备份管理的复杂程度。采用NT 服务器备份整个网络的方案减少了系统备份所需资金，可将节省下来的资金更好的用在提高系统备份性能上，同时，也减少了备份工作的复杂度，便于集中管理。在设计过程中，充分考虑了系统的现状，遵循了经济性和实用性相结合的原则。通过实施本备份方案，能保证数据备份的各个环节均有条不紊的进行，减少数据存储管理方面的复杂度，提供高效、安全的系统备份，完全满足该系统数据备份和恢复的要求。

综上所述，本方案完全适合系统的各项需求，同时兼具先进性、可扩充性、安全性、可操作性﹑可靠性与实用性，实为系统的最佳备份方案。

Yicee

4/19/2010 4:08:38 AM