HC1209108HCNP-Storage_SSAM第八章SAN存储网络架构及规划V10

©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.第八章SAN存储系统规划Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page2目标学完本课程后，您将能够:熟悉SAN存储系统规划的目标熟悉SAN存储系统规划的步骤和方法Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page3目录1.SAN存储系统规划原则和流程2.SAN存储系统主机层规划3.SAN存储系统网络层规划4.SAN存储系统存储层规划5.SAN存储系统规划案例Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page4SAN规划目标目标：满足客户的需求兼容性性能容量可靠性可扩展性灾备需求可服务性业务需求资金预算人力预算可管理性资源利用效率节能减排IT应用需求Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page5SAN存储系统规划原则需求主导，统筹规划简单设计原则标准性与开放性DHDJGDJDJ规划SAN经济性原则单一需求原则Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page6SAN规划流程盘点环境分析设计方案验证聚焦需求收集需求首要需求存储设备主机信息组网、布线性能可靠性容量可扩展性满足需求易管理易维护Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page8SAN存储系统规划主机配置文件系统业务软件主机规划控制器性能RAID组规划LUN归属分条深度Cache预取算法Cache写策略Cache高低水位磁盘选择阵列层规划IPSAN与FCSAN选择SAN网络拓扑VLAN/zone划分网络层规划Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page9目录1.SAN存储系统规划原则和流程2.SAN存储系统主机层规划3.SAN存储系统网络层规划4.SAN存储系统存储层规划5.SAN存储系统规划案例Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page10主机操作系统规划操作系统最新版本应用场景AIX7IBM小型机、IBM刀片服务器solaris11SUN小型机、X86架构服务器HP-UX11iV3HP小型机（PA-RISC、Itanium）windows2008刀片、机架linuxsuse11/rhel5刀片、机架vSphere5刀片、机架Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page11主机文件系统规划OS文件系统最大卷容量文件最大尺寸WindowsFAT328TB4GBNTFS16EB2TBLinuxExt232TB2TBExt332TB2TBAIXJFS264PB1PBHP-UXHFS128GB/JFS3.52TB/32TB/Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page12双机和集群技术介绍致力于提供高可靠服务高可靠性集群负载均衡集群•…致力于提供单个计算机所不能提供的强大的计算能力高吞吐计算集群分布计算集群•…高可用集群（HighAvailability）高性能集群（HighPerfermance）Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page13目录1.SAN存储系统规划原则和流程2.SAN存储系统主机层规划3.SAN存储系统网络层规划4.SAN存储系统存储层规划5.SAN存储系统规划案例Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page14SAN网络架构选择IPSAN与FCSAN选择对比项IPSANFCSAN适用环境性能要求低、分布式等，大多数依赖软件实现，稳定性与可靠性随软件复杂度降低高性能、关键性的数据中心，稳定性好，可靠性高标准协议TCP/IP协议，开放性好，完全跨平台文件系统共享FC协议与专用网络，受光纤距离影响，易形成存储孤岛安全性iSCSI提供了非常丰富的安全功能：CHAP身份验证能阻止未授权的访问；IPsec能阻止插入、修改和删除操作，并防止被偷听，确保了私密性依赖专用FC网络，但FC本身没有安全功能TCO利用标准TCP/IP以及以太网网络，简单、成本低，技术成熟、维护简单复杂与昂贵的光纤网络、HBA卡与FC磁盘，需专业维护工程师Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page15SAN网络拓扑直连组网单交换组网双交换组网Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page16IO路径冗余与多路径软件IO路径冗余IO路径冗余交换机冗余路由器冗余IO路径冗余多路径软件多路径软件介绍UltraPath支持平台：Windows、Linux以及AIX多路径软件的作用屏蔽冗余磁盘Failover与Failback负载均衡Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page17VLAN与ZONE划分尽量保证交换机VLAN和ZONE里的业务单一性VLAN/ZONE划分双控制器与主机之间的连接尽量划分在不同VLAN和ZONE中Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page18目录1.SAN存储系统规划原则和流程2.SAN存储系统主机层规划3.SAN存储系统网络层规划4.SAN存储系统存储层规划5.SAN存储系统规划案例Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page19磁盘选择访问时间=寻道时间+潜伏时间接口SATASASFC接口类型串行串行串行拓扑结构点对点用扩展器实现的点对点交换式环路双工半双工双工双工磁盘速率rpm72001500015000接口速率bps3G、6G3G、6G4G应用适用于IO负载较轻的应用如文件共享、FTP、多媒体与灾备应用适于数据库、Email、WEB应用等适于数据库、Email、WEB应用等Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page20RAID级别选择常用RAID级别比较：RAID0RAID1RAID10RAID5RAID6可用容量总的磁盘容量;总磁盘容量的1/N;(N：镜像盘个数))总磁盘容量的1/N;(N：镜像盘个数)总磁盘容量的(N-1)/N;(N：磁盘数目)总磁盘容量的(N-2)/N;(N:磁盘数目)冗余度无冗余能力，RAID0中一盘故障，导致数据损坏100%冗余能力，RAID1中各盘完全镜像100%冗余能力，RAID10镜像组内镜像使用XOR校验盘，单盘容错能力引入两块校验盘，保证在两块盘故障时数据不丢失典型应用无故障的迅速读写，对安全性要求不高，如图形工作站等。随机数据读写，或者要求安全性高，如数据库、服务器存储领域。随机数据读写，或者要求安全性高，如银行，金融等领域。随机读写较少、对可靠性要求不是非常高，如视频监控系统等。对可靠性要求比较高的场景Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page21RAID性能IO模型RAID10与RAID5对比顺序读大数据块时Raid10性能比Raid5更低，但大于Raid5的一半顺序写前端压力足够时，Raid5的写带宽会优于Raid10的写带宽随机读Raid10的随机读性能与Raid5的随机读性能基本相当随机写Raid10的随机写性能优于Raid5推荐磁盘数RAID5推荐成员盘数5-9个，RAID10推荐组内镜像盘个数为2个典型应用推荐大文件读写操作时，Raid5的性能会明显好于Raid10；对于随机小数据块读写为主的业务，Raid10是最优的选择Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page22全局热备盘规划热备盘容量大于等于RAID组最大成员盘容量必须为不同接口的硬盘规划热备盘热备盘均匀分布，推荐各框至少1-2块热备盘热备盘规划Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page23分条深度分条与分条深度分条分条深度分条深度对性能的影响分条深度=IO大小，高IOPS适于随机IO业务，如数据库业务分条深度小于IO大小，高带宽适于顺序IO读写，如多媒体业务分条分条深度Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page24分条深度典型应用IO业务模型Oracle/SQLServer默认块大小：8KDB2默认块大小：4KNTFS/EXT3默认簇大小：4K应用带宽利用率读/写比例业务类型典型IO大小OLTP、Email、Web、电子商务低80%读，20%写随机IO8K图像处理、决策支持系统低80%读，20%写顺序IO16K-128K视频、多媒体业务高90%读，10%写顺序IO大于64K备份、容灾业务高不固定顺序IO大于64KCopyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page25LUN归属原则一LUN单一归属原则原则二业务量均衡分布原则原则三业务类型单一分布原则双控动态均衡技术：双控制器互为热备，并行处理业务，并动态实现负载均衡，双控之间的Cache镜像采用专用的双通道，双通道之间动态负载均衡。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page26Cache预取策略智能预取读命中：预取长度=预取倍数*读命令长度读不命中：预取长度=不命中长度+预取倍数*读命令长度适于访问的文件或数据库记录从物理地址是离散的，但读取数据又属于连续的倍数预取读命中：预取固定大小读不命中：预取大小=不命中长度+固定预取大小适于持续顺序读业务读命中，不读磁盘读不命中，向磁盘读该IO适于随机业务读写不预取读命中：预取固定长度读不命中：预取长度=不命中长度+固定预取长度适于持续小数据块读应用固定预取Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page27Cache写策略透写：数据在写入Cache并写入磁盘后才代表写成功回写：数据在写入Cache后就代表写成功，由Cache负责写入磁盘回写Cache磁盘Cache磁盘透写回写比透写具有更高性能，但回写存在数据丢失的风险透写具有更高的可靠性Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page28CallHome功能规划客