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| 南京IBM金牌代理|南京IBM存儲總代理|數據遷移存儲虛擬化 |
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V7000存儲虛擬化及數據遷移方案設計
目錄
1. 項目背景... 2
1.1 方案總體設計要點... 2
2. V7000存儲虛擬化方案... 2
2.1 虛擬化方案說明... 2
2.2 兼容性... 4
3. 數據遷移方案... 5
3.1 配置P6000存儲與V7000的SAN連接... 5
3.2 系統環境檢查及數據備份... 6
3.2.1 備份生產數據... 6
3.2.2 停業務... 6
3.2.3 varyoffvg，刪除磁盤... 6
3.2.4 更換多路徑軟件... 6
3.2.5 V7000接管原P6000存儲一個業務的LUN.. 6
3.2.6 主機識別V7000磁盤... 7
3.2.7 啟動數據庫和應用... 7
4................................................................... Hyperswap存儲雙活架構部署描述... 7
4.1 Storwize V7000 active-active Metro Mirror. 7
4.2 Storwize V7000 Hyperswap雙活解決方案架構... 9
4.3 HyperSwap雙活方案應用場景... 10
4.4 HyperSwap仲裁機制... 13
5......................................................................................... V7000存儲陣列介紹... 13
1. 項目背景
以現有業務信息系統為基礎，融合行業先進信息技術，逐步完善其IT架構部署。其中，IT硬件基礎架構所涉及的主機及存儲系統至關重要，以下針對關鍵業務系統存儲部分的建設進行詳細說明。
1.1 方案總體設計要點
-
構建生產機房業務系統集中存儲平臺；
-
實現對現有老舊存儲的接管及數據遷移；
-
滿足將來構建雙機房數據雙活容災架構的條件；
-
高擴展性，業界主流存儲；
-
具備性能優勢并滿足業務增長要求；
-
滿足未來五年存儲容量需求
2. V7000存儲虛擬化方案
第2章
2.1 虛擬化方案說明
現有HP存儲陣列EVA P6000容量及性能無法滿足中冶的數據存儲需求，新購V7000配置18塊1.92TB SSD盤以及30塊10TB SAS硬盤，在實現對業務系統的容量擴展以外，還可以充分利用V7000的外部存儲虛擬化能力，對現有存儲實現利舊，延長其使用周期。
外部存儲虛擬化使 Storwize V7000能夠管理現有磁盤系統中的容量，當 Storwize V7000虛擬化磁盤系統時，其容量可以成為 Storwize 系統的一部分，并使用與管理內部驅動器中的容量相同的方式進行管理。外部磁盤系統中的容量能夠繼承 Storwize V7000豐富功能和易用性，包括高級復制、高性能自動精簡配置、IBM 實時壓縮和 Easy Tier等。對外部存儲進行虛擬化有助于提高系統的生產效率和存儲利用率，同時還能夠提高和擴展現有存儲資產的價值，實現充分利舊。
對于底層的磁盤陣列來說，對其內部的磁盤先進行RAID，然后在RAID組上進行邏輯磁盤（LUN）的劃分。如首先對陣列的磁盤做RAID，劃出邏輯磁盤。
在沒有V7000的虛擬化的時候，我們要把這些LUN map給對應的服務器，然后在服務器上就可以找到這些硬盤。
現在，我們有了V7000設備，這個時候不再把這些LUN map給服務器，而是map給V7000。V7000把這些map過來的磁盤當做是可使用的原始磁盤，稱之為Managed Disk。
V7000再對Managed Disk進行處理，可以在不同的Managed Disk之間進行鏡像作成供服務器使用的Virtual Disk。然后再將Virtual Disk map給服務器。服務器就像使用本地磁盤一樣的使用Vdisk。
V7000對存儲盤陣進行虛擬化時，MDISK中的EXTENT在組成VDISK時有三種方式
-
條帶化映射：一個VDISK被映射到多個MDISK上，性能最高
-
IMAGE映射：VDISK和MDISK一一對應，保障原有的LUN上的數據不被改動
-
順序映射：VDISK映射到單一的一個MDISK上
虛擬化實施流程參考案例——
2.2 兼容性
V7000采用SVC的虛擬化功能code，以下截圖為8.1版本對HP EVA系列的兼容列表——
（可查到V7000能夠兼容HP EVA P6000，但P6350以及P6550型號并未列出）
3. 數據遷移方案
數據遷移是在存儲虛擬化接管完成后實施。以下部分以P6000為例，介紹V7000虛擬化接管P6000存儲的過程。該過程需要停止業務，按逐個業務進行接管。
第3章
3.1 配置P6000存儲與V7000的SAN連接
將V7000接入與原有P6000存儲環境中的SAN交換機。 創建P6000與V7000的zone，創建P6000原有主機與V7000的zone。
3.2 系統環境檢查及數據備份
3.2.1 備份生產數據
接管停機之前進行數據的備份。
3.2.2 停業務
停應用，停數據庫。
3.2.3 varyoffvg，刪除磁盤
卸載文件系統，刪除存儲磁盤
#umount fs
#varyoffvg datavg
#lsdev -Cc disk |awk '/MPIO/ {print$1}' |xargs -l rmdev -dl
3.2.4 更換多路徑軟件
主機安裝sddpcm軟件包：
tar –xvf devices.fcp.disk.ibm.mpio.rte.tar
rm -i .toc
inutoc .
smitty install_update（根據提示完成安裝）
tar –xvf devices.sddpcm.53.rte.tar
rm -i .toc
inutoc .
smitty install_update（根據提示完成安裝）
3.2.5 V7000接管原P6000存儲一個業務的LUN
-
登陸原P6000，將P6000中該業務的卷映射給V7000：
chvolgrp -action add -volume xxxx vxx
-
登陸V7000，識別原P6000磁盤
-
以image模式導入原P6000中該業務的磁盤
-
V7000映射P6000該業務硬盤給該主機（以下卷名為示例）
mkvdiskhostmap -force -host MD3 -scsi 0 MD3_image_1F_vdisk0
mkvdiskhostmap -force -host MD3 -scsi 1 MD3_image_1F_vdisk1
mkvdiskhostmap -force -host MD3 -scsi 2 MD3_image_1F_vdisk2
mkvdiskhostmap -force -host MD3 -scsi 3 MD3_image_1F_vdisk3
mkvdiskhostmap -force -host MD3 -scsi 4 MD3_image_1F_vdisk4
3.2.6 主機識別V7000磁盤
#cfgmgr –v
檢查磁盤多路徑狀態
#pcmpath query device
3.2.7 啟動數據庫和應用
激活卷組，掛載文件系統
#varyonvg datavg
#mount fs
啟動數據庫和應用驗證。
4 Hyperswap存儲雙活架構部署描述
此次新購V7000存儲陣列將來可以同IBM storwize系列中svc、v7000等產品實施Hyperswap雙活架構，以下詳細描述Hyerswap雙活的實現。
第4章
4.1 Storwize V7000 active-active Metro Mirror
Storwize V7000 HyperSwap雙活方案基于兩種技術：
-
無中斷卷遷移Non-disruptive Volume Move
利用Storwize V7000的虛擬化技術，可以將應用數據從一個存儲系統無中斷的遷移至另一個存儲系統，使得存儲系統管理更加簡便并降低風險。
Metro Mirror——同步復制
來自服務器的更新（寫操作）被寫往本地V7000的緩存，該系統將數據轉發給遠站點的V7000的緩存。只有當兩站點V7000的緩存都擁有數據的拷貝以后本地系統才會向處理器返回一個I/O完成指示。
同步復制能夠在遠地點提供最新程度的數據當前值，但應用程序會因等待寫I/O操作的完成而被延遲。
Metro Mirror將確保：如果備份卷不能被更新，那么即使主卷更新成功，整個寫操作也會返回失敗——徹底保證生產卷和備份卷的數據徹底一致，從而達到“零”數據丟失。
Metro Mirror原理圖：
優點：保證接近于零數據丟失。
缺點：使應用暴露于兩地之間的鏈路傳輸延遲和鏈路帶寬的限制之下，導致應用的性能受到影響。
缺點規避方法：確保網絡帶寬及可靠性。
在Storwize V7000 HyperSwap雙活方案中引入一種新的卷，名為HyperSwap Volume，這些HyperSwap Volumes由一個站點的Master Volume（主卷）和Master Change Volume（CV，主改變卷），以及另一站點的Auxiliary Volume （備份卷）和Auxiliary CV（備份改變卷）組成，兩個站點間是active-active Metro Mirror關系，從而保持主卷和備份卷之間的數據同步，Metro Mirror使用改變卷作為故障恢復重新同步時的日志卷。
4.2 Storwize V7000 Hyperswap雙活解決方案架構
HyperSwap是IBM Storwize V7000雙活解決方案，在發生存儲硬件故障、數據中心電力故障、連接故障或災難時提供持續的數據可用。HyperSwap也適用于IBM的其他存儲產品，比如IBM虛擬化網關產品SVC和 FlashSystem V9000。
在Storwize V7000 7.5版本以前，V7000可以通過Volume Mirroring和高級復制服務提供數據保護，但當Storwize V7000集群或控制機柜發生故障時，Storwize V7000無法提供數據保護，為了在整個存儲系統發生故障時保護數據，必須實施基于主機的雙活數據方案。
在Storwize V7000 7.5版本中引入了HyperSwap雙活解決方案，此方案對主機透明，可在距離300km內的兩個站點間實現。新的Metro Mirror（稱作active-active Metro Mirror）功能在每個站點都保持一份完全獨立的數據拷貝，當主機把數據寫到其中任一站點時，兩份拷貝會在寫操作完成前同步更新，HyperSwap功能會自動優化以最小化兩個站點間傳輸的數據和主機讀寫延遲。
Storwize V7000 HyperSwap雙活解決方案需要在每個站點至少配置一臺V7000，因此在兩個站點的Storwize V7000集群中至少需要兩臺V7000來實現HyperSwap。典型的Storwize V7000 HyperSwap雙活解決方案拓撲如圖1.1所示。
以下場景示例中均未畫出第三站點仲裁盤，但在實施中是需要的。
圖. 典型的HyperSwap雙活方案拓撲圖
4.3 HyperSwap雙活方案應用場景
因為數據在每個站點都有一份完全相同的拷貝，HyperSwap雙活方案可以應對多種不同的故障場景。圖1.2展示了當生產站點發生存儲故障時HyperSwap如何操作，當生產站點A檢測到存儲故障時，HyperSwap功能使得主機可以訪問站點B上存儲的數據拷貝，并不中斷應用運行。
圖. 生產站點存儲故障
當整個生產站點發生故障時，另一站點的存儲仍可訪問，這種方式需要應用和服務器層的集群軟件來實現，故障切換至另一站點的服務器，恢復磁盤訪問，這種場景如圖1.3所示，active-active Metro Mirror功能在兩個站點同步保持相同拷貝，任一站點故障不會對另一站點造成破壞。
圖. 整個站點故障
通過將HyperSwap與Volume Mirroring結合，并利用虛擬化功能，Storwize V7000可以在一個站點局部故障時提供更強大的數據可用性，如圖1.4所示，在這種方案里，為最大限度保證生產站點的可用性，我們還可以在生產站點配置2套磁盤，利用Volume Mirroring功能在兩個站點再做一套存儲高可用，在圖1.4的配置中，本地有2份數據，容災端也有2份數據，本地任何一個存儲的故障不會導致站點間的切換，更大程度上保障應用的穩定性。
圖 HyperSwap和Volume Mirroring結合
4.4 HyperSwap仲裁機制
和任何其他集群方案一樣，為了避免“腦裂” Storwize V7000 HyperSwap需要引入仲裁機制，并從連接到集群的受管磁盤中選取3個作為仲裁盤，仲裁機制要求每個站點提供一個仲裁盤，第三個仲裁盤必須安裝在第三個站點（仲裁站點），因此需要附加的外部存儲設備來實現HyperSwap配置。通常，仲裁盤的管理對Storwize V7000用戶透明，7.6版本開始引入的IP仲裁特性不再要求外部存儲作為仲裁盤。
5 V7000存儲陣列介紹
IBM Storwize® 系列利用屬于 IBM Spectrum Storage™ 系列的 IBM® Spectrum Virtualize™ 軟件構建而成，可以幫助組織利用功能豐富的企業級存儲解決方案，支持對于他們的成功至關重要的工作負載和應用程序。Storwize 系列系統利用其全閃存或混合閃存解決方案，可以處理海量數據、實現快速靈活的云服務部署，并提供利用最新分析技術獲取洞察所需的性能。
IBM Storwize V7000 是企業級虛擬存儲解決方案，為實施有效的存儲基礎架構和轉變數據存儲的經濟性奠定了基礎。該模塊化存儲系統旨在補 充虛擬服務器環境，實現了日新月異的業務需求所需的靈活性和響應性。
事實上，Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 軟件提供可以釋放存儲數據業務價值的全面存儲服務，包括自動化分層和數據縮減池。此外，該解決方案包含強大的平臺和集成點，可實現高效、具有成本效益的混合云存儲解決方案。它旨在為各種規模的組織交付卓越的性能和效率。
增強存儲功能
Storwize V7000 采用 IBM Spectrum Virtualize 技術，可幫助應用程序免受物理存儲的影響。這樣一來，即使改變存 儲基礎架構，應用程序照樣可以不間斷地運行。
Storwize V7000 還將數據服務擴展至異構存儲系統。虛擬 化時，存儲系統中的數據會成為 Storwize 解決方案的一部分，管理它采用的方式與管理內部驅動器相同。外部系統中的數據會繼承 Storwize 的所有豐富功能及易用性，其中包括先進復制、高性能自動精簡配置、加密、壓縮和 IBM Easy Tier®。它可幫助提高管理員的生產效率和存儲利用率， 同時還能夠增加和擴展現有存儲投資的價值。
Storwize V7000 可提高效率和業務價值。非中斷遷移可將實現價值所需的時間從數周或數月縮短為幾天，最大限度地縮短遷移所需的停機時間，消除附加遷移工具的成本，并且還可以幫助避免租賃延期造成的罰款和額外的維護費用。最終結果是為您的企業帶來切實的成本節省。
混合云
在最近的一項研究中，超過 75% 的公司表示他們打算增加對云服務的投入，以實現他們的存儲目標。1 這些組織面臨的挑戰是，如何充分利用混合云技術，同時無需花費資金將現有存儲更換為支持云的存儲系統。Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 和云支持使用云存儲，可從 440 多個受支持的存儲系統進行災難恢復，從而大幅提升部署混合云配置的能力，同時消除潛在成本。IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud 可在組織內部和公共云存儲之間遷移數據， 并支持將公共云用于災難恢復。結合 IBM Spectrum Copy Data Management 軟件，云存儲也可用于數據復制。
縮減數據以提高效率
新數據縮減池有助于轉變數據存儲的經濟性。當應用于新的或現有的存儲時，它們可以大幅增加可用容量，同時維持穩定的應用程序性能。這有利于消除或大幅減少存儲購置、機架空間、電源和散熱的成本，并可以延長現有存儲資產的使用壽命。其功能包括：
塊重復數據刪除，在數據縮減池內的所有存儲中使用， 最大程度減少相同塊的數量
新壓縮技術，在應用程序工作負載模式中實現一致的性能
全新的 SCSI UNMAP 支持，當操作系統刪除邏輯存儲結 構，例如文件系統中的文件時，它可解除分配物理存儲。
可擴展的高性能平臺
Storwize V7000 旨在提供靈活、實惠的擴展和性能。控制機柜內含雙冗余控制器，每個都搭載一個 10 核 2.2 GHz Broadwell 處理器和 32 GB 或 64 GB 緩存。每個控制器都內含一個采用 Intel QuickAssist 技術的硬件壓縮加速器以及一個可用的輔助加速器。靈活的主機接口選項包括 16 Gbps 光纖通道、25 Gbps iSCSI、1 Gbps iSCSI 和 10 Gbps iSCSI 或以太網光纖通道。控制機柜支持三個包含 24 個 2.5 英寸、12 個 3.5 英寸驅動器的擴展機柜型號，和一個包含多達 92 個 3.5 英寸或 2.5 英寸驅動器的高密度機柜。借助高性能 12 Gbps SAS，每個 Storwize V7000 控制機柜最多可支持 20 個連接式擴展機柜或 8 個高密度機柜，最多支持 760 個驅動器的容量。
利用可作為單個存儲系統運行的多達四個控制器和相關擴展機柜，集群系統的性能和容量均可輕松橫向擴展，支持 64 個處理器內核，高達 512 GB 緩存、3,040 個驅動器和 32 PB 總容量。為幫助組織實現更高的性能，IBM 還提供 IBM Storwize V7000F 全閃存型號，它采用相同的平臺和代 碼庫，幫助您解決獨特的業務和 IT 需求。
分層存儲
采用 Easy Tier 的自動存儲分層，可通過更高效地使用閃存存儲或多層磁盤驅動器，以較低的成本提高性能。Easy Tier 自動識別更活躍的數據，并將這些數據移到速度更快的存儲器（如閃存）中。這樣一來，組織可以將閃存用于可帶來最大收益的數據，因而即使很小的閃存存儲容量也能提供最大的效益。事實上，Easy Tier 只需 5% 的閃存存儲容量，就能將性能提升達三倍之多。3 Easy Tier 可以使用任何受支持的閃存存儲來使所有其他存儲受益。與僅限于單個磁盤系統的分層系統相比，這種方法可從閃存設備獲得更出色的優勢。
高級復制
Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 軟件可讓管理員以一致的方式應用一組基于網絡的高級復制服務，而無論所用存儲的類型如何。IBM FlashCopy® 功能可以創建近乎即時的活動數據副本 （或“快照”，它可用于進行備份或并行處理活動。可創建的數據副本多達 256 個。IBM Spectrum Protect™ Snapshot 可使用 FlashCopy 本地復制功能執行近乎即時的應用程序感知型快照備份，而只對 IBM Db2®、Oracle、SAP、VMware、Microsoft SQL Server 或 Microsoft Exchange 數據庫產生極小的影響。Storwize V7000 還支持遠程鏡像，讓組織能夠在遠程地點創建數據副本以應對災難恢復。復制可以發生在任何采用 IBM Spectrum Virtualize 構建的系統之間，并可包含任何支持的存儲（包括使用 IBM Spectrum Virtualize 軟件的云）。 對 VMware vCenter Site Recovery Manager 的支持有助于 加速災難恢復。對于 IP 復制，IBM Spectrum Virtualize 使用創新的 Bridgeworks WANrockIT 技術優化網絡帶寬的使用， 并可以壓縮傳輸中的數據，從而幫助降低網絡成本并改善遠程副本流通。
高可用性
遷移數據是計劃內停機最常見的原因之一。使用 Storwize V7000 的 IBM Spectrum Virtualize 可在存儲系統之間或陣列之間遷移數據，同時維持數據的可訪問性。在下列情況下可以使用此功能：將較舊存儲替換為較新存儲時，作為負載平衡工作的組成部分，或在分層存儲基礎架構中將數據從磁盤驅動器遷移至閃存。IBM HyperSwap® 功能支持兩個數據中心的存儲和服務器。在此配置中，利用發生故障時的自動切換功能，此解決方案支持兩個數據中心的服務器同時訪問數據。當與 VMware vMotion 或 IBM PowerVM® Live Partition Mobility 等服務器數據遷移功能相結合時，此配置可以在兩個間距高達 300 公里（186 英里）的數據中心之間實現無中斷的存儲 和虛擬機遷移。
簡化的系統
Storwize V7000 采用 IBM Spectrum Virtualize 軟件，它從一開始就非常易于使用。它提供用于集中管理的現代化用戶界面。利用此單一界面，管理員能夠以一致的方式，對甚至是不同供應商的多種存儲系統執行配置、管理和維護任務，從而顯著簡化管理和幫助降低出現錯誤的風險。用于支持 Microsoft System Center Operations Manager 和 VMware vCenter 的插件能在這些環境下幫助實現更為高效的整合管理。此界面與 IBM Spectrum Storage 系列其他成員一致， 可以簡化管理員的任務，并有助于降低出錯風險。
獲取存儲可見性、洞察和控制
作為企業賴以生存的資源，數據的作用至關重要。您的存儲系統發揮著更加重要的作用。IBM Storage Insights 和 Storage Insights Pro 提供重要功能，可在其生命周期內為您提供更好的體驗：
●單個儀表板，所有 IBM 塊存儲的狀態一目了然
●關于容量和性能的趨勢信息，幫助您做出更準確、更明智 的決策
●存儲運行狀況信息，有助于按照最佳實踐進行配置
●在需要支持時，可以輕松提交請求，上傳日志信息并查看 未完成的請求
●供 IBM 專家使用的詳細配置數據，有助于迅速關閉請求。 Storage Insights 是 IBM Cloud 免費提供的服務，設置起來簡單快捷，且無需持續的軟件維護。IBM Storage Insights Pro 是升級版本，可提供更多詳細信息和功能。
補充服務器虛擬化和容器化
Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 可以作為使用 PowerVM、Microsoft Hyper-V、VMware vSphere,Kubernetes 和 Docker 等技術的服務器虛擬化的有力補充。
與虛擬化服務器類似，使用 Storwize V7000 進行配置可通過軟件和自動精簡配置來實現，可成為一項幾乎完全自動化的功能。如果不使用 Storwize V7000，則服務器配置可能會因配置存儲的需求而變得緩慢。容器是一種開源技術，讓軟件擁有可在任何環境下都能同樣運行所需的一切。容器可提供媲美虛擬機的多功能性，但占地面積和成本卻要低得多。因此，容器化是為私有云、公共云以及 DevOps 靈活交付工作負載的重要促成技術。利用 IBM Spectrum Connect 軟件，Storwize V7000 支持任何受支持的存儲用作 Docker 和 Kubernetes 環境中的永久存儲， 從而改善靈活性、簡化部署并降低成本，同時讓客戶滿懷信心地利用具備企業功能的高度可用存儲部署全狀態容器。
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