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| 南京IBM金牌代理|南京IBM存储总代理|数据迁移存储虚拟化 |
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V7000存储虚拟化及数据迁移方案设计
目录
1. 项目背景... 2
1.1 方案总体设计要点... 2
2. V7000存储虚拟化方案... 2
2.1 虚拟化方案说明... 2
2.2 兼容性... 4
3. 数据迁移方案... 5
3.1 配置P6000存储与V7000的SAN连接... 5
3.2 系统环境检查及数据备份... 6
3.2.1 备份生产数据... 6
3.2.2 停业务... 6
3.2.3 varyoffvg，删除磁盘... 6
3.2.4 更换多路径软件... 6
3.2.5 V7000接管原P6000存储一个业务的LUN.. 6
3.2.6 主机识别V7000磁盘... 7
3.2.7 启动数据库和应用... 7
4................................................................... Hyperswap存储双活架构部署描述... 7
4.1 Storwize V7000 active-active Metro Mirror. 7
4.2 Storwize V7000 Hyperswap双活解决方案架构... 9
4.3 HyperSwap双活方案应用场景... 10
4.4 HyperSwap仲裁机制... 13
5......................................................................................... V7000存储阵列介绍... 13
1. 项目背景
以现有业务信息系统为基础，融合行业先进信息技术，逐步完善其IT架构部署。其中，IT硬件基础架构所涉及的主机及存储系统至关重要，以下针对关键业务系统存储部分的建设进行详细说明。
1.1 方案总体设计要点
-
构建生产机房业务系统集中存储平台；
-
实现对现有老旧存储的接管及数据迁移；
-
满足将来构建双机房数据双活容灾架构的条件；
-
高扩展性，业界主流存储；
-
具备性能优势并满足业务增长要求；
-
满足未来五年存储容量需求
2. V7000存储虚拟化方案
第2章
2.1 虚拟化方案说明
现有HP存储阵列EVA P6000容量及性能无法满足中冶的数据存储需求，新购V7000配置18块1.92TB SSD盘以及30块10TB SAS硬盘，在实现对业务系统的容量扩展以外，还可以充分利用V7000的外部存储虚拟化能力，对现有存储实现利旧，延长其使用周期。
外部存储虚拟化使 Storwize V7000能够管理现有磁盘系统中的容量，当 Storwize V7000虚拟化磁盘系统时，其容量可以成为 Storwize 系统的一部分，并使用与管理内部驱动器中的容量相同的方式进行管理。外部磁盘系统中的容量能够继承 Storwize V7000丰富功能和易用性，包括高级复制、高性能自动精简配置、IBM 实时压缩和 Easy Tier等。对外部存储进行虚拟化有助于提高系统的生产效率和存储利用率，同时还能够提高和扩展现有存储资产的价值，实现充分利旧。
对于底层的磁盘阵列来说，对其内部的磁盘先进行RAID，然后在RAID组上进行逻辑磁盘（LUN）的划分。如首先对阵列的磁盘做RAID，划出逻辑磁盘。
在没有V7000的虚拟化的时候，我们要把这些LUN map给对应的服务器，然后在服务器上就可以找到这些硬盘。
现在，我们有了V7000设备，这个时候不再把这些LUN map给服务器，而是map给V7000。V7000把这些map过来的磁盘当做是可使用的原始磁盘，称之为Managed Disk。
V7000再对Managed Disk进行处理，可以在不同的Managed Disk之间进行镜像作成供服务器使用的Virtual Disk。然后再将Virtual Disk map给服务器。服务器就像使用本地磁盘一样的使用Vdisk。
V7000对存储盘阵进行虚拟化时，MDISK中的EXTENT在组成VDISK时有三种方式
-
条带化映射：一个VDISK被映射到多个MDISK上，性能最高
-
IMAGE映射：VDISK和MDISK一一对应，保障原有的LUN上的数据不被改动
-
顺序映射：VDISK映射到单一的一个MDISK上
虚拟化实施流程参考案例——
2.2 兼容性
V7000采用SVC的虚拟化功能code，以下截图为8.1版本对HP EVA系列的兼容列表——
（可查到V7000能够兼容HP EVA P6000，但P6350以及P6550型号并未列出）
3. 数据迁移方案
数据迁移是在存储虚拟化接管完成后实施。以下部分以P6000为例，介绍V7000虚拟化接管P6000存储的过程。该过程需要停止业务，按逐个业务进行接管。
第3章
3.1 配置P6000存储与V7000的SAN连接
将V7000接入与原有P6000存储环境中的SAN交换机。 创建P6000与V7000的zone，创建P6000原有主机与V7000的zone。
3.2 系统环境检查及数据备份
3.2.1 备份生产数据
接管停机之前进行数据的备份。
3.2.2 停业务
停应用，停数据库。
3.2.3 varyoffvg，删除磁盘
卸载文件系统，删除存储磁盘
#umount fs
#varyoffvg datavg
#lsdev -Cc disk |awk '/MPIO/ {print$1}' |xargs -l rmdev -dl
3.2.4 更换多路径软件
主机安装sddpcm软件包：
tar –xvf devices.fcp.disk.ibm.mpio.rte.tar
rm -i .toc
inutoc .
smitty install_update（根据提示完成安装）
tar –xvf devices.sddpcm.53.rte.tar
rm -i .toc
inutoc .
smitty install_update（根据提示完成安装）
3.2.5 V7000接管原P6000存储一个业务的LUN
-
登陆原P6000，将P6000中该业务的卷映射给V7000：
chvolgrp -action add -volume xxxx vxx
-
登陆V7000，识别原P6000磁盘
-
以image模式导入原P6000中该业务的磁盘
-
V7000映射P6000该业务硬盘给该主机（以下卷名为示例）
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 主机识别V7000磁盘
#cfgmgr –v
检查磁盘多路径状态
#pcmpath query device
3.2.7 启动数据库和应用
激活卷组，挂载文件系统
#varyonvg datavg
#mount fs
启动数据库和应用验证。
4 Hyperswap存储双活架构部署描述
此次新购V7000存储阵列将来可以同IBM storwize系列中svc、v7000等产品实施Hyperswap双活架构，以下详细描述Hyerswap双活的实现。
第4章
4.1 Storwize V7000 active-active Metro Mirror
Storwize V7000 HyperSwap双活方案基于两种技术：
-
无中断卷迁移Non-disruptive Volume Move
利用Storwize V7000的虚拟化技术，可以将应用数据从一个存储系统无中断的迁移至另一个存储系统，使得存储系统管理更加简便并降低风险。
Metro Mirror——同步复制
来自服务器的更新（写操作）被写往本地V7000的缓存，该系统将数据转发给远站点的V7000的缓存。只有当两站点V7000的缓存都拥有数据的拷贝以后本地系统才会向处理器返回一个I/O完成指示。
同步复制能够在远地点提供最新程度的数据当前值，但应用程序会因等待写I/O操作的完成而被延迟。
Metro Mirror将确保：如果备份卷不能被更新，那么即使主卷更新成功，整个写操作也会返回失败——彻底保证生产卷和备份卷的数据彻底一致，从而达到“零”数据丢失。
Metro Mirror原理图：
优点：保证接近于零数据丢失。
缺点：使应用暴露于两地之间的链路传输延迟和链路带宽的限制之下，导致应用的性能受到影响。
缺点规避方法：确保网络带宽及可靠性。
在Storwize V7000 HyperSwap双活方案中引入一种新的卷，名为HyperSwap Volume，这些HyperSwap Volumes由一个站点的Master Volume（主卷）和Master Change Volume（CV，主改变卷），以及另一站点的Auxiliary Volume （备份卷）和Auxiliary CV（备份改变卷）组成，两个站点间是active-active Metro Mirror关系，从而保持主卷和备份卷之间的数据同步，Metro Mirror使用改变卷作为故障恢复重新同步时的日志卷。
4.2 Storwize V7000 Hyperswap双活解决方案架构
HyperSwap是IBM Storwize V7000双活解决方案，在发生存储硬件故障、数据中心电力故障、连接故障或灾难时提供持续的数据可用。HyperSwap也适用于IBM的其他存储产品，比如IBM虚拟化网关产品SVC和 FlashSystem V9000。
在Storwize V7000 7.5版本以前，V7000可以通过Volume Mirroring和高级复制服务提供数据保护，但当Storwize V7000集群或控制机柜发生故障时，Storwize V7000无法提供数据保护，为了在整个存储系统发生故障时保护数据，必须实施基于主机的双活数据方案。
在Storwize V7000 7.5版本中引入了HyperSwap双活解决方案，此方案对主机透明，可在距离300km内的两个站点间实现。新的Metro Mirror（称作active-active Metro Mirror）功能在每个站点都保持一份完全独立的数据拷贝，当主机把数据写到其中任一站点时，两份拷贝会在写操作完成前同步更新，HyperSwap功能会自动优化以最小化两个站点间传输的数据和主机读写延迟。
Storwize V7000 HyperSwap双活解决方案需要在每个站点至少配置一台V7000，因此在两个站点的Storwize V7000集群中至少需要两台V7000来实现HyperSwap。典型的Storwize V7000 HyperSwap双活解决方案拓扑如图1.1所示。
以下场景示例中均未画出第三站点仲裁盘，但在实施中是需要的。
图. 典型的HyperSwap双活方案拓扑图
4.3 HyperSwap双活方案应用场景
因为数据在每个站点都有一份完全相同的拷贝，HyperSwap双活方案可以应对多种不同的故障场景。图1.2展示了当生产站点发生存储故障时HyperSwap如何操作，当生产站点A检测到存储故障时，HyperSwap功能使得主机可以访问站点B上存储的数据拷贝，并不中断应用运行。
图. 生产站点存储故障
当整个生产站点发生故障时，另一站点的存储仍可访问，这种方式需要应用和服务器层的集群软件来实现，故障切换至另一站点的服务器，恢复磁盘访问，这种场景如图1.3所示，active-active Metro Mirror功能在两个站点同步保持相同拷贝，任一站点故障不会对另一站点造成破坏。
图. 整个站点故障
通过将HyperSwap与Volume Mirroring结合，并利用虚拟化功能，Storwize V7000可以在一个站点局部故障时提供更强大的数据可用性，如图1.4所示，在这种方案里，为最大限度保证生产站点的可用性，我们还可以在生产站点配置2套磁盘，利用Volume Mirroring功能在两个站点再做一套存储高可用，在图1.4的配置中，本地有2份数据，容灾端也有2份数据，本地任何一个存储的故障不会导致站点间的切换，更大程度上保障应用的稳定性。
图 HyperSwap和Volume Mirroring结合
4.4 HyperSwap仲裁机制
和任何其他集群方案一样，为了避免“脑裂” Storwize V7000 HyperSwap需要引入仲裁机制，并从连接到集群的受管磁盘中选取3个作为仲裁盘，仲裁机制要求每个站点提供一个仲裁盘，第三个仲裁盘必须安装在第三个站点（仲裁站点），因此需要附加的外部存储设备来实现HyperSwap配置。通常，仲裁盘的管理对Storwize V7000用户透明，7.6版本开始引入的IP仲裁特性不再要求外部存储作为仲裁盘。
5 V7000存储阵列介绍
IBM Storwize® 系列利用属于 IBM Spectrum Storage™ 系列的 IBM® Spectrum Virtualize™ 软件构建而成，可以帮助组织利用功能丰富的企业级存储解决方案，支持对于他们的成功至关重要的工作负载和应用程序。Storwize 系列系统利用其全闪存或混合闪存解决方案，可以处理海量数据、实现快速灵活的云服务部署，并提供利用最新分析技术获取洞察所需的性能。
IBM Storwize V7000 是企业级虚拟存储解决方案，为实施有效的存储基础架构和转变数据存储的经济性奠定了基础。该模块化存储系统旨在补 充虚拟服务器环境，实现了日新月异的业务需求所需的灵活性和响应性。
事实上，Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 软件提供可以释放存储数据业务价值的全面存储服务，包括自动化分层和数据缩减池。此外，该解决方案包含强大的平台和集成点，可实现高效、具有成本效益的混合云存储解决方案。它旨在为各种规模的组织交付卓越的性能和效率。
增强存储功能
Storwize V7000 采用 IBM Spectrum Virtualize 技术，可帮助应用程序免受物理存储的影响。这样一来，即使改变存 储基础架构，应用程序照样可以不间断地运行。
Storwize V7000 还将数据服务扩展至异构存储系统。虚拟 化时，存储系统中的数据会成为 Storwize 解决方案的一部分，管理它采用的方式与管理内部驱动器相同。外部系统中的数据会继承 Storwize 的所有丰富功能及易用性，其中包括先进复制、高性能自动精简配置、加密、压缩和 IBM Easy Tier®。它可帮助提高管理员的生产效率和存储利用率， 同时还能够增加和扩展现有存储投资的价值。
Storwize V7000 可提高效率和业务价值。非中断迁移可将实现价值所需的时间从数周或数月缩短为几天，最大限度地缩短迁移所需的停机时间，消除附加迁移工具的成本，并且还可以帮助避免租赁延期造成的罚款和额外的维护费用。最终结果是为您的企业带来切实的成本节省。
混合云
在最近的一项研究中，超过 75% 的公司表示他们打算增加对云服务的投入，以实现他们的存储目标。1 这些组织面临的挑战是，如何充分利用混合云技术，同时无需花费资金将现有存储更换为支持云的存储系统。Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 和云支持使用云存储，可从 440 多个受支持的存储系统进行灾难恢复，从而大幅提升部署混合云配置的能力，同时消除潜在成本。IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud 可在组织内部和公共云存储之间迁移数据， 并支持将公共云用于灾难恢复。结合 IBM Spectrum Copy Data Management 软件，云存储也可用于数据复制。
缩减数据以提高效率
新数据缩减池有助于转变数据存储的经济性。当应用于新的或现有的存储时，它们可以大幅增加可用容量，同时维持稳定的应用程序性能。这有利于消除或大幅减少存储购置、机架空间、电源和散热的成本，并可以延长现有存储资产的使用寿命。其功能包括：
块重复数据删除，在数据缩减池内的所有存储中使用， 最大程度减少相同块的数量
新压缩技术，在应用程序工作负载模式中实现一致的性能
全新的 SCSI UNMAP 支持，当操作系统删除逻辑存储结 构，例如文件系统中的文件时，它可解除分配物理存储。
可扩展的高性能平台
Storwize V7000 旨在提供灵活、实惠的扩展和性能。控制机柜内含双冗余控制器，每个都搭载一个 10 核 2.2 GHz Broadwell 处理器和 32 GB 或 64 GB 缓存。每个控制器都内含一个采用 Intel QuickAssist 技术的硬件压缩加速器以及一个可用的辅助加速器。灵活的主机接口选项包括 16 Gbps 光纤通道、25 Gbps iSCSI、1 Gbps iSCSI 和 10 Gbps iSCSI 或以太网光纤通道。控制机柜支持三个包含 24 个 2.5 英寸、12 个 3.5 英寸驱动器的扩展机柜型号，和一个包含多达 92 个 3.5 英寸或 2.5 英寸驱动器的高密度机柜。借助高性能 12 Gbps SAS，每个 Storwize V7000 控制机柜最多可支持 20 个连接式扩展机柜或 8 个高密度机柜，最多支持 760 个驱动器的容量。
利用可作为单个存储系统运行的多达四个控制器和相关扩展机柜，集群系统的性能和容量均可轻松横向扩展，支持 64 个处理器内核，高达 512 GB 缓存、3,040 个驱动器和 32 PB 总容量。为帮助组织实现更高的性能，IBM 还提供 IBM Storwize V7000F 全闪存型号，它采用相同的平台和代 码库，帮助您解决独特的业务和 IT 需求。
分层存储
采用 Easy Tier 的自动存储分层，可通过更高效地使用闪存存储或多层磁盘驱动器，以较低的成本提高性能。Easy Tier 自动识别更活跃的数据，并将这些数据移到速度更快的存储器（如闪存）中。这样一来，组织可以将闪存用于可带来最大收益的数据，因而即使很小的闪存存储容量也能提供最大的效益。事实上，Easy Tier 只需 5% 的闪存存储容量，就能将性能提升达三倍之多。3 Easy Tier 可以使用任何受支持的闪存存储来使所有其他存储受益。与仅限于单个磁盘系统的分层系统相比，这种方法可从闪存设备获得更出色的优势。
高级复制
Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 软件可让管理员以一致的方式应用一组基于网络的高级复制服务，而无论所用存储的类型如何。IBM FlashCopy® 功能可以创建近乎即时的活动数据副本 （或“快照”，它可用于进行备份或并行处理活动。可创建的数据副本多达 256 个。IBM Spectrum Protect™ Snapshot 可使用 FlashCopy 本地复制功能执行近乎即时的应用程序感知型快照备份，而只对 IBM Db2®、Oracle、SAP、VMware、Microsoft SQL Server 或 Microsoft Exchange 数据库产生极小的影响。Storwize V7000 还支持远程镜像，让组织能够在远程地点创建数据副本以应对灾难恢复。复制可以发生在任何采用 IBM Spectrum Virtualize 构建的系统之间，并可包含任何支持的存储（包括使用 IBM Spectrum Virtualize 软件的云）。 对 VMware vCenter Site Recovery Manager 的支持有助于 加速灾难恢复。对于 IP 复制，IBM Spectrum Virtualize 使用创新的 Bridgeworks WANrockIT 技术优化网络带宽的使用， 并可以压缩传输中的数据，从而帮助降低网络成本并改善远程副本流通。
高可用性
迁移数据是计划内停机最常见的原因之一。使用 Storwize V7000 的 IBM Spectrum Virtualize 可在存储系统之间或阵列之间迁移数据，同时维持数据的可访问性。在下列情况下可以使用此功能：将较旧存储替换为较新存储时，作为负载平衡工作的组成部分，或在分层存储基础架构中将数据从磁盘驱动器迁移至闪存。IBM HyperSwap® 功能支持两个数据中心的存储和服务器。在此配置中，利用发生故障时的自动切换功能，此解决方案支持两个数据中心的服务器同时访问数据。当与 VMware vMotion 或 IBM PowerVM® Live Partition Mobility 等服务器数据迁移功能相结合时，此配置可以在两个间距高达 300 公里（186 英里）的数据中心之间实现无中断的存储 和虚拟机迁移。
简化的系统
Storwize V7000 采用 IBM Spectrum Virtualize 软件，它从一开始就非常易于使用。它提供用于集中管理的现代化用户界面。利用此单一界面，管理员能够以一致的方式，对甚至是不同供应商的多种存储系统执行配置、管理和维护任务，从而显著简化管理和帮助降低出现错误的风险。用于支持 Microsoft System Center Operations Manager 和 VMware vCenter 的插件能在这些环境下帮助实现更为高效的整合管理。此界面与 IBM Spectrum Storage 系列其他成员一致， 可以简化管理员的任务，并有助于降低出错风险。
获取存储可见性、洞察和控制
作为企业赖以生存的资源，数据的作用至关重要。您的存储系统发挥着更加重要的作用。IBM Storage Insights 和 Storage Insights Pro 提供重要功能，可在其生命周期内为您提供更好的体验：
●单个仪表板，所有 IBM 块存储的状态一目了然
●关于容量和性能的趋势信息，帮助您做出更准确、更明智 的决策
●存储运行状况信息，有助于按照最佳实践进行配置
●在需要支持时，可以轻松提交请求，上传日志信息并查看 未完成的请求
●供 IBM 专家使用的详细配置数据，有助于迅速关闭请求。 Storage Insights 是 IBM Cloud 免费提供的服务，设置起来简单快捷，且无需持续的软件维护。IBM Storage Insights Pro 是升级版本，可提供更多详细信息和功能。
补充服务器虚拟化和容器化
Storwize V7000 中的 IBM Spectrum Virtualize 可以作为使用 PowerVM、Microsoft Hyper-V、VMware vSphere,Kubernetes 和 Docker 等技术的服务器虚拟化的有力补充。
与虚拟化服务器类似，使用 Storwize V7000 进行配置可通过软件和自动精简配置来实现，可成为一项几乎完全自动化的功能。如果不使用 Storwize V7000，则服务器配置可能会因配置存储的需求而变得缓慢。容器是一种开源技术，让软件拥有可在任何环境下都能同样运行所需的一切。容器可提供媲美虚拟机的多功能性，但占地面积和成本却要低得多。因此，容器化是为私有云、公共云以及 DevOps 灵活交付工作负载的重要促成技术。利用 IBM Spectrum Connect 软件，Storwize V7000 支持任何受支持的存储用作 Docker 和 Kubernetes 环境中的永久存储， 从而改善灵活性、简化部署并降低成本，同时让客户满怀信心地利用具备企业功能的高度可用存储部署全状态容器。
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