海量存儲的核心對象是數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備是海量存儲系統(tǒng)的核心設(shè)備。如前所述，采用SAN 網(wǎng)絡(luò)，可以將海量存儲系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中存儲，實現(xiàn)集中存儲的存儲設(shè)備形成存儲池。本處描述海量存儲系統(tǒng)基于磁盤的存儲實現(xiàn)。

    根據(jù)對該海量存儲系統(tǒng)的需的分析，以及根據(jù)“按需擴展”的原則，這里初步設(shè)定海量存儲系統(tǒng)的存儲池容量50T。該容量可以基本滿足未來一段時間內(nèi)的需要，隨著容災(zāi)業(yè)務(wù)的發(fā)展，更多的容量可以通過擴展更多的存儲磁盤陣列來實現(xiàn)。

    根據(jù)海量存儲系統(tǒng)服務(wù)用戶數(shù)量眾多，數(shù)據(jù)訪問IO 頻繁的特點，選擇的磁盤陣列應(yīng)該具有如下特點：

1. 應(yīng)該選擇性能較好的光纖磁盤陣列，保證良好的讀寫性能和可靠性。
   
2. 磁盤容量應(yīng)該盡可能的大?？紤]到主流磁盤陣列的容量、經(jīng)濟型、以及磁盤陣列的集中管理的便利性，盡可能采用大容量配置的磁盤陣列機柜。目前建議采用磁盤陣列的最大容量大約為30T 的產(chǎn)品。。
   
3. 磁盤陣列應(yīng)該附帶有強大的磁盤管理軟件，實現(xiàn)磁盤陣列的分區(qū)、訪問控制、容量擴展等功能。
   
4. 存儲設(shè)備支持廣泛的服務(wù)器平臺。光纖磁盤陣列應(yīng)該支持目前所有流行的主流UNIX 和NT/2000、Linux 操作系統(tǒng)和服務(wù)器，并且應(yīng)該允許盡可能奪得服務(wù)器同時連接到光纖磁盤陣列上。
   
5. 海量的擴展能力?？梢詢H僅通過增加磁盤，就達(dá)實現(xiàn)容量的擴展。應(yīng)該支持不同容量的磁盤混合共存在同一盤陣內(nèi)，為用戶今后容量的擴展打下基礎(chǔ)。在實際應(yīng)用時，應(yīng)該留出富裕的盤柜位置，以便在同一盤柜中較方便地實現(xiàn)擴展
   
6. 具備強大的數(shù)據(jù)復(fù)制功能。光纖磁盤陣列應(yīng)該支持快速磁盤拷貝、遠(yuǎn)程容災(zāi)等先進功能，為將來功能的進一步擴展打下基礎(chǔ)。
   
7. 磁盤陣列支持支持多種RAID 處理，和保留Hot Spare 硬盤的功能。

    關(guān)于磁盤存儲池的設(shè)計實現(xiàn)，以下是一些考慮：

1. 為了實現(xiàn)海量存儲系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用容災(zāi)的安全性，海量存儲系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備將和其他數(shù)據(jù)存儲設(shè)備分開。根據(jù)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的大小，可以選擇容量小一些的磁盤陣列，或者減少磁盤陣列柜的數(shù)量，但存儲設(shè)施的架構(gòu)基本相同。
   
2. 為了便于管理，建議先期采用同一廠家和型號的產(chǎn)品。
   
3. 建議先不考慮對存儲池做虛擬存儲管理。因為虛擬存儲會影響數(shù)據(jù)存儲的性能，其優(yōu)勢在于管理眾多異構(gòu)的存儲盤柜?？梢栽趯砣萘靠焖僭鲩L之后，考慮虛擬存儲管理技術(shù)的應(yīng)用。
   
4. 為了便于充分使用，每個磁盤陣列需要分成不同的卷。為了實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的安全，可以將不同的卷加入到不同的SAN 網(wǎng)絡(luò)的“分區(qū)”中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)卷的邏輯隔離。
   
5. 考慮到中心需要管理的數(shù)據(jù)卷較多，可能需要對用戶卷信息進行管理，如果磁盤陣列附帶軟件沒有設(shè)這一功能，可以通過磁盤陣列管理軟件提供的API 進行開發(fā)。

    以上磁盤存儲池的設(shè)計，沒有考慮為特殊用戶提供的磁盤陣列數(shù)據(jù)鏡像（該方案在后面的章節(jié)描述）服務(wù)存儲能力。該陣列中的數(shù)據(jù)，主要是通過遠(yuǎn)程備份、數(shù)據(jù)文件復(fù)制、數(shù)據(jù)庫復(fù)制等服務(wù)軟件，為用戶保存的數(shù)據(jù)。

    有些部門已經(jīng)具備某些某種型號的磁盤陣列，如果實現(xiàn)磁盤陣列級的數(shù)據(jù)復(fù)制和容災(zāi)，往往需要海量存儲系統(tǒng)提供同構(gòu)的磁盤陣列。在這種情況下，本海量存儲系統(tǒng)可能需要根據(jù)具體方案提供相對應(yīng)的磁盤陣列。對這種海量存儲系統(tǒng)需求，事先采購大量的磁盤陣列是不經(jīng)濟的，也是沒有必要的。因此，對這種需求，應(yīng)該在海量存儲系統(tǒng)的場地和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施基礎(chǔ)上，設(shè)計專門的方案，來實施實現(xiàn)。在本方案設(shè)計中，僅僅作為一種擴展考慮，不作為當(dāng)前實施實現(xiàn)的一部分，也不納入預(yù)算。

    根據(jù)對用戶數(shù)據(jù)量的分析估算，建議海量存儲系統(tǒng)一期購置的存儲設(shè)施為：

1. 內(nèi)網(wǎng)磁盤陣列。容量為10T，包括機柜，機頭，磁盤以及相應(yīng)高級功能和管理軟件。
   
2. 外網(wǎng)磁盤陣列。容量為30T，包括機柜，機頭，磁盤以及相應(yīng)高級功能和管理軟件。
   
3. 存儲管理服務(wù)器，中端的PC 服務(wù)器即可。

圖12 -3 海量存儲系統(tǒng)擴展

    12.1.2 磁帶存儲設(shè)施

    數(shù)據(jù)備份是海量存儲系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)，因此數(shù)據(jù)備份最終存儲設(shè)備是海量存儲系統(tǒng)的核心設(shè)備之一。如前所述，采用SAN 網(wǎng)絡(luò)，可以將海量存儲系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中存儲，實現(xiàn)集中存儲的存儲設(shè)備形成綜合存儲池。本處描述海量存儲系統(tǒng)基于磁帶的存儲實現(xiàn)。

    根據(jù)對海量存儲系統(tǒng)需求的分析，以及根據(jù)“按需擴展”的原則，海量存儲系統(tǒng)的磁帶庫存儲容量按照100 個單位，每個單位600GB 備份量，備份周期為1 周，2 周輪換磁帶，至少需要200GB 磁帶600 盤，考慮到冗余和其他因素，初步設(shè)計海量存儲系統(tǒng)的磁帶庫存儲容量為1000 盤。該容量可以基本滿足未來一段時間內(nèi)備份的需要，隨著容災(zāi)業(yè)務(wù)的發(fā)展，更多的容量可以通過增加擴展柜和磁帶槽位，或采用更多的磁帶庫來實現(xiàn)。

    根據(jù)海量存儲系統(tǒng)服務(wù)用戶數(shù)量眾多，數(shù)據(jù)訪問I/O 頻繁的特點，選擇的磁帶庫應(yīng)該具有如下特點：

1. 即時、按需提供存儲空間特性，使海量存儲系統(tǒng)可以立即增添所需要的存儲空間，并只為所需要利用的存儲空間付費。
   
2. 成熟的存儲網(wǎng)絡(luò)互操作能力，意味著無縫集成到新的、或現(xiàn)有的SAN 網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。
   
3. 集成的存儲網(wǎng)絡(luò)資源管理，為用戶提供SAN 設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視圖和設(shè)備級SAN 安全控制機制。
   
4. 可以同時裝載大量磁帶機驅(qū)動器，以獲得最高的性能和配置的靈活性。
   
5. 支持LTO、AIT、SDLT/DLT8000 和3590 等磁帶機技術(shù)，通過方便的技術(shù)遷移和升級途徑。同時支持混和磁帶介質(zhì)管理和操作。
   
6. 擁有眾多高可用性特點，包括支持熱更換電源、雙磁帶庫控制器、熱插拔磁帶機驅(qū)動器等。
   
7. 擁有每秒鐘清點5 盤以上磁帶的高性能機械手；可以快速自動發(fā)現(xiàn)新配置、自動校準(zhǔn)所有部件。
   
8. 智能存儲管理工具包含遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動報警和虛擬磁帶庫等功能。

    關(guān)于磁帶庫的設(shè)計實現(xiàn)，以下是一些考慮：

1. 為了實現(xiàn)政務(wù)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用容災(zāi)的安全性，政務(wù)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備將和其他數(shù)據(jù)存儲設(shè)備分開。根據(jù)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的大小，可以選擇容量小一些的磁帶庫，或者減少磁帶槽位的數(shù)量，但存儲設(shè)施的架構(gòu)基本相同。
   
2. 為了便于管理，建議先期采用同一廠家和型號的產(chǎn)品。
   
3. 建議遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)服務(wù)首先將數(shù)據(jù)備份到磁盤陣列上，再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入磁帶庫；磁帶庫除了完成對外服務(wù)（如遠(yuǎn)程備份）外，需要對內(nèi)的數(shù)據(jù)備份提供服務(wù)。
   
4. 為了便于充分使用，每個磁帶庫可以按需要分成不同的虛擬磁帶庫（分區(qū)）。為了實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的安全，可以將不同的虛擬磁帶庫加入到不同的SAN 網(wǎng)絡(luò)的“分區(qū)”中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯隔離。

    磁帶庫部署圖請參見存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

    12.1.3 介質(zhì)存放設(shè)施

    介質(zhì)存放設(shè)施

    在海量存儲系統(tǒng)中需要保存各種移動數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，由于這些介質(zhì)的數(shù)量會隨著海量存儲系統(tǒng)的運作和時間的推移而變得越來越多，所以有必要為這些介質(zhì)設(shè)計和建設(shè)存放場所和空間??介質(zhì)倉庫，一方面便于介質(zhì)的保護，一方面便于介質(zhì)的查找。海量存儲系統(tǒng)介質(zhì)倉庫的系統(tǒng)功能如下：

    入庫管理

    海量存儲系統(tǒng)介質(zhì)入庫的環(huán)節(jié)尤為重要。要求能夠按照容災(zāi)計劃做到即時確認(rèn)、及時補充。

    庫管理員根據(jù)手中的手持終端（Handheld Terminal，簡稱HHT），調(diào)用后臺資料，與容災(zāi)計劃資料進行實時比照，并可通過終端無線驅(qū)動打印機打印對照表；

    庫管理員根據(jù)實時對照表，現(xiàn)場決定介質(zhì)是否缺失，通過終端調(diào)用后臺數(shù)據(jù)庫通知容災(zāi)用戶，以最快速度取回需要入庫的介質(zhì)；保證介質(zhì)庫中介質(zhì)的可恢復(fù)性。

    上架

    將介質(zhì)存放到架位上，要求介質(zhì)價位應(yīng)當(dāng)可以保存各容災(zāi)部門所使用的所有格式磁帶、光盤等介質(zhì)。

    架位管理

    通過條形碼及后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對介質(zhì)存放的架位進行統(tǒng)一的管理，確認(rèn)哪個介質(zhì)存放在哪個架位；可定時由庫管理員實時檢查介質(zhì)存放的正確性。

    通過終端或管理控制臺實時地查看架位的存儲情況、空間大小及介質(zhì)最大容量/可用容量，管理倉庫的區(qū)域、容量、體積和倉儲限度。

    系統(tǒng)可以支持介質(zhì)和架位的反復(fù)排定和追蹤管理；避免實際現(xiàn)場的錯誤堆放；使之有序、易于比較和修正現(xiàn)場與系統(tǒng)管理的信息差異；顯示、查詢介質(zhì)和架位的使用歷史資料。

    查詢管理

    在任何時間和地點，都可以通過終端進行查詢；查詢內(nèi)容包括：介質(zhì)信息、存儲情況、有效期等等；

    每次查驗可以包括該項諸多信息的逐一核對，并反饋給系統(tǒng)有效結(jié)果。

    現(xiàn)場實時查詢和容災(zāi)恢復(fù)的現(xiàn)場實時指揮工作變得方便容易。

    介質(zhì)追蹤管理

    在介質(zhì)的整個生命周期中，從產(chǎn)生、入庫保存、調(diào)用、歸檔直到銷毀，對每個介質(zhì)的信息進行追蹤管理。

    調(diào)用管理

    完成調(diào)用要求檢查、所有須用介質(zhì)的查詢和發(fā)送等工作

    維護管理

    對介質(zhì)定期做防霉、防粘等維護工作，防止介質(zhì)的損壞。

    安全管理

    設(shè)置介質(zhì)庫門禁和監(jiān)控系統(tǒng)，防火、防盜。

    介質(zhì)存放設(shè)施管理系統(tǒng)架構(gòu)

    介質(zhì)存放管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖12 -4 介質(zhì)存放管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    如上圖12-4 所示，整個介質(zhì)存放管理系統(tǒng)分為計算機管理系統(tǒng)和人工介質(zhì)存放庫兩部分組成，其中介質(zhì)管理系統(tǒng)主要通過條形碼對介質(zhì)進行統(tǒng)一的管理，為快速的查詢和自動化的管理提供基礎(chǔ)平臺；介質(zhì)庫主要負(fù)責(zé)介質(zhì)的存放，為數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)提供安全的、防范各種危害（霉變、火災(zāi)等）的存儲空間。而對外服務(wù)系統(tǒng)為容災(zāi)單位提供網(wǎng)上查詢功能。注：內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)需要各建立一套管理系統(tǒng)和介質(zhì)庫。

多易