统一存储

2024-08-06|版权声明|我要投稿

统一存储(共5篇)

统一存储 篇1

1 引言

随着信息化进程的深入,我院先后实施了HIS、PACS、LIS、HMA以及OA等近30个网络应用系统。由于应用的增加和时间的推移,存储数据变得日益庞大和复杂。如何简化存储管理,保护原有设备投资是当前急需解决的问题,而数据存储管理技术作为所有系统运行的基础支撑平台,关系到整个医院信息化管理的应用水平。

2 需求分析

2.1 待解决的问题

(1)数据量增长过快,尤其是全院级PACS的应用,使数据增长大大超出了最初设计的存储容量,同时传统的分布式存储管理比较复杂,且效率低下。

(2)医生工作站、护士工作站等全院级的使用使用户数量增加很多,伴随接入站点的增加,病毒及人为逻辑故障等造成数据恢复难度增大。

(3)电子病历调阅LIS和PACS数据时,需要存储系统有较快的响应时间。

(4)OA要求高性能的NAS设备,以实现异构平台数据共享、负载均衡以及空间节省等功能。

(5)操作系统众多且应用繁杂,需要进行性能优化和简化管理。

(6)门诊收费、挂号、药房以及输液等系统要求严格的数据可用性和可靠性。

(7)应用系统对于存储方面的需求应兼顾性能、扩展性和可靠性的需求。其次,采用先进、简便的管理软件,以保证数据管理的简便,并能够充分发挥系统性能。

(8)随着业务的发展,数据库和各种应用系统也需要越来越多的存储空间,存储容量应能够得方便的扩充,且需要构建一个运行稳定、管理简便的存储平台。

2.2 存储系统规划

(1)数据库系统部分的存储空间规划

月增量:实测数据HIS的在线数据库为3 GB,LIS为1GB,体检系统使用为2 GB,其他应用为2 GB,3年内需要规划:((3+1+2+2)×12)×3=288(GB)[1]。

(2)FTP存储容量:最基本的公共FTP存储空间大体上可以分为:操作系统10 GB,办公软件10 GB,其他软件20GB,教学课件100 GB,安全工具10 GB,多媒体工具220 GB等,合计需要370 GB以上的磁盘空间。

(3)邮件存储容量:按照开放2 000个邮箱进行规划,每个邮箱规划容量为100 MB,需要的初始存储空间是2 000×100=200 GB[2]。

(4)PACS存储容量:PACS数据主要来源于2大类信息:一类是类似于医生站、护士站所需的患者基本医疗信息;另一类为来源于诊断科室的图像信息和诊断信息。每天的在线数据增量为120 GB,且不同阶段的图像数据在临床应用中被使用的频率呈现出一定的规律:最近的数据使用最为频繁,随着时间的推移,越早的数据被使用的频率越低。所以我们保留半年的数据作为在线数据,而近线数据通过PACS软件进行自动归档和迁移。在线容量为120×6=720(GB),存储总量为120×12×3=4 320(GB)[3]。

(5)总容量:总容量=数据库+邮件存储容量+FTP存储容量+PACS存储容量=5.18 TB。

2.3 容灾和备份规划

通常情况下,数据备份设备存储容量需求由以下几个因素决定:

(1)网络中的总数据量,Q1;

(2)数据备份时间表(即增量备份的天数),每天作一个增量备份,周末作一个全备份,D=6 d;

(3)每日数据改变量,即Q2=Q1×1%;

(4)期望无人干涉的时间,假定为1个星期,M=1/4;

(5)数据增长量的估计,每年以20%递增,I=20%;

(6)考虑坏盘,不可预见因素,一般为30%,假定U=30%;

通过以上各因素考虑,可以较准确地推算出备份设备的大概容量为:

因此,总规划存储容量=(存储容量+备份容量)+PACS容量=7.4 TB。

3 系统设计与实施

3.1 系统设计所遵循的原则

(1)高可用性:采用集群架构,彻底避免单点故障;秒级的备份和恢复,减少宕机时间,保证整个系统的高可用性。

(2)高并发性:存储设备应具有快速响应时间和优化磁盘碎片整理功能,保证整个系统的高性能和并发性。

(3)高安全性:高度可靠,免于病毒侵袭感染。采用SSL和消息加密等安全机制对通信报文进行加密,并防止网络攻击,从而保证系统安全。

(4)高性价比:数据大集中存储,有效利用存储空间,保证磁盘利用率最高,且有最优的总拥有成本(TCO)。

(5)易操作性:管理员通过基于Web的管理页面,便可执行全面的管理功能,LIUNX和WINDOWS可以实现文件级的数据共享,节约了投资、简化了管理。可以同时支持NAS、SAN和ISCSI技术,真正实现SAN与NAS的统一。

(6)易扩展性:通过增加NAS存储节点,可轻松地将NAS扩展到数十TB的容量;可满足各种主机平台、操作系统、CLUSTER软件、数据库软件等的接入,为未来系统和业务的扩展奠定坚实基础[4]。

3.2 系统设计

在此次的解决方案中,使用NetApp的存储设备FAS3140提供统一的存储功能。对于PACS,采用NAS的功能提供影像文件服务、采用FC SAN的功能提供PASC管理系统的Oracle数据库存储。而对于医院系统中的HIS,则采用了iSCSI协议,为Microsoft SQL Server提供FC SAN功能[5]。其他的应用系统根据需求在虚拟空间上进行数据划分,存储网络架构如图1所示:

该设计在多达2个磁盘机同时发生故障时可提供可靠的数据保护,对使用较大容量的、具有较长重建时间的磁盘机降低了丢失数据的风险。搭建了一个“高可用、高性能、高扩展性”的业务系统数据平台,从而使系统维护人员的大部分精力关注于核心业务,而不是基础架构。统一存储系统不仅实现了数据的全面保护、防止各种数据故障威胁,而且在系统架构设计上确保了系统冗余架构,完成无缝切换。

随着系统使用的深入和数据量的不断增长,使用相应工具将比较旧的数据(如3年前的数据)从FC硬盘迁移到SA-TA硬盘,而这个迁移的过程对前端的用户是透明的,系统仍然采用原来的方式来访问数据。这样的迁移减低了对FC硬盘的投资和总体的拥有成本。同时,由于不同类型的数据对于备份的需求不同,针对FC硬盘上的数据和SATA硬盘上的数据采用不同的备份策略,可以大大缩短FC硬盘上数据的备份时间和磁带的开销[6]。

此外,随着系统负荷的增加,可通过更换FAS3140的控制器升级到更高端的型号,而在升级的过程中不需要进行数据的迁移。该技术缩短了升级所需要的停机时间,从而保证了医院工作的正常开展。

3.3 实施系统

本次实施使用2个Netapp FAS3140控制器做双机冗余,在新增存储系统上采用SAN+NAS混合体系架构,后端利用Netapp的FAS3140磁盘阵列做一个集中数据存放平台,利用FAS3140所具有的Netapp专利技术———SAN和NAS进行一体化设计,以使该系统在不需要任何辅助设备的基础上就能实现对SAN和NAS的支持。

3.3.1 数据库存储分配

对于访问性能要求很高的基于数据库存放和访问的数据,系统采用FC SAN架构,此部分中间使用原有FC SAN光纤交换机形成一个冗余的FC SAN网络,后端的数据库服务器利用每个机器所提供的FC接口(每个机器提供4个前端主机FC接口)分别连接到交换机上,同时,对于前端的每套主机都配置2块HBA卡,也分别连接到交换机上。这样,从前端的主机到中间的交换机再到后端的存储阵列,整条链路在访问路径上都形成了冗余保护,再结合Netapp的MPIO多路径软件和SnapDrive软件,就能实现在多条路径上的负载均衡和故障切换保护,不但提高了数据访问的性能,同时也提高了数据访问的可靠性。

3.3.2 文件存储分配

对于基于文件存放和访问的数据或需要被前端主机共享访问的数据,系统采用NAS架构,利用原有网络架构,将所有需要利用NAS访问后端数据的主机都连接至此网络环境中,同时,FAS3140也利用每个机器所提供的IP网络接口连接到该网络环境中,同时,为提高数据访问路径的带宽和可靠性,可以在每个机器所提供的多个网络接口形成的路径中进行端口聚合操作,再结合Netapp的虚拟网络接口(VIF)技术,这样就能实现这些路径之间的负载均衡和故障切换保护,提高了数据访问路径的带宽和可靠性存储容灾及数据备份保护架构。

为了保证新增存储在数据安全性方面较原有架构更高,避免因盘柜、控制器、控制器与盘柜间链路造成故障单点,通过与PACS新增存储之间使用SnapMirror功能实现FC盘到SATA盘柜间的数据做镜像,采用磁盘柜与控制器多路径环路搭配,并将2台控制器之间开启Active-Active模式,实现应用的高可靠性。

3.3.3 HIS存储部署

存储部署采用1套Netapp的FAS3140磁盘阵列和1个满配14块300 GB FC硬盘的光纤盘柜。FAS3140主要作为HIS的存储系统,利用FLEXVOL技术可以根据需要灵活分配空间。

3.3.4 PACS存储部署

存储部署采用1套Netapp的FAS3140磁盘阵列、1个满配14块300 GB FC硬盘的磁盘柜和1个满配14块1.0 TB SATA硬盘的磁盘柜。FAS3140主要作为PACS的存储系统,利用FLEXVOL技术可以根据需要灵活分配空间[7]。

3.3.5 存储空间分配

采用在FAS3140上部署1个Aggregate和留下2块磁盘作为热备盘的方法。空间分配采用在所有Aggregate采用RaidDP[8](2个校验盘)方式,在满足目前业务要求的情况下,尽量预留较多的热备盘。用于两网隔离交换的Aggregate采用默认的5%,Vol采用关闭快照预留空间、关闭快照自动执行功能;其他业务使用的Vol采用默认的20%快照空间预留。所有卷语言统一为zh.GBK。根卷Vol0的大小统一采用20 GB,使用缺省参数,保留snapshot,具体如表1所示。

4 应用效果

方案实施后的网络系统数据交换能力显著增强,运行门诊收费等软件速度比以前要快很多,通过PACS服务器上传和下载影像文件的速度也有很大的提高。

通过一段时间的网络监测发现,当数据量累积增加时,数据库的处理能力并没有明显的变化,说明新存储系统具有较好的性能和设计冗余。

在存储扩充方面,当我们增加新的系统需要存储时,管理员在磁盘管理软件上进行统一设置即可分配数据空间,而不必为新业务单独部署或增加存储设备[9]。

现在的系统备份也非常简单,存储系统实施已设定好备份策略,管理员只须定期通过Web页面查看备份的工作日志,有问题及时处理。

5 结论

数据大集中的同时也对数据安全提出了更高的要求,如何应对“将鸡蛋放在一个篮子里所带来的风险”已成为众多网管关注的重点。为了应对各种自然灾难(如火灾、水灾、地震等)和人为灾难(如误操作、病毒等)对医院数据安全带来的冲击[10],数据的远程灾难备份已成为数据保护的发展趋势。通过此次统一网络存储系统的安装,可实现在任意时刻数据库的所有数据都会有2个副本的目的,在数据库遭遇灾难的情况下,我们可以快速地实现数据恢复,避免造成数据的丢失。

摘要:目的:建立统一医院数据存储平台。方法:通过数据存储的升级,建立以FC SAN为核心,同时使用包括IP SAN、NAS的数据存储和备份系统,集成所有医院信息系统的数据集中服务。结果:建立了一个稳定可靠、系统先进、易于扩展、易于管理维护以及综合投入成本合理的统一存储系统。结论:有效保证了医院对数据存储的多样性和稳定性的要求。

关键词:SAN,NAS,HIS,存储升级,统一存储

参考文献

[1]冷金昌,彭坤,孙晓玮,等.基于区域协同医疗平台的数据中心研究[J].医疗卫生装备,2010,31(1):64-65.

[2]周波,张梁.基于Linux平台的企业邮件服务器搭建[J].软件导报,2007,11(1):67-68.

[3]林亚忠,胡永狮.PACS存储方案探讨[J].医疗卫生装备,2008,29(11):46-47.

[4]张建中,陈松乔,方正,等.一种基于SAN架构的存储网络系统的设计与实现[J].中南大学学报:自然科学版,2008,39(2):350-355.

[5]杨龙频,李寅,方丽涌.浅谈基于SAN架构的医院存储系统建设[J].中国医院,2005,9(10):65-67.

[6]康潇文,杨英杰,杜鑫.虚拟存储技术在容灾系统中的应用[J].计算机工程,2009,35(21):36-38.

[7]吕帅,刘光明,徐凯,等.海量信息分级存储数据迁移策略研究[J].计算机工程与科学,2009,31(1):163-167.

[8]刘卫平,蔡皖东,任建奇.双容错数据布局算法DP-RAID扩展研究[J].计算机科学,2006,33(4):122-125.

[9]郝尚永.基于SAN架构的医院网络数据存储系统设计与实现[J].医疗卫生装备,2009,30(12):47-48.

[10]赵春晓.医院信息系统中的数据安全[J].医疗装备,2010,2(1):31-32.

统一存储成未来趋势 篇2

尽管统一存储出现了这么多年,但它的重要性和未来发展趋势却是近些年才被逐渐认识的。数据的高速增长,尤其是非结构化数据的日益飙升,不但对存储的容量有了进一步的需求,同时对存储的性能和功能也提出了更高的要求,这使得原有的单一的SAN(存储区域网络)或NAS(网络附加存储)系统已经不能全面满足用户的需求。同时,网络存储经过这几年的发展,SAN与NAS的融合已经势在必行,尤其是IP SAN的出现,更为融合奠定了技术基础。

统一存储其实就是一种能够整合iSCSI、NAS与SAN的存储系统,也就是说,统一存储能够在多个不同平台和应用之间共享一套硬件。因此,统一存储对于企业和机构都有着很强的吸引力,它最大的优势在于,能够整合企业在存储设施上的不同需求,降低采购和维护成本。

近年来,各种统一存储产品相继出现,应用也开始普及。早在2008年,IBM就推出了统一存储系统IBM System Storage N6000和N7000等产品。惠普也在去年推出了主打统一存储的产品,惠普全球统一存储事业部CTO朱杰敏曾表示,惠普统一存储架构将支持多种协议、多种驱动技术以及多种数据类型,在这样一个统一存储架构中,将包括在线主存储、二级存储甚至独立存储系统。他表示,惠普的统一存储架构更多的是考虑如何把数据管理好,把数据以服务的形式交付给应用。今年1月,在戴尔EqualLogic用户大会上,戴尔存储解决方案市场营销副总裁John Joseph表示,未来,统一存储将是戴尔的发展方向之一。

在国内厂商中,华为赛门铁克、UIT、同有飞骥等都相继推出了统一存储的产品。2009年,UIT基于统一存储理念设计的产品SV3200/SV3600面世,其前端接口可灵活变更为FC、SAS和iSCSI,硬盘接口支持SAS、SATA,以适应业务和应用变化的动态需求。华为赛门铁克推出的Oceanspace N8000也是一款基于统一存储的可扩展的集群架构产品,满足了企业用户对存储容量和存储性能的扩展需求。2010年,同有飞骥则推出了具有自主知识产权的多功能统一存储系统NetStor iSUM610。据介绍,iSUM610系统具有统一存储的优势和特点,能够支持IP SAN/NAS一体化存储,以及FC SAN和InfiniBand连接,满足了统一存储的需求。

在应用方面,根据ESG 2010年对北美和欧洲大型企业的调查显示,在受访的504名存储专业人士中,有超过2/3的受访者正在部署或评估统一存储,其中,有18%的企业已经开始行动,另有49%的企业目前正在制定最适合其环境需要的统一存储战略。据了解,目前全球用户所部署的NetApp的统一存储系统已经超过了15万套。

毫无疑问,在当前IT大谈融合的时代,SAN和NAS的融合已成趋势,而统一存储正是顺应了这种趋势。

什么是统一存储?

统一存储实际上是一种网络存储架构,它既支持基于文件的NAS存储,又支持基于块的SAN存储。这种多协议系统可以通过IP或光纤通道(FC)连接至服务器。在统一存储系统中,块访问通过光纤通道、SAS或基于以太网的iSCSI等接口来实现;文件访问是指使用基于以太网的CIFS或NFS访问存储系统中的文件系统。

统一存储要求实行统一管理,即一个存储系统要同时管理块数据和文件数据,如果没有统一管理,那么实现整合和简化的目标就会受到影响。一些厂商通过光纤通道和iSCSI来提供块存储,而另一些厂商则坚持只用iSCSI,因为它更容易实现。

多协议存储阵列实际上是一个集中式磁盘阵列,通过基于IP的网络提供给主机系统,实现文件级访问;通过使用光纤通道协议的SAN提供给主机系统,实现块级访问。iSCSI也是一种很常见的IP块级存储协议。将磁盘存储资源汇集起来,通过某一种协议来提供。磁盘阵列还配备了多端口存储控制器,管理界面让存储管理员可以创建磁盘池或磁盘卷,并分配给相应端口以便访问。常见的端口组合包括NAS和光纤通道,或iSCSI和光纤通道。可以把这三种协议都结合起来,但由于iSCSI和光纤通道都是块级协议,许多数据存储管理员通常选择其中的一种与文件级访问系统(NAS)结合使用。

统一存储系统并不是万能的系统,不一定适合所有的应用环境,例如某些高端的IT环境有特定的使用要求,它将会使用非统一存储系统,像对于高性能块存储需求,统一存储系统就没有必要。

统一存储有一些出色的用途:

•在虚拟服务器环境下,统一存储系统可以满足快速配置虚拟机并运营的要求。它可以为虚拟机配置基于NFS的数据存储区,实现文件I/O,统一存储的块存储功能让真实设备映射(RDM)可将物理磁盘连接至虚拟机,以满足应用程序的需求。

•如果某种类型的使用(如非结构化数据的文件存储)占主导地位,但仍需要一些块存储(比如Exchange数据库),那么统一存储系统允许将它们整合到单一平台上。

•统一存储还为那些因需求发生变化而要稍稍改动存储的企业提供了出色的灵活性。

•统一存储可以为所需的使用类型配置单一资源,包括块或文件。

统一存储的优点

在存储基础架构中部署统一存储具有以下优点:

1.能够规划总体的存储容量消耗情况

部署统一存储系统后,不需要再凭借猜测对文件存储和块存储的容量进行单独规划了。

最初,集中化的存储阵列提供了将存储资源汇集池化的功能,以改善以往主机直连存储(DAS)中资源利用率低的问题。但支持单一协议的存储阵列本身有时效率也不高,特别是在NAS和SAN阵列共存的环境中,在每个阵列上必须为各自不断增长的数据量多分配容量,而且存储空间由于各存储阵列接口的不同又无法共享。多协议的阵列使得在一个磁盘阵列中能将各种不同的存储资源变为存储池,而日后业务增长所需的存储空间也可以加入到存储池,为所有的应用所共享。

2.提高了利用率,没有搁置的容量

统一存储消除了针对支持块存储和支持文件存储容量单独规划带来的利用率下降问题,用户不必担心出现为支持一种协议而购买过多、为支持另一种协议而购买过少的情况。

3.存储池很灵活

用户可以分配存储资源来支持应用程序的要求,不管应用程序需要访问块数据还是访问文件数据。

4.增强了对服务器虚拟化项目的支持

出于性能方面的原因,用户常常需要部署基于块的原始设备映射(RDM)的服务器虚拟化环境。统一存储让用户可以选择如何存储虚拟机数据,又不必单独购买SAN容量和NAS容量。

5.可以在盘阵级别部署块级复制,在单一盘阵中可以无关访问协议进行复制

换句话说,文件级访问的数据和通过iSCSI或光纤通道访问的数据可以在本地复制(快照),也可以使用单一机制,复制到另一个存储系统(镜像)。

统一存储管理能够通过单一管理界面来执行存储管理任务,比如磁盘资源汇集、卷和RAID组创建、分配和数据复制。在单一厂商产品环境中,存储管理员可以通过同一个管理界面来管理不止一个的多协议阵列,现在许多厂商都提供了通过单一界面,管理不同或异构的存储阵列这一功能。这与不久前每个存储平台需要不同的管理软件包相比大为改进。

如果使用虚拟化技术,统一存储还可以迈上一个新台阶。这项技术提供了这种功能:汇集来自多个多协议阵列的光纤通道SAN存储资源,然后通过CIFS或NFS协议提供给主机系统,实现文件级访问;通过光纤通道或iSCSI协议提供给主机系统,实现块级访问。可以在不同的光纤通道存储阵列上创建逻辑单元号(LUN),然后通过SAN结构(SAN fabric),分配给多协议存储控制器,好像它就是个普通的主机系统。存储控制器充当存储阵列与服务器之间的虚拟化引擎或抽象层,可以根据相应配置的那种协议来访问存储。换句话说,“虚拟化”控制器负责协议转换。这样一来,就能更好地利用存储资源,并且建立存储层,以便数据无缝地迁移过去。还有一个好处就是,可以在“后端”阵列之间使用本地或远程复制,使用在控制器层面实施的单一软件包来提供数据保护。

虽然企业很可能使用专门的存储系统用于对性能有特别要求的一级应用程序,但就许多二级应用程序而言,统一存储会逐渐取代专门的SAN和NAS系统。提高存储效率似乎是最主要的动因。(清水编译)

实施统一存储

实施统一存储有多种方式。用户可以购买同时支持块数据和文件数据的系统,也可以采用部署网关的方式。网关的方式允许用户为已经拥有的存储系统添加一台专门的文件服务器,这有望延长存储系统的使用寿命,并且更有效地利用已有的资产。EMC、惠普和NetApp等知名厂商现在都提供这种网关。

虽然部署网关在几年前还很少见,但是现在这一技术已经很成熟了。在ESG最近进行的存储调查中,41%的调查对象(已经部署或打算部署统一存储)表示打算使用网关的方式;有40%的人表示会结合使用面向原有存储系统的网关和专门的统一存储系统;而计划仅部署统一存储系统的只有18%。

当然,也有统一存储可能不适合的存储环境。虽然服务器虚拟化环境从灵活性的角度来看很适合统一存储,但必须认真考虑容量和性能方面的要求。用户常常进行容量规划,但是等他们认识到打算部署的所有虚拟机对性能的需求总量超出了存储系统的性能,结果已经在服务器虚拟化道路上走得很远了。之后,各种应用程序便开始争夺存储资源,而造成响应速度变慢。

统一存储的未来

最近,一些新的功能先后添加到了统一存储系统中,包括:自动分层、固态硬盘作为更高性能的存储池,以及支持具有读/写功能的级联快照、为虚拟桌面基础架构(VDI)等用途增添价值。

那么,统一存储的下一步将会怎样?厂商们可能会把其他功能组合起来,将其称为新的“统一存储”。这将会淡化“统一”的含义,并需要起一个更合适的名称。

更有可能的是,会出现额外的高价值功能,因此会出现自成一体的存储系统。它可能是智能、自动化地进行归档的存储系统,可以称之为“具有归档功能”的存储系统。它将是革命性的,而不是演变性的,但会有其独特之处。

统一存储领域的最新发展出现在网络层面。基于以太网的光纤通道(FCoE)是这个领域的最新技术,它常被称为统一网络。相比使用不同协议(和不同适配器)将存储资源提供给主机的阵列,FCoE让主机系统能够共享一条万兆以太网连接,同时传送IP流量和块级I/O流量。

这可以通过融合网络适配器(CNA)来实现,这种适配器在同一块适配器卡上含有光纤通道HBA和以太网网卡的功能,而且封装了光纤通道协议。在某种程度上,这就好比iSCSI,iSCSI也是在IP网络上传输的块级存储协议,但FCoE能够在一条连接上整合高带宽光纤通道存储流量和IP流量。IP流量和I/O流量之后在交换机处分离开来,分别重定向至局域网和SAN。FCoE的优点之一是,减少了数据中心的布线,同时可以充分利用万兆以太网以及不久后推出的40G技术。

虽然目前关于需要两种块级存储协议,还是其中一种会最终占上风的争论很激烈,但有一点我们可以肯定,统一存储以及统一网络在云计算等热门的新兴计算模式中将扮演重要的角色。

统一存储面临的挑战

实施统一存储时面临的一个挑战就是组织的惯性。NAS和SAN容量常常由不同小组来管理,SAN经常归数据存储管理员管理,而NAS经常归系统或网络管理员管理,容量规划也往往单独进行,因为担心共享资源和引起性能问题,另外,对管理文件共享区(file share)与磁盘容量的细节方面也缺乏了解。而整合到一个共享平台上,对于减少需要管理的文件共享区没有太多帮助,而管理文件共享区本身就是一个挑战。但不难明白,共享资源意味着将使用更少的系统(减少了运营开支)和灵活的存储池容量(可迅速响应业务需要)。

实施前务必要做好功课,确保有足够的性能可以满足块数据和文件数据的需要,因为满足一个大文件的需要会耗用大量资源,所以,应清楚要存储的数据具有的特点以及会给可能使用统一存储的所有系统的性能带来什么影响。

系统有多种多样的配置,用户选择部署什么系统取决于各自所需的性能特点,以及愿意支付的费用。现在市场上有许多系统让用户可以将数据存储到价格和性能特点各异的磁盘驱动器上。比如说,高密度的1TB或2TB 、7200转的SATA驱动器针对成本做了优化;450GB、15000转的光纤通道驱动器可以提供更高的性能。

另外,值得一提的是,如果考虑使用固态硬盘(SSD)的话,必须考虑I/O操作的成本。就每GB费用而言,SSD比普通硬盘高得多。但用户购买SSD是为了提升性能,所以应该根据性价比(如I/O操作的成本)来考虑成本/效益问题,看看SSD会带来怎样的实际影响。

另外,在考虑统一存储架构时,不能忽视与性能相关的问题。基于IP的存储可利用TCP/IP协议,这种协议会带来相当大的处理开销,因而影响主机系统的总体性能。虽然如今的处理器性能要“强大得多”,但当一个物理主机上的多个虚拟机配置成进行NAS访问时,服务器虚拟化会进一步加大对处理器周期的要求。

只要采用配备了板载芯片来处理的主机总线适配器(HBA)来实施,iSCSI就能降低这一开销,从而为处理器减轻负担,无需处理更多的负载。虽说可以使用普通网卡来实施基于软件的iSCSI,但处理方面的开销还是由服务器的处理器来承担,这同样会影响系统性能。

统一存储 篇3

随着电信技术的发展, 电信网从最基本的语音业务、网络接入提供发展到现在的综合信息通信集成服务。运营商之间的竞争也越来越体现在综合信息服务能力提供上, 面对新的形势和需求, 提高数据分析能力, 并可对市场动向快速做出反应, 同时对市场分析给予指导性意见尤其重要。信令监测系统是保障通信网络高质量运行, 快速响应用户投诉, 提升用户感知的重要技术手段。目前, 中国联通处于三大运营商激烈竞争的市场中, 通过信令数据的采集分析, 能有效提高定位网络告警、故障的效率, 能有效提高后台解决用户投诉的效率, 从而提高用户的满意度和忠诚度, 信令的采集分析已引起各大运营商的重视。

现有信令监测系统自身存在架构封闭、接口不开放等问题。多套系统间没一个统一的接口规范, 各个系统从下向上都可分为采集、处理、应用三层, 形成烟筒式垂直架构, 各自的采集、处理与应用均相互独立实现, 系统内部采用私有接口或内部协议, 生成不同的原始数据格式和CDR字段, 系统间难以实现信令数据的共享, 很大程度上限制了上层跨系统综合性应用的拓展实现, 并大大降低了系统的灵活性, 增加了运营商成本投入。

建设统一的信令监测平台, 符合运营支撑系统集中化、综合化、平台化的总体发展趋势, 同时实现多系统、多厂家之间资源的重新整合, 有效避免资源与投资浪费。统一的信令监测平台, 可以实现统一的信令资源管理和统一信令采集数据的存储, 打造低成本、低能耗、高效益、高可靠的统一信令监测平台系统。

二、信令监测平台发展趋势分析

通信网络正在向多网合一、多网融合方向发展, 而OSS/BSS等支撑系统也逐渐向综合性、平台化、水平化、虚拟化的方向演进。现有信令监测系统的垂直化设计架构已不符合运营商支撑系统整体发展趋势, 不仅增加了建设成本, 而且增加了服务响应时间, 难以及时向业务和管理部门提供业务分析的需求。

利用统一存储方式在信令监测平台的基础资源上进行水平化整合, 通过统一的信令数据格式提供给自有业务系统或第三方, 开放基于信令分析的业务研发能力, 增强新业务适配的精准化能力和快速响应能力, 为联通提供更精准的个性化服务。通过快速的共享信令数据资源和深度挖掘信令数据, 不仅能够减少新业务的推出成本, 更重要的是能够缩短新业务从研发到应用的周期, 快速抢占市场的热点业务, 大大增强用户的粘滞力, 使得公司提供的对外业务运行于高ARPU值状态。

对于信令监测系统采集层、处理层、应用层等各层应具有的功能进行定义, 使整个系统层次更加分明清晰, 建立完善的系统功能架构。并通过各层的规范化、标准化提供一个开放的框架体系。信令监测平台的整合, 使上层应用的需求仅面对一个综合平台, 接口唯一化, 更有利于基于信令数据的各类上层应用的扩展。原始数据、CDR数据在格式上达到统一, 能够实现端到端分析等综合性的应用分析。由此可见, 统一的信令平台已成为发展的趋势。

随着移动通信网中业务的多样化, 各类基于信令监测平台的应用系统蓬勃发展, 信令分析挖掘的内涵也逐渐变得丰富起来。用户的满意度已不仅停留于简单的业务上, 他们将对更高层次的服务提出要求, 更多地根据服务质量决定对网络的选择。而基于信令监测系统平台的各类信令分析挖掘业务的不断拓展, 也必然会随着业务的不断发展而赢得广阔的市场空间。正是因为信令分析挖掘系统有助于提高运维、网优、客服等部门工作效率, 提高用户满意度, 增加业务收入, 降低营运成本, 提高网络稳定性的功效, 因此, 信令分析挖掘将会拥有更加广泛的市场需求和广阔的发展空间。

三、统一信令监测平台目标

统一信令监测平台需要拥有完整的数据接口规范。信令监测平台的整合, 使上层应用的需求仅面对一个综合平台, 接口唯一化, 有利于基于信令数据的各类上层应用的扩展, 原始数据、CDR数据在格式上达到统一, 能够解决数据共享问题。第三方厂家能够依照该接口规范开发业务接口, 从共享的信令资源池中获取需求信令, 做个性化分析开发, 以便于业务能更快、更好适应市场变化和用户的需求。另一方面, 需要对海量数据进行深度数据挖掘, 更好的为客户服务。统一信令监测平台要求达到一下目标:

(1) 平台为横向融合的体系架构, 符合综合性、平台化、水平化的发展趋势。实现多系统、多厂家之间资源的重新整合, 共享海量信令存储资源, 有效避免资源与投资浪费。对于信令监测系统采集层、处理层、应用层等各层应具有的功能进行定义, 使整个系统层次更加分明清晰, 建立完善的系统功能架构。

(2) 实现全网统一的信令数据库, 解决数据共享问题。统一的数据库保证了信令数据的完整性、一致性、独立性以及持久性。

(3) 对现网已有的信令采集设备完全兼容。

(4) 实现统一的原始数据、合成数据等规范。统一的信令数据格式保证了各系统间交互的简便性, 解决了不同设备厂家共享信令数据的问题。

(5) 提供统一的对外接口, 可作为自有业务分析或第三方系统的唯一信令数据提供接口。统一的外部接口为信令应用层厂家使用信令数据提供了保证, 外部接口需要保证信令传输的正确性、完整性和安全性。

(6) 对信令监测数据的深入分析和挖掘。从综合网络运营分析的未来发展来看, 信令分析挖掘系统应该能够提供长期的、汇总的数据, 跨专业的面向网络、面向业务的分析能力。应具备稳定性、统一性、开放性、实用性、易用性、精确性等特性。

四、统一信令监测平台

(1) 平台架构

统一信令监测平台, 需要对信令监测平台的海量数据存储基础资源上进行水平化整合, 同时制定完整的数据接口和数据格式规范, 实现信令采集共享, 不仅能够对各厂家独立采集、独立处理的现状进行整合调整, 也便于今后信令采集的扩容。将统一的信令数据格式提供给第三方厂家, 开放业务开发能力, 依照标准的接口规范开发业务, 从共享的信令资源池中获取需求信令, 做个性化分析开发, 便于业务能更快、更好适应市场变化和用户的需求。

统一信令监测平台采用分层架构如图1所示, 包括信令采集层、统一存储层及共享层、应用层。

1) 信令采集层

采集层将各采集平台进行整合, 实现对各个链路中各种物理接口和协议的实时数据采集。随着网络IP化进程的加快, 目前信令采集主要针对7号信令和IP信令两种信令。

采集层将采集到各类数据经过各自采集系统的前端机进行预处理, 将大量原始数据存储前端机上, 将合成后的XDR/CDR/TDR等合成数据送到统一存储层存储。

2) 统一存储及共享层

统一存储保证了信令数据的完整性、一致性、独立性以及持久性, 并实现了信令数据的多处理和应用共享。统一存储层中存储的合成数据可以直接提供给上层应用层使用。当存储层中存储数据不能满足上层应用需求是, 上层应用系统可通过统一指令模块下发指令到采集层, 从而生成和传送上层应用所需要的数据。

3) 应用层

位于顶层的应用层可以在下层对外接口基础上提供丰富的业务应用, 比如用于运维管理、用户行为分析、智能网优支持以及增值应用等。借助多种业务应用, 运营商可全面掌握网络情况, 并对市场动向做出快速反应, 同时依据用户行为特点对市场分析给予指导性意见。

(2) 数据挖掘

随着移动通信网中业务的多样化, 各类基于信令检测平台的应用系统蓬勃发展, 信令分析挖掘的内涵也逐渐变得丰富起来。用户的满意度已不仅停留于简单的业务上, 他们将对更高层次的服务提出要求, 更多地根据服务质量决定对网络的选择。随着网络和业务的发展, 我们可直接测量得到的体验与真实用户体验之间的差异越来越大, 传统网络质量考核体系已不能够可观地反映客户感知。

海量数据挖掘能够发现隐含在大规模数据中的知识, 基于用户行为分析, 提高信息服务的质量。统一存储的数据为数据挖掘提供了支持。四川联通针对其实际情况, 在已有应用系统基础上, 对信令数据进行了进一步的深度挖掘, 包括国际异常话务日常监控和分析、超频超短话单监控分析、智能交通、SIM复制卡等等。

1) 国际异常话务日常监控和分析

国际异常话务日常监控和分析功能支持国际话务监测统计, 包括国际话务按国家统计、按中继局统计;支持国际话务异常突变告警, 以窗口形式呈现文本告警内容, 并进行短信或邮件的提醒;对国际长途呼叫业务异常行为监测统计, 包括虚假主叫号码分类统计、主被叫号码相同统计、通话超长超频主叫号码 (按日) 统计、通话超短超频主叫号码 (按日) 统计。

2) 超频超短话单监控分析

超频超短话单监控分析能够支持维护人员定位故障, 分析出某中继在某个时间段内产生的主、被叫频率较高的用户, 并以报表的形式展现出来;支持网优人员评估网络质量能够对信令进行不同维度组合的数据查询统计, 并输出统计结果;支持深入分析, 从各维度统计分析超短通话事件, 并在各维度上进行集中度分析, 支持对超短通话的自定义设置。

3) 智能交通

智能交通通过借鉴浮动车辆采集模式, 建立基于联通无线通信系统的交通信息综合服务平台:以具有GPS功能的联通智能手机作为主要交通信息采集终端, 结合联通无线通信系统信令数据中的位置信息, 以个人的交通出行行为 (而不是以绑定车辆) 作为交通路况采集数据源, 并以其它数据源为补充 (如交管数据) ;利用联通无线移动网络向交通数据处理系统传输采集智能手机当前GPS地理信息和联通无线移动网络定位数据;通过GIS等技术对移动终端位移信息进行地图匹配, 分析获得相关路段交通状况, 通过数据挖掘技术分析计算最优路径, 实时规划出行路线, 并提供众多增值服务。

五、统一信令监测平台关键技术

(1) 开发制定原始数据格式规范。需要定义原始信令数据规范, 数据采集完成后需要按照规范形成统一的信令数据格式存储。

(2) 开发制定XDR/CDR格式规范。需制定统一的XDR/CDR接口规范, 数据采集完成后按照统一的合成数据格式进行存储。

(3) 开发制定针对上层业务功能需求的数据接口。需要定义信令共享层与应用层交互的接口与规范, 完成CDR、业务信令数据的可靠传输, 可以提供应用层关注的业务信令数据, 保证传输过程的可靠性与安全性。

(4) 完成与现网各厂家采集平台的整合, 需要现网各厂家采集平台与统一信令平台进行连接, 以便实现不同厂家采集系统间互通。

(5) 根据各接口规范进行软件开发与验证。各个信令监测系统厂家需要严格按照相关规范进行软件和系统的开发, 各个厂家不同层次的平台能够实现互联互通。

创新科借iSCSI构建统一存储 篇4

在刚刚结束的广电厂商云集的CCBN2008展会上,作为大会惟一一家独立参展的专业存储厂商,创新科存储技术有限公司(UIT)可以说是“精彩亮相”,醒目的位置、宽大的展台、丰富的解决方案展示,所有这些都吸引着观众多看几眼,多问两句。

与广电的“佳缘”

其实,UIT并不是第一次参加CCBN展会,作为一家存储公司,UIT在广电行业颇有口碑,深得多家电视台的青睐。近年来,UIT将广电行业作为公司的重点推广领域,与广电行业中的众多知名系统集成商,如大洋、新奥特、索贝、捷成等,结成合作伙伴,长期密切协作,先后赢得中央电视台、凤凰卫视、上海文广、湖南卫视等多家电视台的项目,在这一领域做得有声有色。在CCBN2008展会上,UIT就力邀新奥特、捷成共同参展,以便向用户展示全套存储系统应用解决方案。

众所周知,广电行业是一个相对比较封闭的行业,一家存储厂商为什么偏偏将自己的目光瞄准了这一领域?

UIT公司总裁陈凯在展会现场接受记者采访时说,创业之初,公司首先定位做宽带增值服务,并瞄准了多媒体信息和视频图像信息的传输及存储,毫无疑问,广电行业正是多媒体信息和视频图像信息最大的应用市场。于是,仰仗着多媒体信息和视频图像信息管理的优势以及对iSCSI(IP SAN)和存储的深刻理解,UIT顺理成章地踏入了广电领地,并不断扩大地盘。同时,利用在视频方面的优势,UIT还开拓了电信、石油勘探、视频监控等行业。

陈凯认为,UIT的理念就是使存储变成通用的、简单的、低成本、高效率、大众化的系统,这与一些大的存储公司是不同的,这也是UIT一直以来立足于IP SAN的根本原因。

品牌扩张的新愿望

据介绍,IP SAN目前在全球存储所占的份额为10%~12%,但在中国只占2%~3%,这与国外大公司在中国的宣传推广有关。而陈凯认为,IP SAN更适合中国国情,未来在中国将有更大发展。

具有IP SAN的技术、针对应用定制开发产品、与系统集成商的无缝合作以及低成本,这4点被陈凯认为是UIT取胜的法宝。公司成立7年来,除了在北京建有运营和管理中心外,目前在全国各地已有12个办事处,并在深圳建立了存储应用软件研发中心,在武汉建立了武汉科技大学联合研发中心。据介绍,其在深圳的5000平方米研发中心未来将有300~400人。同时,UIT的OEM伙伴、代理商和推广团队已发展至我国香港地区、亚洲、美国和欧洲。

统一存储 篇5

全球领先的公用存储厂商3PAR近日宣布推出其最新款3PAR InForm管理控制台。该产品不仅简化了远程复制配置和管理, 而且还为管理所有型号的3PAR InServ存储服务器提供了卓越的可用性。该产品旨在提供更好的简易性、可用性和可视性, 经过改善的InForm管理控制台让3PAR公用存储的用户可以自动配置灾难恢复, 并能从一个单一的管理窗口 (包括用于远程复制的系统) 管理所有连接的InServ阵列。

除了加快灾难恢复的配置外, 新控制台还能够提供增强的可用性和可视性。单一显示屏可提供所有连接的InServ阵列的视图, 以及显示重要系统数据和远程复制配置的图表和表格。该控制台可与3PAR多个典型的应用进行充分整合, 其中包括3PAR精简配置、虚拟复制、动态优化和虚拟域。

InForm管理控制台是3PAR InForm操作系统的一部分, 无任何附加费用。3PAR远程复制、精简配置、虚拟复制、动态优化和虚拟域均是3PAR可选的软件产品, 各项可单独出售。如今, 上述所有产品均已上市销售。

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