提升存储能力及安全性

引言：随着虚拟化的普及应用，我公司的虚拟机数量急剧攀升，虚拟机的磁盘空间以及每个桌面需分配的磁盘空间都在增长，现用IBM V7000存储设备的空间已经趋于饱和状态。现急需扩展存储空间来解决目前存储空间不足及业务增涨需求，同时保证数据的安全也变得越来越重要。

概述

公司实施服务器虚拟化以及桌面虚拟化初期共用一台IBM V7000存储设备，随着虚拟化的逐步推进，由起初的尝试开始依赖，业务系统开始逐渐向虚拟化迁移、虚拟桌面的个数开始递增，同时虚拟机的磁盘空间以及每个桌面需分配的磁盘空间都在增长，现用IBM V7000存储设备的空间已经趋于饱和状态。现急需扩展存储空间来解决目前存储空间不足及业务增涨需求，同时保证数据的安全也变得越来越重要。

存储使用情况

图1 公司现有SAN拓扑图

表1 当前公司存储情况

IBM V7000存储设备随机磁盘柜可容纳24块2.5寸磁盘， 现磁盘数量为21块，其中包括9块600G/10000转SAS磁盘和12块300G/15000转SAS磁 盘，除去热备盘和RAID损 耗，实际使用空间只有3.5T，目前剩余空间已经不足30%，无法满足当前及未来扩展需求。详情如表1所示。

公司现有SAN结构如图1，目前所有数据集中存放在一台IBM v7000存储服务器上，如果存储服务器出现大的故障所有数据业务都会因此而终断，这给企业带来的损失是不可容忍的。

存储扩容及容灾需求分析

公司虚拟化实施完成后，服务器虚拟化提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让信息部门对业务的变化更具适应力；桌面虚拟化尤为便于公司信息部门对终端桌面的集中控管，公司的数据与系统更为安全，保证业务连续性和员工协助，提高工作效率。

基于以上优势，公司逐步扩大虚拟化覆盖范围，现需将虚拟桌面的个数由10个增加到40个，每个桌面需分配的磁盘空间为50G, 增加30个桌面所需空间为1.5T，服务器虚拟化需要至少2T的空间来满足未来5年业务增长需求。存储设备扩容的同时数据的增多，数据的安全性、稳定性也更为重要。现急需扩展存储空间来解决目前存储空间不足同时解决公司数据容灾的问题。

存储扩容及容灾方案设计

方案1:新增磁盘柜，组建RAID 10磁盘阵列

图2 新增存储一台后的SAN拓扑图

在原有基础上新增加一个磁盘柜，配置15块2.5寸、600G/10000转 SAS磁盘。其中一块做热备盘，另外14块做RAID10,通过计算实际增加存储空间为4T，除去新建30个虚拟桌面所需的1.5T空间，还有2.5T空间可以满足未来业务增涨需求。

方案2:新增IBM V7000存储一台，组建RAID 5磁盘阵列

在原有基础上新增一台IBM V7000存储设备，补齐原有IBM V7000剩下三个空磁盘位，3块2.5寸、300G/15000转 SAS磁盘，新增IBM V7000配置与补齐后的IBM V7000相同，两台IBM V7000存储组建相同RAID5、划分相同大小的LUN，实施逻辑卷镜像。通过计算实际增加存储空间为3.5T，除去新建30个虚拟桌面所需的1.5T空间，还有2T空间可以满足未来业务增涨需求。

新增存储一台及部署容灾后的SAN结构如图2所示。

存储扩容及容灾方案分析

存储扩容方案分析从设备、配置、实施等方面进行综合分析，详细分析如下：

1.设备采购情况

方案1需要采购的设备清单：

IBM V7000专用磁盘柜1台，24个2.5寸磁盘位

SAS磁 盘 15块，2.5寸600G/10000转

方案2需要采购的设备清单：

IBM V7000 1台，9块600G/10000转SAS磁盘；

15块300G/15000转SAS磁盘。

SAS磁 盘 3块，2.5寸300G/15000转SAS磁盘

远程镜像许可，存储远程镜像授权

从设备采购情况来看，方案1成本低，优势明显。

2.设备配置实施情况

方案1原有IBM V7000配置不变，新增磁盘柜RAID及lun划分情况如表2所示。

方案2原有以及新增IBM V7000，存储设备RAID及lun划分情况如表3所示。

从设备配置实施来看，方案1不用改变原有IBM V7000的配置，只需要对新增的磁盘柜组建RAID 10磁盘阵列，然后进行lun划分，再按照需求将Lun划给服务器虚拟化或者桌面虚拟化即可；

方案2需要先对新增的IBM V7000组建RAID 5磁盘阵列以及lun划分，然后进行数据迁移，数据迁移完成后将原有IBM V7000存储设备RAID10打散，并重组RAID5，最后进行两台IBM V7000 配置逻辑卷镜像。

表2 方案1 RAID及lun划分情况

表3 方案2 RAID及lun划分情况

根据以上分析，方案1实施周期短、操作简单，方案2实施周期长、操作复杂，方案1优势明显。

3.容灾扩容等情况

方案1选用RAID10，方案2选用RAID5，单纯的以磁盘阵列模式来说，安全性方面RAID10的安全性高于RAID5。当一块盘损坏时，对于RAID10，只有当这块盘对应的镜像盘也损坏，才会导致RAID失效。但是对于 RAID5，剩下的几块盘中，任何一块盘出现故障，都将导致 RAID失效；数据恢复方面RAID10恢复的速度也快于RAID5。但是以整体方案来看，方案1如果出现IBM V7000设备故障时，将导致所有数据业务中断，而方案2通过IBM V7000(SAN Volume Controller) 来实现两台存储系统上的磁盘进行镜像后为服务器提供存储，这样不会因为任何一个磁盘存储系统的故障而出现问题，存储系统的可用性大大提高，为前端应用系统的开展提供了更好的保障。从安全性来说，方案2比方案1更具有优势。

RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盘数量越多，RAID5的空间利用率越高。看似方案2的存储利用率高，但是由于逻辑卷镜像消耗大量存储空间，以公司现方案设计方案1的存储利用率要略高于方案2.

对于扩张性来说，方案1原有IBM V7000剩下三个空磁盘位，新增磁盘柜剩下9个空磁盘位，存储空间不足时补满磁盘位、增加磁盘柜，方案2需要增加磁盘柜以及授权许可，方案1和方案2都具有良好的扩容性。

综合分析，方案1投资低、实施简单、实施周期短、安全性较高、扩容性较好，方案2投资较高、实施复杂、实施周期长、安全性高、扩容性较好，仅考虑当前存储扩容需求，方案1较为合适。但是，随着设备的老化、利用率提升等情况，存储设备单点故障仍是一个需要解决重要问题，未来仍需实施逻辑卷镜像解决容灾问题，到那时数据量将更为庞大、实施更为复杂，所以公司采用方案2提升扩容及容灾，防范于未然。

图3 最终的SAN拓扑图

图4 实施效果截图

方案2项目实施步骤

1、新购置V7000存储设备按前期规划完成RAID5组创建和lun划分，创建主机组，并将lun分配给主机组，确保主机能够识别到刚分配的Lun。

图5 效果截图

2、数 据 迁移：将原有IBM V7000上的虚拟机及虚拟桌面迁移至新增加的IBM V7000存储设备上。

3、将 原 有IBM V7000存储设备raid10删除，增加3块300G/15000转SAS磁盘， 组建RAID5磁盘阵列，这样原有的IBM V7000和新增IBM V7000存储配置和容量相同。

4、按照图 3完成两台IBM V7000存储逻辑卷镜像的配置，将业务数据迁移至带有镜像卷的Lun中。

实施及效果部分截图如图4、图5所示。

至此，存储扩容实施完毕，完成存储能力及数据安全稳定性提升，为公司前段应用系统提供了更好的保障。