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银行PACS存储系统网络存储大作业目录一、问题背景...........................................................................................................................3二、银行PACS存储系统设计方案.........................................................................................31.设计方案...........................................................................................................................32.设计图...............................................................................................................................53.新存储解决方案局部解析...............................................................................................61)存储阵列...................................................................................................................62)服务器.......................................................................................................................93)网络连接.................................................................................................................10三、参考资料.........................................................................................................................11一、问题背景针对银行设计一套存储方案，要求对银行的1-2个业务环境、需求做出详细描述（可考虑部分目前以在使用的设备加入到新方案中，减少成本，安全可靠，消除单点故障，主网络带宽设计，远程网络带宽设计，对存储进行分级，远程复制技术）目前有800G基础数据，数据活跃期为60天。满足5年需求(数据增加速度约为60%)，尽量考虑节约网络带宽，保护原有基础架构。磁盘阵列配置选择：300GSAS15000转磁盘，单盘成本为1200元；2TSATA1000转磁盘，单盘成本为1000元，亦可用先进的光纤盘，闪盘，但价格高昂。二、银行PACS存储系统设计方案1.设计方案本系统采用分级存储方案，共分为三级：根据以往银行业务办理经验，我们认为在业务办理的首周数据是最活跃的。尤其是办理业务的第一天，将会产生大量数据，且这些数据会被频繁调用。由于并非当天就可以解决所有问题，所以之后的几天很可能还会需要这些数据并伴有新的数据产生。所以第一级存储将存放首周（1~7天）的数据，采用读写性能都相对出色，且具备镜像保护的RAID10阵列，存储介质使用性能较高的SAS15000转磁盘。考虑到此级存储中的数据活跃性、重要性等方面的因素，在灾备方面将采用“零RPO”的同步远程镜像方式。由于受到此级存储总数据量的约束，即使在使用了诸多高成本设备和方案的情况下，也不会产生太高的费用。到了第二周，这些数据的利用率将显著下降，但仍然会用到，所以对于磁盘阵列的读写性能及数据保护的要求要略低于前者。第二级存储将存放8~59天的数据，使用SATA10000转2TB磁盘组成RAID5阵列。由于此级存储中的数据也是需要被经常调用的，仅仅是与前者相比要低。所以灾备方面也不能怠慢，使用的是“分钟级RPO”的异步远程镜像方式。这样即满足了基本需求，又节约了部分成本。而60天以上的数据就很少会被用到了。但是由于一些特殊需要和规定，客户办理的业务记录要以原始格式保存至少几年的时间。而CAS系统则满足了这方面的需求，同时，存储在它上面的数据仍然可以被实时访问。从此级存储的需求重点及其如此庞大的数据量来看，磁盘和阵列的性能已经不是要考虑的首要因素了。单盘2TB的SATA10000转磁盘和具有校验保护、相对较高存储利用率的RAID5成为了首选。出于RPO、PTO及成本的综合考虑，此级存储的灾难备份使用的是物理磁带库-增量式备份。虚拟式存储配给技术的引入，使进一步提高存储容量的利用率，简化存储的管理成为可能。不过精简LUN并不适合那些对性能波动敏感的应用。幸运的是，传统LUN和精简LUN可在同一存储阵列中共存。管理员可根据需求在两者之间迁移数据。所以，将两者相结合，发挥各自优势是个不错的选择。服务器集群中每台物理服务器都配有两块CNA卡与FCoE交换机相连接，这种冗余设计是保证业务连续性的重要环节。远程灾备服务器的设置保障了在发生重大机房事故或经历自然灾害时，还具备最低限度的业务处理能力，不至于全部瘫痪。计算虚拟化的使用在解决资源冲突的同时，大大提高了资源利用率，节约了成本。单个虚拟机的重启、升级或崩溃都不会影响到同一物理机器上的其他虚拟机。虚拟机的非中断性迁移对于不同物理机器之间的负载均衡，和保证可用性等场合都是非常必要的。总行及分行的所有业务信息采集计算机、业务显示工作站、办公终端和PC都是通过Ethernet与FCoE交换机相连的。当然，根据不同设备所需带宽的不同，可能会用到10M、100M甚至1000M以太网。由于此种网络技术已经相当成熟，很多相关技术都可以拿来直接应用，适用面很广。对于管理员来说，此种网络结构也是相当熟悉和易于管理的。更重要的是在银行建设之初，一定会有相关的布线和数据网络的规划，这将会节省一大笔开支。最后，还有一点需要说明，由于分行和IDC之间一定会有一些距离，所以找一家相对好的ISP，并申请完全路由分离的冗余专线是非常必要的。2.设计图分银行柜台机Pos机ATM机柜台机Pos机ATM机冗余网络一级存储（1~7天）二级存储（8~59天）生产存储阵列远程存储阵列三级存储（60天以上）CAS系统物理磁带库远程容灾服务器服务器集群冗余CAN冗余FCoE交换机冗余FC交换机冗余以太网交换机光纤双绞线冗余阵列冗余阵列本系统参照医院项目，以FCoE网络为核心，通过FCSAN连接存储，通过以太网设备与业务信息采集计算机、信用卡业务信息采集计算机、柜台业务采集计算机、网银业务采集计算机等四个终端相连接。将整个存储网络（含分行）有机地结合为一个整体，真正的做到了全行级的资源共享。同时，在所有的核心节点都设置了冗余及备份设备或链路，但又充分考虑到了综合成本的问题，使得整个网络既保证了一定程度的安全性、可用性，又不失性价比。3.新存储解决方案局部解析1)存储阵列一级存储（1~7天）二级存储（8~59天）生产存储阵列远程存储阵列三级存储（60天以上）CAS系统物理磁带库冗余阵列冗余阵列根据设计要求及三级存储架构可分析出一级存储中已经存在800G数据，且会以最高40G/天的速度递增，同时需要考虑到以此增长速度发展，五年内所产生的数据增量（年增长率60%）。累计存储超过7天的数据将会转移到二级存储。以此类推，累计超过60天的数据将会转移到三级存储（CAS系统）中保存。一级存储（RAID10）：800G+40G/天×7天=1080G第五年需求1080G×1.6×1.6×1.6×1.6=7077.9GRAID10的存储利用率为50%，即需要14155.8G的存储空间。至少需要51块300GSAS15000转磁盘（实际上只有约280G的空间可用于存储用户数据）才能满足存储容量的需求。（51块+51块（灾备））×1200元/块=122400元二级存储（RAID5）：800G+40G/天×52天=2880G第五年需求2880G×1.6×1.6×1.6×1.6=18874.4GRAID5的存储利用率为(n-1)×100%/n，n为磁盘数。至少需要12块2TBSATA10000转磁盘（实际上只有1862.8G用于存储用户数据）才能满足存储容量的需求。（12块+12块（灾备））×1000元/块=24000元三级CAS存储系统（RAID5）：800G+40G/天×365天=15400G第五年需求15400G×（1+1.6+1.6×1.6+1.6×1.6×1.6+1.6×1.6×1.6×1.6）=243467.84GRAID5的存储利用率为(n-1)×100%/n，n为磁盘数。至少需要132块2TBSATA10000转磁盘（实际上只有1862.8G的空间可用于存储用户数据）才能满足存储容量的需求。132块×1000元/块=132000元故阵列成本=一级存储+二级存储+三级CAS存储系统=122400元+24000元+132000元=278400元注：1.由于对三级CAS存储系统的灾备使用的介质是磁带，故未列入统计。2.此存储系统具有良好的可扩展性，可以支持在线扩容。以上成本分析仅是五年后的总成本，实际操作时可逐年增加存储容量，能节约不少成本。2)服务器远程容灾服务器服务器集群冗余CAN服务器集群中每台物理服务器都配有两块CNA卡与FCoE交换机相连接，这种冗余设计是保证业务连续性的重要环节。远程灾备服务器的设置保障了在发生重大机房事故或经历自然灾害时，还具备最低限度的业务处理能力，不至于全部瘫痪。计算虚拟化的使用在解决资源冲突的同时，大大提高了资源利用率，节约了成本。单个虚拟机的重启、升级或崩溃都不会影响到同一物理机器上的其他虚拟机。虚拟机的非中断性迁移对于不同物理机器之间的负载均衡，和保证可用性等场合都是非常必要的。3)网络连接分银行柜台机Pos机ATM机柜台机Pos机冗余网络冗余FCoE交换机冗余以太网交换机总行及分行的所有业务信息采集计算机、业务显示工作站、办公终端和PC都是通过Ethernet与FCoE交换机相连的。当然，根据不同设备所需带宽的不同，可能会用到10M、100M甚至1000M以太网。由于此种网络技术已经相当成熟，很多相关技术都可以拿来直接应用，适用面很广。对于管理员来说，此种网络结构也是相当熟悉和易于管理的。更重要的是在银行建设之初，一定会有相关的布线和数据网络的规划，这将会节省一大笔开支。最后，还有一点需要说明，由于分行和IDC之间一定会有一些距离，所以找一家相对好的ISP，并申请完全路由分离的冗余专线是非常必要的。三、参考资料信息存储与管理（第二版）[新加坡]G.Somasundaram[美]AlokShrivastava著马衡赵甲译人民邮电出版社网络资料：课程设计报告【模版】（百度文库）EMC官网china.emc.com大量网上搜索的存储相关的技术文章