云存储系统
虚拟化与云计算技术正在引领IT技术的发展方向,越来越多的企业采用虚拟化与云计算技术来构建新一代信息系统基础架构,以提升信息系统的资源利用率,并在保证服务可靠性的前提下降低成本;同时帮助业务更加具有敏捷性,加速新业务的上线时间。然而,虚拟化与云计算技术的广泛应用也给后端数据存储提出更加严峻的挑战。
  • 产品概述
  • 系统特性
  • 体系结构
  • 功能组件
  • 产品规格
虚拟化与云计算技术正在引领IT技术的发展方向,越来越多的企业采用虚拟化与云计算技术来构建新一代信息系统基础架构,以提升信息系统的资源利用率,并在保证服务可靠性的前提下降低成本;同时帮助业务更加具有敏捷性,加速新业务的上线时间。然而,虚拟化与云计算技术的广泛应用也给后端数据存储提出更加严峻的挑战。存储系统不仅需要承载更多的业务,具备更高的性能与可靠性,而且要求在低成本前提下提供海量存储容量和横向扩展能力。

汉柏OPV-Storage V2.2云存储系统采用创新的分布式软件架构,以高性能、高可靠、高扩展为其设计理念,由系统软件、基础硬件和存储网络三部分组成,通过整合基于X86体系结构的存储服务器集群构建全局统一存储空间,利用通用访问协议为前端应用提供全局统一的存储服务,满足高并发大数据流读写和多用户事务处理功能要求和性能要求,广泛适用于高性能计算、云计算和大数据分析情景下业务数据存储需求,帮助实现信息系统基础架构功能转型,更快更好地应对日益激烈的竞争环境,实现与客户的共同成长。

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图1-1 汉柏OPV-Storage云存储系统组网应用示意图
 
汉柏OPV-Storage云存储系统采用全冗余模块化体系设计,具备节点级数据安全保护和自动故障切换功能,充分确保存储服务高可用特性。具备结构化和非结构化数据存储能力,实现块存储与对象存储的统一管理。具备数据快照、数据迁移、数据分区、数据删重等高级功能,提供智能负载均衡功能。具备横向扩展能力,支持通过在线添加、替换硬盘或存储节点扩展存储容量和系统性能。具备远程容灾能力,支持通过数据远程同步或异步复制实现关键业务数据的异地容灾与数据恢复。具备存储整合功能,可实现用户现有存储阵列设备利旧,在单一管理系统中配置和监控存储设备。

构建于汉柏OPV-Storage云存储系统的存储资源池可以按应用需求进行动态划分、调整、迁移和扩展,满足虚拟机系统文件,数据库文件,用户资源文件和本地容灾备份文件存储要求。相比传统的集中式磁盘阵列存储方式,云存储系统更适应虚拟化条件下多元化数据存储需求,支持通过大容量缓存技术充分提升IOPS,应用程序通过高速缓存直接进行磁盘读写时延更低。存储资源能够根据前端应用需求灵活进行分配,体系结构及资源管理更加简单高效。能够进行大规模横向扩展,不存在容量限制,没有存储控制器机头,不存在磁盘阵列纵向扩展性能瓶颈。

汉柏OPV-Storage云存储系统具备良好的兼容性和扩展性,支持iSCSI, CIFS, NFS,HTTP和FTP等传输协议,同时支持POSIX专有文件传输协议。广泛兼容Windows/Linux/Solaris/Mac等操作系统。无需网关兼容VMware vSphere、Citrix XenServer,Microsoft Hyper-V以及开源KVM、Xen等服务器虚拟化管理软件。
汉柏OPV-Storage云存储系统具备如下五个方面的系统特性。首先是能够提供高性能的存储服务,在虚拟化环境下满足硬盘持续高带宽、高吞吐量存储需求,为虚拟机运行提供良好的性能保证。

其次是能够提供具备高可靠性的存储服务,防止因设备、部件等故障而导致停机或数据丢失。数据安全已经成为了业务连续性的基本保障,但传统的RAID技术只能从硬盘级别提供数据保护,随着磁盘数量的增多,硬盘故障的几率增加,RAID技术数据恢复时间长、保护范围有限等缺陷使其越来越不能满足实际应用的需求,需要更高可靠性的设计。

第三是提供存储动态扩展能力,支持未来灵活在线扩展,无论是硬件还是软件的扩充,均需要满足不断变化的业务需求。对于存储设备和空间支持在线扩容,能够满足未来海量数据的爆炸式增长。

第四是简化了存储管理的复杂度,便于存储系统相关资源管理及媒体资源一体化管理,使IT管理员更加简洁有效地监控、管理和分配资源。

第五是提高存储容灾能力,云存储系统提供跨广域网的远程异地备份和恢复功能,能够实现对本地存储数据的异地容灾保护,消除安全策略的地域限制,从而构建全面的、完整的数据安全策略。
图3-1 汉柏OPV-Storage云存储系统体系架构示意图
 
汉柏OPV-Storage云存储系统由系统软件、基础硬件和存储网络三部分组成。系统使用X86体系结构高可靠性云存储服务器作为支撑设备,可根据应用需求配置2U标准机架式存储服务器、4U高密度机架式及1U融合机架式存储服务器。云存储服务器采用软硬一体化设计,内嵌系统软件,无需安装底层操作系统。系统支持根据前端应用数据读写性能要求配置1Gb以太网端口、56GB InfiniBand端口或10Gb SFP+端口,前端应用可以通过iSCSI, CIFS, NFS以及POSIX等标准数据传输协议挂载和访问存储资源。
一、系统软件
汉柏OPV-Storage云存储系统采用软硬一体化设计,具备一系列存储高级特性,实现基于软件技术的存储控制机制。虚拟机系统文件、数据库数据文件和业务应用资源文件从单个物理主机中抽离出来,在数据存储方面从硬盘级别可靠性提高到节点级别可靠性。提供节点级数据安全保护,单个节点发生故障或需要进行设备升级时不影响业务应用,确保业务应用的连续性。

图4-1 云存储系统软件资源管理界面
 
 
图4-2 云存储系统软件性能监控界面
 
统一存储:同一体系结构支持基于数据块和基于文件对象的数据存储服务,同时满足结构化数据与非结构化数据多元化存储需求,具备全局统一的系统映像命名空间,允许前端应用从单一系统获得整合的数据存储服务,简化系统复杂度,提高资源利用率。

数据管理:支持在存储资源池中按需划分、启用和删除存储服务,支持基于数据卷的复制和快照功能。复制功能支持在已有数据卷基础上创建出克隆映像并挂载到前端应用;快照功能支持对使用中的数据卷创建即时的逻辑拷贝,并支持基于时间点的快照恢复。

智能分区:支持对各个存储节点SATA、SAS和SSD固态硬盘的统一调配,支持分区存储配置管理功能,创建数据卷时可根据配置策略和读写性能要求智能分配或指定数据存储的物理位置。

数据映射:支持创建基于IP网络的多重逻辑映射关系,创建数据卷时可根据前端应用需求配置挂载点的映射位置,不同映射关系间实现逻辑隔离,映射关系数量无限制。

数据保护:具备节点级数据保护特性,提供可配置的数据安全性策略管理功能,能够针对大文件存储、海量小文件存储、服务器虚拟化系统卷存储在内的多种应用环境进行优化;提供可调整的数据存储冗余副本数量管理功能,多副本数据支持负载均衡运行模式;具备针对数据卷的存储优先级别管理功能,存储节点利用率过高和存储容量不足时可确保优先级别高的数据卷的读写带宽和存储空间。

故障切换:具备存储服务容错能力,在系统正常时控制器以负载均衡模式工作,在某个控制器发生故障时具备自动故障切换功能,其它控制器能够自动接管故障控制器的工作。切换过程数据不丢失,业务不中断。控制器数量要求可以在线动态扩展。

数据迁移:具备数据在线迁移功能,支持对运行中的存储服务执行无中断的维护操作,迁移过程前端业务应用不中断,无需关机或停止存储服务便可以实现存储数据在不同存储节点之间的移动。

数据删重:具备面向对象文件类型存储服务的重复数据删除功能,实现可配置的重复数据对象自动识别与处理策略。当检测到重复数据时,系统自动进行删除,并使用链接方式引用已存储在系统里的数据对象的位置,有效提供存储系统可用容量。

横向扩展:支持在线添加、移除或替换数据硬盘,支持在线增减存储节点。扩容过程中前端客户端无需停止对存储系统的使用,扩充的存储容量即扩即用,支持动态在线扩展单卷存储容量。

本地容灾:提供数据本地容灾备份与恢复功能,支持以虚拟机为单位通过周期性快照方式进行集中备份。

异地容灾:提供数据异地容灾备份与恢复功能,支持通过远程同步或异步复制方式进行数据推送。可建立跨数据中心数据卷,实现多数据中心存储服务融合,使分散在异地数据中心不同存储系统的资源联合起来,构成统一的全局文件系统。

便捷管理:全中文管理界面,支持集成部署模式,不需要单独配置服务器或虚拟机作为管理节点,不存在单点故障隐患。提供统一的物理设备和存储服务逻辑视图查看功能。支持存储节点、数据磁盘和存储池的实时在线监控和管理。具备云存储系统运行日志、异常信息和历史数据查看功能。具备云存储系统授权在线导入及容量扩展功能。

应用集成:通过第三方管理API接口可实现对云存储系统物理设备和存储服务的完全控制,提供定制开发服务,可实现与云平台等运维管理系统的功能集成。

二、基础硬件
汉柏OPV-Storage云存储系统可选S820系列标准机架式云存储服务器、S840系列高密度机架式云存储服务器和S810系列融合机架式云存储服务器作为基础硬件支撑平台。云存储服务器基于Intel至强系列4/6核存储优化处理器,全新的处理器架构带来更多的存储控制器密度、更强的缓存容量扩展能力、以及更高的QPI带宽。支持大容量SATA硬盘、高性能SAS硬盘和SSD固态硬盘混插,可充分满足虚拟化及云计算对存储资源的容量和性能要求。
 
图4-3 S820高密度机架式云存储服务器
 
S820系列标准机架式云存储服务器每台可提供最多12个3.5英寸热插拔硬盘盘位或24个2.5英寸热插拔硬盘盘位,关键部件(硬盘、电源等)支持热插拔,用户不需关机就可以进行部件的升级、更换与维护,提升了系统整体的可靠性。提供符合IPMI2.0协议的远程管理功能,对主机运行状态及硬件信息进行实时监控,可实现远程桌面监控、开关机、重启等日常维护工作,使得后期维护管理更加便捷。
 
图4-4 S840高密度机架式云存储服务器
 
S840系列高密度机架式云存储服务器采用独有的共享架构设计,在一个机箱内提供4个1U标准高度双路热插拔存储节点,每节点提供12个3.5英寸硬盘盘位,提供两倍于标准机架式存储服务器的存储以及I/O扩展能力。S840系列高密度机架式云存储服务器具备独特的耐高温设计,室内温度达到47℃下仍可保证设备正常运行,能够在机房出现空调系统故障时有效确保数据安全。
 
图4-5 S810融合机架式云存储服务器
 
S810系列融合机架式云存储服务器是汉柏Power Cube系列云立方的配套产品。云立方将高密度的节点并入标准19英寸机柜内,是汉柏科技基于云计算理念推出的高密度、开放式、节能化基础架构融合产品,适用于超大型数据中心部署。通过深度定制,Power Cube云立方可以在一个专用44U机架中,集成最多35台高性能计算、存储、交换及管理节点,并实现统一供电和散热。

三、存储网络
汉柏OPV-Storage云存储系统采用高性能网络互联设计满足数据读写高带宽和低延迟性能要求,交换设备和数据链路通过冗余方式确保存储网络可靠性。支持根据前端应用数据读写性能要求配置1Gb以太网端口、10Gb SFP+端口或56GB Infiniband端口。通过选用支持堆叠功能的高性能交换设备构建全透明二层交换网络,满足存储网络扩容要求,确保所有端口具备全线速无阻塞转发能力,支持静态/动态链路聚合,支持基于端口的QoS与速率限制及企业级安全特性。
项目  详细描述
系统软件
体系结构 面向多用户事务处理环境的大规模分布式存储系统架构,软硬一体化功能设计,支持由多个存储节点组成统一存储资源池,实现块存储与对象存储的统一管理,满足结构化数据与非结构化数据多元化存储需求,提供全局统一的系统映像命名空间,支持跨广域网远程异地备份和恢复功能。
功能特性 数据复制、数据快照、智能分区、数据映射、数据保护、故障切换、数据迁移、数据删重、横向扩展、本地容灾、异地容灾。
系统管理 全中文管理界面,提供Web与命令行管理接口,支持集成部署模式,不需要单独配置服务器或虚拟机作为管理节点,不存在单点故障隐患。提供统一的物理设备和存储服务逻辑视图查看功能。提供第三方管理API接口。
传输协议 支持iSCSI/CIFS/NFS/POSIX等标准文件访问协议。
基础硬件
  S820系列 S840系列 S810系列*
控制器 4核存储
专用处理器
4/6核存储
专用处理器
4/6核存储
专用处理器
数据存储 每节点标配16GB
最大扩展至64GB
每节点标配32GB
最大扩展至256GB
每节点标配32GB
最大扩展至128GB
体系结构 2U机架式 4U高密度机架式 1U融合机架式
硬盘盘位 12个3.5英寸或
24个2.5英寸硬盘盘位
48个3.5英寸
硬盘盘位
12个3.5英寸
硬盘盘位
RAID 支持RAID 0、1、5、6、10
硬盘类型 企业级SATA硬盘:2TB 7.2K, 3TB 7.2K, 4TB 7.2K
SAS硬盘:300GB 15K、600GB 10K、900GB 10K、1TB 7.2K
SSD固态硬盘:100 GB,200GB
支持SATA/SAS/SDD硬盘混插
最大节点数 无限制
电源 700W 1+1
冗余电源
1640W 白金1+1
冗余电源
机架统一供电
风扇 冗余风扇 冗余风扇
常温风冷设计
机架统一散热
外形尺寸 425W x 87H x 685D 448W x 177H x 889D 420W x 45H x 850D
存储网络
  千兆 万兆 IB
端口类型 每交换机
固化48个1Gb
以太网端口
每交换机
固化48个,最大可扩展至64个 10Gb SFP+端口
每交换机
固化36个56Gb
IB端口
体系结构 1U机架式
功能特性 支持堆叠、静态/动态链路聚合,基于端口的QoS与速率限制
订购信息
授权方式 按存储裸容量(TB)授权
技术服务 三或五年7*24小时技术支持服务,包括24小时热线电话、Email和传真支持、远程在线诊断和故障排除、以及现场响应服务
可选数据磁盘不返还服务
提供API接口,支持定制开发服务,实现与第三方运维管理系统实现功能集成

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