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雲端全方位資料備援方案 規劃建議書. 專案目的. 導入虛擬化技術 , 建立雲端備援服務架構 透過 Storage-as-a-Service(StaaS) 發展客戶 SOD 需求介面 (Storage on demand) 、異質設備間的資料遷移、統一集中化備份、存儲高可用性 (HA 、 Mirror) 、災難備援回復 (DR) 改變傳統備份 / 還原觀念 , 建立即時備援系統 , 確保重要系統服務不中斷 Recovery Point Objective (RPO) – 應用程式資料應該復原的時間點 能回到最近的時間點 , 確保資料無損失
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雲端全方位資料備援方案 規劃建議書
專案目的 • 導入虛擬化技術,建立雲端備援服務架構 • 透過 Storage-as-a-Service(StaaS) 發展客戶SOD 需求介面(Storage on demand)、異質設備間的資料遷移、統一集中化備份、存儲高可用性(HA、Mirror)、災難備援回復(DR) • 改變傳統備份/還原觀念,建立即時備援系統,確保重要系統服務不中斷 • Recovery Point Objective (RPO) –應用程式資料應該復原的時間點 • 能回到最近的時間點,確保資料無損失 • Recovery Time Objective (RTO) –應用程式資料完全復原所需的時間, • 讓系統能在最短時間修復,回覆系統運作 • 建立完善資訊系統備援機制 • 在地備援 • 建立叢集儲存系統,重要資料存放於安全儲區,安全儲區由2台以上的儲存系統協同運作,各儲存系統可彼此護為備援,全自動化,無需人工介入 • 標準災難回覆機制,系統故障可快速回覆 • 異地備援 • 透過Internet,在異地端建立系統還原機制 • 輕鬆整合異質儲存設備,打破品牌限制,不受同一品牌限制 • 建立標準備援服務架構,靈活未來需求擴充 • 支援多樣傳輸協定(FC or iSCSI,Lan or Wan) • 支援各式品牌儲存設備
系統規劃說明(一)在地備援 1.建置安全儲區控制系統,即時備援系統 • 以兩套儲存控制系統,建立即時備援機制,Server端將資料寫入時會同步寫入兩組儲區。 • 有任何一儲區無法作業時,資料存取自動由另一儲區設備接手,保證資料存取服務不中斷。 • 故障設備修復後,自動回復原雙主機運作架構,即時備援機制自動啟動。 • 使用Storage 虛擬化技術(Storage Virtualization、Thin Provisioning)的導入大幅改善了IT資源運用、分享以及整合的問題,同時也提升IT效能,這也是協助客戶達成環保節能與省$並成為通往雲端的基礎,輕鬆整合各異質儲存設備 • 透過 Storage-as-a-Service(StaaS) 發展客戶SOD 需求介面(Storage on demand)、異質設備間的資料遷移、統一集中化備份、存儲高可用性(HA、Mirror)、災難備援回復(DR)。 2.將重要資訊系統,存放在安全儲存系統(資料保險庫) • 主機系統之開機區(OS+AP),持續性寫入安全儲存系統,將開機系統,做最安全的保護。 • 主機系統之資料區(Data),存放於安全儲存系統,將應用系統的資料做最安全的保護。 3.主機故障時還原機制 • 如果是本機硬碟損壞,主機系統上若已裝置iSCSI HBA卡,使用San Boot從儲存系統開機,即可迅速重新啟動系統服務。 • 如已準備虛擬系統,亦可使用虛擬主機系統開機,重新啟動系統服務。
儲存叢集(安全儲域系統) 自動化儲存備援機制,提高資料安全性與可用度,避免儲存設備硬體故障導致應用程式服務全面中斷。 應用主機 I/O Update Log 替代路徑 快取讀寫 鏡像抄寫 SANmelody1 (儲存控制系統) SANmelody2 (儲存控制系統) Primary Secondary 同機房機櫃 B 或 B 棟機房 同機房機櫃 A 或 A 棟機房
系統架構圖&系統功能說明 應用伺服器(Windows,Solaris,Linux,VMware) • 以DatCore Sanmelody(虛擬儲存備援控制系統)2套件做為儲存控制系統 • 可整合現有儲存系統做為儲區,支援各種介面儲存設備 IDE, SATA, SAS, SCSI, FC 等 • 前端servers可以iSCSI or FC介面連接儲存系統,不需額外安裝軟體 • 各儲存設備可透過SanMelody做統一整合控管,異質儲存設備可互為備援 • 雙主機雙控制系統同步作業,一台故障時,另一平台自動接手,修復後自動回到雙系統同步作業 • 主機系統還原方式 • 使用San Boot(主機端需有iSCSI/HBA)卡 • 使用虛擬機(需準備虛擬作業系統平台) FC/iSCSI FC/iSCSI SANmelody2 SANmelody1
系統規劃說明(二)異地備援 1.在異地端建置儲存控制系統,與本地儲存控制系統建立備援 • 本地端系統與異地端系統建立備援關係。 • 以TCP/IP網路做為傳輸媒介,可透過LAN or WAN做為備援。 • 採非同步模式資料複製, IP 網路頻寬需求最小,且不需任何訊號轉換設備 • 支援異質磁碟系統間的遠端資料複製,做到適型適用 • 大幅降低異地備援方案的建置成本,打破「高階功能=高價格」的迷思 • 獨家 store-and-forward 資料傳送機制,確保資料寫入與複製的一致性
系統架構圖&系統功能說明 應用伺服器(Windows,Solaris,Linux,VMware) 本地端 異地端 異地端以DataCore Sanmelody 建置儲存控制系統整合現有儲存設備 與本地端建置備援關係 FC/iSCSI FC/iSCSI WAN SANmelody2 SANmelody1 SANmelody3
6 1 2 3 4 5 AIM(Ansynchronous IP Mirrorning),Store&Forward運作說明 本地端 異地端 目的地 buffer Destination Snapshot 來源buffer ④ 由接收端 buffer 寫入目的端磁碟 ① 資料寫入來源磁碟 ⑤ 使用 snapshot排程定點備份作業 ② 傳送異動區塊至 buffer ⑥ 伺服器掛載快照磁碟進行各種作業 ③ 透過 IP 網路傳輸
共構機房與多點備援架構 桃園 台中 高雄 RemoteReplication HA • 支援多點備援傳輸 • 雙向非同步 IP 鏡射 • 提供彈性與靈活的備援方式 VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM 資料中心端
DataCore AIM+VM輕鬆完成異地備援方案 • 透過 IP 網路持續將SDS上的Volume同步至異地備援端 • 異動資料持續複製 • 異地端可隨時產生快照副本進行災難演練或啟動備援程序 • 獨家 store-and-forward 資料傳送機制,確保資料寫入與複製的一致性 DataCore AIM By TCP/IP 資料中心 異地備援端
【同時提供 iSCSI與 FCSAN儲存】 • 最高 32TB實體容量管理 • 提供客戶採購投資保障 • 高性能低價格(Thin Provisioning、Snapshot、HA、DR) • 支援運作於虛擬機器(VM) 設備圖式 • 【NECIntel 主機 • DataCore Sanmelody 儲存系統運作平台 • 8G Cache • SAS 300G 15000 rpm硬碟,做為高速儲存區
DataCore儲存備援系統功能 高速快取 Thin Provisioning 虛擬儲存池 同步鏡像 (Mirroring) 集中管理 線上快照 遠端鏡像複製
虛擬儲存池 開放式儲存整合管理 • 異質平台與廠牌之儲存設備管理 • 提供不佔實體空間/可定義大小之虛擬磁碟 • 不停機線上儲存設備擴充 • 採用多個儲存池以實現階層式的管理 • 空間或效能不足時,可隨時增加所需資源
彈性的儲存池管理方式 Linux 重要伺服器 Windows 重要伺服器 部門A 一般伺服器 部門B 一般伺服器 備份伺服器 磁碟對應 Pool A 性能 : 高 容量(密度):低 成本 : 高 Pool B 性能 : 高 容量(密度):低 成本 : 高 Pool C 性能 : 中 容量(密度):中 成本: 中 Pool D 性能 : 中 容量(密度):中 成本 : 中 Pool E 性能 : 低 容量(密度):中 成本: 低 實體Storage StorageA FC HDD Storage B FC HDD StorageC SAS HDD StorageD SATA HDD DataCore可整合 市面上所有廠牌 儲存設備
Thin Provisioning 儲存資源最佳化 • 提供不佔據實體空間之虛擬磁碟给前端作業主機 • 資料寫入同時,於後端儲存設備僅配置必要之實體空間 • 未使用之空間為共享狀態,最有效化儲存資源 • 可提供最大之虛擬空間,不需再擴大磁碟容量
全新儲存空間配置方式 應用主機 “需要多少才分配多少” 高效率使用實體儲存空間 1PB iSCSI / FC 虛擬磁碟 DataCore Storage Server 虛擬磁碟 • Pool Striping • 保障舊有設備投資 • 整合不同廠牌之 array • 高效率使用儲存資源 • 簡化資料遷移 異質實體 儲存陣列 異質整合 共2TB
高速I/O快取能力 提昇磁碟 I/O效能 • 每部儲存伺服器可支援高達 1TB之外取 • 可大幅提昇現有之 storage disk I/O • 利用 IA Server之高速 CPU處理I/O • 預讀連續區塊,提昇 read效能 • 可吸收瞬間產生之大量之I/O • 快取大量資料後再偕同寫入後端磁碟,提昇 write效能
平均回應時間(µS) DataCore L1 Cache <20 Array L2 Cache 250 – 300 Disk Drive 4000 – 6000 Write Read Non-CachedArray 高速快取提昇 I/O效能 寫入快取 從快取讀出 CPU CPU Level 1 Cache (MAX 1TB) 偕同寫入 預讀 CPU CPU Cached Array Cached Array Disk SubSystem
Snapshot Volume 虛擬磁碟之快照複製 • Disk-to-disk之高速複製 • 可跨異質儲存設備進行磁碟快照 • Complete Image (CI)完整複製、Image Update (IU)快照 更新、Source Update之 recovery/rollback • 差異化更新,極短時間複製 • 支援快照指令集結合應用伺服器之自動化排程備份 • 提供備份、測試開發、資料搬遷、範本複製等多樣化用途
資料快照可提供各種用途 • 資料備份 • 資料測試 • 資料分析 • 資料回復 快照排程 應用伺服器 備份伺服器 測試平台 11:00 AM 08:00 AM 12:00 PM Data Data 17:00 PM 快照磁碟可供其他需求使用 DataCore虛擬磁碟
High Availability同步鏡像與自動備援 資料存取不中斷 • 達成高可用之儲存系統,實現真正服務不中斷存取作業 • 採用實體隔離之同步鏡像磁碟 • 結合前端主機之多路徑達成 I/O 切換 • 實體隔離,資料復原時間短 • 停機維護亦不需停機 • 高速快取鏡像,採獨立鏡像通道進行抄寫 (FC或iSCSI) • 第三份鏡像複本 (SANsymphony)
Storage HA(儲存高可用) 應用主機 自動化儲存備援機制,提高資料安全性與可用度,避免儲存設備硬體故障導致應用程式服務全面中斷。 I/O Update Log 替代路徑 快取讀寫 鏡像抄寫 SANmelody2 SANmelody1 Primary Secondary 同機房機櫃 A 或 A 棟機房 同機房機櫃 B 或 B 棟機房
符合成本效益的異地備援機制 • 採非同步模式資料複製, IP 網路頻寬需求最小,且不需任何訊號轉換設備 • 支援異質磁碟系統間的遠端資料複製,做到適型適用 • 大幅降低異地備援方案的建置成本,打破「高階功能=高價格」的迷思 • 獨家 store-and-forward 資料傳送機制,確保資料寫入與複製的一致性
多對多,異地備援 • 支援多點備援傳輸 • 雙向非同步 IP 鏡射 • 提供彈性與靈活的備援方式 桃園 台中 高雄 RemoteReplication HA VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM 資料中心端