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IBM 虚拟存储体系

IBM 虚拟存储体系. 房路 00548063 林洪武 00548074. IBM 虚拟存储体系. 基本概念 实现机制 —— 硬件、软件、服务 解决方案 成功应用案例 具体产品介绍 小结. 一、基本概念. 虚拟存储的定义：

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IBM 虚拟存储体系

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Presentation Transcript

  1. IBM虚拟存储体系 房路 00548063 林洪武 00548074

  2. IBM虚拟存储体系 • 基本概念 • 实现机制——硬件、软件、服务 • 解决方案 • 成功应用案例 • 具体产品介绍 • 小结

  3. 一、基本概念 • 虚拟存储的定义： • 虚拟存储是一种具有智能结构的系统，它允许客户以透明有效的方式在磁盘和磁带上存储数据，统一管理磁盘空间，使得客户的存储系统容纳更多的数据，也使得更多的用户可以共享同一个系统。在虚拟存储环境下，无论后端物理存储是什么设备，服务器及其应用系统看到的都是其物理设备的逻辑映像。即使物理存储发生变化，这种逻辑映像也不会改变，系统管理员不必再关心后端存储，只需专注于管理存储空间，所有的存储管理操作，例如系统升级、建立和分配虚拟磁盘、改变RAID级别、扩充存储空间等都比以前容易的多，存储管理变得轻松简单。

  4. 一、基本概念 • 虚拟存储的层次 • 基于主机的虚拟化 • 多个阵列通过(LVM)建立存储池，同一个操作系统 • 基于存储的虚拟化 • 智能化管理，多个主机共享同一个存储阵列 • 基于网络的虚拟化 • 不同主机和存储的互连和共享，多平台共享，存储虚拟化的网络化

  5. 一、基本概念 • SAN与NAS比较 • SAN（存储区域网络）：本身是一个小型的局域网，可以提供块级别的存储服务，一般没有自己的文件系统，可以通过光纤连接，提供高带宽，易扩展，高安全性的数据服务。造价较高，性能好适合于对于服务要求较高的大型企业 。 • NAS（网络附加存储）：利用互联网和网络存储设备提供存储能力，提供文件级别的存储服务，一般有它自己的嵌入式文件系统。简单的说，NAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列，它具备了磁盘阵列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。其缺点是存储速度较慢，适合于一般的中小企业使用。

  6. 二、实现机制 • IBM虚拟存储体系基于SAN，与当今SAN系统的比较如下：

  7. 二、实现机制 IBM的虚拟存储体系构成如下： • 硬件实现 • 软件支持

  8. 二、实现机制(硬件) • 硬件实现 • 基于SAN存储 • 核心硬件：SAN VC(SAN Volume Controller) • 实现了虚拟存储层（Virtualization Layer）的功能，将存储智能加入到SAN的网络中。现在用户可以按照应用不断变化的需求来分配存储，而不再受制于存储子系统设备在功能和性能上的限制。SAN VC 又是一个SAN网络的中心管理控制点，而且它对服务器的操作系统和存储子系统透明。

  9. 二、实现机制(硬件) • 核心部件——SAN Volume Controller • 功能： • 虚拟存储层功能 • 使SAN网络具有存储智能，使存储系统打破诸多限制，提高系统性能。 • 灵活的磁盘管理功能 • 提高存储管理效率 • 透明的数据迁移功能 • 能够继承原有SAN的磁盘配置，迁移过程对服务器透明，可以不中止应用而进行数据迁移、在线升级。 • 远程备份和数据共享功能

  10. 二、实现机制(硬件) • SAN VC工作示意图

  11. 二、实现机制(硬件) • SAN VC对于服务器的存储映像

  12. 二、实现机制(硬件) • SAN VC的远程备份和数据共享功能

  13. 二、实现机制(软件) • 软件支持 • Virtual Engine虚拟引擎技术 • 允许在单个处理器上运行多个服务器 • SAN File System (SAN的统一文件系统) • 为各种不同的操作系统平台提供一个统一的文件存储环境，实现文件级的数据共享、存储分配、无服务器数据备份等功能。SAN VC一样，它也具备了按照策略动态地调整存储设备配置，透明的迁移数据等虚拟存储SAN控制器的功能，而所有功能目的是围绕着文件级的存储服务展开的。

  14. 二、实现机制(软件) • 软件支持(续) • IBM General Parallel File System（GPFS）: • A．提供企业级的文件虚拟化 • B．提供一个可扩展的NAS平台 • C．提供高可获得性网格计算基础设施 • D．提供高性能信息生命周期管理工具

  15. 二、实现机制(软件) • 核心软件——SAN File System • 存储池形式的存储管理 • SFS支持基于策略的集中存储管理 • SFS还允许客户以单元的方式管理每一存储池内部的存储资源，根据需要添加、去除或改变，同时保持对应用服务器的透明性 • 自动数据存放、分级存储管理和自动文件逾期处理 • 通过将存储资源集中在一起，客户可以通过自动化策略来确保数据目录被存放在合适容量的存储池中，并自动实现信息价值与存储成本的匹配 • 有助于减少存储管理总成本和提高存储资源使用率

  16. 三、解决方案 • IBM On-Demand虚拟存储解决方案 • IBM On-Demand虚拟存储解决方案是IBM On-Demand战略中的一个重要组成部分。 • IBM On-Demand是指按照业务的需要，灵活的透明的改变存储方式，跟据需求来提供相应得存储能力，在IBM的虚拟存储方案实现中是基于SAN的，也可应用到NAS中。

  17. 四、成功应用案例 • IBM虚拟存储方案有很多成功的应用案例： • 英国电信会议公司产品使用虚拟存储案例 • 里奇蒙德市随需应变政府计划案例 • 广东中行企业报表管理系统案例 • 上海移动通信公司存储管理系统案例

  18. 四、成功应用案例 • 英国电信会议公司产品使用虚拟存储案例 • 需求：英国电信会议公司现有的直接附加存储(DAS)降低了对快速和竞争性会议业务的响应能力。英国电信会议公司希望有一种集成的存储管理方式，使他们的存储可以用于任何目的、任何时间。而且，他们还希望这些工具是强大而可靠的。 • 解决方案：SAN Volume Controller的虚拟化和 IBM FlashCopy point-in-time 复制软件的结合 • 效果： • 允许英国电信会议随需应变的转换其存储配置，以支持全世界随需应变的会议服务。 • 工程时间由几个小时缩短为几分钟。

  19. 四、成功应用案例 • 里奇蒙德市部署随需应变政府环境案例 • 需求：里奇蒙德市的主数据中心包括来自IBM、惠普、戴尔和Sun的120多种不同的服务器，每种服务器都直接与多个厂商开发的存储解决方案连接。这些众多的存储资源需要大幅度提高利用率。 • 解决方案：IBM TotalStorage SAN卷控制器和IBM虚拟存储软件 • 效果： • 把多个厂商生产的现有高端和中档存储设备整合到单一的多层架构中。 • 里奇蒙德市已经开始从随需应变分配存储空间、降低技术成本和提高整个基础设施利用率中大大受益

  20. 四、成功应用案例 • 广东中行企业报表管理系统案例 • 需求：此公司对于存储的需求比较典型，属于大型的，分布式的，有高性能和高安全性要求的类型。 • 解决方案：IBM On-Demand虚拟存储解决方案 • 效果： • 虽然每天就有将近50万张报表，并且有些带有各种格式的图形、图像信息，IBM OnDemand虚拟存储系统仍然可以在几秒内查询到所需的信息，而且支持多种平台，包括Windows NT、AIX、SUN Solaris、HP UX、AS/400、OS/390 等。

  21. 四、成功应用案例 • 上海移动通信公司存储管理系统案例 • 需求：处理数量巨大的用户通话记录 • 解决方案：IBM On-Demand虚拟存储解决方案，其中存储系统具有高压缩率及存储缓存 • 效果： • 响应时间快速，历史详单准确、清晰。 • ARSCACHE 硬盘空间上的查询时间不大于0.5秒 • 备份在磁带存储空间的历史记录查询时间不超过30秒

  22. 五、具体产品介绍 • IBM System Storage SAN 卷控制器 • 可将多个磁盘系统的存储容量合并为一个容量存储库，以便将其作为企业资源更好地进行管理，而不是作为单独的系统 • 可通过为主机应用程序提供更灵活的容量存储，帮助提高存储设备的利用率 • 可通过使用公共界面实现异构存储系统的管理，帮助提高存储管理员的工作效率 • 可通过使主机应用程序不受物理存储基础架构更改的影响，支持增强的应用程序可用性 • 可实现分层存储环境，从而将存储成本更好地转换为相应的数据价值 • 可支持更高到更低成本的设备以及跨多供应商存储系统所提供的高级复制服务

  23. 五、具体产品介绍 • IBM 虚拟引擎 TS7510 TS7510 虚拟引擎将 IBM 服务器和磁带技术完美结合，其设计目的是进行磁带库、磁带驱动器和磁带介质的虚拟化和模拟。之后，真正的磁带资源可以附加到 TS7510 虚拟引擎中，帮助实现信息生命周期管理和业务连续性。TS7510 虚拟引擎旨在帮助客户实现以下吞吐量效率： • 缩短备份时间 • 改进恢复流程 • 促进数据共享 • 降低总拥有成本

  24. 五、具体产品介绍 • IBM TotalStorage DS8000 • 该磁盘系统经济高效、功能强大、灵活且高度可用，支持关键任务工作负载的不间断运行 • 其世界级性能可提高响应速度 • 通过高达 512 TB 的可扩展性促进整合来管理增长和复杂性，支持多种服务器平台和高级管理功能 • 通过 HyperPAV、远距离 FICON和协同缓存等功能使 IBM 服务器环境实现更高的效率 • 通过同时支持高性能和高容量磁盘驱动器技术的分层存储改善运营成本结构

  25. 六、小结 • 上面介绍的只是IBM在存储方面的一个部分。该公司还涉及到各种存储产品的制造，在DAS，NAS，i-SCSI等方面也有重要成果。 • 通过分析我们看到该公司提供了从硬件到软件到各种咨询服务的一整套虚拟存储体系。这也是IBM提出的E-Bussiness On-Demand宏伟目标的一个组成部分。到2005年，全球已经有超过1000家客户使用IBM数据虚拟软件来简化IT基础设施，对于存储业界来说这是一个具有分水岭意义的时刻。这些客户包括IKON办公解决方案公司、Oakwood医疗系统公司和加拿大Saskatoon市政府等，他们通过使用IBM虚拟存储技术提高了整体工作效率，减少了开销，获得了巨大收益。 • 因此，我们认为IBM在虚拟化存储领域的确做出了重要的贡献。

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