EMC 存储 & 备份技术交流

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EMC 高级存储顾问

钟响 13925032699

[email protected]

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存储技术介绍 EMC 磁盘阵列介绍备份技术介绍 EMC 备份产品介绍

内容


存储备份系统的发展软盘，硬盘，磁带，磁光盘

scsi 技术， ssa 技术， fc 技术， iscsi 技术

das ， nas ， san

Lan backup ， lan － free backup ， server － free backup

…….


SCSI 技术与 RAID 技术

SCSI 是 Small Computer System Interface( 小型计算机系统接口 ) 的英文缩写。 SCSI 最早是一种并行连接使用 SCISI 命令的计算机硬件接口。

JBOD = Just Bundle Of Disk

Redundant Array of Inexpensive (or Independent) Drive 。 RAID 是 1988

年由美国加州大学的 Berkeley 分校的 David Patterson 等几人提出来的。


RAID 级别相对优点相对缺点

RAID 0 存取速度最快没有容错

RAID 1 完全容错成本高

RAID 3 写入性能最好没有多任务功能

RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈

RAID 5 具备多任务及容错功能写入时有 overhead

RAID 6 双校验位 RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错成本高

　　

RAID


Tape DDS,8mm,AIT(HP,Exabyte,SONY)

DLT(ATL)

LTO(IBM,HP,Segate)

9840(STK)

……..


SAN SAN = Storage Area Network ( 存储区域网络 )

– 是一种基于光网的特殊的后台数据存取网络– 提供了一个性能稳定的数据高速存取平台

关键概念 :– 支持前台企业信息处理网络 ( 例如： Ethernet 及 TCP/IP ）

有助于减轻关键工作量和增加应用性能及高可用性– 成为一种有灵活同时有扩展性的数据平台来解决现有的数据迁移和数据共享

瓶颈问题– 基于 NCITS T11: 光纤通道 (Fibre Channel) 标准 I/O 接口 (X3.230-

1994) http://www.t11.org


光纤通道 = 是 SAN Fabric 的基础为存储系统提供一个网络连接模式

客户机

LAN( 局域网 )

广域网

存储区域网（第二网）

Fabric = 第二网“Fabric” 是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络 , 这一数据网络可以提供企业级的性能 , 扩展能力 , 可管理

能力 , 可靠性和可用能力

Fabric = 第二网“Fabric” 是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络 , 这一数据网络可以提供企业级的性能 , 扩展能力 , 可管理

能力 , 可靠性和可用能力

服务器

存储子系统

第一网


NAS 网络附加存储设备（ Network Attached Storage ， NAS ）是一种专业的网

络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。 NAS是基于 LAN 的，按照 TCP/IP 协议进行通信，面向消息传递，以文件的 I/O 方式进行数据传输。在 LAN 环境下， NAS 已经完全可以实现异构平台之间的数据级共享。

NAS 结构和 SAN 最大的区别就在于 NAS 有文件操作和管理系统，而 SAN 却没有这样的系统功能，其功能仅仅停留在文件管理的下一层，即数据管理。

SAN 和 NAS 并不是相互冲突的，是可以共存于一个系统网络中的，但 NAS 通过一个公共的接口实现空间的管理和资源共享， SAN 仅仅是为服务器存储数据提供一个专门的快速后方通道，在空间的利用上， SAN 和 NAS 也有截然不同之处， SAN 是只能独享的数据存储池， NAS 是共享与独享兼顾的数据存储池。


ISCSI iSCSI （互联网小型计算机系统接口）是一种在 Internet 协议网络上，特别

是以太网上进行数据块传输的标准。它是由 Cisco 和 IBM 两家发起的，并且得到了 IP 存储技术拥护者的大力支持。是一个供硬件设备使用的可以在IP 协议上层运行的 SCSI指令集。简单地说， iSCSI 可以实现在 IP 网络上运行 SCSI 协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。

ISCSI 的工作流程– iSCSI 协议就是一个在网络上封包和解包的过程，在网络的一端，数据包被封装成包括

TCP/IP头、 iSCSI识别包和 SCSI 数据三部分内容，传输到网络另一端时，这三部分内容分别被顺序地解开。


分层存储平台产品和服务分层存储 — 专门化的平台可满足各种性能和可用性需求 EMC 同类最佳的产品和服务 — 卓越的产品选项、经验证的技术、最好的价值

覆盖范围最广的功能、性能和连接性

CLARiiONADICScalar

系列

InvistaEMCCentera

EMC 磁盘库 SymmetrixCelerra Connectrix

CX3 UltraScale 系列

AX4EMC

Centera 4 节点

DL4400

DL210

DMX-3

DMX-3 950

Rainfinity 全局文件虚拟化

NSX

NS40

NS80

NS350 NS40G NS80G

光纤通道和 iSCSI

DL4100DL4200

来源： IDC 2006 年磁盘存储系统季度跟踪

外部磁盘存储

EMC 21.4%

HP 17.6%

IBM 13.7%

Dell 8.0%

HDS 7.9%

NetApp 6.2%

Sun 4.8%

EMC/Dell* 27.6%

外部 RAID

EMC 22.9%

HP 15.8%

IBM 14.4%

HDS 8.4%

Dell 7.1%

NetApp 6.6%

Sun 4.9%

EMC/Dell* 29.5%

网络存储（ NAS 、开放式和 iSCSI ）EMC 27.1%

HP 17.9%

IBM 12.5%

NetApp 88%

HDS 7.2%

Dell 7.1%

Sun 4.4%

EMC/Dell* 33.8%

总体存储软件

EMC 28.5%

Symantec 17.6%

IBM 12.3%

NetApp 9.4%

CA 5.3%

HP 4.9%

总体存储软件

EMC 70.7%

HP 10.3%

HDS 9.3%

Sun 5.1%

NetApp 1.3%


CLARiiON CX3 UltraScale 体系架构

电源

电源备用电源

风扇风扇风扇

备用电源

4 Gb/s 链路控制卡








存储处理器存储处理器

光纤通道前端接口

镜像缓存

光纤通道前端接口

CPU

镜像缓存

CPU

FC FC

CPU

FC

CPU

FCFC FC FCFC

风扇

2/4 Gb/s 光纤通道后端连接

2/4 Gb/s 光纤通道后端连接

1 Gb/s, 2 Gb/s 和 4 Gb/s 光纤通道前端连接

CMI

PCI-Express 多通道连接1.

3.

4 Gb/s 磁盘驱动器4.

2.


经验证的软件功能

全系列价格经济、易于使用的存储平台

2008 CLARiiON 系列

CLARiiONAX4

AX4

CLARiiON CX3 UltraScale 系列

CX3-20 CX3-40 CX3-80CX3-10


高可用的 iSCSI 或光纤通道存储从 4 个驱动器扩展到 60 个驱动器（最多 60 TB* ）串行连接 SCSI (SAS)与串行 ATA (SATA)驱动器混合

– SAS 适用于 I/O 密集型应用– SATA 可提供经济高效的高容量

包括一套全面的管理软件和功能可选的 EMC 增值软件可选择“增强”或“特优”支持选项

满足高级需求的高增长环境

入门级存储整合可扩展的入门级存储

600 GB

60 TB*

CLARiiON AX4 存储系统

*1 TB SATA 驱动器将于 2008 年 3 月正式提供


CLARiiON AX4

* 将于 2008 年 3 月提供

经济、简单、可扩展的网络存储

适用于：入门级存储整合VMware 环境部门和分支办公室需求

体系结构单或双存储控制器每个存储处理器一个 Intel Xeon 处理器每个存储处理器具有 1 GB 的缓存在同一磁盘阵列机箱中混合使用 SAS 和 SATA

连接 64 个高可用性主机（物理或虚拟）每个存储处理器 (SP)两个前端 1 Gb/s iSCSI 端口，

或者每个 SP 两个前端 4 Gb/s 光纤通道端口 SAS 后端扩展 — 每个 SP 一个端口虚拟 LUN 技术支持在系统内实施分层

可扩展性多达 512 个 LUN

从 4 个驱动器扩展到 60 个– 146 GB 和 300 GB 15K rpm SAS 驱动器– 400 GB 10K rpm SAS 驱动器– 750 GB 和 1 TB* SATA 驱动器


CLARiiON CX3 UltraScale 系列

CX3-10• 2 GB 缓存• 光纤通道 /iSCSI 连接• 最多 60 个磁盘 • 最多可拥有 512 个 LUN• 64 个高可用性主机• 混合使用高性能和高容量

的磁盘

CX3-20• 4 GB 缓存• 光纤通道或光纤通道 /

iSCSI 连接• 最多 120 个磁盘• 最多可拥有 1,024 个

LUN• 128 个高可用性主机• 混合使用高性能和高容量

的磁盘

CX3-40• 8 GB 缓存• 光纤通道或光纤通道 /

iSCSI 连接• 最多 240 个磁盘• 最多可拥有 2,048 个

LUN• 128 个高可用性主机• 混合使用高性能和高容量

的磁盘

CX3-80• 16 GB 缓存• 光纤通道连接• 最多 480 个磁盘• 最多可拥有 2,048 个 LUN• 256 个高可用性主机• 混合使用高性能和高容量的

磁盘

服务级别

可扩展性

经验证的中端存储解决方案


灵活的部署选项

光纤通道提高服务级别

高性能

光纤通道SAN

IP SAN — iSCSI支持网络存储

以太网

iSCSI SAN

经济高效的连接

混合使用光纤通道和 iSCSI整合多个应用程序层

以太网

iSCSI SAN

灵活的连接选项


Navisphere Manager 针对阵列管理和可选的 CLARiiON 平台

软件的简单、直观的界面– 复制软件： Replication

Manager 、 SnapView 、 MirrorView 、 SAN Copy 和 RepliStor

– Navisphere Analyzer

通过安装套接字层 (SSL) 和强大的用户验证功能提高安全性，以实现保密性和访问控制

支持主机连接、 LUN 掩蔽，和使用 CLI 通过脚本实现的自动化

对于 CLARiiON AX4 ， Navisphere Manager 客户可以：

– 从单个控制台管理、配置和监控多个 CLARiiON 阵列

– 用多个 CLARiiON AX4 和其他 CLARiiON 阵列创建域


EMC 的 CLARiiON 增值软件概述数据复制和保护

– SnapView 通过时间点快照和克隆进行本地数据保护

– MirrorView/Synchronous 用于数据零丢失的有限距离灾难恢复

– MirrorView/Asynchronous 用于远距离灾难恢复

– SAN Copy 用于多供应商数据移动和数据保护

– Replication Manager (RM) 或 Replication Manager/SE (RM/SE) 用于自动化复制管理

MetaLUN

Navisphere Analyzer 用于性能分析 NQM 用于按系统需求分区


CLARiiON 远程复制系列

MirrorView / Synchronous

RPO – 零• 两个映像完全相同• 有距离限制• 高网络带宽• 1 个主站点到 1 个或 2 个辅助站点

有距离限制

主站点辅助站点

1 2

34

MirrorView / Asynchronous

RPO – 30 分钟至数小时• 目标定期更新• 无距离限制• 会话失败时辅助站点有可重启拷贝 • 适合于较低的带宽

带宽（最多占用 100Mbps ）• 1 主站点到 1 个辅助站点


无距离限制1

24 3

5

SAN Copy

RPO – 几小时到数天• 在不同分层以及在 CLARiiON 和经鉴定的第三方阵列

之间移动数据• 带应用程序协调的灾难恢复，旨在在辅助站点建立一个

可重启拷贝• 可用于增量或完整拷贝• 无距离限制• 1 个源到多个目标（多达 100 个）

源辅助站点

无距离限制1

2

3

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FLARE 26 的新功能 — iSCSI 增强功能

新的 iSCSI 增强功能包括支持本机 IP 复制、允许用户通过 iSCSI 端口在 CLARiiON 上直接复制数据，以及新的 iSCSI 主机支持

– 支持 HP-UX 11i V1 和 V2 环境，以及用于 iSCSI 的 AIX 环境

– 通过 iSCSI 端口在 CLARiiON CX3-10 、 CX3-20 和 CX3-40 光纤通道 / iSCSI 系统上进行基于阵列的远程复制

– 通过将 CLARiiON CX3 光纤通道 / iSCSI 阵列直接连接到 IP 网络，不再需要使用 FC-IP 转换设备，从而降低了复制的总体拥有成本


适用于所有具有 FLARE 26 的 CLARiiON CX3

光纤通道 /iSCSI 阵列

IP 网络


The Old Way: Replication Over IP Using FC-IP Bridges

FC-IP Device

Fibre ChannelIP

CX Array-Site B Remote mirror of application data

CX Array –Site A Storage/application data

FC-IP Device

WANSAN

SAN


iSCSI Replication

Benefits:

Replaces Replication over IP using FC – IP bridges

Easy to setup and use

Products– MirrorView/A over iSCSI

– MirrorView/S over iSCSI

– SAN Copy over iSCSI

Fibre ChannelIP

CX Array-Site B Remote mirror of application data

CX Array –Site A Storage/application

data

WAN

SAN

SAN


CLARiiON 跨代软件支持利用过去在培训上的投资和现

有技能

保持高水准的生产率重新部署现有资产以实现灾难恢复功能

CLARiiON 光纤通道

业界最好的投资保护

CLARiiON CX3 UltraScale

SnapViewSnapView

MirrorViewMirrorView

SAN CopySAN Copy

CLARiiON CX

SnapViewSnapViewSnapViewSnapView

28

NavisphereManager

NavisphereManager

ReplicationManager

ReplicationManager

MirrorViewMirrorView


网关版共享存储器 + 在光纤通道 SAN 中添加 NAS 、 iSCSI最高的存储利用率整合的管理

集成版专用存储易于部署易于管理可升级至网关

EMC Celerra 平台

NS20 NS40 NS80 NS40G NS80G NSX

可用性刀片数量

可升级至网关

存储 CLARiiON CLARiiON CLARiiON CLARiiON 、 Symmetrix

CLARiiON 、 Symmetrix

CLARiiON 、Symmetrix

最大可用容量

故障切换故障切换1 或 2

光纤通道选项

1 或 2

不提供

20 TB 32 TB

故障切换高级群集高级群集高级群集1 或 2 2–4 2–4 4–8

光纤通道选项提供不提供不提供

32 TB 60 TB 60 TB 168 TB

业界领先的 IP 存储平台


带光纤通道

在带宽密集型应用程序需要时

添加光纤通道

光纤通道

SAN

光纤通道

Celerra NS20 多协议平台

iSCSI SAN

集成的 NAS 和 iSCSI

以太网

iSCSI SAN

NS20

以太网

文件共享

NAS


Backup （备份）

Backup - Definition– “Backup is a copy type of operation, designed to protect data

from accidental or malicious loss or damage”

FileFile

1 2 (or more)

Backup CopyBackup Copy

备份过程拷贝


为什么要备份

System stolen User Data and System LossSystem damaged User Data and System Loss/DowntimeAccidental File Deletion File LossAccidental File Overwrite File LossAccidental Directory Deletion Directory and/or File LossHacker Intrusion Corrupt or Lost DataMagnetic Disk Failure Corrupt or Lost DataCPU/Motherboard Failure Corrupt or Lost Data and DowntimeNetwork/Interface Failure Corrupt or Lost Data/Loss of Connectivity Application Halt or Crash Corrupt or Lost DataOperating System Halt or CrashCorrupt or Lost Data

事件结果


Full backup （全备份）

全备份全备份

...........

全备份全备份

全备份是在某一个时间点上所有数据的一个完全拷贝


Differential( 差分 ) Backups

Full BackupFull Backup DifferentialDifferential Full BackupFull Backup

A differential backup is a copy of all the data since the last full Backup.

...........


Incremental( 增量 ) Backups

Full BackupFull Backup

...........

IncrementalsIncrementals Full BackupFull Backup

Incremental backup is a copy of only the data that have changed since the last backup.


恢复

恢复过程将数据从磁带拷贝回磁盘备份是比恢复早的一个时间点的完全映象

备份记录了文件的目录结构，权限等，备份在具体的某盘磁带，磁带在磁带库中具体的槽位等这些信息存储在备份软件的数据库中通常被称为元数据

DiskDisk TapeTape


Archive( 归档 )

Archive - Definition“Archive is a move type of operation, designed to preserve a file for future reference”

源文件源文件

1. 1.

备份归档的文件备份归档的文件

归档过程

移动 , 校验 , (删除 )

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EMC Centera

专门为信息归档而构建 3,500 多个客户 400 多个合作伙伴 — 可与来自几乎任何

平台的任何应用程序配合使用已售出超过 150 PB 的容量

EMC Centera

EMC Centera 4 节点适合于部门级和中型企业使用

世界上最简单、价格最合理、最安全的信息归档存储库

安全

简单

价格合理


传统 lan 环境下数据流走向

ApplicationServer

LAN

RAID or JBOD

Tape Library

BackupServer


Lan － free 备份数据流的走向

Local Area NetworkLocal Area Network

MetadataMetadata

ReadReadWriteWrite

BackupServerBackupServer

BackupClient

BackupClient


Server － free 数据流走向

DiskDisk

Fibre ChannelFibre

Channel

Local Area NetworkLocal Area Network

TapeTapeStorage Area NetworkStorage Area Network


Nas 的备份

NAS ServerNAS Server

TapeTapeBackupServerBackupServer

NDMP Communication

NDMP - Network Data Management Protocol - is a storage specific communications protocol that allowsNAS systems to backup to local tape libraries under the control of a remote backup server


选择 EMC NetWorker 的原因一个集中的解决方案

– 跨所有操作系统、应用程序和拓扑简化备份、恢复和报告

高级磁盘备份– 重复数据消除、连续数据保护 (CDP) 、 EMC

磁盘库集成和 NAS 磁盘备份

最高的性能和可扩展性– NetWorker 的备份、恢复和可扩展性无人能及；比其他方案快 100% 以上

更好地从磁带备份中恢复– 经得起未来考验的开放磁带格式，可以更好地从毁坏的磁带介质进行恢复

完整的新一代备份– 利用改变游戏规则的优势和 EMC 解决方案集

成，来管理信息增长

由信息基础架构领域的领先者 EMC 提供的完整的备份和恢复


应用程序操作系统

异构支持优势

Novell

IBMSun

HP

IBM Informix

DB2

Lotus Software


内置的报告功能


备份配置向导– 设备– 文件系统 – 应用程序

易于使用的客户端界面– 由用户管理的备份和恢复– 直观的操作– 灵活的搜索功能

易于使用


NetWorkerUNIX/Linux

NetWorker Windows

磁带管理的优点开放磁带格式

– 数据流多路传输– 自包含索引– 跨平台格式

UNIX Windows Linux

– 磁带损坏的影响最小 — 跳过损坏的介质记录

本机库共享动态驱动器共享

– 跨平台磁带驱动器共享– 应需式设备使用– 降低硬件总体拥有成本


NetWorker DiskBackup 选项

快速、可靠的备份和恢复– 消除装载、启动和停止、倒带以及快进

操作

利用并行操作增强备份 /恢复– 备份、恢复克隆和转储 — 同步进行– 使用多个并发数据流执行恢复

基于策略的转储和克隆– 自动将数据从磁盘迁移至磁带，以实现辅助保护

– 速度提高 50%

– 备份作业一完成即开始克隆– 减少对磁带驱动器和磁带盒的磨损


谢谢


存储备份的误区


综合评价为我所用确定好选择哪种存储系统的基本结构后，我们可以考虑产品问题。存储产品

的评价基本可以集中在下面几个方面– 容错能力、– 性能、– 容量、– 连接性、– 管理性– 附加功能


1 ．容错能力容错能力是指在存储设备的设计方面对各种偶然性错误和意外情况的预期，

以及采取的预防或补救措施。这里，用户需要注意的是，存储系统是一个从软到硬的复杂系统，所以，对数据保护能力的评价应当考虑到整个系统。


2 ．性能存储产品的性能评价是最容易的，因为这一指标可以被充分量化。对磁盘阵

列产品来说，性能指数主要有 2 个 : 带宽和 IOPs(每秒 I/O次数 ) 。带宽决定于整个阵列系统，与所配置的磁盘个数也有一定关系 ; 而 IOPs则基本由阵列控制器决定。在 Web 、 Mail 和数据库等小文件频繁读写的环境下，性能主要由 IOPs 决定。在视频和测绘等大文件连续读写的环境下，性能主要由带宽决定。可见，在不同的应用方式中，需要考察的侧重点各不相同。


3 ．容量容量是最简单的一个性能指标，需要注意的是，用户不仅要关心产品的最大

容量，还要关心厂商推荐使用容量以及扩容成本等问题。


4 ．连接性在传统的 LAN 环境中，连接不存在问题。在 SAN 环境中，以光纤通道连接设备为中心，要连接主机、磁盘阵列和磁

带库等设备，环境比较复杂，因此在产品选型时，充分考虑设备间的连接性。选择具有良好的开放性和连接性的产品，不仅为当前系统正常连接和运行提供保障，也为系统未来扩展提供更大的空间和灵活性。


5 ．管理性首先用户应考虑产品所提供的管理功能是否实用可靠 ;

其次，支持中心化管理和远程管理的产品一定让用户很省事 ;

还有，很多产品的故障自动通知机制给用户带来方便，同时也构成安全隐患 ;

最后，在配置改变或系统扩容时，无须宕机或尽可能缩短宕机时间是企业级产品的重要特征。


6 ．附加功能现在的存储产品，尤其是部门级和企业级的在线、离线存储产品，已经不仅

仅是存储数据的 BOX ，而是一个智能的小型系统。各厂商将很多功能性软件都整合到自己的存储设备中，以向用户提供更好的解决方案。目前，比较常见的附加功能主要有数据快照功能、 LUN Masking 功能和异地数据复制以及 scsi copy 功能等几种。

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