山东联通网管计费高可用存储系统解决方案

项目背景:

    信息时代一个突出的特征，是信息资料的急剧增长。随着计算机与网络的日益发展，电子数据与日俱增，带来了数据管理的难题。目前几乎所有现代企业的业务都依赖计算机系统，同时企业应用不断扩展，数据不断增多。企业要求应用和数据随时可用，并能在任何情况下得到保护和恢复。企业在进行网络建设过程中，无不面临着这样的问题：

    * 数据库系统的性能如何提高？
    * 采用何种存储系统？
    * 是否能够动态扩展以适应业务发展？
    * 如果保证应用不中断，并且如何提高系统的高可用性？

    归根到底，企业关键业务数据需要解决可保护性、可访问性、可管理性和可扩展性的问题。
信息存储对于电信业而言显得更加重要。电信业服务范围广，用户数量多，多年来积累了大量的计费、电子邮件等业务数据，而且这些数据每时每刻都在以惊人的速度增长。如何使这些数据得到可靠的存储和高效的应用，成为电信运营商越来越迫切的问题。
中国联通是一家著名的电信经营商。联通的IP骨干数据网承担着IP数据传输的关键任务，覆盖全国30多个中心城市。山东省联通也承担着全省联通骨干数据网和数据传输的关键任务。因此，山东省联通在建设和完善信息存储系统时，对数据的安全性、高可用性及系统的可扩展能力，都提出了严格的要求。能够全面满足这些要求的存储方案提供商，必须具有雄厚的技术实力、丰富的网络存储系统建设经验和高性能的存储产品，还必须对电信网业务应用具备相当深度的了解。山东联通经过慎重考虑，选择了VERITAS数据高可用解决方案来建设山东联通网管计费存储系统。

需求分析：

    对于业务数据量迅猛增长的山东联通而言，存储解决方案的高效实用成为业务实现的必要保障。为了保证业务的顺利进行和拓展，必须建立一个高可靠性、可用性、可扩展性的数据存储系统。我们通过分析，确定了山东联通网管对存储系统的需求主要在于以下几个方面：

    * 磁盘系统如何有效管理？如何实现系统双机集群系统最短时间的切换。
    * Informix V9.2数据库是该系统关键业务的核心，保证其高可用性及高性能对业务系统的效率至关重要。

VERITAS存储管理方案

    VERITAS Cluster Server在2002年网络世界大会上获得了《网络杂志》2002年度最佳产品，是世界唯一支持多个异构平台Solaris、HP-UX、AIX、Linux、Win NT和Win2000的统一高可用集成产品，特别是在Solaris平台的高可用环境上拥有超过70%市场份额。VERITAS Cluster Server可以将用户计划内和非计划内的停机时间降到最低，保证用户的商务应用能够7×24小时 不间断地运行。


    VERITAS Volume Manager为企业计算与系统环境提供了存储管理工具，方便灵活地进行磁盘管理，可以进行在线磁盘布局的重新划分和数据在线迁移。
VERITAS File System是一个强大的、可快速恢复的日志式文件系统，它提供了关键性应用所需的高性能和易管理性。VERITAS File System以连续的高可用性、大大增加的带宽和结构完整性来加强UNIX文件的管理。它提供了可伸缩的性能和容量，以此来满足在客户/服务器环境下用户不断增长的需求。
    由于两者工作在操作系统一级，VERITAS Volume Manager和VERITAS File System形成了其他增值技术的基础：包括集群与故障恢复、自动管理、备份与层次化迁移管理（HSM）以及基于浏览器的远程管理。

    网管计费数据库服务器是山东联通CDMA系统中关键的系统之一，为了保证数据库服务的可用性和安全性，采用了VERITAS的高可用的方案。采用高可用技术是要达到两个目的，一个保证数据永不丢失；二是保证系统的高可用性，使系统不停止工作。在CDMA的系统中采用了双机热备份方式，服务器为两台SUN E5500都连接在SUN的A5200磁盘阵列。当生产机发生故障时，为保障网管计费系统的正常运行，备份机自动接管生产机的任务和数据，使CDMA业务交易正常运行。使用者可在最短时间内恢复作业，使CDMA客户的应用不必中断，减少主机停机所造成的损失。VERITAS Cluster Server采用通用的原子广播机制，为错误管理和心跳检测提供高性能的服务器间通信，在尽可能短的时间内完成安全切换，并对其切换过程提供动态监测、显示，同时为用户提出排除故障的操作提示。

产品介绍：

    VERITAS Cluster Server（VCS）是高可用集群软件，可以通过应用在各服务器之间的智能化灵活切换，使多台服务器协同工作，支持UNIX和NT环境。作为多机的集群软件，VCS对应用的切换具有速度快、方式灵活的特点。在SAN环境下，VCS可以支持最多32台服务器协同工作，在各种cluster软件中优势突出，是目前扩展性最好、功能最强大的高可用软件。VCS还提供NT控制工具和界面。管理员可以做到无人现场值守即可监控Cluster的状态。

    VERITAS　Volume　Manager为企业的应用提供了功能强大的磁盘和存储设备在线管理。VERITAS　Volume　Manager提供虚拟设备机制（即逻辑卷），向用户应用和文件系统提供完全透明的设备在线管理，应用程序和文件系统无须直接管理物理设备，数据的安全性、完整性、I/O性能的调整、设备在线扩展由Volume　Manager管理机制实现。另外，服务器进行在线管理　，不必因备份和维护而进行脱机。VERITAS　Volume　Manager提供了磁盘的使用分析、RAID技术和系统在线情况下对磁盘进行动态配置。这些工具提供完整的数据保护。可以说，使用了Volume　Manager，可以在运行环境下，动态对磁盘和文件系统进行空间调整和性能方面的调整，同时可以对关键数据进行RAID技术的保护，将文件系统跨接到多个物理设备等。逻辑卷的快照方式可以实现大数据量的一致性备份。高性能的系统没有Volume　Manager的支持是无法想象的。

    数据可管理性的一个重要方面是高效的文件系统，这是应用高效率的一个基础。存储管理系统应能够提供高效的文件系统，为应用程序的数据访问提供高性能，这方面比较典型的如VERITAS公司的文件系统VxFS。VERITAS　File　System（VxFS）是一个日志式文件系统。它建立具有文件索引的日志式文件系统，文件索引区记录了文件的操作状态，因此在系统故障时进行文件恢复（FSCK）的过程相当迅速（普通UNIX文件系统则效率很低）。在一个高速的多机切换热备份系统中，这样一个高效的文件系统对于高速切换是必不可少的。高效的文件系统还体现在可以对建立在VERITAS文件系统上的数据库数据的访问提供即有类似文件的可管理性，又有建立在裸设备上的访问的高速性。VERITAS文件系统具有快速拍照、在线调整、在线管理等诸多特点，兼容所有UNIX文件系统指令，其高效的特点使普通文件系统望尘莫及。

应用效果：

    电信业务对数据存储提出了多方面的高要求，这些要求表现在可靠性、存储速度、容错功能、灾难恢复功能、可扩充性等方面。山东联通网管计费集群系统在实际运行中，充分满足了这些要求，不仅表现出稳定可靠、快速高效的性能，而且该系统具有优良的可伸缩和可扩充性。实践表明，该存储系统运行良好，为山东联通的网管计费系统的运行不中断提供了稳定的保证，系统自从2002年运行以来，系统一直稳定运行。