存储架构和IT架构规划——云准备的基石

从整体架构的角度实现企业存储架构规划、IT架构规划、企业架构规划,并进一步理解和了解企业业务战略规划。

建置弹性、延展性高的存储架构,才能让管理者不再受制于存储瓶颈。

一般认为,网络化的存储架构是未来发展的趋势。

整合运作在各种作业平台上的应用程序,管理数量繁多的服务器群租,所有维持运营的所需要的数据必须在最短时间内,被前端使用者找到,不能延误。

存储还需要提供数据的管理、迁移等例行性事物,更要能处理数据的备份、灾难恢复等工作,这些都依赖于良好的存储架构来满足。

6.1存储架构趋势

什么才是企业IT系统的核心?服务器?网络设备?答案应该是存储!

由于信息价值的不断攀升,作为信息载体的存储系统正在日渐成为整个企业IT架构的核心,他的性能、可用性、可靠性、可管理性会直接对企业的运行造成重要影响。

在进行IT系统的长远规划的时候,目前已经有越来越多的用户会把存储系统作为规划的起点和重点,其他相关设施均基于存储系统向外辐射,以实现IT与业务的融合。

1、趋势一:简化存储架构保障业务连续性

2、趋势二:方案定制化解海量数据

3、趋势三:虚拟化管理提高兼容性

4、趋势四:真正实现信息生命周期管理

可以让不同类型的数据存放在适合的存储设备上,利用适当的技术手段对这些数据进行处理和分析。

5、趋势五:云计算架构的实现和推广

6.2IT架构和IT架构视图

6.2.1 IT架构简介

什么最重要--系统架构。

6.2.2IT系统的重要性

IT策略规划

根据企业业务及应用需求,定义IT短期及长期需求,制定整体IT策略和发展路线图,以支持企业业务的持续发展。

企业IT架构设计

分析企业近期及长期业务目标,分析现有及未来应用的需求,结合现有IT架构和环境以及已经定制的IT策略,设计IT架构并定义相关IT架构功能的需求和部署计划。

IT架构优化设计

面对如今日益复杂和竞争激烈的业务环境,IT越来越分散且难以管理,IT优化设计服务旨在通过发现、设计、实施那些可以改进的方面来帮助企业显著的 提高IT基础设施投入的业务价值。IT优化设计包括系统平台,应用程序和数据、网络架构、组织架构、管理流程、财务预算、对业务的支持等多个方面。

IT架构系统设计

维护系统高可用性体现在IT的多个环节中,包括高可用性管理战略目标、管理体系、基础架构、应用架构、质量管理、流程管理、安全体系等。全面高可用系统围绕这些环节开展,关键之处就是体现各个环节之间的相互集成管理。

6.2.3 IT架构的不同视图

1、架构概述

架构概述通过简单的图示表示形式说明架构中的主要概念元素和关系。可以产生包括企业视图和IT系统视图的架构概述关系图。概述帮助表示组织需要的业务和IT功能。

架构概述还提供了简要图表,功能和操作架构中将对这些图表做进一步的详述和文档说明。架构概述还描述了企业在IT系统方面的战略方向。

2、功能架构

功能架构也成为组建架构或模型,用于说明如何将架构分解为提供软件组建逻辑分组的IT子系统。

功能架构从以下方面描述IT系统的结构:IT系统的软件组建的职责、接口、静态关系以及交付组建所需要功能的方式。此构建在各个细化阶段中迭代的进行开发。

3、操作架构

操作架构构建表示计算机系统的网络,这些系统支持解决方案的某些性能、可伸缩性和容错等需求。此构件还运行中间件、系统软件和应用程序软件组建。此构件在各个细化阶段中迭代的进行开发。

4、架构决策

决策构建提供了对所有在架构上相关的决策编写文档说明的单一位置。决策通常涉及但不限于:系统的结构;标识中间件组建以支持集成需求;将功能分配到每个架构组件(架构构建块);将架构构建块分配到架构中的各个层;遵循标准;选择技术以实现特定的架构构建块或功能组建。

6.3 IT架构的现状

当前很多企业对信息化的实施非常困惑,似乎走进了信息化建设的泥潭,原先的问题没有根本解决,反而带来一大堆新的问题:

IT战略和企业战略的脱节:没有分析企业经营战略和业务需要,对信息化的理解停留在厂商具体方案的层次,忽略IT战略和企业战略的一致性。

缺乏企业信息架构的总体的布局:没有针对业务的信息需求和市场需求驱动需要,明确定义信息系统的技术、数据、应用标准和架构,进而提出企业具体解决方案的结构。

缺乏可靠的实施保障计划:企业信息化的实现,是涉及组织、开发、项目管理、运营、资金、人员、流程等全方位的系统工程问题,认识、准备不足是目前传统企业普遍面临的问题。

目前企业信息化的最大的问题,是如何针对企业的现状、战略、业务、市场、量体裁衣,提出适合企业自身发展需要的信息战略规划,既能符合企业3-5年长期发展战略需要,又能适合成长的业务、资金、扩张的年度发展需要。

作为企业变革的掌控者和企业转型主要驱动力的CIO认为,数据中心需要通过变革创新来支持企业新的商业模式。这些创新包括提供一个灵活的、弹性的、 具有极好扩展性的IT基础架构;加强协作,使有价值的信息为业务所用;通过共享的服务模式来组织全球化整合;支持商业模式的创新,加速整合、并购和扩张; 以及全面实施节能降耗。

通过简化的IT架构来应对新的经济模式:全新的IT架构可以帮助客户克服传统的运营问题,实现更高层次的高效性、灵活性以及高度相应。通过使用虚拟 化技术,能够将应用和商业业务从底层的IT资源中分离出来,以提高他们的可移植性,并能够充分利用更加优化的系统和网络资源以提高效率、降低整体成本。

提高管理能力来加速服务交付:提供优质服务的能力对于任何规模的企业都是非常重要的。服务管理能提供可视化、控制以及自动化来为企业提供优质服务,从而保证用户的满意度,确保成本效益和投资回报率。

通过创新吧IT架构和业务紧密的结合在一起:一个高效的和共享的基础设施可以帮助客户对新的业务需求作出快速响应,提供对实时收集的信息作出正确决定的能力。通过使用工具,我们可以从传统运营工作中腾出更多的资源,用于对交易、信息以及业务等方面的分析。

通过实现业务和IT的综合架构规划,可以形成彼此间的实时交互并加快企业创新的步伐。具体表现为:

加速创新项目的开发,更快地产生新的利润增长点,即把IT变成创新的催化剂而不是障碍;

提供一种有效和创新的服务交付模式,即一种低成本高质量的随处可用的服务;

在竞争中保持与众不同,通过互联网和新技术加速应用服务的推广,不论何时何地先于竞争对手服务于客户;

降低通过IT推出新业务的难度。建立模块化的服务。通过可收费的IT服务模式按需支付服务费用。

6.4IT架构规划与IT规划

IT架构优化的演变进程可以分为4个阶段。即简化、共享、动态和面向服务。

物理整合:简化并减少IT和基础设施资产,贵发IT管理流程。

虚拟化:虚拟化IT资产。提高资源利于率,简化系统管理。

灵活的IT:同自动化部署、策略驱动的服务水平管理、动态资源规划和调度、具有预测能力的规划和基于工作流的任务自动化,使基础设施能够更加容易的满足业务需求的变化。

将IT作为服务:实现最高级别的动态和自动化的IT管理能力,并将其转换为系列服务。在他们的整个生命周期中可以被订购、供应和管理。

6.4.1 IT架构物理整合

物理架构整合就其内容可以分为数据中心整合、服务器整合、存储整合和网络整合。

1、数据中心整合

保持服务水准不打折

2、服务器整合

考虑采用何种服务器技术、虚拟化技术。

(1)集中控制,将分散的IT控制管理集中化。

(2)提高服务质量。

(3)获得更高的灵活性。整合与优化IT资源意味着IT架构更容易适合企业的战略变化,随着企业的发展,业务需要更多适合的应用来支撑,无论是增加新应用还是升级已有的应用,整合后的服务器更易于管理,使企业以更快的速度适应市场的变化。

(4)减少技术人员的培训费用。

(5)节省物理服务器的占地面积。是实现绿色数据中心的第一步。

(6)降低整体拥有成本TCO。

TCO是在一定的统计时间内,IT的总体投入成本。它包括:硬件购置成本、软件购置成本、系统终端带来的损失成本、培训成本、支持人员成本、数据备份成本、系统升级成本等其他系统维护成本。

3、存储整合

存储整合的目标是实现企业内数据存储架构的统一规划和部署,通过存储网络共享,提高资源利用率,并对架构中的相应存储设备进行集中化、标准化管理,降低管理成本。

存储整合的架构设计要求有如下的特点:

针对不同性能要求的应用、可以提供相应的存储;

架构及相关设备具有良好的扩展性;

保证数据的安全性;

为架构中的设备提供标准化管理接口;

具备实现集中的高效率备份能力,进而实现整体架构统一的灾难备份。

存储整合的好处:

整合使得资源共享,即多台服务器或多个应用共享存储空间,这样存储资源可以方便的在其中调配,提高了整体资源的利用率。

整合使得对资源管理相对集中而统一,利用标准化的管理界面管理,提高管理人员的工作效率,降低管理成本,降低出错概率,从而提高系统的可用性。

整合使得数据存储相对集中,对数据备份的管理也相对集中,可以提高备份管理的效率,提高业务连续性。

整合使得资源集中部署,资源占用空间相对减少,对能源的消耗相对减少,有利于绿色数据中心的建设,有利于对人类环境的保护,满足企业的环保需求。

4、网络整合

企业可以通过网络整合将企业的数据、语音、视频等应用业务整合到统一的网络平台,提高企业内部通信的效率,从而节省网络设备的开销,并降低企业网络的复杂度。

(1)数据的集中和数据的统一管理

(2)提高数据的安全性。由于数据的访问都是通过核心的网络设备,可以针对这些设备规划有效的安全策略。

(3)提高数据的可用性。核心网络设备的冗余性和可靠性现在都很有保障,而通过这些核心网络设备的数据的可用性相应也会有提升。

(4)应用智能和性能。通过在网络设备上自身的软、硬件特性实现网络中的应用智能性。如用于识别流量的分组状态检测和为网络应用提供的智能qos控制,以缩短用户请求与应用程序响应之间的时间。

(5)支持融合和移动的统一网络服务。

(6)为网络接入、资源和内容提供集成安全。

(7)具有全面永续性的不间断。

(8)运营可管理性和成本控制。

(9)支持自适应网络和最优资源利用的虚拟化特性。随着对网络环境的需求日益复杂,将多个网络用户和资源组划分为逻辑分区的需要也不断提高。网络虚 拟化支持资源的组合和运营调整,它提供了多个解决方案,能在保持现有设计的高可用性、可管理性、安全性和可扩展性优势的同时,实现服务和安全策略的集中。

6.4.2IT架构虚拟化

IT虚拟化的核心思想是通过软件或硬件管理程序构成虚拟化层并对其进行管理,把物理资源映射为虚拟资源。

虚拟化技术根本目的通过有效管理虚拟资源和物理资源之间的映射关系来达到充分共享物理资源的目的,同时为应用系统提供较好的服务水准。

1、服务器虚拟化

分为4中类型

1)硬件分区或物理分区

硬件分区技术是在支持多个物理单元板的服务器上实现的,分区资源以单元板为单位进行划分,一台物理服务器可以被划分为多个物理分区,代表产品有HP的nPAR、vPAR,SUN的dynamic system domain等。

2)逻辑分区

与物理分区不同,逻辑分区的资源划分不依赖于其物理位置,每个分区中的CPU资源分配颗粒度为一颗物理的CPU或者以更小的颗粒度为单位。如IBM的LPAR技术、SUN的LDom技术。

3)虚拟机

除了基于硬件实现的虚拟化技术,还出现了基于软件的虚拟化技术,该技术不再对硬件资源进行划分,而是在硬件上首先部署一套host系统,再在其上运行guest操作系统。其代表产品有VMware、微软的Virtual PC/Server、HP IVM、Xen等。

4)操作系统层面的虚拟化

操作系统层面的虚拟化(operation system-level virtualization)不同于前面三种虚拟化技术,他是通过在同一个操作系统内建立相对独立的分区来实现的。IBM AIX6.1提供的WPAR、SUN的Solaris container就是这种类型的虚拟化技术,Virtuozzo/Open VZ是面向Linux的此操作系统虚拟化。

几种虚拟化技术的优缺点:

硬件分区之间的独立性更强,可靠性相对更高,但其灵活性较差

操作系统级的虚拟化技术有利于最大限度地使用系统资源,减少需要维护操作系统个数。

基于hypervisor的逻辑分区不但可以极大的提高资源利于率,还提供了良好的性能和动态调配资源的能力,可以在同一台主机的不同分区中安装异构的操作系统。

虚拟机技术虽然可以提高资源的利用率,但由于资源的分配是通过软件实现的,各分区系统的性能受到的影响相对较大。

2、存储虚拟化架构

存储虚拟化的实现层面可以分为三层,即主机及操作系统层、存储网络层和存储设备层。

1)基于主机和操作系统的虚拟存储

基于主机的存储是卷管理器,主要有IBM的LVM,集成在操作系统之上,以及veritas的Volume manager等,其中Veritas的volume manager可以支持多种操作系统。

2)基于存储设备的虚拟存储

基于存储设备的虚拟存储方法,依赖于提供相关功能的存储控制器,它可以对所管理的存储提供虚拟化。将具有虚拟化功能的存储控制器和相应的存储设备接 入到SAN网络中,由存储控制器统一对服务器提供存储空间,有些存储控制器可以管理多个厂商的存储系统,有些虚拟控制器则只能管理单个厂商的存储系统。

3)基于存储网络的存储虚拟化

基于存储网络的虚拟存储是依赖于在存储网络中添加相应的虚拟化设备而实现的对存储网络中存储设备的虚拟化。

存储网络虚拟化设备可以是特有的虚拟化设备,也可以由在网络交换机上安装虚拟化软件来实现。

在SAN网络交换机上实现存储虚拟化是在SAN交换机上加入具有虚拟化的模块,来控制存储的分配和管理。博科公司的fabric application platform就是这样的平台,可以提供API来实现对存储的虚拟化管理;而思科公司的SAN交换机上可以安装IBM的SVC软件来实现存储的虚拟化。

特有的存储虚拟化设备是指在SAN中加入虚拟化设备,而所有存储的资源管理和分配石油这个特有的虚拟化设备实现的。特有的虚拟化设备有带内管理和带 外管理两种模式,带内管理是虚拟化的控制数据流和真正的存储数据流都经过虚拟化设备;而带外管理是虚拟化的控制数据流经过虚拟化设备,但真正的存储数据流 不经过虚拟化设备。

这种实现方案的案例有IBM的SAN volume controller(SVC)。

带内管理虚拟化可以实现统一的数据复制和快照功能,存储设备间的数据迁移相对主机是透明的。

3、网络结构虚拟化

VLAN、堆叠、VPN等

网络虚拟化可以实现以下功能:

访问控制。确保能识别合法用户和设备,对其分类,并允许其接入获得访问授权的网络。

路径隔离。确保各用户或设备都能高校的分配到正确、安全的可用资源,如常见的VPN技术

服务保障。确保合法的用户和设备能访问相应的服务。

4、应用架构虚拟化

应用基础设施的虚拟化广义上分为两个阶段,逻辑上分为WEB层、应用层和数据库层。

第一阶段:现有的应用实例来提高扩展能力、可用性和性能。这些实例通过前置的负载分发和应用提供的集群技术给用户一个逻辑整合的视图。

通过在多个应用实例前使用负载均衡器来实现应用的虚拟化。

通过使用调度程序来接受作业的提交,并把作业分发到最合适的服务器来处理,比如tivoli

使用更加成熟的集群技术来实现多个应用实例的单一系统映像。

第二阶段:为进一步提升业务的表现,需要把现有的模式扩展到下一代的应用虚拟化。应用需要从业务流程处理的角度,重新架构成基于模块化组件的模式。

6.4.3 IT规划

1、IT规划的广义与狭义

广义的IT规划包含了IS规划与狭义的IT规划两个部分。

IS规划(information system strategic planning ISSP)筹划的是在理解企业发展远景、业务规划的基础上,形成信息系统的远景、信息系统的组成架构、信息系统各部分的逻辑关系,以支撑企业业务规划 (Bussiness vstrategic  Planning)BSP,而狭义的IT规划是承接IS战略之后,对信息系统各部分的支撑硬件、支撑软件、支撑技术等进行计划于安排,简而言之,是围绕T 来展开。

其实信息化具体项目的实施是“最后为之”的事情,需要在以上的种种战略“有个说法”以后才进行。
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2同行回答

tankjrtankjr系统架构师ta
架构师的思路果然很赞显示全部
架构师的思路果然很赞收起
互联网服务 · 2015-07-29
浏览1596
oracle12coracle12c数据库管理员**证券
good 存储系统结构分析与架构设计显示全部
good 存储系统结构分析与架构设计收起
系统集成 · 2015-06-21
浏览1597

提问者

elno2012
其他传诚
擅长领域: 虚拟化存储服务器

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  • 发布时间:2012-10-24
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