存儲虛擬化助新疆油田整合異構環境
為了消除數據孤島，新疆油田通過存儲虛擬化技術整合了異構存儲平臺，實現了數據資源的集中管理。
新疆油田公司是新疆油田中國西部最大的石油生產企業，隸屬于中國石油天然氣集團公司，主要從事準噶爾盆地及其外圍盆地油氣資源的勘探開發、集輸、銷售等業務。
新疆油田是新中國成立后開發建設的第一個大油田，原油產量居中國陸上油田第四位、連續25年保持穩定增長，累計產油2億多噸。2002年原油年產突破1000萬噸，成為中國西部第一個千萬噸大油田。
當前，新疆油田的發展目標是數字油田、綠色油田、人文油田，其中數字油田就是實現管理現代化、達到管理系統化、生產自動化、信息網絡化、分析智能化。公司領導歷來十分重視信息化建設，加大了在信息方面的投入，經過15年信息化持續建設，于2008年12月31日實現了數字新疆油田。
兩個數據孤島
自2002年以來，新疆油田的信息化建設取得了長足進展，確立了“急用先建、邊建邊用、建用結合、以用促進”的工作思路，建立了由決策層、管理層、執行層和支撐層構成信息化管理體系，成功研發了油田數據管理平臺、油田空間數字平臺、業務流程管理平臺等數字油田信息平臺。
2004年，在《油田公司數據中心軟件建設規劃》指導下，油田公司數據中心軟硬件建設取得了長足進展，先后購置了1臺容量為6TB的HDS9585數據存儲和3臺Sun E4900數據庫服務器，實現了中心數據庫集群，數據處理能力達64個CPU和128GbMEM，公司勘探、開發、經營、管理數據已實現集中管理。
數據中心的硬件架構為SAN架構，且以數據存儲為中心，所有系統都從HDS9585存取數據，服務器自身沒有數據存儲硬盤。目前，有10臺服務器數據存儲在HSD9595上，共有近70套應用系統從這些服務器上提取數據。HDS裸存容量為6TB，系統做了RAID和熱備后可用容量為4.5TB，存儲空間已經分配完畢，沒有剩下多余的空間。
另外，由股份公司組織實施的地球科學與鉆井系統(A1系統)和上游生產信息系統(A2系統)，由6臺套設備組成，總價值超過3000萬元。A1A2系統架構也是SAN架構，以EMC CX700數據存儲為中心，所有系統皆從EMC CX700存取數據，服務器自身沒有數據存儲硬盤，目前有15臺設備連接到該存儲系統上，A1A2系統也從該存儲上存儲數據。EMC CX700裸存容量為24TB，系統做了RAID和熱備后可用容量為16TB，存儲空間也已分配完畢，已經沒有剩余空間。
整體而言，目前油田公司數據中心存儲設備共4套，除了容量為6TB的HDS9585和容量為24TB的EMC CX700外，還有一套IBM3584自動帶庫和一套IBM3494自動帶庫。由于HDS9585和EMC CX700分屬不同的存儲廠商，因而形成了兩個數據孤島，資源不能互通和有效利用，同時為系統的維護管理、性能優化、故障排查、數據遷移、容災備份等都帶來了不便和困難。
集中管理“六大原則”
最近，新疆油田公司收集整理了過去五十年以來的油田生產數據，目前公司擁有78TB海量數據，各類應用系統120套及強大的數據庫服務器公司和應用服務器。為了實現油田數據的共享，充分發揮數據在油田各行業的作用，各二級單位數據和應用需要逐漸實現集中管理，需要對現有資源進行整合。
但是，目前的數據資源呈現兩個孤立分散的島嶼，如何通過技術途徑把兩者整合到一起，形成一個統一的數據資源池，成為新疆油田現實而迫切的考量。
由于HDS9585和EMC CX700存儲設備相互獨立，并且各個系統發展不均衡性，導致某些系統建設之初規劃了很大的容量和很高的性能，但是實際運行過程中卻沒有那么大的需要。如中心集群數據庫建設之初規劃了2TB，但目前只使用了822Gb，未來3年可能使用2TB，A1A2系統中LMK項目環境服務器規劃了6TB,未來3年實際可能使用1.5Tb;而另一些應用建設之初卻是陷入了容量和性能不足的困境，其他系統有富裕的資源卻不能拿來使用，導致HDS9585存儲必須升級擴容而EMC CX700存儲資源卻被閑置的局面，各存儲資源不能做到統一規劃，協調利用。
因此，油田公司需要建設一套集中統一的高性能高可靠性的存儲平臺。新平臺必須能夠對原有的異構存儲環境進行整合，能夠將原有的存儲設備作為新存儲平臺的外部存儲設備，使新的存儲設備和原有的存儲設備形成一個統一完整的存儲池，由新的存儲設備進行統一管理，最大限度發揮原有存儲資源的再利用能力。新的平臺能夠提高原有存儲環境的整體運行性能，整個存儲環境對各個業務透明，存儲平臺可以根據各個業務的特性和需要，靈活的分配存儲容量、處理能力等各種資源，確保關鍵業務的穩定可靠運行。同時借助新的存儲平臺，存儲設備能方便擴容，各個存儲設備能夠方便進行無縫的數據遷移，并且實現集中的存儲備份和未來的容災需要。
應該說，存儲整合為油田公司數據的大規模集中奠定了基礎，所以對整合后存儲的性能、安全性、容量動態分配等指標提出了很高要求，因此在整合過程中，需要著重考慮以下六大原則。
平臺整合：整合不但要滿足數據中心目前和未來開展油田公司數據中心集中存儲需要，還要對已有系統的存儲環境進行最大限度的整合，實現服務器的集中訪問、數據資源的集中存儲和處理、存儲設備的集中管理和維護。
高性能：新的存儲平臺整合了所有的應用之后，必須具備強大的處理能力，能夠消除原有存儲設備的性能瓶頸。
可擴充性：在系統設計時應充分考慮可擴充性，從而確保新功能、新業務的增加在原有的系統平臺上擴展和實現。
高可靠性：存儲平臺具有高可靠性，支持服務器平臺的高可用性集群技術;具備先進的容災的設計;充分保證系統的高擴展能力和高容錯能力，具有通道負載自動均衡能力和存儲系統性能調節能力，提供極為充分的可靠性各項指標設計。
高可用性：在盡量不停存儲和其它應用系統情況下，實現擴容、維護、升級等服務，提高性能以滿足新的業務需求，具備7×24連續工作的能力，系統的可用性應能達到100%，可以實現磁盤數據的在線不停機備份。
可管理性：要求配置實時性能監測管理軟件。可對CPU使用率、內存使用率、交換區使用情況、I/O操作、隊列狀態、磁盤空間、卷磁盤錯誤、系統事件、系統中各進程對系統資源占用等性能和操作數據等服務器性能進行實時監控、管理和調配。
技術先進性：系統設計采用當前先進而成熟的技術，不僅可以滿足現實工作的需求，也應把握未來存儲整合的發展方向。
“虛擬化”整合
基于以上要求，新疆油田采用了HDS的TagmaStore NSC55 網絡存儲控制器或Universal Storage Platform V(USP V)作為數據中心存儲整合的核心設備，同時，配合 HDS的存儲管理軟件、數據快照鏡像軟件形成一套完整的存儲整合解決方案。由于該存儲系統具備嵌入式虛擬化功能，因此可以不依賴于外部交換機、設備或基于主機的軟件，支持異構存儲。
項目采用了存儲區域網——SAN 架構進行整個存儲系統的建設，整個存儲網絡將分為服務器層、網絡交換層和集中存儲平臺三個層次。
服務器層：需要對現在油田公司數據中心各個業務系統的服務器進行改造，增加光纖通道主機卡——HBA，使這些主機具有訪問存儲網絡的能力;為保證鏈路的冗余消除單點故障，每臺主機最少配置2塊HBA卡;對于那些業務特別繁忙的主機系統可以配置更多的HBA卡和多路經管理軟件以實現O/I負載的均衡分配。
網絡交換層：采用Brocade企業級大吞吐量的SAN交換機，保證服務器和外部存儲設備到網絡存儲控制器的高速連接，本期配置32個4GB光纖端口。
集中存儲平臺：這是本次存儲整合系統建設最核心的部分。在采用HDS TagmaStore USP V網絡存儲控制器的同時，為其配置1塊前后端混合處理板，提供16個4GB的前端主機接口和8個后端磁盤接口，為其配置5GB控制緩存和16GB數據緩存，在其內部配置20塊300GB FC磁盤共計6TB裸容量，作為整個集中存儲環境的基礎。
對于油田公司數據中心正在使用的HDS 9585和EMC CX700等設備，則通過SAN交換機直接連接到USP V的后端，作為它的外部存儲設備，通過HDS UVM通用卷管理軟件，可以把外部存儲設備的邏輯卷直接映射到USP V上去，由USP V統一管理和使用，而對前端服務器來說所有的工作都是透明的。
通過USP V的存儲整合，整個存儲平臺提供給服務器訪問的是由USP V統一管理的存儲空間，存儲容量包括6Tb 的USP V內部容量和30TB外部容量(分布在HDS 9585的6TB、EMC CX700的24TB)，最大限度的保護了油田公司的投資。而且，未來可以根據各個業務的繁忙程度、數據量增長情況、性能需求等靈活地進行存儲資源的再分配，實現數據分級存儲和應用優化存儲。
由于采用USP V進行了存儲環境的整合，就可以通過USP V對原來異構的存儲設備進行集中的數據備份和容災。現在備份中心用IBM 3494(40TB)作為近線備份設備，用AMS 200作為遠程實時數據備份的存儲設備，將AMS 200通過油田公司已有的光纖鏈路直接連接到數據中心的SAN交換機上，并且將 AMS 200 也作為USP V的外部設備來管理和使用。
也就是說，USP V可無縫地管理高達247 PB的內外部異構存儲，包括EMC、IBM、日立數據、HP、Sun等公司提供的高端存儲系統和中型存儲系統。
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