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某制造业EMC存储及数据迁移项目

项目应用环境

目前有两套SAP,运行在IBM 小机上,通过SAN 交换机分别连在IBM ESS800和DS4800存储上,数据量5TB


迁移实现目标

将现有的IBM ESS800存储数据迁移至新增VNX5700存储,测试验证数据完整性,将新增EMC VNX5700 存储通过基于AIX LVM实现与现有DS4800存储的数据镜像。


应用环境架构图



数据迁移方案

OpenMigrator (在线)

迁移软件安装在服务器上,提供基于主机、无中断的及卷级别的数据迁移/数据移动。

该迁移方案能在尽量减少停机时间的情况下完成卷组中所有逻辑卷从原旧向新的存储的数据迁移,且保证旧上现有的逻辑卷定义和数据保存完整,以便于在特殊情况下可以安全回退。

迁移方法


      Open Migrator是基于主机的近似在线数据迁移与数据比较的工具。其特点类似于LV Mirror方式(却没有LV Mirror的诸多限制),实现主机层面存储设备间数据的在线拷贝,并且保持源设备、目标设备间的镜像直至切换,极大地缩短数据迁移过程的业务中断时间。


      Open Migrator同时是一个非常灵活的工具,支持使用和未使用LVM的操作系统,源设备和目标设备支持LV、PV和未使用LVM的磁盘等,同时Open Migrator能够控制、调整在线拷贝速度,以便在满足主机生产运行需要的同时达到合理的迁移速度。在切换前,还可以利用Open Migrator的比较功能确认源和目标数据是否完全一致。

      需要注意的是使用Open Migrator(以下简称OM)迁移时会增加主机CPU、IO方面的负荷,必须合理调整相关参数。

迁移过程大致包括:(假定VNX5700已经安装完成,且空间划分及设备映射均已经就位)


基于AIX LVM存储镜像实施方

   采用双磁盘系统,通过数据复制的方式,在二套磁盘系统之间实现数据同步,可以有效避免由于单一磁盘系统发生故障而导致的系统意外宕机。充分提高系统的连续可用性。

   这种双磁盘系统数据同步复制机制,是基于IBM主机系统的LVM(卷管理器)的数据复制和容灾方式,是目前技术成熟度高,实施快速简便,应用行之有效的数据容灾方式。

    应用LVM的方案对用户的现有环境没有改变,不存在数据集中迁移的问题,而且业务系统保持同时在线,不存在系统接管、应用重新启动的问题,可以实现系统的平滑过度。

    实施LVM方案,既可以在相同型号的IBM存储产品之间进行,也可以在不同型号的IBM存储产品之间进行。

    在实施IBM LVM的数据同步方案时,分别将磁盘系统A和磁盘系统B,通过光纤HBA卡连接到SAN交换机上,主机会有效识别两套存储系统,但对于应用没有任何影响。

    在主机上基于磁盘底层的LVM在两套磁盘磁盘系统之间建立镜像关系,实现数据同步。

    LVM 可以提供操作系统级别的镜像(Mirroring)功能,即可以为一个存储块提供多份拷贝。该功能包含在逻辑卷管理中,它具有以下特点:

 支持2~3份拷贝的镜像。

 可选顺序(Sequential)和并行(Parallel)两种存取方式。

 读数据时可从先找到的拷贝处读取,加快访问速度。

 镜像功能在数据损坏时,能够从备份中(最多有3份备份)自动恢复,增强系统的可靠性。


LVM方案的实施

LVM为操作系统的卷管理器,对于IBM的存储设备,在相同或者不同型号的磁盘系统上,二个磁盘系统的磁盘空间可组成同一VG(volume group), 对操作系统来说磁盘A的盘和磁盘B的盘都是相应/dev/dsk 下的设备号,同一VG又可以分成逻辑卷( logical volumes),每个逻辑卷之间又可以在线的做镜像,所以可以把磁盘B的盘加到磁盘A的VG里,形成逻辑卷,用LVM使磁盘B的相应的卷成为磁盘A的镜像。如图所示:


    为了实现数据的同步,我们利用数据镜像功能LVM,为已有的磁盘A(下图所示之“数据1”)上的生产数据添加一个拷贝,并将其镜像设备指定为磁盘B(下图所示之“数据2”)。

正常工作模式下,数据的写入操作可以用图说明:




   生产系统对磁盘A的“数据1”的任何更新都实时在磁盘B的“数据2”得到更新,“数据1”和“数据2”的更新方式可以选择顺序方式或者并行方式,建议使用并行方式以增加整体性能。

   当VNX5700存储系统发生故障时,生产无需停顿,生产主机利用DS4800的数据拷贝继续运行,因为两个系统间采取光纤直连方式,性能的影响可以忽略。如图




灾难恢复

对于做LVM MIRROR的VNX 5700和DS4800,在模拟一DS4800完全故障的极端情况下,数据的切换时间为5S左右,基本不影响应用的正常访问。从高可用的角度分析,操作系统、HBA卡、链路等引起的故障,最多将会导致卷组中的LVM状态为“stale” ,所以如何重新同步DS4800卷组中LVM的数据,使其为“synced”状态将是后期维护的主要任务。 首先要明确的是“即使是在LVM处于“stale”状态时,数据仍是完整的保留了一份,并且不影响应用的访问”,所以需要做的恢


方案实施效果

经过前期方案的设计及规划,制定详细的测试及恢复计划,使项目得以安全顺利完成。方案实施后,新存储环境有较大的性能提升。系统IO响应时间很大提升,数据备份时间减少50%。通过存储分层技术,可自动实现热点数据迁移,保证数据有效性及性能。


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