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钢铁企业MES系统中的数据存储及其应用

 3、解决方案

  3.1系统总体结构

  钢铁企业MES系统对数据中心的系统有很高的要求。根据前面所述,采用SAN数据存储技术来构建系统硬件。采用美国EMC公司硬件存储系统(磁盘阵列),美国StorageTek公司磁带库,备份管理软件选择EMC NetWorker,复制软件采用FalconStorIPStor。

  系统中包括EMC CX3-10光纤磁盘存储子系统、光纤交换机及配套的GBIC、光纤主机适配卡、多模光缆。采用EMC CX3-10存储服务器,将MES系统的主要业务数据集中存储到EMC CX3-10中,这样不仅使分布在整个网络上各个地方的数据进行集中存储,保证数据的安全,而且还降低了数据管理的复杂程度。所有的数据集中存储到EMC CX3-10中更易于建立及管理备份系统,例如添加磁带库。系统总体结构见图2。

 钢铁企业MES系统中的数据存储及其应用

  3.2系统构建

  3.2.1数据存储系统设计

  ①存储磁盘系统

  美国EMC公司是数据中心信息系统的基础设施产品和解决方案的主要提供商。EMC的角色是提供构建和管理其不断增长的信息系统的基础设施,使其能灵活地支持企业不断快速增长的业务的需要。

  针对MES系统数据存储的要求,结合EMC公司产品的技术与特点,提出以下解决方案:

  配置2台EMC CX3-10存储磁盘阵列,将其中1台存储磁盘阵列移到远程备份中心使用,通过FalconStor FRDS实现数据的远程容灾。此方案包括原系统升级、数据备份、远程容灾方案。

  EMC CLARiiON磁盘阵列具有独立的存储处理器(Storage Processors),是建立在硬件RAID技术基础上的创新的存储系统。CX3-10是EMC于2006年发布的最新一代光纤阵列系统。

  ②光纤交换机

  Brocade210E光纤交换机可显著提高存储企业网络(SAN)的性能和功能。基于第三代BrocadeA-SIC技术的210E集4GB/s光纤通道传输容量及各项全新功能于一身,大大加强了交换机的操作,令企业既可拥有更高的安全性、可用性性能,又能享有集中式的数据管理。

  Brocade210E交换机专为企业环境设计,并集成了广泛的高可用性硬件及软件功能。Broeade210E尤其适合既希望升级现有环境,又希望不影响商业运作的企业。由于Brocade210E能完全配合原有的交换机使用,因此能支持核心至边缘(Core-to-Edge)体系结构,有助于加强扩展性,提高更高的性能及可用性。

  ③方案技术特点

  先进的高性能海量存储解决方案,实现数据整合。据此建立起来的信息架构具有开放性、平台无关性、扩充和重构的灵活性。

  容错存储系统和SAN通道高可用性及负载均衡解决方案RDAC,实现全架构的高可用能力。企业存储网络(ESN)及SAN综合管理解决方案信息的高度整合,配合强大的管理软件,实现信息的集中式全面管理。

  此方案框架下,支持基于SAN的Lan-free、Serverless的综合快速磁带备份方案。为今后采用基于IP/FC远程数据镜像,跨越整个架构的完全高可用性留有接口,数据保护能力强大。

  3.2.2数据备份系统设计

  ①备份设备选型

  针对钢铁企业MES系统的要求,结合StorageTek公司产品的技术与特点,选用StorageTek L40磁带库。

  多年电子数据的积累,存储量会变得相当可观。这就要求选择磁带库存储容量要适应数据的增长、磁带机的读写速度要满足备份窗口的要求。将磁带库匹配两个LTO磁带机,提供备份服务。采用EMCNetworker备份管理软件控制StorageTek IA0磁带库,实现无人执守网络备份。

  ②备份系统规划

  在数据中心选择1台PC服务器作为备份服务器,安装EMC NetWorker NetWork Edition for Windows为基本的备份平台。配置磁带库自动加载系统,进行定时的自动备份。

  配置1台大容量磁带库StorageTek L40,实现数据大容量存储。磁带库配置2个LTO磁带机,40个磁带槽。备份服务器上需要配置1块光纤接口卡(HBA),用来连接光纤交换机。2个磁带机和机械臂串连起来通过光纤桥接器连接到光纤交换机上。

  由于业务数据都是存储在数据库中的(Oracle/SQL),其存储与组织方式有别于普通的文件,因此,对于Oracle/SQL选用EMC NetWorker Module for Oracle/SQL,无论系统结构如何改变,EMC可以对数据库的系统文件及数据进行在线备份,当数据库发生错误时,可以通过备份的数据对其进行恢复。真正的Online实时备份,保持备份数据的完整性。该备份系统支持磁带库或光盘库等高性能存储设备,可做高速备份,可管理大量的数据备份介质。同时EMC软件可以非常好的与Alphastor软件结合,对在线和离线磁带的循环管理和实现磁带库的虚拟共享管理,为产销一体化及MES系统以后不断增长的储存需求和管理提供良好的扩展性。

  ③方案技术特点

  高效自动化备份机制。
  LAN Free备份。
  完善的数据灾难恢复功能,提供不同层次的容灾需求。
  统一集中的备份策略,自动化管理,减少人为错误。
  介质(磁带)的在线和离线自动跟踪管理。
  有效的媒体管理。
  满足系统不断增加的需求。
  3.2.3数据容灾系统设计

  ①软件选配.

  选择FalconStor IPStor DiskSafe作为数据远程复制工具。IPStor是一个纯软件解决方案,与存储设备没有关系,不管存储设备是SCSI、还是FC设备,也不管设备是否来自同一厂家、同一品牌。IPStor可以充分利用现有IT架构、现有的存储设备,大大地降低投资成本。

  另一个问题值得关注的是两地数据通信链路。推荐带宽10 Mb/s以上,当然这取决于主数据中心数据变化程度。IPStor支持IP,也支持FC数据复制。实施中可以根据用户实际情况,作出相应的调整。

  ②容灾方案说明

  在数据备份中心配置一台高性能的Pc服务器作为IPStor Appliance服务器,安装IPStor Server存储管理软件。IPStor Appliance服务器通过HBA连接到本地光纤存储交换机中。

  在数据备份中心,从IBM DS4300中分配一定数量磁盘空间给IPStor服务器,作为IPStor所管理的存储池,将存储池划分多个数据卷,数据卷可以重定向应用服务器,分配给IBM小型机使用。
 
  在主数据中心的数据服务器上安装IPStor DiskSafe复制软件。IPStor DiskSafe是基于数据块级的主机到IPStor存储池数据远程复制模块(DSR),安装在应用主机上通过IP/SAN将数据以数据块的方式复制到备份数据中心IPStor所管理的存储池中,结合了IPStor提供的应用感知数据库代理模块,保证传输数据时的数据库一致性。

  一旦数据需要恢复,可以将数据反同步,从备份数据中心复制到主数据中心。数据服务器安装(mount)IPStor数据卷,从启数据库实例,系统联机。

  同样,可以将复制过来的数据卷在备份数据中心进行测试、开发等应用,配置过程简单。

  4、结语

  在研究分析现行主要数据存储技术的基础上,针对钢铁企业MES系统对数据存储的要求,建立了一个SAN网络数据存储的基本架构,在此基础上,构建了一个适合钢铁企业MES系统要求的集数据存储、数据备份、数据恢复及数据容灾于一身的数据存储系统。该系统满足中远期的数据库增长、数据增长,具备方便灵活的扩充能力。此外,还对系统的中远期目标进行充分的考虑,包括系统的扩容、高速备份、数据迁移、容灾处理等。

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