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擁抱開(kāi)源 上海交大云存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn)談

2013-02-27 13:14:25   作者:   來(lái)源:ZDNet存儲(chǔ)頻道    評(píng)論:0  點(diǎn)擊:


  前不久的一個(gè)存儲(chǔ)論壇上,記者現(xiàn)場(chǎng)聆聽(tīng)了上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心系統(tǒng)架構(gòu)師黃保青關(guān)于構(gòu)建云存儲(chǔ)平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)分享,深入且全面地了解到在實(shí)施部署過(guò)程中如何解決存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和虛擬化方面的難題,以及如何與開(kāi)源OpenStack結(jié)合起來(lái)提供服務(wù)的應(yīng)用實(shí)踐。

  據(jù)黃保青介紹,上海交通大學(xué)數(shù)據(jù)中心在閔行和徐匯校區(qū)建設(shè)有主備兩個(gè)機(jī)房,距離超過(guò)30千米,通過(guò)校園萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連,F(xiàn)階段共部署了100多臺(tái)服務(wù)器,虛擬化程度達(dá)到60%。

  上海交通大學(xué)在采用虛擬化技術(shù)方面起步較早,從2004年開(kāi)始計(jì)劃簡(jiǎn)化大型機(jī)的功能,再到初步實(shí)施服務(wù)器虛擬化,至今已經(jīng)采用了VMware、KVM和OpenVZ等技術(shù)。目前數(shù)據(jù)庫(kù)以外的應(yīng)用基本都運(yùn)行在虛擬機(jī)中。由于考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)的IO比較密集,并且本身應(yīng)用相對(duì)單一,所以沒(méi)有將數(shù)據(jù)庫(kù)放在虛擬機(jī)里面。

  現(xiàn)在,上海交通大學(xué)現(xiàn)在已經(jīng)可以為師生提供云服務(wù),包括與廠商合作的云存儲(chǔ),為教師和學(xué)生提供20GB和10GB的存儲(chǔ)空間,類似網(wǎng)盤的服務(wù)和文件共享服務(wù),總?cè)萘窟_(dá)到30TB以上,“但這并不是架構(gòu)在傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)上,而是通過(guò)類似Google GFS的廉價(jià)存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的”。

  此外,上海交大還籌備著提供基于OpenStack的IaaS服務(wù),目前還處于測(cè)試階段。談到使用OpenStack的原因時(shí),黃保青解釋說(shuō),上海交大和很多廠商都有合作關(guān)系,但一直希望在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面擁有自己的一些東西,所以決定在OpenStack上提供IaaS服務(wù)。而在PaaS服務(wù)方面,上海交通大學(xué)利用VMware CloudFoundry提供一些應(yīng)用級(jí)別的服務(wù)。

  據(jù)了解,上海交通大學(xué)目前采用了NetApp、HDS和Sun StorageTek等傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng),如何繼續(xù)保留和使用這些系統(tǒng),最大限度地保護(hù)已有投資,同時(shí)積極引入嘗試DCB和FCoE等新技術(shù),是上海交通大學(xué)遇到的首要挑戰(zhàn)。在這種情況下,黃保青的小組還考慮到了在DCB上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的“兩網(wǎng)融合”,簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),構(gòu)建一個(gè)完善的跨校園多數(shù)據(jù)中心災(zāi)備系統(tǒng)。

  日漸膨脹的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)于上海交大來(lái)說(shuō)也是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化平臺(tái)、富媒體資源和電子圖書,這些資源占用大量存儲(chǔ)空間,僅上海交通大學(xué)的圖書館每年數(shù)據(jù)增長(zhǎng)量就能達(dá)到幾十個(gè)TB。同時(shí),由于學(xué)校個(gè)IT部門之間相對(duì)比較獨(dú)立,因此對(duì)于多租戶也提出了一定的需求,既要給部門、學(xué)生和科研提供存儲(chǔ)服務(wù),又要做到互不干擾。

  在了解到可能面對(duì)的挑戰(zhàn)和明確需求之后,接下來(lái)就是規(guī)劃如何建設(shè)校園云存儲(chǔ)環(huán)境了,是采用開(kāi)源還是商業(yè)方案?如何讓架構(gòu)做到橫向擴(kuò)展?黃保青介紹說(shuō),最初在存儲(chǔ)選型的時(shí)候,他們希望支持統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng),除了SAN之外IP存儲(chǔ)是簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心架構(gòu)一個(gè)很好的選擇。此外,同時(shí)支持多個(gè)存儲(chǔ)協(xié)議也是構(gòu)建云存儲(chǔ)平臺(tái)的完備基礎(chǔ)。

  在他看來(lái),F(xiàn)CoE是未來(lái)數(shù)據(jù)中心發(fā)展的方向,可以節(jié)省很多在FC上的投資并減少所需的管理人員,所以需要存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠支持原生 FCoE。同時(shí)利用存儲(chǔ)分層技術(shù),自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的智能化分層;支持定制化的云計(jì)算環(huán)境和開(kāi)源OpenStack等;架構(gòu)的靈活擴(kuò)展也是他非?粗氐,既要能滿足后續(xù)成長(zhǎng)的需求,又要支持跨校園網(wǎng)在徐匯和閔行校區(qū)間的數(shù)據(jù)容災(zāi)。

  在圍繞上面幾個(gè)關(guān)注點(diǎn)做了一系列長(zhǎng)期調(diào)研之后,上海交大做了一套數(shù)據(jù)中心規(guī)劃,在閔行總數(shù)據(jù)中心劃分成四個(gè)區(qū)域,(如下圖)前三個(gè)區(qū)域都是傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,按照Web層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)庫(kù)層劃分,其中數(shù)據(jù)庫(kù)層上部署了FCoE交換機(jī)。云服務(wù)被單獨(dú)劃分成一個(gè)區(qū)域,因?yàn)楝F(xiàn)在很多新的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用都跑在這個(gè)層上,包括數(shù)據(jù)分析、創(chuàng)新應(yīng)用和體驗(yàn)展示等。

  在數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的融合方面,上海交通大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器區(qū)的思科Nexus 5550啟用FCoE功能,部分接口配置8G FC SFP模塊,Web和應(yīng)用服務(wù)器區(qū)的服務(wù)器主要通過(guò)IP協(xié)議訪問(wèn)存儲(chǔ),SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)則選擇了支持FCoE的NetApp FAS3270AE系統(tǒng),因?yàn)镹etApp FAS和服務(wù)器的萬(wàn)兆網(wǎng)卡接入Nexus交換機(jī)的萬(wàn)兆接口,在同一萬(wàn)兆端口上可以同時(shí)支持FCoE、iSCSI和NAS協(xié)議。

  據(jù)黃保青介紹,NetApp FAS的FC接口接入現(xiàn)有FC交換機(jī),為原有的FC SAN提供存儲(chǔ)空間?紤]到各廠商的FC交換機(jī)具有極強(qiáng)的排它性,所以沒(méi)有將原有的FC交換機(jī)與Nexus 5500互連。隨著時(shí)間的推移,F(xiàn)C SAN設(shè)備將自然淘汰,數(shù)據(jù)中心將過(guò)渡到純FCoE存儲(chǔ)。

  而且,新環(huán)境中常用的一些操作系統(tǒng)基本上都可以支持FCoE,例如現(xiàn)在使用的Windows Server 2008 R2、Linux CentOS 6.1以上版本和VMware vSphere 5.1 Software FCoE Adapter,所以在他看來(lái),“FCoE的入門門檻已經(jīng)降到很低了”。

  黃保青表示,他們下一步的計(jì)劃是支持SAN和NAS的統(tǒng)一集群存儲(chǔ),不僅如此,存儲(chǔ)控制器、光纖和網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)卷全部虛擬化,萬(wàn)兆內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)做到數(shù)據(jù)的無(wú)縫遷移,讓徐匯校區(qū)和閔行校區(qū)之間通過(guò)IP校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集群化架構(gòu)和容災(zāi),最終目標(biāo)是“構(gòu)建安全多租戶的云存儲(chǔ)”。

  作為國(guó)內(nèi)開(kāi)源云聯(lián)盟的發(fā)起單位之一,去年8月上海交通大學(xué)與英特爾、新浪和中標(biāo)共同成立開(kāi)源云聯(lián)盟,當(dāng)時(shí)學(xué);贠penStack的平臺(tái)有50多臺(tái)高端服務(wù)器,100TB iSCSI存儲(chǔ)、400TB對(duì)象存儲(chǔ)以及全萬(wàn)兆以太網(wǎng)互連,計(jì)劃在2013年上半年正式對(duì)外試運(yùn)行,“我們將把這套平臺(tái)運(yùn)用于生產(chǎn)環(huán)境中,與云存儲(chǔ)應(yīng)用結(jié)合起來(lái),給全校師生提供IaaS等服務(wù)”。

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