第五章 成功案例用户参考

EMC在国内外拥有众多的成功案例和大量的用户，下面只列出部分国内用户供用户参考：

中国民航信息中心
华为公司
招商银行
陕西联通
云南移动
江苏移动
山东网通
山东移动
山东联通
中国公安部
中国民生银行
中国光大银行
西门子中国
河南联通
北京移动
黑龙江移动
辽宁移动
中国联通总部
国家无线电管理局
等等...

附件：EMC DMX-3存储系统简介

Symmetrix DMX-3企业智能存储系统的优势和特点

企业信息集中化

SymmetrixDMX-3企业智能存储系统能将分散在企业各部门的信息集中到企业核心数据中心，从而使企业在保留应用计算分布式好处的同时实现信息存储、管理集中化。

广泛的连接性

SymmetrixDMX-3企业智能存储系统可以同时连接当今商业企业的主要计算环境，包括异构主机平台、网络、文件服务器、网络服务器和管理平台。

高层次信息保护

SymmetrixDMX-3智能存储系统通过一整套智能化软件、硬件解决方案，提供可靠的业务连续性保护措施, 避免任何业务中断。

跨平台信息共享

EMC企业智能存储系统使用先进的智能软件产品，可以将容量巨大的信息快速传输给不同计算平台的使用者，还可以在开放系统环境之间构架信息通道，从而确保企业各部门依据需要分享即时信息。

高可扩展性

SymmetrixDMX-3企业智能存储系统是一项能真正保护用户投资的产品，不管应用服务器平台或基础数据如何改变，Symmetrix DMX-3智能存储系统将始终适用于企业的存储需求。

信息管理

SymmetrixDMX-3企业智能存储系统通过通用的信息管理系统来简化系统管理任务，通过实现企业数据中心化, 它可以提供轻松的系统管理功能和传送即时用户业务数据，使您始终确保系统完美运行。

优异的性能

SymmetrixDMX-3企业智能存储系统采用大容量超高速缓存关键技术，提供世界最优的存储系统性能，最大限度地消除计算系统的I/O瓶颈。

EMC公司提供独一无二的解决方案使企业能够通过相应的应用软件和硬件来集中管理经营过程中的全部数据，它使企业能够合并、管理、分享、保护和利用不同计算机平台、不同部门之间的信息，还能使企业充分改善整个系统和整个网络的工作性能。

EMC智能存储系统的哲学包括以下四个重要组成部分：

n  提供世界最优的性能、扩充性和连接性；

n  关注于信息保护、信息共享和信息管理；

n  提供智能的存储系统；

n  使用工业标准的接口。

Symmetrix DMX-3先进的系统结构

要了解究竟是什么使SymmetrixDMX-3做得更好，首先有必要大概了解一下存储阵列结构。在高端存储中，结构很重要。结构直接影响着下列实际问题：性能、可用性、功能及经济效益。

以前，有两种基本的高端存储内部互联结构：总线和交换机基于总线的设计以极具诱惑力的价格提供了较好的性能，但难以扩展以达到更高的性能;基于交换机的设计试图做得更好，但最后也只是以将问题从总线转移到交换机而告终。从客户的角度来看，一切都没有变。这两种结构在争用、冗余、带宽及潜在的故障点等方面都存在问题。所有这些问题都将直接影响性能、扩展性及服务水平。

SymmetrixDMX使用“DirectMatrix”这一全新的内部体系结构，它超越了以前的总线和交换机结构。Direct Matrix 与这两种结构有本质的不同，它既不使用总线，也不使用交换机。而是使用矩阵，一个可实现点对点连接的简单底板，其速度更快，价位更低，而且可靠性更高。而且，由于它不使用总线和交换机，从而避免了争用、延迟、带宽及潜在的故障点等方面的问题。它能够提供更好的性能、更高的可用性、更强大的功能，并且可带来更显著的经济效益。

EMC公司SymmetrixDMX系列是全球功能最强大的企业智能存储系统，主要有以下几种型号的产品：DMX800、DMX1000和DMX2000、DMX3000、DMX-3。并采用了全新的DirectMatrix体系架构，其体系结构图如下所示：

从上图可以看出，SymmetrixDMX磁盘控制器体系结构是非常简捷的。下面是图中所涉及的主要部件及功能说明。

通道指引板(Channel Director)

Channel Director的主要作用是负责主机I/O通道与 Symmetrix DMX Cache之间的数据传送和控制。每快Channel Director 上含有多至8个1.3GHz的PowerPC 的CPU ，Symmetrix DMX 系统支持与大型机Mainframe、 UNIX开放系统和Window NT不同平台的并行连接。 Symmetrix DMX 通过符合FWD SCSI, ULTRA SCSI, ULTRA II SCSI,Fibre Channel接口标准的Channel Director与UNIX开放系统和Windows NT连接；而通过ESCON、FICON并行或串行接口标准的Channel Director与大型机MainFrame连接。

磁盘指引板(Disk Director)

Disk Director是盘控与物理磁盘的接口，负责Symmetrix DMX Cache与磁盘HDA之间的数据传送和控制。每块Disk, Director上均含有4个1.3GHz的 PowerPC CPU。

Cache板

Cache缓存板是SymmetrixDMX系统的关键部件之一。系统主要的读和写操作都是通过Cache来完成的。从而使得主机、Channel Director和Cache板之间的数据传输速度达到电子速度，大大快于传统的涉及磁盘机械动作的数据传输速度。Cache和磁盘之间的数据传输通过优化算法而最大限度地提高性能。

由EMC公司全新推出的SymmetrixDirectMatrix结构是指分别利用专用的高速连接直接连接所有高速缓存、ChannelDirector和DiskDirector。每条专用连接的带宽（数据总线）为1000MB/秒。I/O控制器方面，ChannelDirector和DiskDirector最大均可内置8个，而高速缓存则可以内置8个最大16GB的模块。使用连接各I/O控制器和高速缓存后，整个系统的带宽最大可达134.4GB/秒。将高端存储阵列想像为一个大的数据移动和存储设备。数据从前端通道控制卡出发，经由缓存控制卡，最后到达后端磁盘控制卡；或者反向移动。将互连看做存储阵列中所有数据通行的传输线。 Direct Matrix 与众不同之处就在于，每个控制卡都有自己专用的到达每个目标的传输线。 Direct Matrix 底板最多可拥有 128 条传输线，所有传输线都是直接而且专用的，不会与它人共享。无需等待，而且没有交通阻塞。所有数据都必须通过缓存移动，可能最形象的就是将缓存想像为传输线收费站，所有数据都必须在自己到达目标所需经由的道路上停留。 Direct Matrix 缓存结构的与众不同之处就在于，有32条分道可供数据通过称为区域的缓存。区域更多，意味着并存IO更多。由于互连中有128条传输线，并且有32条分道可供通过缓存，因此高峰时间根本就不是问题。

由于采用了比总线和crossbar更先进的DMX架构，从而解决了原来产品中的瓶颈问题--高速缓存和I/O控制器之间的传输速度。另外，产品内部的I/O控制器和高速缓存中发生故障时，由于可以只拆除故障组件，因此就能够将故障的影响范围降低到最小限度。

全新的DirectMatrix架构不但实现了Symmetrix内部设备之间的高速、无阻塞互连，而且实现的更强的可扩展能力和容错能力，使Symmetrix高端存储的技术水平达到了新的高度！

磁盘HDA

Symmetrix DMX系统的磁盘采用符合2Gb/s Fiber Channel Disk标准,并配置特大disk cache，及专门优化的disk微码。每个HDA配置有控制器，包括控制逻辑单元，微处理器和磁盘级缓冲区 (16-32MB)。微处理器用于磁盘本身的管理,使得Symmetrix DMX 具有并行处理能力，如用于磁盘诊断和并发数据传输从而提高性能，其结构如下图所示：

Symmetrix DMX内部数据流及高性能

SymmetrixDMX产品基于任何时刻工作数据集相对整个系统存储能力较小的准则而设计。如果工作数据集已经在Cache中，则I/O性能将得到显著提高。因此Symmetrix DMX 配置大容量Cache来传输数据，数据在处理器与Cache之间以电子速度传输，这样能大大地提高系统性能。下图详细地描述系统各部件之间的关系。

在Symmetrix DMX系统中，数据流由各个Director进行控制：

Channel Director处理来处自主机的I/O请求，它存取Cache中的目录以决定 Cache 中的数据是否满足请求，目录中包含了每个Cache页和每页面中的数据块的信息；

Channel Director使用Age Link Chain表和Least Recently Used(LRU)算法管理 Cache。LRU算法使用Age Link Chain表确保最新使用的页驻留在Cache中；

预取算法智能地动态检测对磁盘设备的顺序数据访问模式。所有Director在数据请求之前，将磁盘设备的相应数据块提升到Cache中，以此提高Cache访问命中率；

Disk Director管理对磁盘设备的访问。它以后台方式运行，负责将Cache中的数据块真正地写入磁盘。

SymmetrixDMX智能存储系统使用上文描述的大容量Cache技术和多种智能算法，在标准配置的条件下能得到100%的写命中率和70%到90%的读命中率。通过先进的ICDA结构设计，使Symmetrix DMX能够在用户的实际应用中达到前所未有的高性能！

Symmetrix DMX的高可靠性

数据保护

SymmetrixDMX企业智能存储系统除了系统部件上采用冗余设计，消除单点隐患之外，还在数据可靠性方面提供了多级RAID保护，包括RAID 0，RAID 1，RAID 0/1，RAID 5。

动态备盘(Dynamic Sparing)―非RAID的数据保护方式；

SRDF远程数据镜像技术―EMC独有的多点远程镜像数据保护方案.

Symmetrix DMX智能化后台自我维护系统

SymmetrixDMX具有全面先进的自我监测、自我诊断和自我修复算法。这种方式的目的是在用户发现系统故障之前，就主动识别内部临时性错误，这些错误很有可能导致任何类型用户观察到的硬件失败。SymmetrixDMX试图在这些错误造成数据对用户或应用程序不可用之前就发现和恢复它们。这种错误避免方式是通过一系列错误检测、错误日志和通知来完成的。

Symmetrix DMX 在空闲时间主动地读磁盘数据，查看任何类型的错误。如果发现一个可纠正的错误，就把纠正后的错误重写到磁盘上。系统再一次读该数据块以验证它被永久性地纠正。如果错误是可纠正的，有关信息将写在日志中，系统继续读其他数据。如果错误不是永久性可纠正的，也就是纠正后写入磁盘再读出又有错误，这预示着磁盘相应的区域很有可能是不可用的，在这种情况下，已被纠正错误的数据会写到磁盘的其他区域，这块不可用的区域被打上标记并且系统将发出一个通知。当一个磁道上有一定数量的不可用区域时，这个磁道上的数据会全部写到另外新分配的磁道上。以上所述的整个过程全部是通过SymmetrixDMX的微码Microcode来完成的，对用户是透明的。

SymmetrixDMX有自动拨号功能。当SymmetrixDMX检测到某一部件发生故障时，系统会自动通过与SymmetrixDMX连接的modem拨号到EMC总部或区域的客户支持中心。客户支持中心的专家就会分析这些故障，如果故障较小他们会自行纠正这些错误，如果故障比较严重他们就会通知EMC公司本地的客户支持工程师，本地的工程师带着相应的备件在用户很可能还没有发现系统出现故障前赶到现场进行维护。EMC公司使用800拨号服务，用户不需要付拨号的电话费。此功能是可选的，可依据用户的要求而设置或取消。

Symmetrix DMX 不间断修复

SymmetrixDMX系统中所有硬件部件都可以不间断修复，微码可在不影响用户操作和应用运行的情况下重新装入。可热插拔的硬件部件包括：

通道适配器

磁盘适配器

硬盘（HDA）

Cache板

电源

电池

风扇

Symmetrix DMX不间断电源系统

SymmetrixDMX系统有一个电池备份系统。当出现AC电源失败时，电池备份系统提供对Cache中数据的保护，保证Cache中的数据能全部写到硬盘中。不仅如此，电池备份系统还可为整个SymmetrixDMX系统供电。当出现AC电源失败时，SymmetrixDMX将继续接收来自主机的I/O请求达3分钟,如果三分钟后外部电源还没有恢复，对来自主机的I/O请求，Symmetrix DMX 会给主机一个“设备没有准备好”的状态信号，然后把当前在Cache 中还没有写到硬盘中的数据全部写到硬盘上，然后执行一个正常的关机过程。当外部电源恢复后，SymmetrixDMX系统不需要重新启动立刻变成可操作状态。

Symmetrix DMX的其他特性

Symmetrix DMX还采用了如下的新技术手段保证用户数据的万无一失：

－真正的容错体系结构设计，所有部件，包括前端接口、控制卡、总线、内存、磁盘、电源、风扇等设备均采用容错体系结构设计，任何部件的损坏不会影响系统的整体性能。

－ Symmetrix DMX采用cache destage保护措施，在系统意外掉电情况下，能够将cache中的数据全部destage到物理硬盘，确保数据的一致性。

－ Symmetrix DMX使用多个独立的Direct Matrix，将数据吞吐、控制信息和环境检测信息分为三个独立的Direct Matrix进行通信，实现完全无阻塞的通信和错误隔离，任何单个部件的错误都不会影响其他系统的运行。

－全面的在线升级能力：所有硬件部件、功能性软件及存储服务器内部微码均具有在线升级能力，使用户的业务能够实现真正的7*24应用。

－世界第一的售后维护方式：SymmetrixDMX继续提供端对端完整性检查、不间断监控、错误隔离以及呼叫总部诊断等功能，使SymmetrixDMX成为了实际的可用性标准。内部所有部件均具有自检能力，一旦发现故障，将通过拨号方式将错误代码发送到EMC公司位于全球的4个售后服务中心，售后服务中心将通知本地服务人员进行维修。这样的售后服务模式，在应用系统受系统故障影响前完成系统的维护，充分保证用户系统的高可用性。

－ EMC 开发的存储管理软件提供了多厂商环境下自动、简约、开放的管理手段。 SymmetrixDMX提供一套业界功能最强大的存储软件，提供存储系统从底层物理磁盘到上层应用文件系统、数据卷的全面监控、管理、配置、报表及优化，而且与以前的Symmetrix产品完全兼容。无论是智能管理产品、信息安全应用程序还是基础服务功能，所有 EMC 软件都可以直接用于 Symmetrix DMX。将EMC存储软件的功能与DMX性能和可用性结合在一起，现在与以前相比，您的企业可以达到更高的服务水平。

－充分发挥 Direct Matrix 的强大功能的关键是 Symmetrix 存储操作环境— Enginuity。

首先，Enginuity具有数十个能够提高性能并充分发挥硬件功能的专利算法。其次，它实现了我们前面刚刚讨论过的诸如端对端完整性检查等高级可用性功能。再次，它是开放的。它支持数百种服务器类型(大型机、开放式主机、windows等操作系统)、多种协议、多种行业标准API和数百种ISV存储应用。最后，它是存储应用程序的稳固基础，能够与各代产品兼容，从而保护我们客户的投资。

EMC SRDF容灾原理

概括地讲，Symmetrix远程镜像软件SRDF（Symmetrix Remote Data Facility）是一种热备份方式的容灾系统。它是EMC公司的Symmetrix ICDA系统用于保护本地数据的磁盘镜像（RAID-1）技术的一种发展。

如果某个磁盘卷使用了磁盘镜像来实现保护，那么在同一个子系统中会分配另一个磁盘卷作为它的完全拷贝，写到一个磁盘卷上的任何数据会同时写到另一个镜像的磁盘卷上。通常市场上实现的RAID-1技术是一个基于处理器的方案，其包括大量的系统程序、I/O描述和性能的隐含关系，并依赖操作系统的功能实现数据的恢复。EMC的Symmetrix ICDA的磁盘镜像（RAID-1）技术是完全在磁盘子系统中实现的。被称作M2（镜像）的第二个磁盘卷，其数据是由子系统在向基本卷（M1）写数据的同时被写入的。这些功能的实现对操作系统是透明的，无需进行系统编程、I/O描述，也不占主机的资源。因此这一级保护不影响系统性能。用户只要定义一个地址，其余的就可以交给Symmetrix去处理。有了磁盘镜像RAID-1的保护，无论M1或M2磁盘卷中的哪一个失效，剩下的卷都可以保证运行的正常继续。在等待故障盘的更换和进行磁盘内容拷贝期间，维持运行的那个盘失效的概率是极低的，可以忽略不计，因此在Symmetrix企业智能系统中用户可以在不损失系统性能的情况下确保有100%的可用性。

SRDF远程容灾方案就是在上述磁盘镜像（RAID-1）技术成功的基础上，通过对磁盘子系统性能的不断改进而产生的。1994年，EMC通过实现一种独特的RAID-1版本而使自己向前跨越了一大步。新的技术不再是把M2驱动器安置在与M1相同的存储子系统中，而是移动到第二个子系统中，并通过ESCOM光纤或其它的电信线路实现与第一个驱动器的连接。这显然对两个子系统之间的通信技术提出了挑战，但其实际效果与RAID-1类似。从最简单的概念来说，这就是我们所说的SRDF（Symmetrix远程数据镜象）。

上面所提到远程镜像，其性能问题是最重要的。数据的复制处理显然需要消耗资源，从而会影响到子系统的性能。为使Symmetrix的性能具有竞争力，我们又对其增加了一个“预留”资源的缓冲池，它可以为用户提供新的专用功能，以提高用户在其业务领域的竞争力。

SRDF在概念上为用户提供了一种有趣的特性组合。首先这一对磁盘卷在名称上变成了R1（远程1）和R2（远程2），但其功能于其前身M1和M2相同。其中第二个数据拷贝R2处于实时备份模式，它所处于的Symmetrix系统与基本拷贝（R1）所处于的Symmetrix系统之间的距离可以是近在咫尺，也可以相隔千里。由于处于不同的系统，所以可以分别进行寻址。第二个数据拷贝（R2）可以按照只读模式供附加在第二个子系统上的第二个处理器（或LPAR）使用。这样当任何一台出现故障时，系统应用将利用剩下的完好的磁盘卷继续运行。出故障的磁盘在不影响系统运行的情况下经过维修或更换之后，可以重新恢复与完好磁盘的同步。

总而言之，SRDF建立物理上独立的两个Symmetrix系统之间的完全的、实时的数据镜像，为企业提供两套实时生产数据，帮助企业在数据中心现场发生灾难时，确保另有一套完整的生产数据安全可用，达到容灾级别的数据高可用性。

SRDF的实现包括以下部分：

二套或多套Symmetrix系统

远程链路适配器（Remote Link Adapter）

每套Symmetrix的SRDF微码许可证

Symmetrix ICDA之间的链路（ESCON光纤或电信线路）

SRDF的运行独立于主机和主机操作系统，不占用任何主机CPU、主机通道和网络资源。SRDF支持几乎所有主机配置，包括IBM RS/6000，IBM AS/400， IBM ES/9000，HP， SUN，NCR，DEC以及UNISYS，SIEMENS，FUJUTSU等。SRDF 是目前世界上唯一成熟的远程灾难备份解决方案。在全球各地银行，电信等行业有广泛应用，用于生产环境的全球总安装套数达30000多套。

SRDF远程磁盘镜像工作方式有多种，包括同步、异步、多跳、单跳等等。

Time Finder 是EMC又一个重要的存储功能层软件，在容灾系统建设中，它能够为容灾后备中心提供更多的业务价值。在EMC参与建设的许多容灾项目中，SRDF和Time Finder 软件的紧密配合，取得了十分好的应用效果。

EMC 的Time Finder软件是1998年推出的业务持续性解决方案软件。Time Finder 能够在Symmetrix内部对标准数据卷（Standard Volume简称STD）克隆出最多16个数据卷，成为业务连续卷（简称BCV）。BCV和 STD建立对应关系后，Time Finder软件将在后台同步这组对应卷，当BCV和STD完全一致后，可以在任何时刻分离BCV与STD，使BCV成为某确定时刻STD的即时影像。分离后的一个或多个BCV可以被同样连接在Symmetrix内部的其他主机所读写。

分离之后的BCV可以和原来的STD再度连接，可以增量再同步BCV，也可以利用BCV来恢复被破坏的STD。

Time Finder软件解决了在企业关键业务当中常见的多个业务操作要同时访问同一组关键数据集的问题，在没有Time Finder软件之前，这些业务只能顺序进行，而无法并行完成。

最常见的例子包括数据备份，为了不干扰生产系统，只能在半夜几个小时的“备份窗口”期间进行，而当数据量越来越大，一天的业务时间不断增长，备份窗口越来越小时，有时几乎无法完全备份数据。类似的应用还有报表系统、数据仓库的加载系统、应用软件的测试、容灾系统的演习等等。

Time Finder软件的出现，很好地解决了这些威胁业务安全运行的问题，受到十分广泛的欢迎，目前该软件在用户生产环境中已安装超过15000套。

EMC SRDF软件和Time Finder软件在容灾系统当中的集成应用，使容灾后备中心能够对系统代码和基础数据的复制能够作到及时测试，证明其正确性。而对应用数据，Time Finder软件可以使其同时用于应用软件的测试或数据仓库系统的加载。

这样容灾中心在平时，设备能够得到完全利用，同时由于对数据的测试等同于灾难发生时系统的恢复工作，系统的可用性也处于不断验证之中，系统整体可靠性得以进一步加强。

EMC PowerPath软件简介

PowerPath通过多路存取，负载均衡，通道切换，提供信息访问的高可用性，高性能和灵活性。

PowerPath是一个安装在服务器之上，对性能和信息的可用性具有增强功能的数据通路管理软件，确保您的应用可以连续地运行。针对于开放系统平台它集成了故障通道自动切换，动态负载均衡和优化信息访问性能地能力。通过多条通道（最多达32条）增加全面I/O吞吐率，更快地完成更多的任务；通过业界独特的自动负载均衡算法智能地管理多条I/O通道的流量，极大地提高了系统的效率和I/O的吞吐率，避免I/O的瓶颈。而其出色的动态配置功能也减轻了系统管理的负担。同时通过自动故障监测、通道切换、把I/O队列分布到预定的替换数据通道上，保持正常的应用程序运行和信息流，全面提高UNIX和Windows NT及高可用集群环境的可用性和灵活性。

EMC PowerPath 是业界唯一的提供这种多条通道负载均衡能力的软件，正是这种能力使得客户在更短的时间内可以做更多的工作，在相同的时间内可以有更多的客户被服务，更多的应用在运行，更多有利的商业机会被利用。PowerPath 负载均衡特性保证不会发生一条通道非常繁重而其它通道带宽没用被充分利用从而引起I/O瓶颈这种事情。当一条或多条通道变得比其它通道更忙时，PowerPath 就会把繁忙通道的I/O流量转移到其它通道上，进一步加强了已经非常高效的多通道特性的吞吐率。

PowerPath 的自动通道切换和动态恢复特性使得当某一条通道出现故障时，系统允许数据立刻自动的并且不中断的从一条或多条替换通道被访问。这就消除了由于一块控制卡、电缆或通道控制卡失败造成的应用程序中断的可能性。当发生通道切换时，所有已在这条通道队列里的和后续来的I/O请求都会自动的并且是不中断的排到替换通道队列里。关键应用无中断的继续运行，业务保持正常活动。

PowerPath特别适用于集群环境，可以阻止昂贵的操作中断。PowerPath 通道切换功能避免了节点的切换，即使在主节点出现某一通道断开的情况下也能保持应用的无中断操作。

总结

EMC的宗旨是设计最高性能、最高可靠性的产品。SymmetrixDMX产品的目标是保持业务持续性，为业务数据提供足够的安全性。在完成了设计和产品制造以后,系统还需经Design Verification Testing (DVT)，Highly Acceserated Life Testing(HACT)和Ongoing Reliability Testing(ORT)几个测试项目的严格测试,以确保用户使用内在质量高度可靠的产品。建立在此高可靠性产品基础上,SymmetrixDMX的体系结构关注于冗余性,以便即使在部件失效这种很少出现的情况下,仍能保证数据可用性,这就是EMC产品所能体现的持续数据可用性。全新设计的SymmetrixDMX系统将存储工业实现的技术水平、I/O性能、数据保护方式等多个方面提升到了一个新的水平！