异构SAN存储数据迁移技术在银行的应用

杨广铭

SAN存储是银行关键业务系统数据集中的主要载体，随着设备更新换代和升级扩容，异构SAN存储间的数据迁移是银行运维人员面临的一项重要工作，选择合适、成熟且高效的异构SAN存储数据迁移技术是项目成功的关键。文章对业界主流的2种异构SAN存储数据迁移技术在银行中的应用进行研究和对比。

异构SAN存储数据迁移

SAN存储是指以FC或iSCSI协议传输数据块的外置磁盘设备，因其具备高带宽、低时延和高可靠性等特点，目前已是银行关键业务系统数据集中存放的主要载体。当银行数据中心因设备老旧需要更新换代或IT基础环境随业务需求发生改变需要升级扩容时，经常会遇到异构存储之间的数据迁移情况。由于银行一般采用年度集中产品招标采购模式，每年度可能都会引入不同品牌SAN存储，不同厂商存储产品的底层技术架构差异极大且互不兼容，因此这种异构SAN存储数据迁移的问题成为数据存储技术领域重要的研究课题之一。由于银行IT系统具有业务连续性、关键业务数据可用性要求高且业务量大等特点，异构SAN存储数据迁移时通常会面临下列挑战：

数据迁移导致系统停机时间过长（有时可能数天），给银行业务运营带来极大不便；

数据迁移过程中存在数据一致性风险；

迁移数据量巨大，有时甚至达到PB级别；

访问存储的系统可能涉及多种操作系统，数据迁移要跨平台操作，环境复杂，发生错误的几率较高。

由此可见，由于银行IT系统7×24 h的连续性要求和客户数据重要性，异构存储数据迁移对于银行IT部门来说是一项非常浩大的工程，稍有不慎就会造成难以挽回的损失，保证业务连续性是整个数据迁移过程的核心要求，如何实现迁移数据高可靠性是成败关键。

目前业界主要有2种技术可以在保证业务连续性（即对业务系统“透明”）的前提下实现异构SAN存储数据迁移：①基于主机的数据迁移技术；②基于存储虚拟化的数据迁移技术。

基于主机的数据迁移技术

基于主机的数据迁移工作在主机卷管理器这一层，通过磁盘卷镜像或复制来实现数据迁移。在使用卷管理器进行磁盘管理的主机系统上，当主机发起一个I/O请求之后，必然通过逻辑卷层，卷管理器确认逻辑卷分布的物理磁盘并将I/O请求发往相应的光纤控制卡，光纤控制卡将I/O请求经SAN发给物理磁盘所属所有存储，所有存储分别完成I/O请求后将处理结果反馈给光纤控制卡，光纤控制卡将所有I/O请求的结果返回卷管理器，卷管理器在确认所有逻辑卷分布的物理磁盘I/O请求都反馈成功后通知主机系统I/O请求完成。

基于主机的数据迁移技术正是利用卷管理器的这一功能，在实施数据迁移时先将目标存储的数据盘加入源存储数据盘所在逻辑卷组VG，然后使用卷管理器命令告知应用建立了源盘和目标盘间的镜像关系，即一个逻辑卷的数据同时分布在2个物理数据盘上。这种镜像关系建立后，卷管理器会自动在后台进行二者间差异数据同步，同时主机系统发出的新I/O请求也会由卷管理器发给这2个数据盘。待二者间同步完成后，将源数据盘从VG中删除，这样就完成了整个数据迁移。常用的卷管理器有Symantec的Veritas Volume Manager，UNIX和Linux自帶LVM等。

这种数据迁移技术不需要在迁移的源和目的端采用同样的存储设备，具有极大灵活性，但迁移过程中会占用一些主机CPU资源，对主机性能有一定影响。因此，这种方法的可扩充性较差，实际运行性能不是很好。基于主机的迁移方法也有可能影响主机系统的稳定性和安全性，进而有可能导致越权访问受保护数据。

此外存储厂商EMC公司也有一款Open Migrator软件，同样利用类似主机I/O堆栈管理机制，实现不依赖于存储产品的数据迁移，相比前述操作系统自带的卷管理器，该产品可对整个迁移进程实现精细化控制（包括启停、重发、比较和传输速率设置）和实时监控，但该软件通常只免费提供给购买该公司存储的客户使用。

基于存储虚拟化的数据迁移技术

基于存储虚拟化的数据迁移，通常使用各存储厂商提供的专业软件来实现，例如HPE的OnlineImportUtility、PeerMotion Utility、EMC的Open Replicator、华为的SmartVirtualization和SmartMigration，实现原理是在目标存储上创建与源存储等数量、等容量逻辑卷，并以目标存储控制器作为虚拟存储网关建立2组逻辑卷对应关系进行迁移，迁移过程中，主机仍可通过目标存储访问源存储LUN上存放的数据，依据主机的操作系统、存储多路径软件和群集配置的差异，一般可提供在线、最小中断时间和离线3种迁移模式，大致迁移流程如下：

①主机需重新配置兼容目标存储的数据访问多路径软件；

②在目标存储上创建数量和容量与源存储一致的LUN；

③目标存储控制器迁移用端口设置Initiator模式，源存储控制器迁移用端口设置为Target模式，并在SAN交换机上为前述2端口创建1个Zone；

④创建主机到目标存储控制器非迁移用端口的Zone，并将目标存储上的迁移用LUN分配至该端口（Offline Migration不需要此步骤）；

⑤停止主机上所有的业务进程和高可用群集，卸载待迁移LUN对应的文件系统，并关机（仅MDM需要此步骤）；

⑥在目标存储的管理服务器上创建和源存储待迁移LUN的映射关系，发起迁移任务；

⑦删除主机到源存储的Zone，主机重新识别和导入目标存储的LUN，重新挂载文件系统和启动业务进程；

⑧通过目标存储管理服务器可实时监控迁移任务，并适时调整迁移任务的带宽QoS；