10萬人的郵箱存儲(chǔ)系統(tǒng)，應(yīng)該這么搭
郵件系統(tǒng)平臺(tái)作為每個(gè)企業(yè)不可或缺的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，已經(jīng)不僅僅是單純的信息傳送工具，更是關(guān)系到企業(yè)決策流程、數(shù)字資產(chǎn)管理的核心關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
當(dāng)你需要搭建一個(gè)支撐超大型企業(yè)（十萬+）郵箱用戶的超級(jí)郵件系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)，該選擇怎樣的存儲(chǔ)架構(gòu)，如何設(shè)計(jì)存儲(chǔ)的性能和容量需求，特別是數(shù)據(jù)如何遷移，以及數(shù)據(jù)的安全性又如何保證呢？
本文通過一個(gè)郵件項(xiàng)目
設(shè)計(jì)部署的案例
來給讀者提供一些實(shí)操的經(jīng)驗(yàn)分享
步驟一 業(yè)務(wù)環(huán)境分析
郵件系統(tǒng)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量巨大且增長(zhǎng)迅速，數(shù)據(jù)訪問性能要求高，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性、業(yè)務(wù)處理的高可用性都有很高的要求。
那么如何了解到客戶業(yè)務(wù)環(huán)境中實(shí)際的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力？不得不提到戴爾易安信大名鼎鼎的Live Optics數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境分析工具。
Live Optics是一個(gè)比業(yè)界同類其他工具更為直觀的需求分析工具。運(yùn)用這個(gè)免費(fèi)工具，客戶與架構(gòu)設(shè)計(jì)師可以清晰了解當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境的真實(shí)IT負(fù)載，對(duì)于數(shù)據(jù)訪問的壓力情況、數(shù)據(jù)增長(zhǎng)情況、各個(gè)業(yè)務(wù)模塊IO訪問的詳盡情況等。
有了這些數(shù)據(jù)，就可以為存儲(chǔ)設(shè)備的選型、架構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了詳實(shí)的一手材料，確保存儲(chǔ)選型更加準(zhǔn)確，并貼合客戶的真實(shí)業(yè)務(wù)需求。
步驟二 應(yīng)用軟件需求分析
Microsoft Exchange是企業(yè)級(jí)用戶廣泛采用的郵件系統(tǒng)軟件平臺(tái)。本文的討論基于Exchange Server 2016版本。該版本針對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的規(guī)劃提出了一系列基本要求和最佳實(shí)踐，其中最重要的一些需考慮因素包括：
- Exchange 2016建議采用SAN存儲(chǔ)架構(gòu)（FC或者iSCSI鏈路均可），但要求勿與其他應(yīng)用程序共享物理磁盤備份Exchange數(shù)據(jù)；
- 用于存儲(chǔ)Exchange數(shù)據(jù)的所有存儲(chǔ)必須是塊級(jí)存儲(chǔ)，因此Exchange 2016不支持使用NAS卷；
- Exchange在考慮磁盤介質(zhì)的選擇時(shí)，最低要求是負(fù)載下保持延遲不大于20毫秒左右的平均讀寫速度；
- Exchange 2016郵箱服務(wù)器每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的大小雖然最大支持到16TB，但是最佳實(shí)踐為2TB或更小。
建議大家在為Exchange規(guī)劃存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，仔細(xì)查看Exchange Server存儲(chǔ)部署相關(guān)章節(jié)。
步驟三 計(jì)算應(yīng)用所需存儲(chǔ)資源
在滿足Exchange這些基本要求的前提下，又該如何對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品進(jìn)行選型呢？
一個(gè)完善的郵件系統(tǒng)存儲(chǔ)平臺(tái)需要在容量、性能、安全、效率這幾個(gè)方面來進(jìn)行規(guī)劃。在計(jì)算Exchange郵件系統(tǒng)的容量和性能需求時(shí)，有個(gè)重要的工具建議大家一定要用，就是下面這個(gè)ExchangeCalc9.1。
在這個(gè)工具里輸入自己企業(yè)的對(duì)于郵件平臺(tái)的基本要求，比如郵箱數(shù)量、郵箱大小、每天多少郵件、每個(gè)郵件的平均大小以及每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的副本個(gè)數(shù)，該工具即可自動(dòng)計(jì)算出所需要的存儲(chǔ)容量、所需IOPS性能要求、建議的存儲(chǔ)卷的劃分，甚至可以計(jì)算出遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制所需要的鏈路帶寬。
下圖就是一個(gè)典型的10萬人郵箱系統(tǒng)的基本需求圖示▼
- 系統(tǒng)設(shè)計(jì)郵箱規(guī)模為10萬個(gè)郵箱用戶，每個(gè)用戶2GB郵箱空間。
- 設(shè)置北京和上海兩個(gè)站點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)郵件數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程復(fù)制，兩個(gè)站點(diǎn)設(shè)計(jì)完全對(duì)等，通過ExchangeDAG方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)別的冗余。
- 郵件數(shù)據(jù)的冗余設(shè)計(jì)為1份主數(shù)據(jù)3份副本數(shù)據(jù)。
- 郵件系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量超過1PB，存儲(chǔ)系統(tǒng)要求達(dá)到30000以上的IOPS性能指標(biāo)。
- 未來當(dāng)單個(gè)郵箱的空間達(dá)到10GB時(shí)，郵件系統(tǒng)整體的存儲(chǔ)容量將超過5PB的空間需求。
步驟四 選擇滿足業(yè)務(wù)需求的產(chǎn)品
最終，通過Live Optics的分析，以及ExchangeCalc9.1的規(guī)劃思路，該客戶最終選擇了戴爾易安信SC存儲(chǔ)來實(shí)現(xiàn)公司郵箱平臺(tái)的在線存儲(chǔ)方案。
戴爾易安信SC系列是深受客戶信賴的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品，迄今為止客戶裝機(jī)量已經(jīng)超過5萬套，其高性能、全面的存儲(chǔ)功能、以及高效的存儲(chǔ)效率都為客戶關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理創(chuàng)造了巨大價(jià)值。
在選型上，采用4臺(tái)高端型號(hào)SC9000來搭建整體的存儲(chǔ)平臺(tái)。北京和上海各配置2臺(tái)SC9000磁盤陣列，在容量上滿足每個(gè)PB級(jí)可用容量要求。
并且，SC9000單臺(tái)設(shè)備提供高達(dá)1000塊硬盤以上的擴(kuò)展能力，為將來郵件系統(tǒng)容量的增長(zhǎng)保留了足夠的空間。
步驟五 方案特點(diǎn)總結(jié)
那么這套方案又有哪些亮點(diǎn)呢？
▐ 首先，在此次上新郵件平臺(tái)的時(shí)候，遇到的第一個(gè)難題就是客戶原有郵件平臺(tái)上的數(shù)據(jù)，如何遷移到新存儲(chǔ)設(shè)備。
該客戶原有的幾百TB郵件數(shù)據(jù)保存在戴爾易安信SC5020上。而如果通過數(shù)據(jù)遷移的方式，勢(shì)必會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，影響到業(yè)務(wù)的正常上線。此時(shí)，SC系列存儲(chǔ)的聯(lián)邦存儲(chǔ)功能（Federation）幫了大忙。
強(qiáng)大的聯(lián)邦存儲(chǔ)功能讓客戶遷移無憂，運(yùn)維無憂
SC的聯(lián)邦存儲(chǔ)功能可以在多臺(tái)SC存儲(chǔ)陣列，甚至是不同代不同型號(hào)之間構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的存儲(chǔ)虛擬集群，形成一個(gè)對(duì)主機(jī)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)完全透明的存儲(chǔ)資源池。
這個(gè)存儲(chǔ)池的資源總量可以達(dá)到多個(gè)控制器，多個(gè)存儲(chǔ)鏈路的并發(fā)工作，形成一個(gè)“超級(jí)存儲(chǔ)”，存儲(chǔ)卷可以在這個(gè)資源池中的各臺(tái)存儲(chǔ)陣列之間靈活的漂移。
利用這個(gè)功能，將新上線的SC9000存儲(chǔ)和原有SC5020存儲(chǔ)組成一個(gè)聯(lián)邦集群，不僅確保了業(yè)務(wù)快速上線，同時(shí)利用data migration功能將原有存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)在線遷移到新的存儲(chǔ)設(shè)備，大大縮短了項(xiàng)目的實(shí)施周期，滿足了客戶要求。
▐ 其次，在管理和維護(hù)這樣多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的大型存儲(chǔ)環(huán)境時(shí)，常常會(huì)有固件升級(jí)或者硬件更換等常規(guī)維護(hù)操作，但是對(duì)企業(yè)郵件系統(tǒng)來說，需要確保7*24不能停機(jī)。
如何在存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)也能保證業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)在線？SC的聯(lián)邦存儲(chǔ)功能可以幫助管理員在需要對(duì)某臺(tái)磁盤陣列做升級(jí)維護(hù)操作時(shí)，只需將這臺(tái)存儲(chǔ)上對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)卷漂移到其他磁盤陣列上，就可以對(duì)這臺(tái)存儲(chǔ)進(jìn)行維護(hù)操作而不影響正常業(yè)務(wù)。
該功能還具有極強(qiáng)的冗余容錯(cuò)能力，當(dāng)該資源池中的某一臺(tái)存儲(chǔ)出現(xiàn)故障或者性能告警時(shí)，可以自動(dòng)或手動(dòng)的將故障陣列上的卷遷移到其他正常工作或者性能較好的陣列上去，保證整個(gè)資源池內(nèi)性能的平衡。
▐ 第三，郵件系統(tǒng)數(shù)據(jù)具有典型的熱點(diǎn)現(xiàn)象。一般來說，14天之內(nèi)的數(shù)據(jù)是會(huì)被頻繁訪問的數(shù)據(jù)，該部分?jǐn)?shù)據(jù)需要配置最高性能的存儲(chǔ)介質(zhì)來滿足，而14天之后，數(shù)據(jù)訪問頻率下降但又需要長(zhǎng)期保存，此時(shí)就需要相對(duì)性能較低但是容量更大的存儲(chǔ)介質(zhì)來滿足。
該方案充分利用戴爾易安信SC存儲(chǔ)業(yè)界領(lǐng)先的自動(dòng)數(shù)據(jù)分層功能，在存儲(chǔ)陣列上配置整體容量的20%為高性能的SSD介質(zhì)，并配置自動(dòng)分層軟件。
該功能將活躍數(shù)據(jù)塊自動(dòng)寫入SSD層介質(zhì)，提供極高的訪問性能和良好的客戶體驗(yàn)。同時(shí)把非活躍數(shù)據(jù)塊自動(dòng)挪入低速盤，在同時(shí)滿足容量和性能要求的同時(shí)提供更好的性價(jià)比。
除了以上說到的SC存儲(chǔ)功能亮點(diǎn)，方案中還配置了多種必要的存儲(chǔ)功能軟件來提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和管理能力。例如：
存儲(chǔ)設(shè)備整體的虛擬化管理
可通過使用幾個(gè)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊步驟完成許多復(fù)雜功能來縮短時(shí)間和減少工作量，從而加快完成常見存儲(chǔ)任務(wù)和復(fù)雜存儲(chǔ)任務(wù)。
持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能
可創(chuàng)建任意數(shù)量節(jié)省空間的數(shù)據(jù)副本，幾乎可即時(shí)從數(shù)據(jù)災(zāi)難中恢復(fù)，無傳統(tǒng)數(shù)據(jù)回放的任何限制，為郵件系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)安全提供最強(qiáng)的保障。
空間精簡(jiǎn)配置
與預(yù)先分配容量相反，僅在應(yīng)用程序?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)占用物理磁盤空間，從而最大限度地提高存儲(chǔ)利用率。
存儲(chǔ)資源管理軟件
通過Unisphere以及CloudIQ管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)單一控制臺(tái)進(jìn)行多站點(diǎn)和多系統(tǒng)管理，并提供一套高級(jí)存儲(chǔ)資源管理和報(bào)告功能。
結(jié) 語
通過以上對(duì)郵件系統(tǒng)存儲(chǔ)規(guī)劃方法的梳理以及一個(gè)真實(shí)案例的介紹，相信大家對(duì)于設(shè)計(jì)郵件系統(tǒng)的存儲(chǔ)方案已經(jīng)有了不少思路。
隨著當(dāng)下企業(yè)對(duì)郵件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理的要求越來越高，海量郵件數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)期保存，滿足不同行業(yè)用戶對(duì)電子郵件數(shù)據(jù)安全、法規(guī)遵從、電子舉證以及其他個(gè)性化的使用需求。因此除了郵件系統(tǒng)的在線存儲(chǔ)部分，郵件的備份、歸檔等存儲(chǔ)設(shè)計(jì)同等重要。
戴爾易安信一直致力于不斷開發(fā)和提供各種新技術(shù)和易于使用的存儲(chǔ)解決方案，包括存儲(chǔ)整合、備份和恢復(fù)產(chǎn)品，數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)產(chǎn)品和合規(guī)性產(chǎn)品等，能夠?yàn)榭蛻魳?gòu)建起覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)生命周期的存儲(chǔ)管理解決方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。
