圖1:網(wǎng)關(guān)型雙活
從架構(gòu)原理上進(jìn)行比較。盡管網(wǎng)關(guān)型雙活推出市場(chǎng)比較早,不可否認(rèn),在早期仍然是比較先進(jìn)的雙活技術(shù)的代表,但是其架構(gòu)本身所帶來的局限性也非常明顯,主要體現(xiàn)在:
與內(nèi)嵌雙活方案相比,硬件需要更高額外成本
帶內(nèi)管理,緩存直寫模式,增加網(wǎng)關(guān)后對(duì)寫入性能有損失
網(wǎng)關(guān)屏蔽了底層陣列的軟件功能,而網(wǎng)關(guān)自身還不提供基本快照、CDP等功能;
虛擬化第三方存儲(chǔ)更多是宣傳噱頭,90%以上情況的還是掛接自己的存儲(chǔ)
無法虛擬化NAS和IP存儲(chǔ)
組網(wǎng)復(fù)雜,增加了故障點(diǎn)

圖2:內(nèi)嵌雙活
而以Dell Compellent為代表的雙活,組網(wǎng)簡(jiǎn)單,沒有性能損耗,同時(shí)提供了CDP數(shù)據(jù)保護(hù)等高級(jí)功能,既有性能保障,又能最大限度提高數(shù)據(jù)安全性,而且整體方案成本合理。(具體的雙活特點(diǎn)后面還會(huì)有詳細(xì)闡述。)
從產(chǎn)品生命周期來比較。其實(shí)從市場(chǎng)上的網(wǎng)關(guān)型產(chǎn)品發(fā)展來看,可以明顯看出網(wǎng)關(guān)型雙活使用場(chǎng)景越來越少,或者是逐步被淘汰。
綜合以上的比較分析可以看出,業(yè)界的廠商大多都是朝著內(nèi)嵌雙活的技術(shù)演進(jìn),而Dell Compellent的內(nèi)嵌雙活技術(shù)多年以前就已經(jīng)推出了,也是最穩(wěn)定最成熟的雙活產(chǎn)品之一。
寧波鄞州區(qū)教育局在認(rèn)真分析和比較這兩種方案架構(gòu)后,最終確定Dell Compellent這種內(nèi)嵌雙活架構(gòu),是最能代表未來發(fā)展方向的雙活技術(shù)。
內(nèi)嵌雙活壓卷之作 Dell Compellent SC9000
前面把Dell 的雙活產(chǎn)品和業(yè)界雙活產(chǎn)品在架構(gòu)方面做了分析對(duì)比 ,下面再來詳細(xì)看看Dell 雙活產(chǎn)品的技術(shù)原理和獨(dú)特之處吧。
1雙活技術(shù)Live Volume
Dell Compellent的雙活技術(shù)核心是基于Live Volume軟件模塊,利用Dell Live Volume雙活技術(shù),將生產(chǎn)中心主存儲(chǔ)和容災(zāi)中心容災(zāi)存儲(chǔ)構(gòu)建同步的雙活卷,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)中心數(shù)據(jù)同時(shí)讀寫訪問,進(jìn)而通過和應(yīng)用配合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)零中斷切換,也可以實(shí)現(xiàn)跨站點(diǎn)卷級(jí)數(shù)據(jù)自由流動(dòng)和負(fù)載均衡,保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性,可針對(duì)所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行容災(zāi)。
Live Volume作為兩個(gè)Dell Compellent陣列之間的存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理程序,允許組織按需在陣列之間透明地移動(dòng)卷。因?yàn)長(zhǎng)ive Volume完全集成在流動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)中,所以無需增添復(fù)雜的外部設(shè)備。此外,對(duì)創(chuàng)建、刪除或更新共享卷的數(shù)量沒有任何限制,Live Volume配對(duì)的數(shù)量只受帶寬限制。此外,Dell Compellent陣列無需完全相同的配置,即可使用Live Volume。
因?yàn)榱鲃?dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中全面集成的軟件功能,每個(gè)卷都可以被自動(dòng)精簡(jiǎn)配置和分層。
與多個(gè)虛擬機(jī)管理程序(包括VMware vSphere、Microsoft Hyper-V和Citrix XenServer)和大多數(shù)群集技術(shù)配合使用。
無需其他硬件、服務(wù)器代理程序或成本高昂的設(shè)備,因此成本只是其他解決方案的幾分之一。
可實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展功能,從而為將一組Compellent陣列作為一個(gè)陣列運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
Live Volume與Dell Compellent遠(yuǎn)程即時(shí)回放相輔相成,可在主站點(diǎn)和遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間提供持續(xù)的復(fù)制。此外,精簡(jiǎn)復(fù)制可自動(dòng)應(yīng)用到所有共享的卷,以實(shí)現(xiàn)最佳效率。
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Live Volume是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性的主要促成技術(shù),而成本只是其他數(shù)據(jù)遷移解決方案的幾分之一,因?yàn)檫@些解決方案常常需要額外的硬件、成本高昂的設(shè)備和服務(wù)器端代理程序。移動(dòng)應(yīng)用程序時(shí),Live Volume可自動(dòng)找到主存儲(chǔ)資源,使管理員能夠優(yōu)先且無中斷地移動(dòng)存儲(chǔ),以進(jìn)行維護(hù)或計(jì)劃內(nèi)中斷。

利用Dell Compellent Live Volume,組織可以在存儲(chǔ)陣列之間無縫地持續(xù)優(yōu)化存儲(chǔ)。根據(jù)變幻莫測(cè)的業(yè)務(wù)狀況和應(yīng)用程序要求,管理員可以按需隨時(shí)隨地移動(dòng)企業(yè)數(shù)據(jù)。利用Live Volume,存儲(chǔ)卷不再與特定的陣列或數(shù)據(jù)中心關(guān)聯(lián)。用戶可以從多個(gè)地點(diǎn)訪問、移動(dòng)并共享數(shù)據(jù)。Live Volume支持任何虛擬化的服務(wù)器環(huán)境,并與領(lǐng)先的應(yīng)用程序群集技術(shù)相輔相成。
Dell Compellent支持跨光纖通道、iSCSI和以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)多個(gè)連接協(xié)議的Live Volume,并且所有共享的卷都可使用Compellent企業(yè)存儲(chǔ)管理器軟件,通過單一管理平臺(tái)進(jìn)行管理。
Live Volume使用戶能夠消除陣列之間的熱點(diǎn),并減輕從一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)到另一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O負(fù)擔(dān),而無需中斷運(yùn)行。同時(shí),在線應(yīng)用程序在卷遷移流程中可以繼續(xù)正常運(yùn)行,并且從一個(gè)系統(tǒng)到另一個(gè)系統(tǒng)的工作負(fù)載傳輸不會(huì)影響對(duì)數(shù)據(jù)的訪問。完成這些操作不會(huì)對(duì)服務(wù)器資源產(chǎn)生任何影響,因此可以實(shí)現(xiàn)最佳的數(shù)據(jù)中心性能。

預(yù)期的斷電或即將發(fā)生的自然災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中斷時(shí),Live Volume管理員只需將任務(wù)關(guān)鍵型卷從會(huì)受影響的陣列移動(dòng)至位于單獨(dú)位置的其他陣列。
所有數(shù)據(jù)在兩個(gè)站點(diǎn)之間無中斷遷移,同時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)都保持在線,從而可以實(shí)現(xiàn)所有應(yīng)用程序的連續(xù)運(yùn)行。事件過后,管理員可以保留實(shí)時(shí)遷移流程,以恢復(fù)正常運(yùn)行。

Live Volume除了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)中心雙活,還可以實(shí)現(xiàn)兩地三中心的模式,以及實(shí)現(xiàn)聯(lián)邦功能(多套存儲(chǔ)的集群), 以滿足更高級(jí)別的容災(zāi)和數(shù)據(jù)管理要求,一般可以考慮同城雙活然后異步復(fù)制到第三個(gè)機(jī)房,或者考慮同機(jī)房雙活再異步復(fù)制到另一個(gè)機(jī)房。對(duì)于三中心有級(jí)聯(lián)模式和混合模式兩種組網(wǎng)。如下圖:

數(shù)據(jù)聯(lián)邦功能(Federation)將數(shù)據(jù)從多套存儲(chǔ)硬件中抽象和剝離出來,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨多套存儲(chǔ)進(jìn)行流動(dòng)和負(fù)載均衡。如下圖:

另外,Live Volume對(duì)不同型號(hào)的Compellent產(chǎn)品型號(hào)都可以實(shí)現(xiàn)雙活,并不像大多友商所要求的同一型號(hào)的限制,如SC4000到SC8000/SC9000也可以實(shí)現(xiàn)雙活。
CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能。Dell Compellent產(chǎn)品除了提供強(qiáng)大的內(nèi)嵌雙活技術(shù),還內(nèi)嵌支持CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能,而在友商的產(chǎn)品中,要么根本不支持CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能,要么需要選配專門的硬件產(chǎn)品去實(shí)現(xiàn),而Dell Compellent存儲(chǔ)是把該項(xiàng)功能作為標(biāo)準(zhǔn)功能提供給用戶,實(shí)現(xiàn)軟硬故障一體化的全方位保護(hù)。

2基于SC9000的增強(qiáng)特性
在Dell World 2015上正式推出的新一代高端產(chǎn)品SC9000,給我們帶來了更大的驚喜!先來看看SC9000相對(duì)于上一代旗艦SC8000的主要增強(qiáng)之處:

在硬件架構(gòu)方面的增強(qiáng):
1. 控制器硬件換代,CPU由每控制器2個(gè)6核升級(jí)為2個(gè)8核,同時(shí)提高主頻;
2. 內(nèi)存增大4倍,由最大128GB提高到512GB(雙控制器);
3. 后端驅(qū)動(dòng)器接口由6Gb/s SAS升級(jí)到12Gb/s,增加支持SC400(2U 12×3.5”)和SC420(2U 24×2.5”)兩款12Gb/s SAS擴(kuò)展機(jī)箱;
4. 最大IOPS提高40%,帶寬增加110%。
在軟件方面的增強(qiáng):
1. 與微軟Azure公有云無縫對(duì)接,實(shí)現(xiàn)互相的備份和恢復(fù);
2. 支持VVol功能,高效地和Vmware平臺(tái)進(jìn)一步融合;
3. 支持Oracle數(shù)據(jù)保護(hù)集成組件(APM),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)別的保護(hù);
4. 針對(duì)Flash的加密技術(shù)(SED);
5. 和Dell PS系列無縫遷移和復(fù)制,以最大程度保護(hù)用戶投資。
另外,戴爾Live Volume已經(jīng)通過VMware vMSC(vSphere Metro Storage Cluster)的認(rèn)證,也就是可以接近于在本地?cái)?shù)據(jù)中心的一套陣列上那樣進(jìn)行跨數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)的HA切換、vMotion遷移等操作。
關(guān)于同步復(fù)制/雙活對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和延時(shí)的要求,比如有的公司宣傳其存儲(chǔ)雙活用于VMware集群可以支持300km距離,戴爾也一樣能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楣馑伲ü饫w延時(shí))對(duì)所有人都是平等的,而實(shí)際線路質(zhì)量則參差不齊,所以還有傳輸設(shè)備等其它需要關(guān)注的因素。比如戴爾建議同步復(fù)制的延時(shí)不超過5ms、40km以內(nèi),是為了減少對(duì)實(shí)際應(yīng)用和性能帶來的影響。
SC9000的新特性直接惠及本期項(xiàng)目的,一是緩存比較大,可以達(dá)到256GB/512GB,滿足了項(xiàng)目中對(duì)存儲(chǔ)的高性能需求,另外一個(gè)是基于Vmware Cluster的雙活認(rèn)證,保證了項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)Vmware應(yīng)用級(jí)雙活的實(shí)現(xiàn)。
不僅僅是“燒腦” SC9000身兼多職
成就云雙活
前面介紹了Dell和業(yè)界的雙活技術(shù), 以及用戶對(duì)雙活的選型歷程,最后我們來一睹SC9000雙活方案之風(fēng)采吧。
本次方案實(shí)際上需要建設(shè)內(nèi)容有:雙活SAN存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng)。

1雙活SAN存儲(chǔ)設(shè)備:
采用2套DELL Compellent SC9000基于流動(dòng)數(shù)據(jù)體系的存儲(chǔ)設(shè)備,通過存儲(chǔ)內(nèi)嵌的雙活功能確保存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性、業(yè)務(wù)系統(tǒng)連續(xù)性;本次SAN存儲(chǔ)作為整個(gè)數(shù)據(jù)中心集中存儲(chǔ)平臺(tái),無論是物理機(jī)、虛擬機(jī),還是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、其他業(yè)務(wù)服務(wù)器都可以把數(shù)據(jù)下移到此存儲(chǔ)設(shè)備,進(jìn)行集中管理。使得服務(wù)器可以平滑連接SC9000訪問數(shù)據(jù)。
對(duì)于前端服務(wù)器,結(jié)合此存儲(chǔ)做Boot From SAN功能,把OS也集中存放到存儲(chǔ)設(shè)備中;也可以利用存儲(chǔ)的快照功能實(shí)現(xiàn)OS的邏輯備份保護(hù)。當(dāng)然服務(wù)器依舊可以配置本地硬盤,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)OS的安裝。
SC9000存儲(chǔ)是生產(chǎn)/防御一體機(jī),也就是說除了提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)IO外,還內(nèi)嵌了CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制(連續(xù)快照),數(shù)據(jù)保護(hù)間隔最短到1分鐘;SC9000拍快照時(shí)只是指針的拷貝,瞬間完成,完全不影響存儲(chǔ)的性能;如此出現(xiàn)任何業(yè)務(wù)錯(cuò)誤時(shí),可以向前恢復(fù)到任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn);最大程度的確保數(shù)據(jù)的可用性。
兩地三中心的容災(zāi)功能:數(shù)據(jù)中心兩套存儲(chǔ)Live Volume雙活,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)3DC架構(gòu)到異地災(zāi)備機(jī)房。
2數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng):
構(gòu)建雙活系統(tǒng),其中一個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn),就是如何防止腦裂的問題。本次方案中,設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng),其中功能之一就是安裝Enterprise Manage(簡(jiǎn)稱EM)來作為仲裁機(jī)制。身兼多職,這個(gè)數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng)也可以作為應(yīng)急驗(yàn)證服務(wù)器,將隨時(shí)隨地驗(yàn)證SC9000存儲(chǔ)中CDP保護(hù)點(diǎn)數(shù)據(jù)的有效性,以作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)可用。
在應(yīng)用方面,鄞州教育局用戶的大部分應(yīng)用都遷移到虛擬化和云平臺(tái),根據(jù)現(xiàn)有應(yīng)用以及當(dāng)前負(fù)載等情況進(jìn)行綜合評(píng)估,對(duì)于2路和4路服務(wù)器的不同性能,分別采用1:5以及1:8~10分配虛擬機(jī),把應(yīng)用全都部署在虛擬機(jī)中。更為重要的是,有了基于Dell SC9000的雙活平臺(tái),各種虛擬化應(yīng)用得到了最高級(jí)別的保護(hù)以及靈活的自動(dòng)負(fù)載遷移,為走向最終的云平臺(tái)之路奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
結(jié)束語
基于Dell SC9000的雙活平臺(tái)不僅為鄞州教育云平臺(tái)提供了可靠、安全的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái),更將以往散落、隱藏許久的隱形“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”激活,成為其教育決策的有力支撐。目前,寧波鄞州區(qū)教育局的異地容災(zāi)機(jī)房建設(shè)已在規(guī)劃中,未來還將升級(jí)到兩地三中心架構(gòu),繼續(xù)實(shí)踐以IT基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)推動(dòng)教育頂層設(shè)計(jì),譜寫“三通兩平臺(tái)”方針下教育信息化的新篇章。(張險(xiǎn) 戴爾企業(yè)級(jí)解決方案)

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崔歡歡

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