基于存儲雙活技術的數據中心設計和應用

文/楊波 蘇蕊 劉寧

目前對于數據中心的各項要求分別是災備恢復時RPO=0，恢復數據的時間控制在10秒以內，需要在兩個數據中心來負載相關的業務。一旦出現風險，另一個數據中心還能夠正常運轉，兩邊都可以對數據進行讀寫，數據可以實現同步等等。

1 研究現狀

現階段，很多工業應用場合所用用的數據中心模式在安全性和穩定性方面都還存在一定的缺陷，很容易在出現故障時造成數據丟失。并且傳統的數據中心維護和運行都需要花費較大的成本，不利于長久發展。因此展開了許多關于雙活節點的研究工作，雙活節點不僅能夠完成對數據的讀寫操作，還能夠實現和主備節點數據進行同步。一般來說，當出現故障時，需要盡量將系統恢復的時間控制在10秒以內。雙活容災技術有多種方式，實現對系統的保護，主要由數據容災和應用容災構成。一般在金融行業中，核心系統的重要性不言而喻。以往都是采用兩地三中心的存儲架構來避免出現核心數據的物理性錯誤。核心系統的數據量過大，在遇到故障進行切換時，一般切換時間都保持在十分鐘以上。在研究存儲雙活技術時，需要重點考慮存儲架構轉型。在轉型存儲雙活架構時，需要事先進行周全縝密的考慮，只有通過了這層“考驗”，方能大膽放心的著手核心系統存儲雙活優化。

2 雙活關鍵技術

2.1 全局負載均衡技術

對于該技術，有著特定的適用場合，可以很好的實現流量分擔工作，用戶在進行使用時，可以根據需求訪問最近的數據中心，使得訪問速度更快，效率更高。一旦因為意外事件導致出現故障情況時，全局負載均衡技術能夠在短時間內切換站點，降低故障帶來的影響。因此也可以看作是再故障發生之后，用戶的實際訪問路徑發生了變化，完成了自動切換工作。

2.2 存儲雙活技術

在使用存儲雙活技術時，需要使用到兩套存儲陣列。在實際運行當中，兩端的陣列會保持數據同步的狀態，一旦接收到來自服務器的請求，這兩個存儲陣列能夠進行同步響應。考慮到實際運行環境中可能存在的問題，當其中一段受到外界干擾導致出現故障時，系統會自動進行切換，能夠保證整個業務訪問過程持續進行。一般在進行組網架構時，可以根據用戶的實際需求進行配置，在進行數據交換時，需要用光纖交換機進行相應的連接。目前在實際應用中，很多都是采用FC 組網的形式，這樣做的優勢是能夠得到更好的雙活性能。

2.3 虛擬化雙活技術

虛擬化雙活技術是一種比較先進的技術，同樣在面對出現的意外故障時，虛系統能夠正常處理好虛擬機恢復工作。在實際應用過程中，很容易遇到本地冗余主機資源不足的情況，采用虛擬化雙活技術能夠保證數據的安全性。那么就意味著，當發生容災之后，通過虛擬機的作用，能夠根據需要對本地存儲資源進行訪問。但是值得一提的是，虛擬機在HA 的過程中不可使用。

3 應用分析

從市場上的應用來說，Oracle RAC 技術一般用在數據量比較大的場景中，能夠對大量客戶的訪問進行高速響應，但是也需要相應地配備高性能的系統進行支持。在很大的程度上來說，硬件的性能往往決定了數據庫的響應能力。在對這種技術進行應用時，需要重視單點故障帶來的嚴重危害，因此必須方式出現單點故障，保證業務能夠連續。以基于Oracle Extended RAC 的華為雙活數據中心架構進行說明，這種架構在國內應用較廣，只要能夠在空間距離上保證兩個數據中心在100km 以內，在面對數據處理工作時，基本上不會受到影響。在面對單個的數據中心出現故障時，也能夠自行完成業務切換，不至于出現數據丟失的現象。

在華為的存儲雙活解決方案中，使用了兩個數據中心的VIS 組成跨站點雙活集群，利用VIS 鏡像卷技術，實現兩中心數據的互備保護。兩個數據中心分別部署多臺服務器、1 或2 臺VIS、多臺存儲陣列、至少2 臺可提供10GE與GE 鏈路的冗余以太網交換機以及2 臺光纖交換機。華為雙活架構支持平滑升級，無需改造生產系統，只要在異地數據中心部署一臺存儲和存儲并創建和雙活數據中心共享卷一樣大小的備份卷，建立雙活數據中心共享卷和異地災備中心備份卷的遠程復制關系。

4 結語

隨著社會的不斷發展，對數據中心進行改良設計已經勢在必行。傳統的兩地三中心的存儲架構運行效率不高，數據的安全性得不到保障，一旦出現故障，系統恢復的時間過長。這些缺陷都限制了這些數據存儲模式的進一步發展，而采用存儲雙活技術能夠很好地克服這些缺陷。一旦出現故障，能夠在10 秒內完成切換工作，系統保持正常運行。但是研究存儲雙活技術也還面臨著一些技術難題，需要針對實際應用情況進行分析，有針對性的解決缺陷，才能夠得到進一步發展應用。