圖1:網(wǎng)關(guān)型雙活
從架構(gòu)原理上進行比較。盡管網(wǎng)關(guān)型雙活推出市場比較早,不可否認,在早期仍然是比較先進的雙活技術(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;
虛擬化第三方存儲更多是宣傳噱頭,90%以上情況的還是掛接自己的存儲
無法虛擬化NAS和IP存儲
組網(wǎng)復(fù)雜,增加了故障點

圖2:內(nèi)嵌雙活
而以Dell Compellent為代表的雙活,組網(wǎng)簡單,沒有性能損耗,同時提供了CDP數(shù)據(jù)保護等高級功能,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。(具體的雙活特點后面還會有詳細闡述。)
從產(chǎn)品生命周期來比較。其實從市場上的網(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,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)方面做了分析對比 ,下面再來詳細看看Dell 雙活產(chǎn)品的技術(shù)原理和獨特之處吧。
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)中心主存儲和容災(zāi)中心容災(zāi)存儲構(gòu)建同步的雙活卷,實現(xiàn)兩個中心數(shù)據(jù)同時讀寫訪問,進而通過和應(yīng)用配合實現(xiàn)業(yè)務(wù)零中斷切換,也可以實現(xiàn)跨站點卷級數(shù)據(jù)自由流動和負載均衡,保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性,可針對所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行容災(zāi)。
Live Volume作為兩個Dell Compellent陣列之間的存儲虛擬機管理程序,允許組織按需在陣列之間透明地移動卷。因為Live Volume完全集成在流動的數(shù)據(jù)存儲平臺中,所以無需增添復(fù)雜的外部設(shè)備。此外,對創(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。
因為流動的數(shù)據(jù)存儲中全面集成的軟件功能,每個卷都可以被自動精簡配置和分層。
與多個虛擬機管理程序(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。
可實現(xiàn)橫向擴展功能,從而為將一組Compellent陣列作為一個陣列運行奠定基礎(chǔ)。
Live Volume與Dell Compellent遠程即時回放相輔相成,可在主站點和遠程站點之間提供持續(xù)的復(fù)制。此外,精簡復(fù)制可自動應(yīng)用到所有共享的卷,以實現(xiàn)最佳效率。
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Live Volume是實現(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,因為這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。移動應(yīng)用程序時,Live Volume可自動找到主存儲資源,使管理員能夠優(yōu)先且無中斷地移動存儲,以進行維護或計劃內(nèi)中斷。

利用Dell Compellent Live Volume,組織可以在存儲陣列之間無縫地持續(xù)優(yōu)化存儲。根據(jù)變幻莫測的業(yè)務(wù)狀況和應(yīng)用程序要求,管理員可以按需隨時隨地移動企業(yè)數(shù)據(jù)。利用Live Volume,存儲卷不再與特定的陣列或數(shù)據(jù)中心關(guān)聯(lián)。用戶可以從多個地點訪問、移動并共享數(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)存儲管理器軟件,通過單一管理平臺進行管理。
Live Volume使用戶能夠消除陣列之間的熱點,并減輕從一個存儲系統(tǒng)到另一個存儲系統(tǒng)的I/O負擔(dān),而無需中斷運行。同時,在線應(yīng)用程序在卷遷移流程中可以繼續(xù)正常運行,并且從一個系統(tǒng)到另一個系統(tǒng)的工作負載傳輸不會影響對數(shù)據(jù)的訪問。完成這些操作不會對服務(wù)器資源產(chǎn)生任何影響,因此可以實現(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)害會導(dǎo)致系統(tǒng)中斷時,Live Volume管理員只需將任務(wù)關(guān)鍵型卷從會受影響的陣列移動至位于單獨位置的其他陣列。
所有數(shù)據(jù)在兩個站點之間無中斷遷移,同時兩個系統(tǒng)都保持在線,從而可以實現(xiàn)所有應(yīng)用程序的連續(xù)運行。事件過后,管理員可以保留實時遷移流程,以恢復(fù)正常運行。

Live Volume除了實現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)中心雙活,還可以實現(xiàn)兩地三中心的模式,以及實現(xiàn)聯(lián)邦功能(多套存儲的集群), 以滿足更高級別的容災(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)制到第三個機房,或者考慮同機房雙活再異步復(fù)制到另一個機房。對于三中心有級聯(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)從多套存儲硬件中抽象和剝離出來,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨多套存儲進行流動和負載均衡。如下圖:

另外,Live Volume對不同型號的Compellent產(chǎn)品型號都可以實現(xiàn)雙活,并不像大多友商所要求的同一型號的限制,如SC4000到SC8000/SC9000也可以實現(xiàn)雙活。
CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護功能。Dell Compellent產(chǎn)品除了提供強大的內(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)保護功能,要么需要選配專門的硬件產(chǎn)品去實現(xiàn),而Dell Compellent存儲是把該項功能作為標準功能提供給用戶,實現(xiàn)軟硬故障一體化的全方位保護。

2基于SC9000的增強特性
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相對于上一代旗艦SC8000的主要增強之處:

在硬件架構(gòu)方面的增強:
1. 控制器硬件換代,CPU由每控制器2個6核升級為2個8核,同時提高主頻;
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)動器接口由6Gb/s SAS升級到12Gb/s,增加支持SC400(2U 12×3.5”)和SC420(2U 24×2.5”)兩款12Gb/s SAS擴展機箱;
4. 最大IOPS提高40%,帶寬增加110%。
在軟件方面的增強:
1. 與微軟Azure公有云無縫對接,實現(xiàn)互相的備份和恢復(fù);
2. 支持VVol功能,高效地和Vmware平臺進一步融合;
3. 支持Oracle數(shù)據(jù)保護集成組件(APM),實現(xiàn)應(yīng)用級別的保護;
4. 針對Flash的加密技術(shù)(SED);
5. 和Dell PS系列無縫遷移和復(fù)制,以最大程度保護用戶投資。
另外,戴爾Live Volume已經(jīng)通過VMware vMSC(vSphere Metro Storage Cluster)的認證,也就是可以接近于在本地數(shù)據(jù)中心的一套陣列上那樣進行跨數(shù)據(jù)中心虛擬機的HA切換、vMotion遷移等操作。
關(guān)于同步復(fù)制/雙活對網(wǎng)絡(luò)帶寬和延時的要求,比如有的公司宣傳其存儲雙活用于VMware集群可以支持300km距離,戴爾也一樣能實現(xiàn)。因為光速(光纖延時)對所有人都是平等的,而實際線路質(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)制的延時不超過5ms、40km以內(nèi),是為了減少對實際應(yīng)用和性能帶來的影響。
SC9000的新特性直接惠及本期項目的,一是緩存比較大,可以達到256GB/512GB,滿足了項目中對存儲的高性能需求,另外一個是基于Vmware Cluster的雙活認證,保證了項目中實現(xiàn)Vmware應(yīng)用級雙活的實現(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。
本次方案實際上需要建設(shè)內(nèi)容有:雙活SAN存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng)。

1雙活SAN存儲設(shè)備:
采用2套DELL Compellent SC9000基于流動數(shù)據(jù)體系的存儲設(shè)備,通過存儲內(nèi)嵌的雙活功能確保存儲系統(tǒng)可靠性、業(yè)務(wù)系統(tǒng)連續(xù)性;本次SAN存儲作為整個數(shù)據(jù)中心集中存儲平臺,無論是物理機、虛擬機,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)下移到此存儲設(shè)備,進行集中管理。使得服務(wù)器可以平滑連接SC9000訪問數(shù)據(jù)。
對于前端服務(wù)器,結(jié)合此存儲做Boot From SAN功能,把OS也集中存放到存儲設(shè)備中;也可以利用存儲的快照功能實現(xiàn)OS的邏輯備份保護。當然服務(wù)器依舊可以配置本地硬盤,實現(xiàn)傳統(tǒng)OS的安裝。
SC9000存儲是生產(chǎn)/防御一體機,也就是說除了提供實時生產(chǎn)IO外,還內(nèi)嵌了CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護機制(連續(xù)快照),數(shù)據(jù)保護間隔最短到1分鐘;SC9000拍快照時只是指針的拷貝,瞬間完成,完全不影響存儲的性能;如此出現(xiàn)任何業(yè)務(wù)錯誤時,可以向前恢復(fù)到任何一個時間點;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Live Volume雙活,同時還可以實現(xiàn)3DC架構(gòu)到異地災(zāi)備機房。
2數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng):
構(gòu)建雙活系統(tǒng),其中一個關(guān)鍵風(fēng)險,就是如何防止腦裂的問題。本次方案中,設(shè)計了一個數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng),其中功能之一就是安裝Enterprise Manage(簡稱EM)來作為仲裁機制。身兼多職,這個數(shù)據(jù)仲裁系統(tǒng)也可以作為應(yīng)急驗證服務(wù)器,將隨時隨地驗證SC9000存儲中CDP保護點數(shù)據(jù)的有效性,以作為驗證數(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,根據(jù)現(xiàn)有應(yīng)用以及當前負載等情況進行綜合評估,對于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,把應(yīng)用全都部署在虛擬機中。更為重要的是,有了基于Dell SC9000的雙活平臺,各種虛擬化應(yīng)用得到了最高級別的保護以及靈活的自動負載遷移,為走向最終的云平臺之路奠定了堅實的基礎(chǔ)。
結(jié)束語
基于Dell SC9000的雙活平臺不僅為鄞州教育云平臺提供了可靠、安全的數(shù)據(jù)支撐平臺,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)機房建設(shè)已在規(guī)劃中,未來還將升級到兩地三中心架構(gòu),繼續(xù)實踐以IT基礎(chǔ)設(shè)施升級推動教育頂層設(shè)計,譜寫“三通兩平臺”方針下教育信息化的新篇章。(張險 戴爾企業(yè)級解決方案)

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崔歡歡

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