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雙活存儲解決方案

在信息社會里,數據的重要性已經毋容置疑,作為數據載體的存儲陣列,其可靠性更是備受關注。尤其在一些關鍵應用中,不僅需要單臺存儲陣列自身保持高可靠性,往往還需要二臺存儲陣列組成高可靠的系統。一旦其中一臺存儲陣列發生故障,另一臺可以無縫接管業務。這種兩臺存儲都處于運行狀態,互為冗余,可相互接管的應用模式一般稱之為雙活存儲。

由于技術上的限制,傳統的雙活存儲方案無法由存儲陣列自身直接實現,更多的是通過在服務器上增加卷鏡像軟件,或者通過增加額外的存儲虛擬化引擎來實現。通過服務器上的卷鏡像軟件實現的雙活存儲,實施復雜,對應用業務影響大,而且軟件購買成本較高。通過存儲虛擬化引擎實現的雙活存儲,雖然實施難度有一定降低,但存儲虛擬化引擎自身會成為性能、可靠性的瓶頸,而且存在兼容性的限制,初次購買和維護成本也不低。

宏杉科技的對稱雙活存儲(Symmetrical Dual Active Storage,簡稱SDAS)是一項專門針對雙活存儲方案的創新技術。通過宏杉科技對稱雙活存儲技術,可以不需要引入任何第三方軟硬件,直接通過兩臺同檔次的MS系列存儲陣列實現兩臺存儲的雙活工作,互為冗余。當其中一臺存儲發生故障時,可由另一臺存儲實時接管業務,實現RPO、RTO為0。這是一種簡單、高效的新型雙活存儲技術。

宏杉科技的SDAS技術,不僅支持近距離的雙活存儲系統,而且支持上百公里甚至更遠的遠距離雙活數據中心。近距離的雙活存儲可以采用更加高效的光纖交叉直連的方式進行組網部署,遠距離的雙活數據中心采用交換機連接方式,再配以仲裁者機制進行組網部署。宏杉科技的SDAS兩套存儲之間的鏈路不僅可以支持10GE以太網,而且在業界率先支持40GE以太網技術。40GE具有目前以太網應用領域中的最高的傳輸帶寬,可以大大降低同步數據傳輸時延。目前宏杉科技的MS3000、MS5500、MS7000存儲產品都已經支持對稱雙活存儲技術。


解決方案

宏杉科技的對稱雙活存儲系統由兩臺存儲陣列組成,分別對應存儲引擎A、引擎B。存儲引擎A和B上的卷可配置為雙活鏡像對,雙活存儲兩個引擎之間的數據完全一致。由于采用虛擬卷技術,雙活鏡像對中的兩個卷對外形成一個虛擬卷。對服務器而言,雙活鏡像對就是可以通過多條路徑訪問的同一個數據卷,服務器可以同時對雙活鏡像對中兩個卷進行讀寫訪問。組成雙活鏡像系統的兩臺存儲互為冗余,當其中一臺存儲陣列發生故障時,可由另一臺存儲陣列直接接管業務。服務器訪問雙活存儲系統可根據實際需要,選用FC、iSCSI方式,服務器訪問存儲的SAN網絡與數據同步的萬兆網絡相互獨立,互不干擾。

宏杉科技的對稱雙活存儲系統中間的雙活組網可以有兩種方式,第一種方式為通過10 GE 或者40GE的以太網鏈路進行高速數據同步,兩個存儲陣列之間使用四條光纖交叉直連的方式進行組網,這種方式可以組建近距離的雙活存儲系統;第二種方式為通過交換機和仲裁者模塊的組網方式進行數據同步,兩個存儲陣列之間通過兩臺交換機進行組網,交換機之間只需要鏈路可達即可,同時再配以仲裁者技術進行故障仲裁,這種組網方式可以組建遠距離的雙活數據中心。


方案特點

一、雙活工作模式,支持同時并發讀寫

對稱雙活存儲系統中的兩臺存儲陣列同時處于工作模式,組成雙活鏡像對的數據卷可同時被服務器進行讀寫訪問。得益于系統內部高效的數據同步技術,在兩臺存儲同時進行數據寫入時,數據的一致性也能得到有效保證。這種高效的雙活工作模式,不僅有效的利用了兩臺存儲陣列的資源,而且大大提高了故障切換的速度。

二、快速的故障切換,無須人工干預

對稱雙活存儲系統中的兩臺存儲陣列相互冗余,當其中一臺存儲陣列發生故障時,可由另一臺存儲陣列直接接管。對于服務器而言,由于看到的是一個虛擬卷,因此存儲陣列的故障切換僅相當于一次存儲訪問路徑切換,切換速度為秒級,業務無須中斷,且不需任何人工干預。

三、專用10/40GE以太網傳輸,高速數據同步

對稱雙活存儲系統中的兩臺存儲陣列采用10GE或者40GE以太網進行數據同步。通過在兩臺存儲陣列上配置10GE或者40GE以太網接口卡,利用光纖直接連接或者利用交換機組網來構建雙活存儲系統的私有網絡來進行數據同步。宏杉科技的雙活存儲在業界率先支持40GE以太網技術,40GE是目前業界以太網實際應用中具有最高帶寬的傳輸技術,SDAS基于40GE以太網的數據同步,不僅保證了數據同步速率,而且簡化了對網絡鏈路的要求。

四、支持RDMA技術,顯著降低時延

宏杉科技的SDAS支持RDMA網卡技術,支持在本地直接存取對端引擎的內存,可以將需要同步的數據從一個系統通過網絡快速傳送到遠程系統內存中,不需要經過CPU耗時的傳輸,從而減少對總線帶寬和CPU開銷的需要,采用RDMA技術可以將鏈路時延減少80%。宏杉科技存儲設備的ODSP軟件平臺優化支持RDMA存取方式,大大提高數據傳輸的性能。

五、虛擬卷技術,服務器不需額外軟件

對稱雙活存儲系統采用了虛擬卷技術,組成雙活鏡像對的數據卷雖然物理位置在兩臺存儲陣列上,但被虛擬成了一個邏輯卷。對服務器而言,雙活鏡像卷就是一個普通的數據卷,只不過可以通過多條路徑訪問。服務器上不需安裝任何的第三方軟件,只需通過服務器操作系統中自帶的多路徑軟件(支持ALUA),就可以實現對數據卷的正常讀寫和故障切換控制,實施非常的簡單方便。

六、單陣列雙控冗余,雙活四控高可靠

對稱雙活存儲系統是一個高度可靠的系統,每一臺存儲陣列本身就是一臺雙控冗余存儲陣列,其自身具備了很高的可用性。通過兩臺雙控存儲陣列組成雙活存儲系統,這個系統相當于具備了四個控制器的冗余保護,而且有兩份完全相同的數據,并且可以實時切換,這為應用系統提供了非常高的業務連續性保障。

七、支持仲裁者機制,解決腦裂問題

當雙活存儲系統中的雙活私有網絡全部斷開時,兩個存儲引擎A和B通過心跳檢測不到對方,但是兩個引擎事實上都是active的,此時兩個引擎都想接管對方進行雙活的切換,這樣就會導致數據混亂和不一致,這種現象就是腦裂。為了有效的防止腦裂問題的發生,宏杉科技的對稱雙活存儲系統支持仲裁者機制。仲裁者是通過IP網絡監控雙活存儲系統中兩個引擎的運行狀態,當檢測到一個引擎故障后,另外一個引擎根據仲裁者提供的信息自動將業務切換到本端引擎上繼續運行,這種判斷和切換的操作都是全自動的,不需要任何的人為干預。

八、支持交換機連接方式,實現遠距離雙活數據中心

宏杉科技的對稱雙活存儲系統支持10GE或者40GE以太網交換機的組網方式。在每一個數據中心都部署一臺交換機,兩個數據中心之間通過兩臺交換機連接構建雙活數據中心。在允許的網絡延時范圍內,這種方式不僅簡化了雙活數據中心之間的組網,而且可部署在相距數百公里甚至更遠的兩個數據中心之間,構建遠距離的雙活存儲。同時能夠與主流應用廠商的雙機、集群系統兼容,可實現雙服務器+雙陣列的高可用部署;在兩個數據中心之間,通過配合遠距離集群軟件(比如VMware FT),可實現雙數據中心的自動故障切換。


客戶價值

一、無須任何第三方軟硬件,基于兩臺MS存儲陣列就可實現,大幅降低了雙活存儲的建設成本。

二、無須人工干預的自動切換,實施簡單方便,大大降低了雙活系統的管理復雜度,提升可維護性。

三、相對于傳統災備系統的一主一備模式,雙活存儲系統是雙活模式,有效利用了災備系統的資源,大幅提升了投資有效性。

四、支持交換機組網方式,可以支持遠距離的雙活數據中心。支持仲裁者機制,應對更全面的故障場景。

五、可兼容主流應用廠商的雙機、集群系統,部署靈活,可與現有IT系統有效融合。


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