双活数据中心面面观 - 图文(3)

2019-06-11 13:17

业务访问不中断。相较于AP方案,AA双活方案可充分利用计算资源,有效减少阵列间通信,缩短I/O 路径,从而获得更高的访问性能和更快的故障切换速度。图3-1展示了几种双活方案的交互流程。 图3-1存储双活架构

数据中心A 数据中心B

3.1.1.2 免网关设计

HyperMetro双活架构无需额外部署虚拟化网关设备,直接使用两套存储阵列组成跨站点集群系统。最大支持32个存储控制器,即两套16控存储阵列组建双活关系。 本方案架构精简、与存储增值特性良好兼容,对客户的价值如下:

? 减少网关故障点,提高方案可靠性。

? I/O响应速度更快,无需经过存储网关转发,减少网关转发I/O时延。

? 双活可以兼容存储阵列已有特性,与OceanStor V3融合存储系统的其它Smart系

列和Hyper系列特性组合,可为客户提供多种数据保护和灾备解决方案。 ? 显著降低双活组网复杂度,便于维护。 3.1.3.3 I/O访问路径

HyperMetro在应用主机侧,通过UltraPath主机多路径软件,将两台存储阵列上的双活成员LUN聚合为一个双活LUN,以多路径Vdisk方式对应用程序提供I/O读写能力。应用程序通过访问VDISK时,Ultrapath通过选路模式,选择最佳的访问路径,将I/O请求下发到存储阵列。

存储阵列的LUN空间上接收到I/O请求后,对于读I/O请求,直接读本地Cache空间,将数

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据返回应用程序;对于写I/O请求,首先会进行并行访问互斥(参见3.1.3.4 分布式锁技术),获取写权限后,将I/O请求数据同时写本地双活成员LUN Cache以及对端的双活成员LUN Cache,双端写成功后返回应用程序写完成(参见3.1.2.2跨站点数据实时镜像)。 图3-2双活IO路径

3.1.1.4存储层组网

两套双活存储阵列间通信支持FC或IP链路,推荐使用FC链路。另外,存储阵列和仲裁服务器之间的链路采用更易于获取的IP链路。

图3-3为4控制器的双活组网情况下,FC交换机端口占用情况。 图3-3阵列双活方案组网

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3.1.2 高可靠技术

HyperMetro在继承OceanStor存储系统高可靠设计的基础上,全新设计了一些解决方案级高可靠技术,最大化提高了存储双活方案的可靠性。 本章节将从以几个方面介绍HyperMetro的高可靠技术:

? 跨站点集群 ? 跨站点数据实时镜像 ? 跨站点坏块修复 ? 仲裁防脑裂 ? 高可靠链路设计

3.1.2.1 跨站点集群

两套独立的存储阵列组建成跨站点集群,并以跨站点集群为核心,提供双活存储架构,向应用服务器提供无差异的并行访问,处理应用服务器的i/o请求。双活跨站点集群配置过程极为简单,只需要将两套存储阵列配置成双活域,即可完成跨站点集群配置。跨站点集群系统使用阵列间FC或IP链路作为通信链路,完成全局节点视图建立和状态监控。在全局节点视图基础上,跨站点集群系统提供分布式互斥等能力,支持AA 双活架构。下图为双活跨站点集群示意图。 图3-4双活跨站点集群

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集群节点具有并发访问能力。当出现单个控制器故障时,其承接的业务将被切换到本地集群的其它工作控制器;本地集群工作控制器全故障时,则切换至跨站点集群另一个本地集群。 图3-5双活访问与切换

在跨站点集群基础上,HyperMetro以双活Pair或双活一致性组为单位提供服务和进行状态管理。两套存储阵列上的双活成员LUN组成一个虚拟双活LUN,通过实时镜像技术保持两个数据中心的双活成员LUN的数据实时一致。一致性组是多个双活pair的集合,可以确保单个存储系统内,主机在跨多个LUN进行写操作时数据的一致性。一致性组进行分裂、同步等操作时,一致性组的所有双活pair保持步调一致。当遇到链路故障时,一致性组的所有成员对会一起进入异常断开状态。当故障排除后,所有成员同时进行数据的同步,从而保证从站点灾备阵列数据的可用性。

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3.1.2.2 跨站点数据实时镜像

HyperMetro通过实时镜像功能,保证两个站点存储阵列之间数据的实时同步。主机写操作通过实时镜像技术同时写入两个数据中心的双活成员LUN,保持数据实时一致。具体的写I/O流程如图3-6所示。 图3-6 跨站点镜像

假如数据中心A阵列收到写I/O,镜像处理流程如下:

1.申请写权限和记录写日志:数据中心A阵列收到主机写请求,先申请双活Pair的写权限。获得写权限后,双活Pair将该请求记录写日志。日志中只记录地址信息,不记录具体的写数据内容。该日志采用具有掉电保护能力的内存空间记录以获得良好的性能。 2.执行双写:将该请求拷贝两份分别写入本地LUN和远端LUN的Cache。 3.双写结果处理:等待两端LUN的写处理结果都返回。 4.响应主机:双活Pair返回写I/O操作完成。

HyperMetro支持断点续传功能。当某些故障场景(如单套存储故障)导致双活Pair关系异常断开时,HyperMetro通过记录日志的方式,记录主机新产生的写I/O。当故障恢复时,HyperMetro将自动恢复双活Pair关系,并且将所记录的增量数据自动同步到远端,无需全量同步所有数据,整个过程对主机“透明”不会影响主机业务。 双活Pair运行状态和主机访问状态关系见表3-1

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