1、键入文字双活数据中心方案（华为）目录1 灾备建设的挑战与趋势 .32 华为双活数据中心解决方案介绍 .42.1 双活数据中心架构 .42.2 双活数据中心部署 .72.3 客户价值 .93 双活数据中心关键技术 .103.1 存储层双活 .103.1.1 AA 双活架构 .103.1.2 高可靠技术 .133.1.3 高性能技术 .253.1.4 高可扩展性 .303.2 计算层双活 .343.3 应用层双活 .353.3.1 B/S 应用双活 .353.3.2 C/S 应用双活 .373.3.3 数据库双活 .393.4.网络架构 .453.4.1 网络架构 .453.4.2 跨数据中心网络
2、 .453.4.3 业务访问网络架构 .463.4.4 二层互联 .513.4.5 负载均衡技术 .523.5 传输层技术 .583.6 安全层技术 .594 可视化容灾管理 .644.1 总体部署 .644.2 应用支持矩阵 .654.3 SAN 双活场景 .664.3.1 SAN 双活场景 .664.3.2 SAN 双活+ 快照场景 .685. 故障场景 .715.1 GSLB 故障 .725.2 SLB 故障 .735.3Web 服务器故障 .755.4 应用服务器故障 .775.5 Oracle RAC 故障 .795.6 IBM DB2 故障 .80键入文字5.7 阵列单控故障 .8
3、15.8 广域网链路故障 .835.9 站点间链路故障 .845.10 站点故障 .85键入文字1 灾备建设的挑战与趋势随着信息化技术的飞速发展，信息系统在各种行业的关键业务中扮演着越来越重要的角色。在通讯、金融、医疗、电子商务、物流、政府等领域，信息系统业务中断会导致巨大经济损失、影响品牌形象并可能导致重要数据丢失。因此，保证业务连续性是信息系统建设的关键。目前，各行业普遍通过建设灾备中心来提高关键应用的业务连续性，在灾备中心保存生产数据副本。传统灾备部署方式为一个生产中心对应一个灾备中心，灾备中心平时不对外提供业务访问。一旦生产中心发生灾难，业务瘫痪，无法短时间恢复时，灾备中心才应需启动以
4、提供业务访问。这种灾备系统面临以下挑战： 当生产中心遭遇供电故障、火灾、洪灾、地震等灾难时，需要手动将业务切换到灾备中心，有可能需要专业的恢复手段和长时间调试，业务中断时间长，无法保证业务连续运行。 灾备中心不能对外提供服务，常年处于闲置状态，资源利用率低。华为针对客户提高资源利用率，在两个数据中心间实现负载均衡和灾难自动切换的需求，推出了端到端双活数据中心解决方案。键入文字2 华为双活数据中心解决方案介绍双活数据中心解决方案指两个数据中心均处于运行状态，可以同时承担生产业务，提高数据中心的整体服务能力和系统资源利用率。业界目前有两种双活形态：AP 双活和 AA 双活。 AP 双活通过将业务分
5、类，部分业务以数据中心 A 为主，数据中心 B 为热备，而部分业务则以数据中心 B 为主，数据中心 B 为热备，以达到近似双活的效果。 AA 双活则是真正的双活，同一个双活 LUN 的所有 I/O 路径均可同时访问，业务负载均衡，故障时可无缝切换。华为双活数据中心解决方案为 AA 双活架构，以业界领先的 OceanStor V3 HyperMetro 功能为基础，与 Web、数据库集群、负载均衡、传输设备和网络等组件相结合，为客户提供 100km 内的端到端双活数据中心解决方案，确保业务系统发生设备故障、甚至单数据中心故障时，业务无感知，自动切换，实现 RPO (Recovery Point
6、Objective) =0， RTO (Recovery Time Objective) =0 (RTO 与应用系统及部署方式有关） 。2.1 双活数据中心架构端到端双活数据中心解决方案分为 6 层：存储层、计算层、应用层、网络层、传输层和安全层。逻辑架构图如图 2-1 所示。图 2-1 逻辑架构图键入文字端到端双活数据中心解决方案，为了实现更好的可靠性、性能和负载均衡，针对每一层进行一些设计和优化， 表 2-1 列举了一部分设计要点。表 2-1 6 层方案设计要点存储层 免网关双活架构。通过 OceanStor V3 阵列的 HyperMetro 功能，实现存储层的双活，减少方案故障点，避免
7、存储虚拟化网关的 I/O 性能瓶颈。通过 OceanStor V3 阵列的 SmartVirtualization 功能，接管现网异构存，储，将不同的存储资源的统一池化。通过 FastWrite 功能，将标准的 1 个写 I/O 2 次往返优化为 1 次往返，提升写性能。通过自适应网络功能，提升链路性能不均匀时的双活性能。网络层 采用华为 CloudEngine 系列数据中心交换机的 EVN 技术。通过 EVN 打通大二层网络，实现 2 层网络协议在 3 层网络上运行，保障了业务的跨数据中心互联互通。通过多种互联优化技术，实现广播域隔离，达到数据中心间东西向流量优化。通过双活网关和路由注入等访
8、问优化功能，优化数据中心间南北向流量优化。安全层 通过华为 USG 系列提供数据中心的 FW、IDS 等安全防护功能。传输加密 通过数据中心间光传输加密技术，支持 AES-256 等多种加密算法，预防数据中心间数据窃听。计算层 采用华为 FusionSphere、VMware 等虚拟化平台提供跨数据中心大集群技术，满足企业多种关键业务双活的需求。键入文字应用层 web 和 App 应用基于虚拟化集群提供更好的可靠性，通过负载均衡实现业务自动切换。数据库基于双活 LUN 实现跨站点集群双活部署。传输层 采用华为 OptiX OSN 系列作为双活数据中心的波分设备。通过线路冗余，板卡冗余，设备冗余
9、三种 1+1 保护方案，满足多级可靠性要求。通过色散补偿等调优手段，确保传输层延时最小。键入文字2.2 双活数据中心部署整体的方案物理组网图如图 2-2 所示。图 2-2 物理组网图键入文字各方案模块部署 如表 2-2 所示:存储层 跨 DC 的两套华为 OceanStor V3 系列存储阵列组成一个存储集群。支持其中一台异构接管第三方存储，使用接管后的 LUN 与另一台 V3 上的 LUN构建双活 LUN。网络层 采用华为 CloudEngine 系列数据中心交换机作为核心交换机。数据中心内部采用典型二层或三层物理架构组网，启用 EVN 形成二层通道，由核心交换机通过 CSS+链路聚合接入波
10、分设备。每个站点部署一台独立的 GSLB 实现站点间负载均衡。每个站点部署 2 台 SLB，组成 HA 集群，实现应用层服务器的负载均衡。应用层 Web、App 层可以部署在虚拟机或者物理机上，DC 内的多台服务器组成集群，或者跨 DC 的多台服务器组成集群。数据库建议物理机部署，跨数据中心组成一个集群。计算层 使用华为 FusionSphere、VMware 等虚拟化平台，跨数据中心组成虚拟主机集群。模块 部署方式传输层 采用华为 OptiX OSN 系列 DWDM，每个站点部署 2 套波分设备。如若不能设备级冗余，则需要至少每套波分设备配置 2 块传输板卡，实现板卡冗余。将多路 FC 信号
11、和 IP 信号复用到光纤链路上传输，每套波分设备通过两对裸光纤互联。安全层 采用华为 USG 系列防火墙，每个站点部署 2 台防火墙，接入核心交换机。在华为 OptiX OSN 系列 DWDM 启用传输加密功能。仲裁 选择一个第三方站点部署仲裁设备和软件。软件支持安装在物理服务器或虚拟机上。仲裁服务器使用 IP 网络连接到双活数据中心的两套存储阵列。说明GSLB 是英文 Global Server Load Balance 的缩写，意思是全局负载均衡。作用：实现在广键入文字域网 (包括互联网）上不同地域的服务器间的流量调配，保证使用最佳的服务器服务离自己最近的客户，从而确保访问质量。SLB 是
12、 Server Load Balancing ,意思是服务器负载均衡。SLB 可以看作 HSRP (热备份路由器协议）的扩展，实现多个服务器之间的负载均衡。2.3 客户价值华为充分利用其宽产品线的优势，通过多产品的紧耦合，为客户提供端到端双活数据中心解决方案，也是业界唯一可提供端到端双活解决方案的厂家。6 层 Active-Active 可靠性设计，业务负载均衡，应用零中断，数据零丢失，实现了业界最高等级的业务连续性保障。华为双活数据中心解决方案有以下特点： AA 双活架构，数据零丢失，业务零中断（RPO=0，RTO =0)。 两个数据中心同时提供业务，充分利用灾备资源。 支持异构存储，保护已
13、有设备投资。 方案扩展灵活，容灾可视化管理。华为 6 层双活数据中心解决方案能给客户带来以下价值： 端到端双活设计：华为提供端到端双活方案设计，快速上线业务。 真 AA 精简双活，业务 7X24 小时持续运行：去存储网关精简双活架构，方案故障点少，系统可靠性更高，提供站点同时读写的 Acive-Active 双活能力。 双活 I/O 优化，性能高：去存储网关的双活架构，I/O 处理路径最短。同时，通过锁预取优化，存储协议优化和地域优化访问等极大提升双活业务性能。 利旧现有设备，保护现有投资：存储支持异构接管第三方存储，计算层支持 FusionSphere 等虚拟化平台利旧已有服务器，保护现有投
14、资。键入文字3 双活数据中心关键技术以下是华为双活数据中心解决方案的关键技术： 存储层：通过 HyperMetro 实现存储层的双活 计算层：通过 FusionSphere、VMware 等虚拟化技术，提供虚拟机 HA 特性，故障时自动恢复。 应用层：通过应用集群和数据库集群技术实现双活。 网络层：通过 DWDM、EVN 等二层互联技术，实现低时延、高可靠的二层网络互联；通过网络设备的双活网关、RHI 等路径优化技术，以及全局负载均衡器、 服务器负载均衡器实现双活就近接入或高可用网络切换。 传输层：通过设备冗余及板卡冗余构建可靠的双活传输网络。 安全层：通过防火墙和安全策略规划和设计保证访问安
15、全，通过传输层加密特性，保证跨数据中心数据传输安全。华为双活数据中心解决方案在以上 6 个层次上进行联动及联合，为客户提供端到端的双活方案。3.1 存储层双活华为双活数据中心解决方案存储层基于 OceanStor V3 融合存储系统的 HyperMetro 特性实现。HyperMetro 采用 AA 双活架构将两套存储阵列组成跨站点集群，实现数据实时镜像，具有高可靠、高性能和高扩展的特点。本章节将对 HyperMetro 特性的主要技术原理和特点进行介绍。3.1.1 AA 双活架构3.1.1.1 并行访问HyperMetro 特性基于两套存储阵列实现 AA(Active-Active)双活，两端阵列的双活LUN 数据实时同步，且双端能够同时处理应用服务器的 I/O 读写请求，面向应用服务器提供无差异的 AA 并行访问能力。当任何一台磁盘阵列故障时，业务自动无缝切换到对端存储
