V存儲(chǔ)高可用解決方案

1、V7000存儲(chǔ)高可用參考方案 方案建議書(shū)（XXX容災(zāi)方案建議）目 錄第1章XXXX容災(zāi)方案參考11.1系統(tǒng)現(xiàn)狀11.2容災(zāi)需求分析11.3容災(zāi)參考方案2總體架構(gòu)規(guī)劃2V7000 外部存儲(chǔ)虛擬化功能說(shuō)明3V7000 VDM（虛擬磁盤(pán)鏡像）功能說(shuō)明3后期存儲(chǔ)擴(kuò)展建議41.4系統(tǒng)配置參考4第2章V7000存儲(chǔ)設(shè)備介紹62.1IBM V7000存儲(chǔ)系統(tǒng)概述62.2通過(guò)IBM System Storage Easy Tier增強(qiáng)訪問(wèn)能力62.3通過(guò)精簡(jiǎn)調(diào)配來(lái)優(yōu)化效率72.4動(dòng)態(tài)遷移避免系統(tǒng)中斷運(yùn)行72.5通過(guò)復(fù)制服務(wù)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)82.6管理工具與IBM Systems Director相集成102.7高性

2、能SSD支持102.8外部存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化10第3章存儲(chǔ)高可用技術(shù)建議123.1存儲(chǔ)高可用性的內(nèi)容123.2存儲(chǔ)高可用性方案的主要實(shí)現(xiàn)方式14方式一：磁盤(pán)設(shè)備間數(shù)據(jù)鏡像( 如LVM Mirror )15方式二：磁盤(pán)設(shè)備間數(shù)據(jù)復(fù)制（如PPRC或ERM）19方式三：采用SVC或V7000或V7000實(shí)現(xiàn)邏輯卷鏡像21三種HA方式的比較23第1章 XXXX容災(zāi)方案參考1.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀XXXX現(xiàn)有IT系統(tǒng)的現(xiàn)狀大致如下圖所示。采用IBM P550服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，采用DS3400存儲(chǔ)設(shè)備作為主存儲(chǔ)系統(tǒng)。1.2 容災(zāi)需求分析當(dāng)前，XXXX計(jì)劃在同一園區(qū)內(nèi)建設(shè)容災(zāi)系統(tǒng)，在容災(zāi)中心和主生產(chǎn)中心之間采用2

3、km長(zhǎng)的裸光纖進(jìn)行直連。并且，希望對(duì)現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行充分利舊。IBM將針對(duì)當(dāng)前所了解的情況，做出初步的方案，供XXXX容災(zāi)建設(shè)參考。由于DS3400設(shè)備沒(méi)有自身的基于磁盤(pán)的遠(yuǎn)程復(fù)制功能，因此無(wú)法采用基于存儲(chǔ)底層的磁盤(pán)復(fù)制技術(shù)。此外，由于DS3400的性能有限，且緩存較低，因此采用基于AIX操作系統(tǒng)的LVM鏡像方式性能會(huì)有影響。（各種高可用技術(shù)，詳見(jiàn)第3章的說(shuō)明）而目前IBM最新的虛擬化存儲(chǔ)設(shè)備V7000，即可以支持外部存儲(chǔ)的接入，也可以支持內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)之間的鏡像，因此可以通過(guò)V7000存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的高可用，并達(dá)到同園區(qū)內(nèi)容災(zāi)的目的。1.3 容災(zāi)參考方案1.3.1 總體架構(gòu)規(guī)劃總體

4、同園區(qū)容災(zāi)的架構(gòu)如上圖所示，建議新增一套IBM V7000存儲(chǔ)設(shè)備，并配置外部存儲(chǔ)接入功能。通過(guò)兩對(duì)SAN交換機(jī)之間的2km裸光纖直連，可以將現(xiàn)有的DS3400作為V7000存儲(chǔ)設(shè)備的外接存儲(chǔ)，DS3400上的卷以image模式接入到V7000中，并和V7000上的卷組成鏡像的卷（采用了V7000的VDM功能）。即當(dāng)服務(wù)器寫(xiě)數(shù)據(jù)到VDM鏡像后的卷的時(shí)候，V7000會(huì)自動(dòng)在V7000的卷和DS3400的卷中各寫(xiě)一份，保障了在本地和遠(yuǎn)端同時(shí)都有一份相同的數(shù)據(jù)。在光纖交換機(jī)上，需要在每臺(tái)SAN交換機(jī)上都配置一個(gè)單模長(zhǎng)波模塊用于2km裸光纖的直連。1.3.2 V7000 外部存儲(chǔ)虛擬化功能說(shuō)明V700

5、0具有外部存儲(chǔ)虛擬化功能，該功能沿襲了目前業(yè)界最成熟的存儲(chǔ)虛擬化產(chǎn)品IBM SVC的幾乎所有功能，具有當(dāng)前最廣泛的存儲(chǔ)兼容性能，可以連接大部分的光纖存儲(chǔ)設(shè)備。外部存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化允許您將外部光纖通道控制器的磁盤(pán)容量添加到IBM Storwize V7000存儲(chǔ)容量池中，從而提高軟件價(jià)值和性能優(yōu)勢(shì)。對(duì)于不再用作主存儲(chǔ)系統(tǒng)，但可通過(guò)重新部署而用作備用存儲(chǔ)系統(tǒng)的現(xiàn)有存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō) 例如，用作閃速拷貝目標(biāo)或者用于保存歸檔數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng) 這將能夠延長(zhǎng)它們的使用壽命，但不影響IBM Storwize V7000的管理及存儲(chǔ)功能發(fā)揮高效率的優(yōu)勢(shì)。1.3.3 V7000 VDM（虛擬磁盤(pán)鏡像）功能說(shuō)明通過(guò)IBM

6、SVC或V7000（SAN Volume Controller）來(lái)實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)上的磁盤(pán)進(jìn)行鏡像后為服務(wù)器提供存儲(chǔ)。上圖是通過(guò)SVC或V7000實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)陣列之間存儲(chǔ)鏡像的示意圖。對(duì)于底層的磁盤(pán)陣列來(lái)說(shuō)，其使用方式與現(xiàn)在相同，對(duì)其內(nèi)部的磁盤(pán)先進(jìn)行RAID，然后在RAID組上進(jìn)行邏輯磁盤(pán)（LUN）的劃分。如上圖的例子中，首先對(duì)兩個(gè)陣列的磁盤(pán)做RAID5，然后在左邊陣列中再作成LUNa和LUNb兩個(gè)邏輯磁盤(pán)，同樣在右邊陣列中可以作成LUN1和LUN2兩個(gè)邏輯磁盤(pán)。在沒(méi)有SVC或V7000的時(shí)候，我們要把這些LUN map給對(duì)應(yīng)的服務(wù)器，然后在服務(wù)器上就可以找到這些硬盤(pán)。但是這樣并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列之

7、間的Mirror?，F(xiàn)在，我們有了SVC或V7000設(shè)備，這個(gè)時(shí)候不再把這些LUN map給服務(wù)器，而是map給SVC或V7000。SVC或V7000把這些map過(guò)來(lái)的磁盤(pán)當(dāng)做是可使用的原始磁盤(pán)，稱(chēng)之為Managed Disk。SVC或V7000再對(duì)Managed Disk進(jìn)行處理，可以在不同的Managed Disk之間進(jìn)行鏡像作成供服務(wù)器使用的Virtual Disk。如上圖，SVC或V7000將從左邊磁盤(pán)陣列獲得的Ma和從右邊陣列獲得的M1進(jìn)行Mirror后，形成了Virtual Disk為Vdisk1。然后再將Vdisk1 map給服務(wù)器。服務(wù)器就像使用本地磁盤(pán)一樣的使用Vdisk1。這

8、個(gè)時(shí)候我們回頭看一下Vdisk1的組成，它是由兩個(gè)陣列中的LUN通過(guò)Mirror方式組成的。使用SVC或V7000進(jìn)行跨陣列Mirror后，對(duì)于服務(wù)器獲得的Vdisk來(lái)說(shuō)，不會(huì)因?yàn)槿魏我粋€(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的故障而出現(xiàn)問(wèn)題。這樣大大提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性，為前端應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)展提供了更好的保障。1.3.4 后期存儲(chǔ)擴(kuò)展建議由于V7000具有外部存儲(chǔ)擴(kuò)展功能，同時(shí)也支持自身的擴(kuò)展柜，因此在后期的擴(kuò)展中，可以同時(shí)增加自身的擴(kuò)展柜和外部存儲(chǔ)，來(lái)實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)的高可用性，即本期所建設(shè)的同園區(qū)容災(zāi)功能。同樣，V7000存儲(chǔ)設(shè)備還具有遠(yuǎn)程復(fù)制功能，通過(guò)V7000的遠(yuǎn)程復(fù)制功能，今后還可以幫助XXXX建設(shè)異地的容災(zāi)系

9、統(tǒng)。1.4 系統(tǒng)配置參考l IBM V7000存儲(chǔ)系統(tǒng)n 雙控制器節(jié)點(diǎn)，16GB緩存n 8個(gè)8Gb FC接口，4個(gè)1Gb iSCSI接口n 24塊300GB 10K轉(zhuǎn) SAS磁盤(pán)n 外部存儲(chǔ)虛擬化功能許可（1個(gè)擴(kuò)展設(shè)備）l SAN交換機(jī)四臺(tái)：n 每臺(tái)配置15個(gè)8Gb FC接口和1個(gè)單模長(zhǎng)波接口。l 項(xiàng)目實(shí)施服務(wù)l 服務(wù)器設(shè)備需根據(jù)實(shí)際需求來(lái)配置。第2章 V7000存儲(chǔ)設(shè)備介紹2.1 IBM V7000存儲(chǔ)系統(tǒng)概述IBM Storwize V7000是功能強(qiáng)大的存儲(chǔ)系統(tǒng)，結(jié)合了適當(dāng)?shù)能浻布M件，提供單一控制點(diǎn)來(lái)幫助提高存儲(chǔ)效率。IBM Storwize V7000支持中型企業(yè)的存儲(chǔ)資源虛擬化、整

10、合與層級(jí)，旨在提高應(yīng)用可用性和資源利用率。在您的IT基礎(chǔ)架構(gòu)中，無(wú)論是全新還是現(xiàn)有存儲(chǔ)資源，該系統(tǒng)都提供易用的、經(jīng)濟(jì)高效的、卓有成效的管理功能。2.2 通過(guò)IBM System Storage Easy Tier增強(qiáng)訪問(wèn)能力Easy Tier能夠?qū)⒊１辉L問(wèn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)遷移到高性能的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器中，從而提高利用效率。Easy Tier功能運(yùn)行在細(xì)粒度的“子LUN”環(huán)境中，能夠基于IO模式和驅(qū)動(dòng)器特征將數(shù)據(jù)片段自動(dòng)轉(zhuǎn)移到適當(dāng)級(jí)別的驅(qū)動(dòng)器上，無(wú)需管理員的進(jìn)一步互動(dòng)。Easy Tier還允許您在不中斷系統(tǒng)運(yùn)行的情況下手動(dòng)調(diào)整整個(gè)邏輯卷的位置，從而進(jìn)一步提高靈活性和控制力，允許企業(yè)根據(jù)應(yīng)用需求來(lái)更加有效地調(diào)

11、節(jié)系統(tǒng)性能。Easy Tier允許您輕松省錢(qián)地部署SSD。Easy Tier允許您創(chuàng)建混合型存儲(chǔ)資源池并且在托管磁盤(pán)組群中將存儲(chǔ)資源分割成兩層，通常是SSD和HDD。此外，Easy Tier也支持其他的分割方法和定義。 找出最繁忙的子LUN數(shù)據(jù)單元并且將它們自動(dòng)轉(zhuǎn)移到高性能SSD中。 剩下的數(shù)據(jù)單元可利用容量更大的低價(jià)位驅(qū)動(dòng)器來(lái)創(chuàng)造最佳客戶價(jià)值。系統(tǒng)可自動(dòng)監(jiān)控和管理SSD或HDD托管磁盤(pán)組群中的卷，您也可以通過(guò)將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)移到SSD并且將冷點(diǎn)數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)移到HDD來(lái)自動(dòng)處理它們。2.3 通過(guò)精簡(jiǎn)調(diào)配來(lái)優(yōu)化效率使用精簡(jiǎn)調(diào)配功能，應(yīng)用可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)，但只會(huì)占用它們實(shí)際使用的空間。精簡(jiǎn)調(diào)配功能旨在將業(yè)務(wù)

12、成本控制在較低的水平，能夠基于每名用戶在任何指定時(shí)間點(diǎn)的最低空間需求通過(guò)靈活的方式在多名用戶之間分配磁盤(pán)存儲(chǔ)空間，從而優(yōu)化效率。這不僅能夠減少對(duì)存儲(chǔ)硬件的使用，而且還能減少用電量、產(chǎn)熱量和硬件的場(chǎng)地需求。例如，在某個(gè)環(huán)境中，沒(méi)有任何用戶請(qǐng)求超過(guò)10 GB的數(shù)據(jù)，每名用戶有效使用的數(shù)據(jù)平均不到6 GB。在這個(gè)環(huán)境中，存儲(chǔ)管理員可以決定通過(guò)精簡(jiǎn)調(diào)配卷的方式給每名用戶分配10 GB的虛擬容量，每名用戶分配到的實(shí)容量?jī)H為6 GB。如果有100名用戶，則虛擬容量總計(jì)1 TB，而存儲(chǔ)子系統(tǒng)中的實(shí)容量?jī)H為600 GB。如果管理員根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)知道并非所有的用戶都在同一時(shí)間使用全部物理容量的話，則這種做法是有效

13、的。有些用戶只請(qǐng)求4 GB或更少的數(shù)據(jù)，有些用戶則可能請(qǐng)求全部的10 GB數(shù)據(jù)。但前提仍然是用戶平均請(qǐng)求的實(shí)容量不能超過(guò)6 GB。存儲(chǔ)管理員仍有責(zé)任監(jiān)控實(shí)容量的分配情況，以免出現(xiàn)存儲(chǔ)容量不夠用的問(wèn)題，當(dāng)容量到達(dá)門(mén)限值時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出警報(bào)并且進(jìn)行跟蹤監(jiān)控。2.4 動(dòng)態(tài)遷移避免系統(tǒng)中斷運(yùn)行IBM Storwize V7000使用虛擬化技術(shù)來(lái)防止主機(jī)應(yīng)用受到物理存儲(chǔ)變化的影響，因此，您在更改存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)，您的應(yīng)用仍可繼續(xù)正常運(yùn)行，進(jìn)而您可以正常開(kāi)展業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)遷移是計(jì)劃內(nèi)停機(jī)的最常見(jiàn)原因之一。Storwize V7000提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)遷移功能，當(dāng)您在現(xiàn)有存儲(chǔ)器與全新系統(tǒng)之間遷移數(shù)據(jù)或者在Storw

14、ize V7000系統(tǒng)的陣列之間遷移數(shù)據(jù)時(shí)，可保持用戶繼續(xù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)您為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡而更換老式存儲(chǔ)器時(shí)，或者當(dāng)您在層級(jí)式存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)中遷移數(shù)據(jù)時(shí)，都可使用這項(xiàng)數(shù)據(jù)遷移功能。IBM Storwize V7000動(dòng)態(tài)遷移功能可以創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值并且提高效率。動(dòng)態(tài)遷移可將創(chuàng)收速度從幾周甚至幾個(gè)月縮短為幾天、最大限度地縮短遷移造成的故障停機(jī)時(shí)間、消除添加遷移工具的成本、并且?guī)椭苊馀c延期租借相關(guān)的罰款和其他維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)，從而真正實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。2.5 通過(guò)復(fù)制服務(wù)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)IBM Storwize V7000提供極為豐富的閃速拷貝(FlashCopy)功能，旨在創(chuàng)建近即時(shí)的活動(dòng)數(shù)據(jù)拷貝，以便順利開(kāi)展

15、備份工作或者并行處理活動(dòng)。您最多可為每個(gè)卷創(chuàng)建256個(gè)拷貝。IBM Storwize V7000支持增量閃速拷貝操作，只拷貝自閃速拷貝功能上次運(yùn)行以來(lái)發(fā)生變化的部分源或目標(biāo)卷，并且支持“拷貝的拷貝”功能 對(duì)副本進(jìn)行拷貝 從而提高效率。這些功能可用于幫助您基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)維護(hù)和更新測(cè)試環(huán)境。若與IBM Storwize V7000的精簡(jiǎn)調(diào)配功能配合使用，您可以只使用完整物理拷貝所需的部分存儲(chǔ)資源來(lái)創(chuàng)建拷貝。這項(xiàng)功能名為“空間高效型閃速拷貝”(Space Efficient FlashCopy)，旨在幫助您提高存儲(chǔ)資源的總體利用率。逆向閃速拷貝(Reverse FlashCopy)功能可令閃速拷貝目

16、標(biāo)變成源卷的恢復(fù)點(diǎn)，但不會(huì)破壞閃速拷貝的關(guān)系，也無(wú)需您等待最初的拷貝操作完成后才能采取行動(dòng)。這項(xiàng)新功能將幫助您立刻使用磁盤(pán)備份拷貝來(lái)恢復(fù)受損數(shù)據(jù)，從而加快應(yīng)用恢復(fù)速度。IBM Tivoli Storage FlashCopy Manager專(zhuān)為當(dāng)今的商業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)，旨在支持應(yīng)用服務(wù)器24小時(shí)全天候運(yùn)行 并且全面保護(hù)數(shù)據(jù)。如果您擁有一個(gè)24x7全天候運(yùn)行的環(huán)境，將無(wú)法容忍丟失任何數(shù)據(jù)，也不能接受為了充分保護(hù)數(shù)據(jù)而數(shù)小時(shí)中斷關(guān)鍵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是，隨著需要保護(hù)的數(shù)據(jù)量繼續(xù)呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)，企業(yè)也日益需要將備份數(shù)據(jù)導(dǎo)致的故障中斷控制在絕對(duì)最低水平，但I(xiàn)T流程已經(jīng)接近斷點(diǎn)。Tivoli Storage

17、FlashCopy Manager可以幫助您基于IBM Storwize V7000 FlashCopy的備份和恢復(fù)功能對(duì)備份工作進(jìn)行調(diào)整，從而最大限度地降低備份影響。該產(chǎn)品可將備份與恢復(fù)時(shí)間從幾小時(shí)縮短為幾分鐘 通過(guò)簡(jiǎn)化管理工作以及自動(dòng)執(zhí)行存儲(chǔ)管理任務(wù)來(lái)提高生產(chǎn)力。運(yùn)行在IBM Storwize V7000系統(tǒng)之間不同位置的城域鏡像和全局鏡像功能能夠幫助您創(chuàng)建數(shù)據(jù)拷貝，以便在數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難性事件時(shí)使用。城域鏡像設(shè)計(jì)用于在“城市”距離(最長(zhǎng)300千米)維護(hù)完全同步拷貝，而全局鏡像則設(shè)計(jì)用于異步運(yùn)行，以便幫助維持更長(zhǎng)距離的拷貝(最長(zhǎng)8000千米)。這兩項(xiàng)功能均支持VMware vCenter

18、Site Recovery Manager，以便快速實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)。2.6 管理工具與IBM Systems Director相集成這個(gè)解決方案通過(guò)集成方法來(lái)管理IBM服務(wù)器和存儲(chǔ)器，旨在幫助IT機(jī)構(gòu)解決與同時(shí)管理物理和虛擬服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)相關(guān)的重大憂慮 包括監(jiān)控和修復(fù)功能，以便提高可用性、運(yùn)營(yíng)效率和基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)劃效力。一名系統(tǒng)管理員即可使用單一管理界面來(lái)同時(shí)管理并且操作IBM服務(wù)器(System x、System p和BladeCenter)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)及IBM存儲(chǔ)器(包括IBM Storwize V7000)。2.7 高性能SSD支持對(duì)于需要高速磁盤(pán)及快速數(shù)據(jù)存取的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，IBM通過(guò)300

19、GB 2.5 E-MLC (企業(yè)級(jí)多級(jí)單元) SSD提供固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，在一個(gè)支持向外擴(kuò)展高性能SSD的系統(tǒng)中最多提供72 TB的物理容量。2.8 外部存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化外部存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化允許您將外部光纖通道控制器的磁盤(pán)容量添加到IBM Storwize V7000存儲(chǔ)容量池中，從而提高軟件價(jià)值和性能優(yōu)勢(shì)。對(duì)于不再用作主存儲(chǔ)系統(tǒng)，但可通過(guò)重新部署而用作備用存儲(chǔ)系統(tǒng)的現(xiàn)有存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō) 例如，用作閃速拷貝目標(biāo)或者用于保存歸檔數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng) 這將能夠延長(zhǎng)它們的使用壽命，但不影響IBM Storwize V7000的管理及存儲(chǔ)功能發(fā)揮高效率的優(yōu)勢(shì)。第3章 存儲(chǔ)高可用技術(shù)建議云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)是為了加強(qiáng)和簡(jiǎn)化云

20、計(jì)算平臺(tái)的統(tǒng)一管理所提供的一整套管理系統(tǒng)。在銀鷺集團(tuán)的云計(jì)算項(xiàng)目中，建議在一期完成云基礎(chǔ)平臺(tái)后，于二期系統(tǒng)建設(shè)的時(shí)候部署。以下是云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)的相關(guān)介紹。3.1 存儲(chǔ)高可用性的內(nèi)容我們先來(lái)分析一下，高可用性所覆蓋的內(nèi)容。首先，業(yè)務(wù)連續(xù)性由三級(jí)支撐構(gòu)成。高可用性，扮演著其中最為基本的一級(jí)：l 高可用性（High Availability）要求容錯(cuò)的硬件、自動(dòng)診斷以及故障隔離、預(yù)分析、冗余等。其中，冗余是其最核心的特征。l 數(shù)據(jù)復(fù)制（Data Replication）在同城、異地，或者同城及異地進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效復(fù)制l 數(shù)據(jù)恢復(fù)（Data Recovery）非計(jì)劃停機(jī)時(shí)，進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)，滿足恢復(fù)點(diǎn)

21、目標(biāo)和恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)高可用性，是體現(xiàn)在系統(tǒng)的各個(gè)細(xì)節(jié)中。從一個(gè)典型的IT系統(tǒng)拓?fù)鋪?lái)看，它的主要實(shí)現(xiàn)層次如下圖所示：本地存儲(chǔ)設(shè)備層次的高可用性，如圖中藍(lán)色虛線方框所示，主要從以下三方面考慮：l 冗余SAN網(wǎng)絡(luò)SAN交換機(jī)冗余配置，主機(jī)光纖通道卡、存儲(chǔ)光纖接口雙配置，冗余連接等。這部分設(shè)計(jì)用于防范通道、接口和網(wǎng)絡(luò)的單點(diǎn)故障。l 存儲(chǔ)設(shè)備個(gè)體高可靠除普遍支持RAID保護(hù)技術(shù)外，目前的部分高端企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)，還采用全冗余設(shè)計(jì)、鏡像緩存等技術(shù)來(lái)進(jìn)行自身保護(hù)。這部分設(shè)計(jì)和使用，側(cè)重在于保證存儲(chǔ)設(shè)備單個(gè)個(gè)體內(nèi)的數(shù)據(jù)安全。當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)全面故障，不能運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，最多只能保證“數(shù)據(jù)不丟失”，不能支持“數(shù)據(jù)持續(xù)訪問(wèn)”。l

22、雙存儲(chǔ)設(shè)備如上圖中紅色虛線部分所示，配置雙磁盤(pán)設(shè)備，存放雙數(shù)據(jù)拷貝。保證在單個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，首先實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不丟失，其次實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)運(yùn)行。在這三方面中，冗余SAN網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備個(gè)體高可靠相對(duì)為人所熟悉，不再贅述。下面所談的存儲(chǔ)高可用性方案重點(diǎn)，將集中在“雙存儲(chǔ)設(shè)備”的環(huán)節(jié)上。3.2 存儲(chǔ)高可用性方案的主要實(shí)現(xiàn)方式存儲(chǔ)高可用性，有三種主要的實(shí)現(xiàn)方式：方式三：采用SVC或V7000虛擬存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)邏輯卷鏡像3.2.1 方式一：磁盤(pán)設(shè)備間數(shù)據(jù)鏡像( 如LVM Mirror )通過(guò)pSeries的LVM（邏輯卷鏡像）等技術(shù)，在兩套磁盤(pán)設(shè)備間，建立數(shù)據(jù)鏡像關(guān)系。兩套存儲(chǔ)設(shè)備同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)。生產(chǎn)主機(jī)在

23、寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)同時(shí)寫(xiě)入兩套磁盤(pán)設(shè)備中。該方式能夠提供最佳的持續(xù)可用性。當(dāng)一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)整機(jī)故障時(shí)，由另一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備獨(dú)立工作，應(yīng)用不會(huì)受到中斷。配置雙磁盤(pán)系統(tǒng)，通過(guò)操作系統(tǒng)的卷管理功能，在磁盤(pán)間進(jìn)行數(shù)據(jù)鏡像，保證兩套磁盤(pán)設(shè)備保存有實(shí)時(shí)相同的數(shù)據(jù)拷貝?？梢杂行П苊庥捎趩我淮疟P(pán)系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)意外宕機(jī)。充分提高系統(tǒng)的連續(xù)可用性。這種雙磁盤(pán)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)鏡像方式，是基于IBM p系列主機(jī)系統(tǒng)的LVM（邏輯卷管理）功能實(shí)現(xiàn)的。LVM功能，是IBM在UNIX系統(tǒng)創(chuàng)先使用的磁盤(pán)空間管理功能，它嵌入在AIX核心功能中，具有速度快、功能強(qiáng)大、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。LVM功能和IBM存儲(chǔ)系統(tǒng)配合，是目前技術(shù)成熟度高

24、、投資相對(duì)較低、實(shí)施快速簡(jiǎn)便、應(yīng)用行之有效的本地高可用解決方案和容災(zāi)方案。在實(shí)施IBM LVM的數(shù)據(jù)鏡像方案時(shí)，分別將磁盤(pán)系統(tǒng)A和磁盤(pán)系統(tǒng)B，通過(guò)光纖HBA卡連接到SAN交換機(jī)上，接入SAN網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)，主機(jī)會(huì)有效識(shí)別兩套存儲(chǔ)系統(tǒng)。之后，通過(guò)主機(jī)的LVM管理器，將需要高可用保護(hù)的數(shù)據(jù)，在兩套磁盤(pán)系統(tǒng)上建立鏡像關(guān)系。一份數(shù)據(jù)拷貝放置在磁盤(pán)系統(tǒng)A上，另一份數(shù)據(jù)拷貝放置在磁盤(pán)系統(tǒng)B上，兩份數(shù)據(jù)拷貝保持著實(shí)時(shí)同步關(guān)系。讀數(shù)據(jù)時(shí)，可以從任意一份數(shù)據(jù)拷貝中讀出，提高性能；寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，兩份數(shù)據(jù)拷貝被同時(shí)修改。當(dāng)任意一個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)發(fā)生故障，即其中一份數(shù)據(jù)拷貝失效時(shí)，另一份數(shù)據(jù)拷貝照常發(fā)揮作用，業(yè)務(wù)不會(huì)停頓。非常好地

25、保證了數(shù)據(jù)的高可用性。LVM 可以為一個(gè)每一個(gè)數(shù)據(jù)卷提供多份拷貝，它可以支持23份數(shù)據(jù)拷貝。該功能包含在p系列主機(jī)AIX操作系統(tǒng)中。采用這種方式，業(yè)務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行可以通過(guò)集群軟件HACMP進(jìn)行主機(jī)之間的故障接管，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行功能的高可用性；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以采用LVM進(jìn)行磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的故障接管，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的高可用性。這樣，即使有一半的主機(jī)系統(tǒng)和一半的存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)生故障，不能正常工作，整個(gè)系統(tǒng)也不會(huì)發(fā)生癱瘓，仍舊可以繼續(xù)運(yùn)行，充分滿足了業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行的要求。應(yīng)用LVM的方案對(duì)用戶的現(xiàn)有環(huán)境沒(méi)有改變，不存在數(shù)據(jù)集中遷移的問(wèn)題，而且業(yè)務(wù)系統(tǒng)保持同時(shí)在線，不存在系統(tǒng)接管、應(yīng)用重新啟動(dòng)的

26、問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平滑過(guò)度。實(shí)施LVM方案，既可以在相同型號(hào)的IBM存儲(chǔ)產(chǎn)品之間進(jìn)行，也可以在不同型號(hào)的IBM存儲(chǔ)產(chǎn)品之間進(jìn)行。下面簡(jiǎn)要說(shuō)明LVM的實(shí)施過(guò)程。LVM為操作系統(tǒng)的卷管理器，對(duì)于IBM的存儲(chǔ)設(shè)備，在相同或者不同型號(hào)的磁盤(pán)系統(tǒng)上，二個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)的磁盤(pán)空間可組成同一VG（volume group）, 對(duì)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)磁盤(pán)A的盤(pán)和磁盤(pán)B的盤(pán)都是相應(yīng)/dev/dsk 下的設(shè)備號(hào)，同一VG又可以分成邏輯卷（ logical volumes），每個(gè)邏輯卷之間又可以在線的做鏡像，所以可以把磁盤(pán)B的盤(pán)加到磁盤(pán)A的VG里，形成邏輯卷，用LVM使磁盤(pán)B的相應(yīng)的卷成為磁盤(pán)A的鏡像。作為一個(gè)完善的高可靠性和

27、高連續(xù)可用性系統(tǒng)應(yīng)該能夠同時(shí)滿足數(shù)據(jù)備份與應(yīng)用切換的需求，其中應(yīng)用切換已經(jīng)由HACMP高可用性集群實(shí)現(xiàn)，下面針對(duì)該方案中的數(shù)據(jù)同步部分加以分析。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，我們利用數(shù)據(jù)鏡像功能LVM，為已有的磁盤(pán)A（下圖所示之“數(shù)據(jù)拷貝一”）上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)添加一個(gè)拷貝，并將其鏡像設(shè)備指定為磁盤(pán)B（下圖所示之“數(shù)據(jù)拷貝二”）。正常工作模式下，數(shù)據(jù)的寫(xiě)入操作可以用下圖說(shuō)明： 數(shù)據(jù)更新流向圖生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)磁盤(pán)A的“數(shù)據(jù)拷貝一”的任何更新都實(shí)時(shí)在磁盤(pán)B的“數(shù)據(jù)拷貝二”得到更新，“數(shù)據(jù)拷貝一”和“數(shù)據(jù)拷貝二”的更新方式有順序方式、并行方式等多種機(jī)制可供選擇。一般使用并行方式以增加整體性能。當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)A發(fā)生故障時(shí)，生產(chǎn)

28、無(wú)需停頓，生產(chǎn)主機(jī)利用存儲(chǔ)系統(tǒng)B上的數(shù)據(jù)拷貝繼續(xù)運(yùn)行。如下圖所示： 本地存儲(chǔ)故障當(dāng)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備A進(jìn)行維修時(shí)，斷開(kāi)鏡像關(guān)系；存儲(chǔ)設(shè)備A修復(fù)后，恢復(fù)數(shù)據(jù)鏡像關(guān)系，數(shù)據(jù)自動(dòng)在A和B的兩份拷貝間同步，之后恢復(fù)到兩份拷貝同步運(yùn)行模式。3.2.2 方式二：磁盤(pán)設(shè)備間數(shù)據(jù)復(fù)制（如PPRC或ERM）通過(guò)PPRC或ERM等磁盤(pán)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，在兩套磁盤(pán)設(shè)備間建立數(shù)據(jù)復(fù)制關(guān)系。對(duì)于主機(jī)來(lái)講，活動(dòng)狀態(tài)的存儲(chǔ)設(shè)備只有一臺(tái)。這臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備使用硬件復(fù)制技術(shù)和備份磁盤(pán)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，保持兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)一致。數(shù)據(jù)復(fù)制對(duì)主機(jī)是透明的。配置雙磁盤(pán)系統(tǒng)，通過(guò)磁盤(pán)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)復(fù)制功能，在磁盤(pán)間進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)復(fù)制，保證兩套磁盤(pán)設(shè)備上

29、的數(shù)據(jù)同步?？梢杂行П苊庥捎趩我淮疟P(pán)系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)意外宕機(jī)。充分提高系統(tǒng)的連續(xù)可用性。這種磁盤(pán)設(shè)備間數(shù)據(jù)復(fù)制方式，是基于IBM磁盤(pán)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用DS8000、ESS800、DS6800等型號(hào)時(shí)，具體采用PPRC復(fù)制方案實(shí)現(xiàn)；使用DS4000系列型號(hào)時(shí)，具體采用ERM復(fù)制方案實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，可支持的主機(jī)范圍廣，是目前技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的本地高可用解決方案和容災(zāi)方案。下面，以PPRC復(fù)制方案為例，進(jìn)行說(shuō)明。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遠(yuǎn)程拷貝(PPRC)是基于IBM存儲(chǔ)設(shè)備的一種數(shù)據(jù)復(fù)制工具，它分為同步、異步和層疊式PPRC。其中，同步方式又稱(chēng)為Metro-Mirror，異步方式

30、又稱(chēng)為Global-Mirror，層疊方式又稱(chēng)為Metro/Global Mirror。同步和異步方式可以轉(zhuǎn)換。這種復(fù)制技術(shù)，既可以實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)高可用，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程災(zāi)難備份。本地高可用、遠(yuǎn)程災(zāi)備兩部分內(nèi)容可以并存，也可以平滑過(guò)渡和轉(zhuǎn)化。在本地存儲(chǔ)高可用性的應(yīng)用中，重點(diǎn)在于保證數(shù)據(jù)的不丟失和完全可用，所以一般采用同步方式，即Metro Mirror方式。它既可以用于同一機(jī)房?jī)?nèi)部、同建筑等本地的兩個(gè)ESS800或DS8000系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)復(fù)制，也可用于相隔距離多達(dá)300公里的兩個(gè)ESS或DS8000系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)復(fù)制。PPRC將確保如果備份卷不能被更新，那么即使源卷更新成功，整個(gè)寫(xiě)操作也會(huì)返回失敗

31、-徹底保證源卷和目的卷的數(shù)據(jù)徹底一致。同步方式可以保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，更重要的是數(shù)據(jù)的一致性在這種方式下能夠得到很好的保證-數(shù)據(jù)的不一致意味著相關(guān)數(shù)據(jù)的丟失，此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)安全機(jī)制無(wú)法保證數(shù)據(jù)的安全，嚴(yán)重時(shí)有可能造成數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法啟動(dòng)。PPRC的同步實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下圖所示：1）生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)到生產(chǎn)磁盤(pán)設(shè)備。（主要是寫(xiě)入生產(chǎn)存儲(chǔ)設(shè)備的CACHE和相應(yīng)的NVS當(dāng)中）2）生產(chǎn)數(shù)據(jù)復(fù)制到備份磁盤(pán)設(shè)備。生產(chǎn)系統(tǒng)中的磁盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺浞荽疟P(pán)（主要是寫(xiě)入到備份存儲(chǔ)設(shè)備的CACHE和相應(yīng)的NVS當(dāng)中）3）當(dāng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)都寫(xiě)入備份存儲(chǔ)設(shè)備的CACHE和相應(yīng)的NVS后，備份磁盤(pán)將寫(xiě)完操作信息返給生產(chǎn)磁盤(pán)4）已寫(xiě)信

32、息返回之后，生產(chǎn)磁盤(pán)系統(tǒng)通知主機(jī)該寫(xiě)操作已完畢，在此之后生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用繼續(xù)執(zhí)行。5）重復(fù)進(jìn)行以上的操作在PPRC的數(shù)據(jù)復(fù)制保護(hù)下，磁盤(pán)設(shè)備B和磁盤(pán)設(shè)備A上，存放著相同的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。當(dāng)生產(chǎn)磁盤(pán)設(shè)備A發(fā)生故障、無(wú)法使用時(shí)，僅需快速地改變生產(chǎn)連接到磁盤(pán)設(shè)備B，生產(chǎn)就能夠得到回復(fù)，業(yè)務(wù)受到的中斷影響嚴(yán)格可控制?；诖疟P(pán)設(shè)備的這類(lèi)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)對(duì)主機(jī)要求較少，但是要求生產(chǎn)中心和備份中心的存儲(chǔ)設(shè)備的硬件平臺(tái)相同或相近?；谠摲N方案的數(shù)據(jù)復(fù)制系統(tǒng)在搭建數(shù)據(jù)鏈路時(shí)，普遍采用了基于FC 的光纖裸鏈路，在同一機(jī)房或同一建筑內(nèi)時(shí)，更是可以直接使用FC光纖，其數(shù)據(jù)的傳輸性能可以得到保證。3.2.3 方式三：采用SVC或V7000或V7000實(shí)現(xiàn)邏輯卷鏡像通過(guò)IBM SVC或V7000（SAN Volume Controller）來(lái)實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)上的磁盤(pán)進(jìn)行鏡像后為服務(wù)器提供存儲(chǔ)。上圖是通過(guò)SVC或V7000實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)陣列之間存儲(chǔ)鏡像的示意圖。對(duì)于底層的磁盤(pán)陣列來(lái)說(shuō)，其使用方式與現(xiàn)在相同，對(duì)其內(nèi)部的磁盤(pán)先進(jìn)行RAID，然后在RAI