統(tǒng)一存儲雙活方案課件

1、NetAp統(tǒng)一存儲雙活方案NetApp統(tǒng)一存儲雙活方案1、雙活存儲架構(gòu)建設(shè)目標(biāo)系統(tǒng)災(zāi)難是指IT系統(tǒng)發(fā)生重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失或者使業(yè)務(wù)系統(tǒng)停頓過長時間（不可忍受）的事故?？赡芤l(fā)系統(tǒng)災(zāi)難的因素包括： 系統(tǒng)軟、硬件故障，如：軟、硬件缺陷、數(shù)據(jù)庫或其他關(guān)鍵應(yīng)用發(fā)生問題、病毒、通信障礙等； 機(jī)房環(huán)境突發(fā)性事故，如：電源中斷、建筑物倒塌、機(jī)房內(nèi)火災(zāi)等； 人為因素，如：因管理不完善或工作人員操作不當(dāng)、人為蓄意破壞、暴力事件等； 自然災(zāi)害：如火災(zāi)、地震、洪水等突發(fā)而且極具破壞性的事故。其特點是突發(fā)性、高破壞強度、大范圍。在災(zāi)難性事故的影響下，計算中心機(jī)房的硬件設(shè)備會部分或完全損壞，造成業(yè)務(wù)的停頓。請參見下圖：當(dāng)

2、前用戶IT系統(tǒng)缺乏有效的災(zāi)難防范手段，難以在災(zāi)難發(fā)生后，不間斷或者迅速地恢復(fù)運行。災(zāi)難恢復(fù)就是在IT系統(tǒng)發(fā)生系統(tǒng)災(zāi)難后，為降低災(zāi)難發(fā)生后造成的損失，重新組織系統(tǒng)運行，從而保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。其目標(biāo)包括： l 保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性、一致性，使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)損失最少；l 快速恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行，保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性。災(zāi)難恢復(fù)的目標(biāo)一般采用RPO和RTO兩個指標(biāo)衡量。技術(shù)指標(biāo)RPO、RTO：RPO (Recovery Point Objective): 以數(shù)據(jù)為出發(fā)點，主要指的是業(yè)務(wù)系統(tǒng)所能容忍的數(shù)據(jù)丟失量。即在發(fā)生災(zāi)難，容災(zāi)系統(tǒng)接替原生產(chǎn)系統(tǒng)運行時，容災(zāi)系統(tǒng)與原生產(chǎn)中心不一致的數(shù)據(jù)量。RPO是反映恢復(fù)數(shù)據(jù)完整性的指標(biāo)

3、，在半同步數(shù)據(jù)復(fù)制方式下，RPO等于數(shù)據(jù)傳輸時延的時間；在異步數(shù)據(jù)復(fù)制方式下，RPO基本為異步傳輸數(shù)據(jù)排隊的時間。在實際應(yīng)用中，同步模式下，RPO一般為0，而在非同步模式下，考慮到數(shù)據(jù)傳輸因素，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫與容災(zāi)備份數(shù)據(jù)庫的一致性是不相同的，RPO表示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與容災(zāi)備份數(shù)據(jù)的時間差。換句話說，發(fā)生災(zāi)難后，啟動容災(zāi)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)恢復(fù)，RPO就是新恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)損失量。RTO (Recovery Time Objective):即應(yīng)用的恢復(fù)時間目標(biāo)。RTO主要指的是所能容忍的應(yīng)用停止服務(wù)的最長時間，也是是反映業(yè)務(wù)恢復(fù)及時性的指標(biāo)，表示業(yè)務(wù)從中斷到恢復(fù)正常所需的時間。RTO值越小，代表容災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

4、恢復(fù)能力越強。各種容災(zāi)解決方案的RTO有較大差別，基于光通道技術(shù)的同步數(shù)據(jù)復(fù)制，配合異地備用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和跨業(yè)務(wù)中心與備份中心的高可用管理，這種容災(zāi)解決方案具有最小的RTO。容災(zāi)系統(tǒng)為獲得最小的RTO，需要投入大量資金。各種用戶的應(yīng)用對RTO要求不同，業(yè)務(wù)繁忙的關(guān)鍵業(yè)務(wù)需要較小的RTO，如果系統(tǒng)恢復(fù)時間過長就會影響到業(yè)務(wù)運行，而許多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的RTO較長，如果一些較小災(zāi)難發(fā)生在非業(yè)務(wù)運行時間，那么對業(yè)務(wù)連續(xù)性幾乎不會造成任何影響。各種容災(zāi)解決方案的RTO有較大差別，基于光通道技術(shù)存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）的同步數(shù)據(jù)復(fù)制，配合遠(yuǎn)程備用業(yè)務(wù)系統(tǒng)和跨生產(chǎn)中心與容災(zāi)中心的高可用管理系統(tǒng)，這種容災(zāi)解決方案具有最小

5、的RTO。相比較而言，普通磁帶備份的RTO較長，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時需要更長的時間恢復(fù)系統(tǒng)。2、雙活數(shù)據(jù)中心的價值和特點雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)，是目前業(yè)界最高級別的數(shù)據(jù)保護(hù)。如果和傳統(tǒng)容災(zāi)技術(shù)相比，雙活數(shù)據(jù)中心達(dá)到了SHARE 78中最高的Tier 6的所有要求。除此之外，雙活數(shù)據(jù)中心還有以下特點和優(yōu)勢：n 雙活數(shù)據(jù)中心，實際上是跨數(shù)據(jù)中心的高可用。細(xì)分到單個組件看，形成了跨數(shù)據(jù)中心的主機(jī)高可用、網(wǎng)絡(luò)高可用和存儲高可用，實現(xiàn)的是跨數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用高可用。n 雙活數(shù)據(jù)中心具有“故障自愈”的特點，不需要人為干預(yù)，發(fā)生故障后，應(yīng)用自動轉(zhuǎn)移到可以正常運行的部分。而應(yīng)用的運行不會受到影響。即RPO = 0和RTO =

6、0。這是容災(zāi)技術(shù)完全不能夠比擬的優(yōu)勢。n 不同于容災(zāi)技術(shù)中“主中心-備中心”的主備概念，雙活數(shù)據(jù)中心具有“雙活”的特點，也就是說，業(yè)務(wù)可以分擔(dān)到兩個數(shù)據(jù)中心，同時運行，互為備份。相對于同步容災(zāi)，災(zāi)備中心設(shè)備往往處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，雙活數(shù)據(jù)中心中的所有硬件資源都得到了重復(fù)的利用，避免了投資上的浪費，而網(wǎng)絡(luò)要求完全是一樣的。因此，雙活技術(shù)不但降低了成本，而且增加了效率。n 雙活數(shù)據(jù)中心的常見架構(gòu)如下：n 兩中心為對等配置n 兩中心之間需要低延遲的高帶寬鏈路連接，一般需要裸光纖。xWDM設(shè)備往往被應(yīng)用來實現(xiàn)鏈路復(fù)用，增加鏈路利用率n 兩中心之間為雙活互備工作模式注：雙活存儲也可部署在同機(jī)房，在這種情況下，

7、雙活架構(gòu)對機(jī)房整體故障不具備防范能力。3、NetApp統(tǒng)一存儲雙活方案概述結(jié)合業(yè)界現(xiàn)有的技術(shù)和實施經(jīng)驗，我們建議進(jìn)一步完善和健全現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)，全面提升應(yīng)用系統(tǒng)可用性，滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求： 采用存儲級別的鏡像技術(shù)實現(xiàn)雙活數(shù)據(jù)中心，利用業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心級別的高可用，可以有效防范各類物理故障，包括主機(jī)故障、網(wǎng)絡(luò)故障、存儲故障、交換機(jī)故障、機(jī)房區(qū)域故障（不包括機(jī)房整體災(zāi)難）等； 對于邏輯故障，例如數(shù)據(jù)庫損壞、主機(jī)邏輯設(shè)備故障，可利用新購存儲的先進(jìn)技術(shù)，提供快速的恢復(fù)手段，實現(xiàn): RPO 1小時 RTO 1小時 對于誤操作造成的部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，可利用先進(jìn)的存儲技術(shù)，在不中斷生產(chǎn)庫前提下，迅速從歷

8、史備份中恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)，消除對業(yè)務(wù)的影響。恢復(fù)時間可低于1小時。 在雙活存儲架構(gòu)建立后，未來進(jìn)一步構(gòu)建災(zāi)備系統(tǒng)，從而增強數(shù)據(jù)的安全性，災(zāi)備系統(tǒng)可按降檔模式建設(shè)，在滿足業(yè)務(wù)要求的前提下，避免過度投資。綜合以上的建設(shè)要點，可以分析得出，新購存儲必須具備以下功能和技術(shù)特點： 具備秒級備份和秒級恢復(fù)功能，且該功能不影響生產(chǎn)性能 對于部分?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)，可從多個歷史備份副本中選擇，將備份庫以只讀打開，選擇性地恢復(fù)數(shù)據(jù) 具備雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)，獲得第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證，例如VMware Metro Storage Cluster認(rèn)證結(jié)合NetApp多年方案經(jīng)驗，我們建議利用統(tǒng)一存儲雙活技術(shù)，構(gòu)建同機(jī)房的應(yīng)用級雙活系統(tǒng)，具

9、體拓?fù)鋱D如下：統(tǒng)一存儲系統(tǒng)構(gòu)建雙活存儲系統(tǒng)，共配置48塊600GB 10K SAS磁盤和48塊2TB 7.2K SATA磁盤，詳細(xì)配置如下：NetApp MetroCluster雙活存儲節(jié)點AFAS 6220統(tǒng)一存儲類型模塊配置描述硬件控制器架構(gòu)采用SAN + NAS 統(tǒng)一存儲架構(gòu)，與雙活存儲節(jié)點B共同構(gòu)建MetroCluster雙活系統(tǒng)控制器緩存每控配置48 GB一級緩存，支持將SSD和閃存卡作為二級緩存前后端接口配置*個8 Gb/s FC主機(jī)接口、4個10 Gb/s IP主機(jī)接口、6個1 Gb/s IP主機(jī)接口、4個后端磁盤接口擴(kuò)展磁盤柜配置*個24槽位擴(kuò)展磁盤柜磁盤配置24塊600 GB

10、 10K RPM SAS磁盤配置24塊2 TB 7.2K RPM SATA磁盤軟件存儲效率配置FlexVol靈活卷管理軟件、瘦供給功能、數(shù)據(jù)壓縮和A-SIS塊級重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能高可用性配置多路徑I/O軟件和MultiStore安全多租戶軟件數(shù)據(jù)保護(hù)支持單磁盤RAID校驗、雙磁盤RAID校驗和鏡像保護(hù)技術(shù)配置SnapShot秒級快照軟件性能優(yōu)化配置FlexShare存儲性能優(yōu)化軟件存儲管理配置OnCommand全圖形化存儲管理軟件和Virtual Storage Console管理插件服務(wù)售后服務(wù)3年7 x 24小時硬件和軟件售后服務(wù)NetApp MetroCluster雙活存儲節(jié)點BFAS 6

11、220統(tǒng)一存儲類型模塊配置描述硬件控制器架構(gòu)采用SAN + NAS 統(tǒng)一存儲架構(gòu)，與雙活存儲節(jié)點A共同構(gòu)建MetroCluster雙活系統(tǒng)控制器緩存每控配置*GB一級緩存，支持將SSD和閃存卡作為二級緩存前后端接口配置*個* Gb/s FC主機(jī)接口、*個10 Gb/s IP主機(jī)接口、*個1 Gb/s IP主機(jī)接口、*個后端磁盤接口擴(kuò)展磁盤柜配置*個*槽位擴(kuò)展磁盤柜磁盤配置*塊* GB 10K RPM SAS磁盤配置*塊*TB 7.2K RPM SATA磁盤軟件存儲效率配置FlexVol靈活卷管理軟件、瘦供給功能、數(shù)據(jù)壓縮和A-SIS塊級重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能高可用性配置多路徑I/O軟件和MultiS

12、tore安全多租戶軟件數(shù)據(jù)保護(hù)支持單磁盤RAID校驗、雙磁盤RAID校驗和鏡像保護(hù)技術(shù)配置SnapShot秒級快照軟件性能優(yōu)化配置FlexShare存儲性能優(yōu)化軟件存儲管理配置OnCommand全圖形化存儲管理軟件和Virtual Storage Console管理插件服務(wù)售后服務(wù)*年7 x 24小時硬件和軟件售后服務(wù)雙活方案預(yù)期效果： 有效應(yīng)對各類極端的物理故障：o 雙控雙活工作方式，不同于傳統(tǒng)同步容災(zāi)技術(shù)中的主-備模式o 控制器和存儲網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(FC和以太網(wǎng))、磁盤擴(kuò)展柜實現(xiàn)冗余連接o 極強的物理故障防范能力：任何主機(jī)、交換機(jī)、存儲發(fā)生故障，業(yè)務(wù)不會受到影響，或者僅需快速接管，對業(yè)務(wù)的影響

13、，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同步容災(zāi)模式o 采用NetApp專有的RAID-DP，可提供RAID10的性能和可靠性，同時也達(dá)到了RAID 5的經(jīng)濟(jì)性，同時結(jié)合SyncMirror可以實現(xiàn)更強的數(shù)據(jù)保護(hù)，在同一組資源池中支持至少任意5塊磁盤損壞而不影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性。 利用SnapShot快照技術(shù)，對數(shù)據(jù)庫提供了秒級的數(shù)據(jù)備份和秒級的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，有效應(yīng)對邏輯故障，極大地增強了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性:結(jié)合SnapRestore軟件（選配）和NetApp FAS獨有的零性能影響秒級快照功能，可對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行在線的、快速的和應(yīng)用數(shù)據(jù)一致性的備份。備份窗口從原來的幾個小時縮短為12分鐘，僅僅為數(shù)據(jù)進(jìn)入熱備模式時間+1秒。對于同一

14、個數(shù)據(jù)庫，NetApp FAS系列支持多達(dá)255個時間點的歷史備份。方案優(yōu)勢：n 采用NetApp FAS6220統(tǒng)一存儲作為生產(chǎn)存儲系統(tǒng)，F(xiàn)AS系列存儲支持多種協(xié)議，包括FC-SAN、iSCSI、NFS、CIFS、FCoE、FTP、HTTP等，完全可以滿足數(shù)據(jù)中心混合數(shù)據(jù)類型的存儲需求。例如，統(tǒng)一存儲通過FC-SAN為數(shù)據(jù)庫提供高性能、低延遲的數(shù)據(jù)塊服務(wù)，激活NAS功能后還可以提供共享文件的數(shù)據(jù)服務(wù)。獨特優(yōu)勢：其他廠家只能以多個系統(tǒng)組成一套多協(xié)議存儲，不但復(fù)雜度大大增加，不利于管理和維護(hù)，可靠性也受到影響。而NetApp存儲從設(shè)計開始，就考慮到了多存儲協(xié)議的支持，而不像其他廠商，只能通過后期

15、增加額外設(shè)備來支持多協(xié)議，因此NetApp一體化存儲具有更高的集成度和更低的復(fù)雜度，可靠性也更好。n NetApp FAS存儲可以通過多種方式提升存儲性能，包括增加磁盤數(shù)量、添加二級緩存模塊、升級控制器等等，其中FAS6220雙控最大可擴(kuò)展至1200塊磁盤，支持?jǐn)?shù)TB 緩存，另外FAS6220存儲可以無縫升級到高端的FAS6200存儲而無需數(shù)據(jù)遷移。獨特優(yōu)勢：其他廠家往往只能通過鏟車式的方式進(jìn)行存儲升級，還要涉及到數(shù)據(jù)遷移，不但很難保護(hù)用戶原有投資，而且還會帶來極大的數(shù)據(jù)風(fēng)險。NetApp FAS不論高、中、低端存儲均采用完全相同的DataONTAP操作系統(tǒng)，用戶只需要更換控制器就可以完成存儲

16、升級，原有存儲資源可以繼續(xù)使用，大大簡化了傳統(tǒng)升級的復(fù)雜流程，也最大程度地保護(hù)了用戶以往投資。n NetApp FAS存儲系統(tǒng)具備強大的擴(kuò)展能力，是唯一的集群統(tǒng)一存儲解決方案。在數(shù)據(jù)大集中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，必然是結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化多種數(shù)據(jù)類型的混合存儲，傳統(tǒng)雙控制器的處理能力畢竟有限，集群系統(tǒng)會逐漸成為未來數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)擴(kuò)展的最主要模式之一，F(xiàn)AS6220存儲最大支持8個控制器集群，完全可以滿足用戶未來幾年內(nèi)對于存儲擴(kuò)展能力的需求。獨特優(yōu)勢：在制造業(yè)應(yīng)用需求下，單純的SAN集群存儲或單純的NAS集群存儲不具備實際部署的可行性，只有NetApp提供的FAS集群統(tǒng)一存儲才能真正地契合應(yīng)用的特

17、點，并在真實環(huán)境中大規(guī)模部署。n FAS存儲通過NetApp具有專利的SnapShot秒級快照功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的保護(hù)，有效應(yīng)對邏輯故障，大大地增強業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性。一般來講，快照的開啟會嚴(yán)重影響存儲系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，甚至是在很多國際廠商的存儲解決方案中，“快照嚴(yán)重影響存儲性能”至今仍然是個無解的難題，而NetApp早在多年前就在FAS統(tǒng)一存儲上完美地解決了這個問題，這完全利益于NetApp的專利快照技術(shù)，根據(jù)第三方權(quán)威測試機(jī)構(gòu)提供的測試結(jié)果，NetApp快照功能的開啟完全不影響存儲系統(tǒng)的性能，同時支持用戶自助式恢復(fù)，最終用戶可自行從快照中進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，尤其在云平臺和海量文檔的環(huán)境下，可以極大地

18、減輕管理人員的負(fù)擔(dān)。獨特優(yōu)勢：NetApp FAS存儲用最少的存儲空間和存儲性能代價，提供業(yè)界最高效的本地數(shù)據(jù)保護(hù)功能和最簡便的數(shù)據(jù)恢復(fù)模式。在可靠性方面，NetApp是業(yè)界僅有的兩家通過IDC 99.999%可用性認(rèn)證的公司，而且是全系列存儲產(chǎn)品通過（請參見下圖），因此，就可靠性而言，是一般的產(chǎn)品完全不能達(dá)到和匹配的。NetApp FAS存儲采用業(yè)界獨有的RAID-DP技術(shù)，可提供RAID10的性能和可靠性，同時也達(dá)到了RAID 5的經(jīng)濟(jì)性。獨特優(yōu)勢：NetApp FAS存儲具備其他廠商所不能提供的第三方認(rèn)證和評估，在可靠性上更具備說服力。n NetApp采用先進(jìn)的控制器和緩存技術(shù)，不但極大

19、地提高了存儲總體性能，同時也將單個磁盤的性能發(fā)揮到極致。在SPC-1的性能測試(業(yè)界公認(rèn)的第三方公開SAN性能測試)中，NetApp存儲具備最領(lǐng)先的性能效率，下圖對比了幾種主流的SAN存儲產(chǎn)品，其中EMC沒有參加SAN性能測試，圖中反映的是，在SPC-1測試中，單個磁盤可以提供的IOPS性能：獨特優(yōu)勢：在數(shù)據(jù)庫和VM虛擬化這類對存儲性能要求很高的應(yīng)用環(huán)境中，同樣的磁盤配置配置下，NetApp可以提供遠(yuǎn)高于競爭友商的性能，而在相同的性能需求下，NetApp存儲所需要配置的硬件資源最經(jīng)濟(jì)。n 海量的文檔數(shù)據(jù)存儲尤其是在系統(tǒng)整合部署了VM虛擬機(jī)后（VM虛擬的操作系統(tǒng)映像，至少有90%以上的數(shù)據(jù)是重復(fù)

20、的），存儲中實際上包括了很多的重復(fù)性資料，完全可以通過重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，在不影響使用的前提下，消除重復(fù)部分，減小對存儲空間的占用，提高存儲效率。獨特優(yōu)勢：和其他廠家基于文件的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)不同，NetApp重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)基于數(shù)據(jù)塊，因此，即便兩個文件之間甚至是在一個文件內(nèi)部，只有部分相同，也可以實現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除 這才是真正滿足實際生產(chǎn)需要的技術(shù)。NetApp在主存儲中提供的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)（NetApp是唯一一家在主存儲中提供塊級數(shù)據(jù)消重的廠商）。n NetApp存儲除了提供OnCommand圖形化管理軟件之外，還提供云平臺虛擬化架構(gòu)下的管理集成模塊VSC，允許在VMware/Citrix/Hyper-V的管理界面中對存儲進(jìn)行更加高效的管理。VM虛擬化環(huán)境中的很多管理操作，例如VM的擴(kuò)大和縮小、生成新的VM并部署、VM和應(yīng)用的快速備份和恢復(fù)等都需要調(diào)用存儲的功能，為了簡化管理，NetApp提供了VSC插件，所有操作均可在VM虛擬化平臺