應用級雙活建設方案

1、1邏輯架構(gòu)DS900數(shù)掘m心a啟誓中心E(J0S9002方案簡述某客戶為了保證業(yè)務的連續(xù)性，需要部署雙活數(shù)據(jù)中心，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心解 決方案，正常惜況下只有主數(shù)據(jù)中心投入運行，備數(shù)據(jù)中心處于待命狀態(tài)。發(fā)生 災難時，災備數(shù)據(jù)中心可以短時間內(nèi)恢復業(yè)務并投入運行，減輕災難帶來的損失。 這種模式只能解決業(yè)務連續(xù)性的需求，但用戶無法就近快速接入。災備中心建設 的投資巨大且運維成本高昂，正常情況下災備中心不對外服務，資源利用率偏低, 造成了巨大的浪費。兩個數(shù)據(jù)中心（同城/異地）的應用都處于活動狀態(tài)，都有業(yè)務對外提供服 務且互為備份。但岀于技術成熟度、成本等因素考慮，數(shù)據(jù)庫采用主備方式部署， 數(shù)據(jù)庫讀寫操作都

2、在主中心進行，災備中心進行數(shù)據(jù)同步。發(fā)生災難時，數(shù)據(jù)中 心間的數(shù)據(jù)庫可以快速切換，避免業(yè)務中斷。雙活數(shù)據(jù)中心可充分盤活閑置資源, 保證業(yè)務的連續(xù)性，幫助用戶接入最優(yōu)節(jié)點，提高用戶訪問體驗。3.實施方案詳述真正的雙活，要在數(shù)據(jù)中心的從上到下各個層面，都要實現(xiàn)雙活。網(wǎng)絡、應 用、數(shù)據(jù)庫、存儲，各層面都要有雙活的設計，這樣才能真正意義上實現(xiàn)數(shù)據(jù)中 心層面的雙活。從某種程度上說，雙活數(shù)據(jù)中心可以看做是一個云數(shù)據(jù)中心，因為它具有云 計算所需的高可黑性、靈活性、高可用性和極高的業(yè)務連續(xù)性水平。不僅能夠滿 足應用對性能、可用性的需求，而且還可以靈活動態(tài)擴展。3.1網(wǎng)絡子系統(tǒng)簡述從網(wǎng)絡上來看，雙活數(shù)據(jù)中心需要

3、將同一個網(wǎng)絡擴展到多個數(shù)據(jù)中心，在數(shù) 據(jù)中心間需要大二層網(wǎng)絡連接并且實現(xiàn)服務器和應用的虛擬化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)技 術。大二層的網(wǎng)絡技術有IRF、TRILL、SPB、EVI等。IRF是將多臺網(wǎng)絡設備（成 員設備）虛擬化為一臺網(wǎng)絡設備（虛擬設備），并將這些設備作為單一設備管理 和使用。IRF把多臺設備合并，簡化了管理提高了性能，但IRF構(gòu)建二層網(wǎng)絡時，匯 聚交換機最多是可達4臺，在二層無阻塞的前提下可接入13824臺雙網(wǎng)卡的千兆 服務器，如果客戶期望其服務器資源池可以有效擴充到2萬臺甚至更大，就需要 其他技術提供更大的網(wǎng)絡容量。TRILL 的全稱就是 Transparent Interconnectio

4、n of Lots of Links,顧名思義，其 本質(zhì)就是將很多條鏈路透明地組織在一起，以致于上層IP應用感覺這只是一條 鏈路。它本質(zhì)上是一個2.5層的技術，使用最短路徑、多路徑等三層路由技術來 講多條鏈路組織成為一個大二層網(wǎng)絡，并支持VLAN、自配置、多播等二層功能。TRILL目前最大可以支持10核心組網(wǎng)，其最大能力可以無阻塞的接入27648臺雙 網(wǎng)卡千兆服務器，但TRILL技術H前在芯片實現(xiàn)上存在客觀缺陷，核心層不能支 持三層終結(jié)，也就是說TRILL的核心層不能做網(wǎng)關設備。必須要在核心層上再增 加一層設備來做網(wǎng)關，這導致網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變得復雜，管理難度增加，網(wǎng)絡建設、運 維成本都會增加。SPB

5、的組網(wǎng)方案和TRILL基本相同（同樣可支持接入27648臺），其優(yōu)勢在于能 夠方便的支持VLAN擴展功能，但同樣存在網(wǎng)關與SPB核心必須分離的芯片缺陷, 導致網(wǎng)絡層次增加，管理、運維成本增加。EVI可以通過匯聚層和核心層之間的IP網(wǎng)絡實現(xiàn)二層互通，所以通過EVI擴 展多個二層域的時候不需要更改布線或是設備，僅僅需要在匯聚設備上啟用EVI 特性即可，這樣可以平滑的擴展二層網(wǎng)絡的規(guī)模。其技術成熟、架構(gòu)穩(wěn)定，能夠 支持大規(guī)模二層網(wǎng)絡，運維也簡單方便。在數(shù)據(jù)中心之間建設一張?zhí)摂M的大二層網(wǎng)絡是實現(xiàn)網(wǎng)絡雙活的基礎。通過大 二層網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的集群、資源共享和故障探測，它是保證故障發(fā) 生后到故障切

6、換中間過程不丟包的重要手段。巧外通過負載均衡技術，可以實現(xiàn)流量在不同數(shù)據(jù)中心間的調(diào)度以及在單數(shù) 據(jù)中心內(nèi)多服務器的負載分擔；同時，負載均衡設備也是探測業(yè)務故障實現(xiàn)自動 切換的關鍵實現(xiàn)點。設計實現(xiàn) 外網(wǎng)接入該部分內(nèi)容只是根據(jù)其他用戶的經(jīng)驗提供一些建議,具體設計與實施需要專業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)廠商或集成商二建議兩個生產(chǎn)分別租用兩條互聯(lián)網(wǎng)出口線路，一條聯(lián)通線路，一條電信線路（每數(shù)據(jù)中心一條鏈路也可）。在每條線路出口處，分別透明部署一臺負載均衡 設備，用來實現(xiàn)多廣域網(wǎng)線路選路和冗余備份，使用戶可以通過最快線路訪問某 客戶的業(yè)務系統(tǒng)，加快了數(shù)據(jù)中心訪問速度。同時，當任何一條線路故障，用戶 依然可以通過另一條廣域

7、網(wǎng)線路訪問數(shù)據(jù)中心服務器，提高了數(shù)據(jù)中心的可靠性。負載均衡設備會通過多種方式檢測兩條鏈路的健康狀況，一旦發(fā)現(xiàn)其中一條 鏈路故障，會立即將所有用戶流量定向至其它可用鏈路，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡連接的高 可用性。主要的方法有：為了確保ISP鏈路的暢通，鏈路負載均衡設備將釆用Ping的方法，不僅僅檢 查和其相連的路由器的端口是否可達，還可以檢查該鏈路后續(xù)路山節(jié)點的連通性 （10跳），已確保整個路徑的暢通。針對所有的網(wǎng)絡環(huán)境，鏈路負載均衡設備提供了豐富的47層檢查方式， 并可以通過多種檢查結(jié)果的“與”和“或”運算結(jié)果，最終準確判斷鏈路的健康 狀況。通過負載均衡設備的智能DNS功能，實現(xiàn)兩數(shù)據(jù)中心的災備功能。當數(shù)

8、據(jù) 中心A的服務器故障或受到攻擊而不能提供服務時，負載均衡設備會引導用戶 （自動或人工）去數(shù)據(jù)中心B訪問業(yè)務。在用戶的權威DNS服務器上添加NS記錄，使服務器域名的解析權交給主備 兩個站點的全局負載均衡設備。當負載均衡設備（無論A或B中心）收到用戶DNS請求后，首先會檢測服 務器狀態(tài)，確認應用是否健康，能否正常提供服務，廣域網(wǎng)線路是否正常等等。 如果主站點服務器能提供正常服務，再根據(jù)DNS請求包源地址，將域名解析為 主站點的聯(lián)通或電信地址（根據(jù)動態(tài)探測結(jié)果），使用戶訪問主站點服務器。如 果主站點服務器不能提供正常服務，則將域名解析為備站點的地址，使用戶訪問 備站點服務器。當兩個數(shù)據(jù)中心的任何一

9、個互聯(lián)網(wǎng)線路故障或負載均衡設備同時故障，備份 中心的負載均衡設備探測到對端數(shù)據(jù)中心故障，并接管全部DNS解析功能，引 導用戶訪問第二個數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)入口。3.1.2.2 核心區(qū)網(wǎng)絡該部分內(nèi)容具體設計與實施需要專業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)廠商或集成商提供。3.1.2.3 SAN 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心A和數(shù)據(jù)中心B各部署臺光纖交換機，光纖交換機之間互為冗余， 應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器通過HBA卡與兩臺兀余的交換機進行連接，交換機 再與本地的存儲的控制器連接，以數(shù)據(jù)中心A為例，SAN區(qū)域網(wǎng)絡具體連接如下 圖：應用服務器 敢堀陣，報務器控副愿A控制器B3.2應用子系統(tǒng)簡述數(shù)據(jù)中心雙活在應用處理層面上實現(xiàn)了完全冗余，通過負載

10、均衡自動路山到 不同數(shù)據(jù)中心的應用服務器，所有的業(yè)務系統(tǒng)同時在同城的兩個數(shù)據(jù)中心運行， 同時為辦公人員提供服務。當某個數(shù)據(jù)中心的應用系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，有另一個數(shù) 據(jù)中心的應用來持續(xù)的提供服務。好處是服務能力是雙倍的，業(yè)務連續(xù)性和穩(wěn)定 性得到了大大的提高且對用戶來說服務體驗更好，故障無需感知。設計實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部：為了滿足高性能和高可靠性的服務需求，將多臺服務器通 過網(wǎng)絡設備相連組成一個服務器集群，每臺服務器都提供相同或相似的網(wǎng)絡服務。 服務器集群前端部署一臺radware設備，負責根據(jù)已配置的均衡策略將用戶請求 在服務器集群中分發(fā)，為用戶提供服務，并對服務器可用性進行維護。負載均衡設備對數(shù)據(jù)流

11、量優(yōu)化時，釆用旁掛方式部署，在此模式下只有客戶 端的請求報文通過負載均衡設備，服務器的響應報文不經(jīng)過負載均衡設備，從而 減輕負載，有效的避免了其成為網(wǎng)絡瓶頸?？蛻舳苏埱髨笪牡腖I的地址為虛服務 地址(VSIP),此地址曲負載均衡設備對外呈現(xiàn)。負載均衡設備分發(fā)服務請求時， 不改變目的IP地址，而將報文的目的MAC替換為實服務的MAC后直接把報文 轉(zhuǎn)發(fā)給實服務。數(shù)據(jù)中心間：原數(shù)據(jù)中心應用服務器可按照上文所述的方式做集群實現(xiàn)負載 均衡乂或者保持原樣，在新建的數(shù)據(jù)中心B釆用傳統(tǒng)的X86機架式服務器搭建與 數(shù)據(jù)中心A完全一致的應用服務器系統(tǒng)，建設時要考慮原有性能與新建應用系統(tǒng) 差距不能太大。3.3數(shù)據(jù)庫

12、子系統(tǒng)簡述數(shù)據(jù)庫雙活則是指兩個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在相隔比較遠的情況下同時運行、支 持相同的應用負載，并且在一方出現(xiàn)故障時能夠迅速切換到另一方(分鐘級)， 保證業(yè)務高可用性。比如ORACLE擴展的RAC和DB2的purescale技術。但數(shù)據(jù) 庫的雙活前提必須是網(wǎng)絡和存儲雙活。以ORACLE擴展的11G RAC為例，其ASM 卷則需要在兩邊存儲做鏡像綁定，以保證讀寫一致。在雙活數(shù)據(jù)中心模式下，Oracle RAC數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)跨站點部署。兩個Oracle RAC節(jié)點分別部署在兩個數(shù)據(jù)中心（Oracle RAC 1部署在數(shù)據(jù)中心A, Oracle RAC 2部署在數(shù)據(jù)中心B）,即使數(shù)據(jù)中心A發(fā)生故障，

13、也不會影響到運行在數(shù)據(jù)中 心B里的Oracle RAC 2應用。同時建議oracleRAC結(jié)合VMware HA技術，結(jié)合 VMware HA可以保證數(shù)據(jù)中心B自動重啟原來運行在數(shù)據(jù)中心A的Oracle RAC 1 應用。相比運行在物理架構(gòu)上RAC,則運行在VMware虛擬化平臺之上的Oracle RAC不僅可以實現(xiàn)更高級別的業(yè)務連續(xù)性，而且可以在線進行維護和擴容。借助 VMware vMotion技術，還可以在線遷移Oracle RAC節(jié)點，從而避免了硬件維護 時的應用部分中斷。此外，通過VMware Hot-Add技術，我們還可以在線增加RAC 節(jié)點虛擬機的CPU數(shù)量以及內(nèi)存容量，從而避免了硬件擴容時的應用中斷。設計實現(xiàn)PrimaryPrimarySite 1Site 2原理圖各數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)庫服務器單獨建設一個局域網(wǎng)，并通過高帶寬光纖將數(shù)據(jù) 中心A與數(shù)據(jù)中心B連接，并部署成0racleRAC,同時在數(shù)據(jù)中心A中或者其它 區(qū)域位置部署一臺仲裁服務器。3.4存儲子系統(tǒng) 簡述存儲雙活使信息能在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間共享、存取或移動，從 而將各種不同的存儲系統(tǒng)聯(lián)合成為單一資源。它允許地理上分離的兩個數(shù)據(jù)中心 間的存儲系統(tǒng)同時進行