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PlusWell存储容灾方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
高可用方案之二

高可用中的存储容灾方案

北京蓝科泰达科技有限公司
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企业和事业单位的运转越来越依赖于计算机系统，如果一旦这个数据处理中心无法正常运转，就会造成业务停顿，导致不可挽回的损失。
随着信息时代的到来，关键数据的安全、持续可用问题直接关系到企业的生存和发展。用户对于保证数据的安全、持续可用的方案需求也变得多元化、复杂化，单一的解决方案已经逐渐不能满足用户的实际需求。
蓝科泰达凭借其丰富的研发经验，为您提供高可用性系列产品和优质的服务，推出了蓝科泰达高可用存储容灾解决方案，目的在于保证数据永不丢失和系统永不停顿，彻底解决传统高可用系统中存储设备单点故障的风险。
而采用蓝科泰达科技有限公司硬盘虚拟化产品SyMirror，能够最大限度的保护用户的数据信息，将用户的不同的存储设备进行同步复制，同时虚拟存储系统提供用户透明化的存取访问，任何一台存储设备的故障都会在SyMirror软件的检测下迅速切换到备用存储设备继续使用。而故障的存储设备修好后，重新加入SyMirror系统后，SyMirror会自动将增量数据同步到加入的存储设备。
具有国际领先技术的蓝科泰达SyMirror软件，具有以几个特点：
1、 数据实时同步功能，确保两台存储设备的数据在任保时候保持一致。
2、 透明化的数据存取功能，任何一台存储设备的损坏都不影响用户使用存储设备。
3、 虚拟存储中的任何一个真实的存储设备都能够在任何时候轻松离线工作。
4、 智能增量数据实别功能，确保加入虚拟系统中的存储设备进行快速增量同步。
5、 存储设备之间的容灾切换时间小于1秒钟，对用户存取数据几乎无任何影响。
6、 同PlusWell HA软件系统紧密配合，随动切换。实现真正意义的高可用冗余存储方案。
北京蓝科泰达科技有限公司的高可用存储容灾方案结合了PlusWell HA高可用软件的高可用性及PlusWell SyMirror虚拟存储软件的透明化特点，结合二者之优势为客户提供了一套没有单点故障的高可用存储容灾方案。

一：方案特点
1、 传统高可用解决方案（双机热备）：
主要以一台共享的存储设备提供数据共享存储区域，两台或两台以上的服务器提供主备两种状态，当主机故障时，备机接管主机工作。实现业务的可持续性工作。其工作原理如下：

单一的存储设备往往造成存储设备（磁盘阵列系统）一旦故障，则整个高可用系统完全崩溃，单一存储设备，让高可用系统命悬一线。

2、 基本于PlusWell HA和SyMirror的解决方案
基于存储冗作的高可用方案则彻底解决了传统高可用系统中存储设备单点故障的硬伤，蓝科泰达科技有限公司研制的SyMirror虚拟化系统，在国际存储软件领域独树一帜，用户提供了国际领先的虚拟化存储技术，其方案如下：

利用虚拟存储系统，SyMirror将两台存储设备在服务器系统中虚拟成一台存储设备提供给服务器使用，这样一来，用户向虚拟硬盘中提交的数据，被SyMirror同时复制到两台存储设备中。在这个方案中，任何一台存储设备发生故障，SyMirror都会以极快的速度发生切换，切换时间小于1S，而在上层，用户则秀明的访问虚拟硬盘系统，而不会因一台存储设备的故障造成热备系统崩溃。

二、高可用模式（PlusWell HA）
在正常情况下，一台为主机处于工作作态，另一台为从机，作为备份机，并时刻监视主机的运行情况。当主台主机出现异常时，不能支持信息系统正常运营，从机则主动接管（Take Over）主机的作业及IP地址，继续主持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断的运行，而达到不停机的功能（Non-Stop），当主机恢复后，自动接管原来的作业，从机则将为备份机，并时刻监视主机的运行情况。
1、双机热备形式：Active/Standby，Ａctive/Active
Active/Standby方式是传统的双机热备份解决方案，主机运行时，备机处于备用状态，当主机故障时，备机马上启动将服务接替。因备机平台没有其它的访问量，因此故障切换后用户访问速度不会有大的影响，此种容错方式主要适用于用户只有一种应用，主备机设备配置不太一样，而且用户访问量大的情况。
Active/Active这种方式的主备机平时各自有一种应用运行，当系统中的任何一台主机出现故障，应用都会集中到一台服务器上运行，此时这台备用服务器不但要承担以前的程序运行而且还要运行宕机服务器上的应用程序，因此此时备机的负担会加重。这种方式的故障切换往往会造成备机访问量增大，系统运行变慢。此方式主要适合用户有不只一种应用，用户主备机配置一样且数据访问量不大的情况。
(1)、Active/Standby

用户只可能有一个应用或几个用户都在一台计算机上运行，此时的主机负责全部工作，当主机宕机后，应用APP_1切换到备机，继续工作。
(2)、Active/Active

用户有两种以上应用，将这些用户分成两组App_1和App_2，在日常工作中App_1工作在主机，APP_2工作在备机，应用互为主备关系。

2、HA的工作原理
(1)心跳工作过程
经过IP做心跳检测时，主备机会经过此心跳路径，周期性的发出相互检测的测试包，如果此时主机出现故障，备机在连续丢失设定数目的检测包后，会认为主机出现故障，这时备会自动检测设置中是否有第二种心跳，如果没有第二种心跳的话，备机则根据已设定的规则，启动备机的相关服务，完成双机热备的切换。
(2)IP工作过程
IP地址才用虚拟IP地址的方法来实现，主要原理如图
192．168．0．55
虚拟IP地址
192．168．0．33
192．168．0．44

主机实IP地址 备机实IP地址
主机正常的情况下虚拟IP地址指向主机的实IP地址，用户经过虚拟IP地址访问主机，这时，HA软件将虚拟IP地址解析到主机实IP地址。
当主机做相关的切换时：
192．168．0．55
虚拟IP地址
192．168．0．33
192．168．0．44

主机实IP地址 备机实IP地址
虚拟IP地址经过HA软件自动将虚拟IP地址解析到备机的实IP地址上，这时，虚拟IP地址指向备机的实IP地址。但对用户来说，用户访问的依然是虚拟IP地址。因此用户只会在切换的过程中发现有短暂的通信中断，经过一个短暂的时间，就能够恢复通信。

(3)应用及网络故障切换过程
(i)能够检测到操作系统的故障并及时将服务切到备用服务器

(ii)当操作系统正常的情况下，数据库系统出现意外故障，这时双机容错软件能够及时发现并将其切到备用服务器，使服务不致于停止。

(iii)当操作系统和数据库系统全都正常的情况下，服务器网络出现故障，这时双机热备软件，能够将系统切到正常的备用服务器上。

三：存储容灾建设（PlusWell SyMirror）
利用PlusWell SyMirror软件实现存储设备的容灾备份，SyMirror软件最主要的功能就是实现两个存储设备间的数据复制。由于SyMirror的特殊性它能够实现基本实时同步的数据复制功能，对于基本切换的存储高可用，保证了数据的完整性和一致性。体现了SyMirror超高级的复制能力。
基本存储设备的复制功能，有经网络同步还要高的复制性能，因为所有数据的复制所走的线路不是网络，而是存储设备I/O总线，因此SyMirror有相当高的存取性能。

1、 本地容灾
本地容灾，多应用于同一个机房内，这种方案主要是因为存储设备的限制而无法实现远程数据传输。方案拓朴如下：

2、异地容灾
异地容灾，多应用于在不同的建筑物内实现两个机房中的不同存储设备之间的数据复制，复制线路多是基本于iSCSI协议或FC协议的存储设备。需要注意的一点是，如果两个存储跨越不同地域，则必须保证两地的网络有足够的带宽，否则此方案不适合于异地容灾使用。

四：技术服务