移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)使得企業(yè)面臨著結構化與非結構化數(shù)據(jù)并存的系統(tǒng)場景；同時，企業(yè)業(yè)務越來越不能忍受系統(tǒng)故障，例如金融等行業(yè)，業(yè)務中斷一小時意味著數(shù)百萬美元的損失。在這樣的需求背景下，一體化雙活數(shù)據(jù)中心方案應運而生。

各行業(yè)每小時停機造成的損失

一體化雙活的誕生

數(shù)據(jù)高度集中的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心所面臨的風險和威脅非常多，故障影響范圍變得越來越廣。主備數(shù)據(jù)中心是一個主流的容災方案，業(yè)務部署于其中一個數(shù)據(jù)中心中，而另一個作為備用，當主數(shù)據(jù)中心故障，管理員需要將業(yè)務遷至備用數(shù)據(jù)中心上。系統(tǒng)故障后業(yè)務恢復操作復雜，中斷時間長。對于分秒必爭的企業(yè)來講，這是無法容忍的。

而雙活數(shù)據(jù)中心不再單一的從提高系統(tǒng)組件高可靠性上思考，而是從業(yè)務連續(xù)的角度，高效利用網(wǎng)絡資源、計算以及存儲資源，設置兩個數(shù)據(jù)始終一致的數(shù)據(jù)中心，為上層應用提供服務。如此一來，當其中一個站點發(fā)生故障，另一站點仍然能夠繼續(xù)為業(yè)務提供服務，端到端實時可用，容災切換也是自動實現(xiàn)的。

早期的雙活數(shù)據(jù)中心以SAN雙活為主，其中又有網(wǎng)關和陣列雙活等實現(xiàn)方式，隨著NAS的發(fā)展，NAS雙活也成為雙活數(shù)據(jù)中心的一個重要分支。事實上，以醫(yī)院為例，對HIS和PACS信息系統(tǒng)的依賴加大。HIS信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采用SAN保存，而PACS系統(tǒng)的影像文件采用NAS保存。針對同時要求數(shù)據(jù)庫與文件關鍵業(yè)務存儲系統(tǒng)同時高可用的需求，所以需要融合SAN雙活和NAS雙活于一身的雙活數(shù)據(jù)中心，才能保障業(yè)務連續(xù)。

華為HyperMetro SAN與NAS一體化雙活解決方案

針對醫(yī)院、制造、政府等行業(yè)客戶要求數(shù)據(jù)庫與文件關鍵業(yè)務存儲系統(tǒng)同時要滿足高可用的需求，華為推出HyperMetro SAN與NAS一體化雙活解決方案，為數(shù)據(jù)中心關鍵業(yè)務提供7*24小時服務保障。

華為HyperMetro SAN與NAS一體化雙活解決方案

華為一體化雙活解決方案，具有渾然一體和化繁為簡的兩大特點

1. 華為的一體化雙活解決方案設計可謂渾然一體：一臺設備+一套仲裁+一種網(wǎng)絡就可以搞定

首先是一臺設備。借助OceanStor V3融合架構，華為一體化雙活方案采用免網(wǎng)關的架構，一臺設備即可同時提供SAN和NAS雙活服務。設備數(shù)量減少2臺以上，同時提升了系統(tǒng)整體性能。

其次是一套仲裁。共用一套仲裁，統(tǒng)一的仲裁機制確保仲裁結果始終一致，從而保證SAN和NAS同時在一套設備上提供服務。這一設計規(guī)避了傳統(tǒng)雙活方案兩套仲裁機制在站點間網(wǎng)絡故障后，出現(xiàn)仲裁結果不一致的問題。

***是一種網(wǎng)絡。僅需要一種網(wǎng)絡（IP或者FC）就可以滿足站點心跳、配置、復制鏈路等需求，此外，業(yè)務網(wǎng)絡、站點間網(wǎng)絡以及仲裁網(wǎng)絡均可以使用IP進行部署，組網(wǎng)和網(wǎng)絡管理操作簡單。

1. 化繁為簡的一體化雙活方案：升級、恢復和擴展都很簡單

升級簡單：可實現(xiàn)單套設備在線平滑升級到雙活，甚至擴展到兩地三中心，提供更高級別的數(shù)據(jù)保護服務。

恢復簡單：支持自動恢復雙活關系，當故障設備修復后，無需人工進行干預即可恢復雙活關系，實現(xiàn)運維自動化。

擴展簡單：***可在線擴展至32節(jié)點，滿足客戶業(yè)務不斷增長的存儲性能訴求。

那華為一體化雙活方案SAN和NAS的讀寫流程是怎樣的呢？是如何做到數(shù)據(jù)一致性的呢？讓我們詳細剖析一下。

SAN的讀寫流程

下圖展示了一個I/O的處理流程。主機下發(fā)I/O到雙活管理模塊，系統(tǒng)記錄日志。之后雙活管理模塊將I/O同時寫入本端和遠端Cache并收集兩端Cache的寫處理結果。如果寫成功則清除日志，如果失敗，日志則轉(zhuǎn)換成為DCL（Data Change Log）并記錄本端LUN與遠端LUN差異。

一體化雙活寫請求流程(LUN)

與SAN的寫操作類似，文件的寫則是將寫請求先下發(fā)到文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)再將請求下發(fā)給雙活管理模塊。在HyperMetro收到雙端Cache寫請求結果之后再將結果返回到文件系統(tǒng)。

正常情況下，任意應用I/O都需要同時寫到兩端陣列才能返回主機，確保兩個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)實時一致。當其中一端寫I/O異常，那么雙活管理模塊會通過DCL進行記錄，站點修復之后再依據(jù)DCL將數(shù)據(jù)增量寫入存儲。整個過程無需人工進行干預即可恢復雙活關系，實現(xiàn)運維自動化。

一體化雙活寫請求流程(FS)

為了保障雙活數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)始終一致，設計了分布式鎖機制（DLM），一方面任何控制器訪問數(shù)據(jù)之前都需要申請這個全局的鎖，另一方面其他控制器無法對存在鎖保護的地址進行訪問操作，這就保障了同一地址上的數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)訪問沖突。

單點故障時，另一站點會自動接管所有請求，如果仲裁服務器故障，系統(tǒng)也會自動進入靜態(tài)優(yōu)先模式，所以不會影響業(yè)務；雙點故障較為復雜，在仲裁服務器、優(yōu)先站點、非優(yōu)先站點以及三者之間的鏈路出現(xiàn)雙點故障時，系統(tǒng)同樣會通過靜態(tài)優(yōu)先等方式繼續(xù)為應用提供服務，大部分雙點不會影響業(yè)務連續(xù)性。

華為一體化雙活方案可以實現(xiàn)大部分的非典型故障自動恢復，用戶無需進行過多配置操作。

分布式鎖機制（DLM）

在比利時Saint-LUC（UCL）醫(yī)院，華為為客戶提供300公里內(nèi)的端到端雙活數(shù)據(jù)中心解決方案，確保業(yè)務系統(tǒng)發(fā)生設備故障、甚至單數(shù)據(jù)中心故障時，業(yè)務自動切換，上層應用無感知，確保業(yè)務永續(xù)。

隨著企業(yè)業(yè)務復雜度的不斷提升，業(yè)務中斷和數(shù)據(jù)丟失的風險越來越大。華為一體化雙活解決方案，可以確保數(shù)據(jù)庫與文件業(yè)務實時在線，并且通過統(tǒng)一管理平臺實現(xiàn)了簡易運維。更為重要的是，不論單點故障還是雙點故障，都能夠***限度的縮短恢復時間，通過充分的自動化設計提高系統(tǒng)恢復效率，全面保障企業(yè)業(yè)務永續(xù)。目前，華為一體化雙活解決方案在金融電子影像、公安警務綜合系統(tǒng)、檢察院電子檢務等場景下均有著廣泛的應用。

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