联想VPLEX双活数据中心解决方案
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双活数据中心体系架构
Traffic Group-1 缺省设备
RW
数据中心A
Storage network 扩展的存储网络
Traffic Group-2 缺省设备
RW
数据中心B 22
基于IP发布业务的业务切换-LTM 故障
10.153.20.98/32 10.153.20.99/32
发布主机路由
RHI
VIP-A VIP-B
查询该函数 返回值
输入已知判断条件7， 若不匹配，则业务异常
业 务 级 的 健 康 探 测
12
二层网络层
数据中心1
MPLS网络 VPLS
IP网络 EVI
光纤直接
数据中心2
基于MPLS网络 配置复杂
传输链路无关 配置管理简单 站点完全独立 不影响现有网络
链接简单、效率高 简单互联，故障不隔离 真实部署注意细节多
VIP-A
VIP-A VIP-B
Server VLAN
信息同步 Production VLAN
Heartbeat HA VLAN
Sync-Failover Device Group
Traffic Group-1 缺省设备
RW
数据中心A
Storage network 扩展的存储网络
缺省设
备
RW
数据中心A
Production VLAN
13
二层扩展的问题
ARP广播泛滥
ARP广播报文会扩散到整 个二层网络中，占用网络 资源浪费网络带宽
未知单播和未知组播泛滥
STP域扩大
未知单播和组播报文会扩散到整个二层网 STP域扩展到整个二层网络
络中，占用网络资源，浪费网络带宽
中，使管理复杂，收敛速
EMCVPLEX数据中心虚拟化方案
02
方案设计
根据需求分析结果，设计符合客户需 求的虚拟化方案，包括资源分配、网 络设计、安全策略等。
01
03
安装部署
根据设计方案进行虚拟化软件的安装 和硬件资源的配置。
上线运行
将虚拟化系统正式投入使用，并进行 长期的监控和维护。
05
04
系统调试
对安装好的虚拟化系统进行调试，确 保系统的稳定性和性能。
实施效果
通过虚拟化方案的实施，该企业的数据中心性能得到了显著提升，同时降低了运营成本， 提高了服务质量和可靠性。容灾备份方案的实施也确保了数据的安全性和业务的连续性。
06
EMC Vplex未来展望与 总结
Vplex未来发展趋势
扩展性
Vplex继续提供更高的可扩展性，以满足不 断增长的数据需求。
安全
04
EMC Vplex解决方案详 解
Vplex数据中心架构
架构概述：Vplex数据中心架构是一种高 度可扩展的虚拟化平台，旨在提高数据 中心的效率、灵活性和可用性。
多租户支持：Vplex支持多租户隔离，为 不同业务部门提供独立的资源池。
分布式架构：Vplex采用分布式架构，可 扩展至数千个节点，满足大型企业的需 求。
02
数据中心虚拟化概述
什么是数据中心虚拟化？
数据中心虚拟化是一种将物理服务器和基础设施资源抽象成逻辑资源的技术，它 允许在一个物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机都有自己的操作系统和应 用程序。
数据中心虚拟化通过软件定义的网络和存储技术，将网络和存储资源划分为可动 态分配的虚拟机，从而提高了服务器的利用率，简化了管理流程，并降低了运营 成本。
纵向扩展：Vplex支持 纵向扩展，通过升级硬 件设备提高单节点的性 能和容量。
双活数据中心与灾备解决方案
二级应用
三级应用
数据可用性成本
系统可用性成本
一级应用
恢复业务所需时间
RTO
0
时间轴
成本轴
25
类别
关键应用，核心应用
二三级应用
非生产应用
解决方案
双活数据中心
虚拟机复制
灾备切换调度
虚拟机复制
数据保护
SLA
RPO=0
RTO<15分钟
RPO<15分钟
RTO<4小时
RPO<1小时
RTO<24小时
应用场景
BC,DA,DR
二三级应用
开发/测试
数据库
教学/科研
同城双活
异地灾备
两地三中心
数据中心迁移
异地灾备
15
需求条件通过二层或三层IP网络连接两个数据中心采用基于vSphere或阵列的复制技术vSphere内置复制功能免费，RPO=15分钟-24小时，文件级一致性，虚拟机级别颗粒度支持异构存储，vCenter直接管理阵列复制功能由合作伙伴提供，需额外购买支持同步或异步复制，应用级一致性，LUN级别颗粒度应用一致性：Oracle DataGuard, SQL Always On, Exchange DAGVMware相关产品与服务vSphere Ent+VSANvCenter Site Recovery Manager
vSphere
生产站点
服务器
阵列
复制
vSphere复制
vSphere
灾备站点
服务器
主备式切换
双活切换
双向切换
双活数据中心
Recovery
Recovery
Production
存储双活各大厂商实现解析
StorageB
SVC-ESC IO流
读IO，读本地站点A主机向站点ASVC发起读请求SVC读本地缓存，如中有刚返回主机，如无，读本地存储写IO主机向SVC写I/O请求，同站点的SVC节点将写I/O写入缓存，同时将写I/O同步至另一站点的SVC节点另一站点的SVC节点将写I/O写入缓存，并回复响应两个站点的SVC节点陆续将缓存写入各自站点的存储当中仲裁支持IP，磁盘模式，防止脑裂
I/O GROUP架构当一个IOGROUP故障，虚拟卷不能被 其它 IOGROUP自动接管一般采用温备方式手动替换nodeCache当一个node失效后，该IOG catche 失效，性能有所下降
SVC-ESC
Node1
Node2
Node3
Node4
Node5
Node6
Node7
Node8
StorageA
VPLEX构建双活数据中心
仲裁第三站点Witness 通过IP 方式进行仲裁，防止脑裂
多活架构多活架构多控制器可并发访问制定虚拟卷当一个控制器故障时，本地其它控制器接管
IO流本地读取，双向直写写IO到存储层cache，写完成
链路FC链路
分布式缓存一致性
基于目录的分布式缓存一致性可跨所有引擎高效维护缓存一致性
华为 HyperMetro写请求流程（FS）
IO流主机下发写请求到active租户的文件系统。文件系统将写请求下发到HyperMetro管理模块本端存储系统记录写请求的LOG信息。执行双写：双活管理模块同时将该写I/O写入本端Cache和远端Cache。两端Cache向双活管理模块返回写I/O结果。管理模块返回写请求结果到文件系统存储系统返回写结果给主机判断双写是否成功 1）都写成功：清楚log 2） 如果 有一端失败，log转成DCL，记录本地Lun和远端lun的数据差异
SVC-ESC IO流
读IO，读本地站点A主机向站点ASVC发起读请求SVC读本地缓存，如中有刚返回主机，如无，读本地存储写IO主机向SVC写I/O请求，同站点的SVC节点将写I/O写入缓存，同时将写I/O同步至另一站点的SVC节点另一站点的SVC节点将写I/O写入缓存，并回复响应两个站点的SVC节点陆续将缓存写入各自站点的存储当中仲裁支持IP，磁盘模式，防止脑裂
I/O GROUP架构当一个IOGROUP故障，虚拟卷不能被 其它 IOGROUP自动接管一般采用温备方式手动替换nodeCache当一个node失效后，该IOG catche 失效，性能有所下降
SVC-ESC
Node1
Node2
Node3
Node4
Node5
Node6
Node7
Node8
StorageA
VPLEX构建双活数据中心
仲裁第三站点Witness 通过IP 方式进行仲裁，防止脑裂
多活架构多活架构多控制器可并发访问制定虚拟卷当一个控制器故障时，本地其它控制器接管
IO流本地读取，双向直写写IO到存储层cache，写完成
链路FC链路
分布式缓存一致性
基于目录的分布式缓存一致性可跨所有引擎高效维护缓存一致性
华为 HyperMetro写请求流程（FS）
IO流主机下发写请求到active租户的文件系统。文件系统将写请求下发到HyperMetro管理模块本端存储系统记录写请求的LOG信息。执行双写：双活管理模块同时将该写I/O写入本端Cache和远端Cache。两端Cache向双活管理模块返回写I/O结果。管理模块返回写请求结果到文件系统存储系统返回写结果给主机判断双写是否成功 1）都写成功：清楚log 2） 如果 有一端失败，log转成DCL，记录本地Lun和远端lun的数据差异
数据中心双活问题总结
71
可以在现有vpn基础上，再嵌入otv？ 如果现有基础配置不能改变的话
ip可达即可
72 OTV携带的MAC是扩展VLAN的主机MAC吗
MACinIP,L2經由IPOverlay透傳
73
同步复制和异步复制，指的是磁盘的对拷，还是 数据库的同步？
數據庫
如果两个城市之前能用OTV吗，是否需要电信有
74 相应的支持。您刚才答复只要IP可达就行了。 那 只需IP可达
会议主题：思科“双活”数据中心架构及方案
会议时间：2013年4月23日
序号 问题
回答
1 思科的这个双活的灾备中心在哪里实施了吗?
国内已有金融行业用户案例。
2
如果要实现cisco的双活中心，是不是要把所有的 路由器和交换机都更换了才行啊？
只需添加N7K作为数据中心互联，内部的网络可以沿用 现有的设备，逐步过渡。
这样的话，如何保证低延时
75 OTV有没有相应的加密技术保证数据传输安全？
OTV本身没有，需要专业设备，如果數據中心間以裸纖 連接,可以Nexus上MacSec加密
76 是否可以理解为双活应用在vpn建立基础之上？
应该说建立在lanextension的基础上，otv是实现lan延 伸的一个健壮的协议
19 能否結合UCS說一下案例
思科UCS通常是虚拟数据中心的核心计算单元，因此结 合OTV、LISP可以实现虚拟服务器在双活数据中心的灵
活调配，自动接管等
20
我们在做银行是灾备机房，涉及外联业务的双 活，所有外联业务都通过ASA nat转换，我如何在 灾备机房实现这些外联业务的双活
思科有一套完整的数据中心安全的解决方案，可以跨数 据中心实现cluster
某三级甲等医院数据中心双活建设方案
04
还部署了具有重删压缩功能 的备份一体机，降低网络备 份流量，提升备份效率，并 满足电子病历应用水平分级 评价五级对容灾备份的要求 。
简化双活架构，降低采购和运维成本
简化组网和管理，减轻后台运维压力，两个数据中心 的全闪存储互为镜像，数据可以在两台存储之间实时 同步，并能在单台设备故障切换时实现业务无感知。
在电子病历时代，为满足个体 终生健康保障需求，支持大数 据时代的医学研究，医疗数据 的保存期限需要更久而且要保 证数据不能丢失。
容灾备份要求
《全国医院信息化建设标准与规范（试行）》规 定，三级甲等医院容灾备份应满足：关键业务信 息系统复原时间目标（RTO）≤15分钟，复原点 目标（RPO）≤10分钟。
应用效果
04
全闪存储加速，保证核心业务性能要求
原有存储设备IOPS仅有6.8 万，而华为OceanStor Dorado全闪存储（配置15 块3.84TB NVMe固态盘） 实测IOPS达到23万，系统响 应速度提升3倍以上。
医院电子病历系统迁移至新 双活架构后，系统响应速度 明显提升，就诊高峰期业务 从未出现卡顿情况，连调阅 数据量最大的应用也能在3 秒内完成。
每个数据中心的存储可同时提供 读写服务，实现无缝切换和业务 访问不中断。
为了提升存储空间利用率，启用 数据重删压缩功能，减少数据占 用的空间，提高每TB可用空间性 价比。
网络链路层面
在网络链路层面，医院前期 在基于VPLEX的双活数据中 心建设时已利用OSPF路由协
议实现负载均衡。
1
基于HSRP热备份路由协议 实现链路聚合，数据中心之 间已实现大二层打通，为业
THANKS.
因此，必须建立数据连续保护和容灾备 份方案来保障医疗数据的安全性。
企业双活数据中心规划
定义
用户方案需求分析
5
在这种工作模式下，用户所有的业务系统在主数据中心中运行，而灾备数据中心为业务系统提供冷备或热备。当主数据中心的应用出现故障时，可以将单个应用或者数据中心整体切换到灾备数据中心。
主数据中心/灾备数据中心：
在这种工作模式下，用的一部分应用在第一个数据中心运行，另一部分应用在第二个数据中心运行，同时两个数据中心实现应用的互备，当某个应用出现故障时，由对应的备份数据中心应用接管服务。
App
App
App
App
DB
DB
同城双活中心
DB
App
App
App
App
App
App
App
App
数据复制
接入层
应用层
数据层
采用数据库双活技术（A-A或A-Q)，同城双活中心的应用系统可以读取和更新数据
接入层负载均衡
存储层同城高可用或并行文件系统
应用层集群
双活部署模式分析
类别
序号
基本模式
RTO
RPO
机房基础设施
局域网
服务器资源
广域网
负载均衡
网络虚拟化
服务器虚拟化
网络二层互通
存储虚拟化
存储资源
数据复制及同步
数据库集群
中间件集群
应用集群
自动切换
自动供给
端到端监控
IT服务管理
端到端安全
客户端接入
公共服务
计划切换
计划回切
灾备切换
灾备回切
CDN
同城双活架构
生产中心
App
App
App
App
App
App
App
用户方案需求分析
5
在这种工作模式下，用户所有的业务系统在主数据中心中运行，而灾备数据中心为业务系统提供冷备或热备。当主数据中心的应用出现故障时，可以将单个应用或者数据中心整体切换到灾备数据中心。
主数据中心/灾备数据中心：
在这种工作模式下，用的一部分应用在第一个数据中心运行，另一部分应用在第二个数据中心运行，同时两个数据中心实现应用的互备，当某个应用出现故障时，由对应的备份数据中心应用接管服务。
App
App
App
App
DB
DB
同城双活中心
DB
App
App
App
App
App
App
App
App
数据复制
接入层
应用层
数据层
采用数据库双活技术（A-A或A-Q)，同城双活中心的应用系统可以读取和更新数据
接入层负载均衡
存储层同城高可用或并行文件系统
应用层集群
双活部署模式分析
类别
序号
基本模式
RTO
RPO
机房基础设施
局域网
服务器资源
广域网
负载均衡
网络虚拟化
服务器虚拟化
网络二层互通
存储虚拟化
存储资源
数据复制及同步
数据库集群
中间件集群
应用集群
自动切换
自动供给
端到端监控
IT服务管理
端到端安全
客户端接入
公共服务
计划切换
计划回切
灾备切换
灾备回切
CDN
同城双活架构
生产中心
App
App
App
App
App
App
App
vplex 运维及异构存储双活使用实例技术手册
vplex 运维及异构存储双活使用
实例技术手册
Vplex 运维及异构存储双活使用实例技术手册是一份详细介绍 Vplex
集群组件、硬件架构、存储卷、双活技术和逻辑封装流程等内容的文档。
以下是该手册的核心内容：
1. Vplex 集群组件和硬件架构：Vplex 集群组件都会预安装在DellEMC 机架上，其硬件架构的高可用性体现在以下的方面：
引擎：每个引擎都包含两个独立的控制器。
I/O 模块：每个控制器安装了四个 FC I/O 模块，分为两个前
端模块（连接主机）和两个后端模块（连接存储）；另外还有两个
I/O 扩展模块，用于控制器间的数据路径和通信。
备用电源：每个引擎由一个 SPS 提供后备电源，在电源故障时
允许进行写缓存，防止数据丢失。
SAN 交换机：配置了两个 SAN 交换机用于集群内部控制器之间
的连接。
UPS：配备了 UPS 以避免短暂断电带来的业务停顿风险。
2. 存储卷：Vplex 的存储卷是通过 claim 存储阵列中的 LUN 生成的。
每个存储卷都可以被映射到一个或多个虚拟卷，只有虚拟卷才可以被
给前端主机访问。
其中有一种 Distributed 的方式，它是由不同集群的 Device 组成的。
3. 双活技术：Vplex 双活技术可以实现在多个站点间同时读写数据，以提高系统的可用性和性能。
同时，它还可以实现容灾和恢复功能，确保数据的完整性和可靠性。
4. 逻辑封装流程：在 VPLEX 存储纳管之后，还需要按照特定的逻辑封装流程来完成。
其中包括创建 extent、创建 device 和创建virtual volume 等步骤。
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9
通过跨不同位置进行镜像，保持可用 性和无中断访问 高可用性 消除因故障切换 所进行的存储操作
实现跨不同位置对数据的 并发读/写访问 跨远距离 即时和同时访问数据 简化工作流
数据中心迁移
工作负载重新平衡
4个前端8 Gb/s FC端口/Director Engine
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VPLEX：为客户带来绝佳的业务收益
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7
成功案例：联宝电子私有云、双活数据中心项目
用户痛点：
1. 2. 3. 4. 7*24小时候不间断工厂，不允许业务中断、数据丢失； 核心MES和SAS ERP系统的存储系统，存在单点故障； 随着工厂产能提高，数据库压力增大，原存储性能不够； 原存储管理复杂，几乎无法监控；
Core Core Core Core
Core Core Core Core
Core Core Core Core
Core Core Core Core
Distributed Cache
Inter-Cluster COM Intra-Cluster COM
Distributed Cache
Inter-Cluster COM Intra-Cluster COM
VPLEX Geo
跨数据中心
同步（5-10ms）
异步（50ms）
VPLEX Local
数据中心内
RecoverPoint
异地恢复与第三方站点保护
延伸
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5
VPLEX：面向私有云设计
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Director间通信端口，用于IO处理和分布式部署
B
A
B
A
B
A
B
A
每个VPLEX引擎包含2个Director 每个VPLEX集群包含4个引擎
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4
VPLEX：双活数据中心、两地三中心部署
VPLEX Metro
跨数据中心
联想解决方案：
1. 2. 3. 4. 联想服务器+EMC VPLEX（Local+Metro）搭建企业私有云； 核心应用迁移到云平台，实现资源统一管理、调度、使用； 在两个机房之间构建RPO和RTO=0的核心数据库双活容灾系统； 构建基于Data Domain的消重备份系统，提供数据备份与保护；
8
联想存储：您值得信赖的数据管理专家
Director A
Front End Back End
Director B
Front End Back End
4个后端8 Gb/s FC端口/Director 2个四核处理器 分布式缓存保存本地信息
利用Fast cache提升读性能
Host & Array Ports
Host & Array Ports
VPLEX双活数据中心解决方案
VPLEX：双活数据中心解决方案
VS1 VPLEX Local VPLEX Metro VPLEX Geo
VS2
在数据中心内部
相隔同步 距离的 Federated AccessAnywhere
相隔异步 距离的 Federated AccessAnywhere
一个、两个或 四个引擎
Vblock 之间的 VPLEX
2
VPLEX：为解决今天的IT挑战而生
移动性
群集 A 群集 B 群集 A
可用性
群集 B 群集 A
协作性
群集 B
Federated AccessAnywhere
Federated AccessAnywhere
Federated AccessAnywhere
跨远距离移动和重新定位 虚拟机、应用程序和数据 灾难避免