华为双活数据中心解决方案
华为HyperMetro SAN与NAS一体化双活解决方案
统计显示：
• 97%的局部故障会导致企业 对外业务运行中断； • 3%的全局故障引起企业数据 丢失，可能导致企业消亡；
区域性灾难
自然灾害 恐怖袭击/战争
数据中心故障
低
单次发生的损失
高
如何有效应对故障和灾难对业务连续性带来的挑战？---建设容灾系统
4
IT系统建设双活容灾势在必行
方案优势 方案不足 方案不足
应用集群
主 机
• 系统正常情况下，任意应用IO数据下发，都要同时写到两台阵
列才返回主机，确保两台阵列数据实时一致；
跨站点双活AA集群
单存储不可用时，记录数据差异
• 其中一台存储不可用时，仅写正常存储，同时数据变化记录到 DCL（Data Change Log）空间，待阵列修复好后，通过DCL
双活分布式锁互斥
• NetApp MetroCluster （SAN+NAS） • IBM HyperSwap 特点：非网关/数据级镜像/紧耦合
控制器 控制器
特点：非网关/设备级隔离/松耦合
NAS网关
• HDS GAD+HNAS 特点：非网关SAN+NAS网关/设备级隔离/松耦合
• Huawei HyperMetro（SAN+NAS） 特点：非网关/设备级隔离/松耦合/一体化
12
业界存储层双活方案解析
网关 控制器 网关 控制器 控制器 控制器 控制器 控制器
• IBM SVC • EMC VPLEX 特点：网关/数据级镜像/紧耦合
NAS网关 控制器 控制器
• • • •
HDS GAD EMC VMAX3 HPE PeerPersistence DELL Live Volume
华为双活数据中心解决方案
个VIS集群，为两数据中心主机业务同时提供读写服务。
同时，在数据中心A和数据中心B配置同等级和同容量的磁 盘阵列。 两个数据中心的磁盘阵列都由VIS集群接管，利用VIS镜像
VIS集群 WAN
SAN
SAN
技术对两中心的磁盘阵列做镜像冗余配置，实现两个数据
中心存储数据实时镜像，互为冗余。任意数据中心故障， 数据零丢失。
1.
VIS故障恢复
2.
Storag Storage e arrays
Storage arrays
自动重组集群
上层业务无影响
Page 9
3.
数据中心A
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HISILICON SEMICONDUCTOR
数据中心B
单中心阵列故障
HUAWEI ENTERPRISE ICT SOLITIONS A BETTER WAY 故障和恢复场景
构建永不宕机的信息系统
—— 华为双活数据中心
目录
1 2 华为双活数据中心解决方案
HUAWEI ENTERPRISE ICT SOLITIONS A BETTER WAY
案例分享
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HISILICON SEMICONDUCTOR
Page 1
华为双活数据中心端到端技术架构
单中心主机
单中心VIS
单中心阵列
单数据中心
同城链路
故障切换
Oracle Oracle
VMware
VMware
Oracle
Oracle
VMware
VMware
RAC1 RAC2
1.
华为双活数据中心解决方案
低
自然灾害
低
单次发生的损失
高
如何有效应对故障和灾难对业务连续性带来的挑战---建设容灾系统
双活解决方案架构演进
主机双活
• 通过主机镜像软件实现，比 如LVM/Veritas等等
网关双活
• 通过虚拟化网关实现，比如华为VIS,EMC VPLEX, IBM SVC等等
阵列双活
• 通过阵列之间集群功能及镜像功能实现， 比如华为V3存储
6
OceanStor 18000 V5，高端存储新标杆
业务永续
系统架构和方案 可容忍双点失效
16
TB缓存
弹性高效
300万SPC-1 IOPSTM, 时延低于1毫秒
面向未来
融合文件/SSD/备份/第三方存储 面向未来云架构平滑演进
16
控制器
960 0硬盘
384
主机接口
华为高端存储可靠性技术体系
卷镜像 HyperMetro 快照 克隆 拷贝 DIX+T10 PI 远程复制
OceanStor V3系列
保障数据库和其相关文件的联动
2020/8/1
4
双活方案故障示意图
LAN
第一中心
备份归档 服务器 HIS
EMR
负载均衡器
管理 安全
负载均衡器
第二中心
HIS
管理
OA
安全
LAN
数据 平台
1、单个虚拟机、服务器 故障，单中心可容忍
2、数据库故障，由RAC集群 访问另一中心数据库
2005年
2010年
2015年
华为开启数据中心双活2.0新时代
生产中心
传统建设
容灾中心
HIS/LIS/EMR/RISΒιβλιοθήκη HIS/LIS/EMR/RIS
华为医院“一体化双活”存储系统解决方案
医院“一体化双活”存储系统解决方案医院信息化对存储挑战市县级、三乙医院的信息化系统往往比较完善，已经建成了HIS、PACS、LIS、RIS、手麻等多套信息化系统，涉及到病人挂号、取药、缴费、手术、住院、健康档案等各个环节，并且内容还在医疗健康范围内不断扩大。
近几年随着业务规模的不断扩大，信息化系统的压力急剧上升，原有的系统开始逐渐吃力，而新兴业务又在快速增长，严重的卡顿严重影响工作效率甚至影响医患之间的和谐关系，更多的设备增加了管理复杂度，尤其是数据的可靠性和业务的连续性随着设备的增加不断下降。
因此，需要对其信息化系统进行升级应对不断增长的业务需求，而作为多系统交互的数据共享平台，如何更加合理的整合，保证数据资产的可靠性、高效性、可用性、可管理性，尤其迫在眉睫。
而对于其核心存储平台，承载高性能系统（如HIS），大容量系统（如PACS）等核心业务的运行及存储，其建设需求应能够满足：1、统一：融合的存储平台，单台设备除了要能够满足业务系统对块数据（数据库等）高性能表现的诉求外，也要满足文件类处理的要求，充分满足块和文件两种类型应用数据的统一管理诉求，最大化减少架构复杂。
2、高可靠：部件、设备、系统级可靠，能够在部件故障、设备故障甚至机房故障时，都不会引起关键信息化系统（如HIS、PACS）的业务停机和数据丢失。
3、高性能：对于HIS核心系统，其业务的时延往往成为影响病人体验的一个重要指标。
时延大，病人需要花更多的时间排队等待，医生需要花更多的时间开具处方，这些不仅会影响工作效率，而且会引起矛盾。
4、领先性：新设备无论从架构、系统设计、硬件接口还是软件功能方面均具有前瞻性，保证设备的使用周期内能够满足医院未来的发展需要，同时满足扩容和性能升级等简单的需求。
5、高效率利旧：这些医院往往已经建成信息化系统，对原有系统的平滑改造、数据的平滑迁移是采用新存储时必须充分考虑的要素，要做到新设备上线对业务影响最小。
F5双活数据中心解决方案
F5双活数据中心解决方案F5双活数据中心解决方案：提升业务连续性，降低运营成本随着企业业务的快速发展和信息技术的不断进步，数据中心已经成为企业运营的重要支柱。
然而，传统的数据中心架构往往面临着一系列挑战，如数据处理能力不足、资源利用率不高等。
为了解决这些问题，F5公司推出了一款双活数据中心解决方案，旨在提高业务连续性、降低运营成本，并为企业的数字化转型提供强有力的支持。
一、解决方案F5双活数据中心解决方案旨在提高数据处理能力、充分利用资源、降低成本，同时确保业务的高可用性和容错能力。
该方案采用了先进的技术，包括数据分流、资源调度等，以实现两个数据中心之间的协同工作。
在实际应用中，该方案可有效提高客户端性能、降低运营成本，并确保业务的高可用性。
二、技术原理F5双活数据中心解决方案基于负载均衡和流量管理技术，通过将流量分流至不同的数据中心，实现负载均衡和容错能力。
同时，该方案还采用了资源调度的技术，根据不同的业务需求和资源使用情况，动态地分配计算和存储资源，以提高资源利用率并降低成本。
三、实际应用某大型电商企业采用了F5双活数据中心解决方案，实现了两个数据中心的协同工作。
通过数据分流和资源调度，该企业的客户端性能提高了30%，运营成本降低了25%，同时业务的高可用性也得到了有效保障。
在遭遇故障或攻击时，该方案能够迅速将流量切换到另一个数据中心，确保业务的连续性和稳定性。
四、未来展望随着云计算和大数据技术的快速发展，双活数据中心解决方案将迎来更为广阔的应用前景。
未来，双活数据中心将更加注重智能化管理和自适应调节，以满足不断变化的业务需求。
同时，随着5G等新技术的普及，双活数据中心将在移动领域发挥更大的作用，为移动应用提供更稳定、更高效的支持。
五、结论F5双活数据中心解决方案为企业的业务连续性和数字化转型提供了强有力的支持。
通过提高数据处理能力、充分利用资源、降低成本，该方案能够有效应对各种挑战，推动企业的业务发展。
华为双活数据中心解决方案讲解
大二层互通网络，跨数据中心VM配置双活应用，使用虚拟化网关提供的镜像卷作为共享存储
Weblogic
vCenter Server
SQL
node1 MSCS
AD
vm vm vm vm vm vm
管理集群
APP…vm…. vm vm vm vm vm vm vm vm
业务集群
SQL node2 MSCS
vm vm vm vm vm vm
访问自动漂移和均衡
业务访问效果
• 业务访问负载均衡 • 虚拟机分布按业务压力自动均衡 • 故障自动切换访问 • Weblogic可动态扩展 • 单数据中心故障恢复后，虚拟机
自动回切
HIUSIALIWCOENI STEEMCIHCONNODLUOCGTOIERS CO., LTD.
Page 3
后端应用的双活（Oracle RAC）
IP/FC网络
IP/FC网络
VIS集群仲裁盘
第三方仲裁站点
HIUSIALIWCOENI STEEMCIHCONNODLUOCGTOIERS CO., LTD.
Page 5
存储层双活设计(基于磁盘阵列)
HUAWEI ENTERPRISE ICT SOLITIONS A BETTER WAY
数据中心A
Oracle Clusterware（集群软件）
Operating System
Operating System
Operating System
Shared Storage
服SERVICE1
PREFERRED
SERVICE2
AVAILABLE
HIUSIALIWCOENI STEEMCIHCONNODLUOCGTOIERS CO., LTD.
双活数据中心面面观
双活数据中心方案（华为）目录1 灾备建设的挑战与趋势 (3)2 华为双活数据中心解决方案介绍 (4)2.1双活数据中心架构 (4)2.2 双活数据中心部署 (7)2.3 客户价值 (9)3双活数据中心关键技术 (10)3.1存储层双活 (10)3.1.1 AA双活架构 (10)3.1.2 高可靠技术 (13)3.1.3高性能技术 (25)3.1.4 高可扩展性 (30)3.2 计算层双活 (34)3.3应用层双活 (35)3.3.1 B/S应用双活 (35)3.3.2 C/S应用双活 (37)3.3.3数据库双活 (39)3.4.网络架构 (45)3.4.1 网络架构 (45)3.4.2跨数据中心网络 (45)3.4.3业务访问网络架构 (46)3.4.4二层互联 (51)3.4.5负载均衡技术 (52)3.5传输层技术 (58)3.6安全层技术 (59)4可视化容灾管理 (64)4.1总体部署 (64)4.2应用支持矩阵 (65)4.3 SAN双活场景 (66)4.3.1 SAN双活场景 (66)4.3.2 SAN双活+快照场景 (68)5. 故障场景 (71)5.1 GSLB 故障 (72)5.2 SLB故障 (73)5.3Web服务器故障 (75)5.4应用服务器故障 (77)5.5 Oracle RAC 故障 (79)5.6 IBM DB2 故障 (80)5.7 阵列单控故障 (81)5.8广域网链路故障 (83)5.9站点间链路故障 (84)5.10站点故障 (85)1 灾备建设的挑战与趋势随着信息化技术的飞速发展，信息系统在各种行业的关键业务中扮演着越来越重要的角色。
在通讯、金融、医疗、电子商务、物流、政府等领域，信息系统业务中断会导致巨大经济损失、影响品牌形象并可能导致重要数据丢失。
因此，保证业务连续性是信息系统建设的关键。
目前，各行业普遍通过建设灾备中心来提高关键应用的业务连续性，在灾备中心保存生产数据副本。
华为 双活数据中心解决方案
双活数据中心解决方案目录1.行业背景 (3)2.系统建设原则及思路 (3)3.技术方案 (5)双活数据中心基础架构设计 (5)双活数据中心网络设计 (6)双活数据中心系统设计 (6)双活数据中心系统优势 (9)浪擎CDP，最可靠的CDP (9)ACDP-恢复速度最快的CDP (10)ACDP-强大的复制,恢复.容错功能 (10)ACDP-支持报警和一键切换 (11)其他优势 (12)1.行业背景随着全球化信息技术的发展，信息化已经成为各个单位的关注热点，各行各业都在进行着信息化的改革。
信息化系统已经成为企业核心竞争力的关键条件之一。
企业信息化的时代也发生了翻天覆地的变化。
为适应我国改革开放和社会主义现代化建设的新形势对公安执法提出的新要求国家提出了以“公安信息化工作”为核心，以“科技强警”为目标的国家信息化工程—“金盾工程”的建设要求。
“金盾工程”既全国公安信息化工程，是国家电子政务建设“十二金”中重要的一部分，主要是利用现代化信息通信技术增强我国公安机关的统一指挥，快速反应，协同作战，打击罪犯的能力，以适应公安机关动态管理和打击罪犯的需要。
随着金盾工程在全国的展开信息技术的广泛应用，公安信息化建设全面加快各种业务系统的陆续建设投入使用产生了大量的数据。
随着业务数据的增加和应用数据的依赖性的增强，数据已经成为开展业务不可缺少的基础。
数据的有效汇集，集中管理，综合分析以及容灾备份的需要等处理要求日益提高。
因此，通过管理机制与技术手段相结合保障数据的一致性和业务的连续性在建设公安系统容灾机制中势在必行。
2.系统建设原则及思路1)绿色容灾，减少对生产系统的影响双活数据中心在实施和使用的过程中对原有的生产系统、硬件系统、网络系统会造成一定的影响，有的容灾系统可能需要在冻结原有的生产系统的情况下进行数据的复制；有的容灾系统可能要对硬件、网络环境进行改造，改造成系统所要求的条件；有的容灾系统对生产服务器的CPU、内存、网络等资源占用较大，这些影响或者改造对原有的系统和数据都存在一定的风险性。
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VIS
Storage arrays
数据中心B
故障切换
1. 单中心主机突发故障 2. RAC、VMware集群自动检测故障 3. Oracle业务切换，虚拟机自动迁移
有第三方仲裁站点
• 优选：设置第三方仲裁站点，将3块仲裁盘分
别部署在2台生产阵列和第三方仲裁站点的阵 列上。 • 第三站点到双活的两个生产中心的链路可以是 IP，也可以是FC。
无第三方仲裁站点
• 备选：若无第三方仲裁站点，则选择将第三方
仲裁盘配置在希望优先存活的数据中心，并实
施必要的掉电保护措施。
单中心主机故障
……
WAN
SAN
生产 存储
数据同步镜像
IP网络
IP网络
生产 存储
存储层双活设计
存储层
➢ 在数据中心A和数据中心B各部署一套华为OceanStor V3存 储，部署为双活模式，为两数据中心业务主机同时提供读 写服务。任意数据中心故障，数据零丢失。
华为独有技术
支持跨数据中心坏块自动修复 支持存储协议优化，跨站点写IO交互次数减少一
负载均衡、迁移调度
双活存储层 双活访问、数据零丢失
异构阵列
GSLB DC出口 SLB 核心层 汇聚层 接入层
Fusion Sphere
数据中心B
前端应用的双活（VMware）
大二层互通网络，跨数据中心VM配置双活应用，使用虚拟化网关提供的镜像卷作为共享存储
Weblogic
vCenter Server
半，提升整体双活性能 支持高中端存储灵活配对搭建双活
第三方仲裁设备
仲裁设计-存储仲裁设计
仲裁部署
存储资源池
VIS集群
VIS
私有网络
VIS
仲裁盘1
仲裁盘1 存储阵列1
第三方仲裁站点 仲裁盘3
仲裁盘2
存储阵列2
FC IP FC或IP
• 数量：3块仲裁盘 • 条件：2块及以上仲裁盘可访问 • 机制：抢到2块及以上仲裁盘者存活
vSphere • 配合负载均衡设备实现 Weblogic
访问自动漂移和均衡
业务访问效果
• 业务访问负载均衡 • 虚拟机分布按业务压力自动均衡 • 故障自动切换访问 • Weblogic可动态扩展 • 单数据中心故障恢复后，虚拟机
自动回切
后端应用的双活（Oracle RAC）
VIP1 Service1
故障和恢复场景 单中心主机 单中心VIS 单中心阵列 单数据中心 同城链路
Oracle Oracle
VMware VMware
RAC1 RAC2
Oracle Oracle
VMware VMware
RAC3 RAC4
Server
Server
VIS
Storag Storeage arrays
数据中心A
同城网络
应用A访 问service1
数数 据据
中中
心心
VIP2
A
B
Service1
应用B访问 service2
VIP3 Service2
Node1
Listener1 Instance1
Listener2 Instance2
Listener3 Instance3
Node3
ASM（自动存储管理）
Oracle Clusterware（集群软件）
构建永不宕机的信息系统
—— 华为双活数据中心
目录
1 华为双活数据中心解决方案 2 案例分享
华为双活数据中心端到端技术架构
网络层 GSLB
SLB
应用层
Fusion Sphere
存储层
数据中心A
≤100km 裸光纤
双活网络层 高可靠、优化的二层互联
最优的访问路径
双活应用层 Oracle RAC、VMware、 FusionSphere跨DC高可用、
访问分离减少缓存融合 • 访问分离
› 为了避免跨数据中心进行数据的交互，建议在Oracle RAC层创建不同的service，实现业务分离。
› 通过Oracle RAC透明应用程序故障切换（TAF）的 PREFERRED功能设置应用只访问本地实例；同时设 置远端数据中心的实例为AVAILABLE，只有本地 实例都故障才切换到远端实例。
数据中心业务分布设计 • 集群“2+1”部署
› 适配数据中心业务分布有偏重的场景 › 适配两个数据中心存在优先存活数据中心的场景
• Oracle RAC仲裁原则
› 拥有最多节点数目的子集群（Sub-cluster with largest number of Nodes）获胜
› 若 with lowest node number)获胜
Operating System
Operating System
Operating System
Shared Storage
服务配置策略
服务名 SERVICE1 SERVICE2
INSTANCE1 PREFERRED AVAILABLE
INSTANCE2 PREFERRED AVAILABLE
INSTANCE3 AVAILABLE PREFERRED
存储层双活设计(基于虚拟化网关)
数据中心A
SAN 生产 存储
Oracle RAC集群、 VMware集群、 FusionSphere集群等
WAVINS集群
数据同步镜像
数据中心B
SAN 生产 存储
存储层双活设计
存储层
➢ 在数据中心A和数据中心B各部署一台VIS6600T，组成一 个VIS集群，为两数据中心主机业务同时提供读写服务。 同时，在数据中心A和数据中心B配置同等级和同容量的磁 盘阵列。
➢ 两个数据中心的磁盘阵列都由VIS集群接管，利用VIS镜像 技术对两中心的磁盘阵列做镜像冗余配置，实现两个数据 中心存储数据实时镜像，互为冗余。任意数据中心故障， 数据零丢失。
VIS集群仲裁盘
IP/FC网络
IP/FC网络
第三方仲裁站点
存储层双活设计(基于磁盘阵列)
数据中心A
数据中心B
SAN
Oracle RAC集群 VMware vSphere集群 FusionSphere集群
SQL
node1 MSCS
AD
vm vm vm vm vm vm
管理集群
APP…vm…. vm vm vm vm vm vm vm vm
业务集群
SQL node2 MSCS
vm vm vm vm vm vm
Weblogic
APP……. vm vm vm vm vm vm vm vm vm
VMware配置要点 • vSphere Cluster HA • vSphere Cluster DRS • 配置PDL参数 • Huawei OceanStor UltraPath for