◆侍天航

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基于存儲虛擬化技術(shù)的雙活存儲系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)探討

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（合肥鑫晟光電科技有限公司 安徽 230012）

信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量不斷擴充，數(shù)據(jù)安全的問題如今變得尤為突出，制造型集團企業(yè)對于信息的安全性要求越來越高，制造型集團企業(yè)的一般備份方式是本地備份和異地備份結(jié)合的方式，本地備份能夠幫助系統(tǒng)信息快速恢復(fù)，但是如果遇到停電、火災(zāi)等不可抗力因素影響，就會功虧一簣。異地備份能夠徹底防止因上述不可抗力因素的發(fā)生影響備份的內(nèi)容，但是異地備份會使災(zāi)備中心的資源閑置浪費，綜上所述，兩種方式都不能達到可靠安全的效果。本文主要介紹了存儲的虛擬化技術(shù)，然后提出了雙活數(shù)據(jù)中心的設(shè)計方案。該方案設(shè)計了該技術(shù)分階段實施的具體計劃，完成了系統(tǒng)的集合，結(jié)合存儲的虛擬化技術(shù)，形成了雙活存儲系統(tǒng)。

存儲；虛擬化；設(shè)計；雙活

1 相關(guān)技術(shù)理論支持

1.1 雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)

雙活數(shù)據(jù)中心是兩個數(shù)據(jù)中心共同存儲，同時對外服務(wù)，自身具有故障切換和業(yè)務(wù)負載均衡的能力。雙活數(shù)據(jù)中心的技術(shù)特點是：實現(xiàn)資源共享，減少資源浪費，保證業(yè)務(wù)水平的連續(xù)性。傳統(tǒng)的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心是備用的狀態(tài)，但是雙活數(shù)據(jù)中心的雙中心是對外開放的，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用。

雙活數(shù)據(jù)中心由3部分組成：數(shù)據(jù)復(fù)制、網(wǎng)絡(luò)切換和應(yīng)用接管，具體包含網(wǎng)絡(luò)雙活以及存儲雙活和服務(wù)器雙活、數(shù)據(jù)庫雙活等等部分。圖1為雙活數(shù)據(jù)中心的框架。

圖1 雙活數(shù)據(jù)中心的框架

存儲雙活是在雙活數(shù)據(jù)中心的核心基礎(chǔ)，允許兩個數(shù)據(jù)中心的存儲系統(tǒng)讀寫。儲蓄雙活具有安全和可共享的特點，在兩個數(shù)據(jù)中心之間首先同步，保證數(shù)據(jù)不丟失。共享是提供能夠被兩個服務(wù)器同時訪問的共享存儲資源系統(tǒng)，從而支持服務(wù)器的應(yīng)用。

應(yīng)用系統(tǒng)雙活是數(shù)據(jù)中心的目標，如果數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障的時候，能夠自動切換到另外一個數(shù)據(jù)中心，這樣可以讓用戶感受到流暢的體驗，應(yīng)用雙活技術(shù)主要有遠程集群技術(shù)、服務(wù)器虛擬化技術(shù)，利用中間部件的服務(wù)器安置在雙活服務(wù)器資源池中實現(xiàn)。

1.2 存儲虛擬化技術(shù)

存儲的虛擬化把物理存儲形成一個虛擬的邏輯池，讓用戶對存儲進行操作。存儲虛擬化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理和備份的功能。首先，統(tǒng)一管理是指存儲虛擬化的設(shè)備能夠把磁盤分別羅列成不同的磁盤隊列，方便維護和日常管理，不需要學習很多品牌的存儲設(shè)備方式，等到形成固定的資源池后就可以提高資源的利用效率，避免浪費。其次，存儲的虛擬化技術(shù)能夠用卷鏡像技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，在兩臺設(shè)備上虛擬化為一個卷，服務(wù)器讀寫的是卷，存儲虛擬化把數(shù)據(jù)讀進兩個存儲設(shè)備，當其中的一個存儲設(shè)備發(fā)生故障的時候，另外一個設(shè)備的虛擬卷仍然可以保持正常運行，如果設(shè)備的問題徹底解決，存儲的虛擬化設(shè)備就會把數(shù)據(jù)同步到已經(jīng)修復(fù)的設(shè)備，從而讓服務(wù)器感覺不到故障。存儲虛擬化設(shè)備通過多節(jié)點控制器來滿足可用率高的特點，服務(wù)器能夠通過存儲的虛擬化設(shè)備節(jié)點來訪問共享卷，存儲虛擬化設(shè)備的節(jié)點發(fā)生故障時，其他節(jié)點仍然可以繼續(xù)服務(wù)。每個數(shù)據(jù)中心會有一個存儲的虛擬化設(shè)備，每臺設(shè)備會有兩個節(jié)點，整個存儲系統(tǒng)總共有4個節(jié)點，即使其他節(jié)點出現(xiàn)故障，只要這4者中的任一個能夠正常運行，服務(wù)器就能夠正常訪問存儲設(shè)備。

2 雙活存儲系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 雙活存儲系統(tǒng)實施的風險分析

項目實施過程前，因為要在機房內(nèi)安置新的設(shè)備，可能面臨的項目風險有：人員誤操作觸電、機房設(shè)備損壞、以及其他設(shè)備或系統(tǒng)損壞。實施的對策如下：在物品的采購時首先提出應(yīng)滿足的審核條件，保證采購的設(shè)備是能夠滿足超高壓的輸電公司信息系統(tǒng)框架條件，同時在運輸和安裝過程中應(yīng)該保證施工人員的安全，防止機房中出現(xiàn)觸電問題。在實施前提前制定好應(yīng)急方案和預(yù)備方案，由項目組提前驗收，安排工作日程，項目組的相關(guān)人員提前進行評審和調(diào)研審核后，才能夠保證項目工作的成功實施。在項目實施中，應(yīng)該安排人員現(xiàn)場共同完成工作，保證出現(xiàn)問題的時候能夠及時解決。

2.2 雙活存儲系統(tǒng)的方案設(shè)計

雙活存儲的框架本身具有方便管理的特點，存儲的虛擬化設(shè)備進行充分部署，然后在兩個數(shù)據(jù)中心讀寫鏡像的存儲卷，存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)顯得過于繁雜，但是使用雙活存儲系統(tǒng)，如果其中一個發(fā)生故障，另外一個數(shù)據(jù)中心的設(shè)備也能夠繼續(xù)服務(wù)，大大增加了設(shè)備安全運行的可能性。服務(wù)器的讀寫和存儲數(shù)據(jù)的要求會有限請求安置在數(shù)據(jù)中心的存儲虛擬化設(shè)備，沒有必要對另外一個數(shù)據(jù)中心的存儲虛擬化設(shè)備進行研究，設(shè)備的性能較為齊全。

讀I/O的主要流程有四步：鏡像卷先收到讀請求；鏡像卷在同一個數(shù)據(jù)中心的隊列中的鏡像數(shù)據(jù)盤讀取數(shù)據(jù)；磁盤隊列中的鏡像數(shù)據(jù)盤返回到數(shù)據(jù)存儲虛擬化設(shè)備；最后存儲虛擬化設(shè)備的鏡像重新輸回服務(wù)器。

寫I/O的過程也分為4步：首先鏡像卷收到寫的請求，其次鏡像卷把寫請求復(fù)制分別把兩份發(fā)放到不同的磁盤陣列上的鏡像數(shù)據(jù)盤，然后在磁盤陣列的兩個鏡像的數(shù)據(jù)盤都返回從而完成寫的操作，最后存儲的虛擬化設(shè)備的鏡像卷返回后通過編寫I/O的操作完成到服務(wù)器。具體操作如圖2所示：

圖2 具體操作

2.3 實驗方案的結(jié)果效益分析

雙活存儲系統(tǒng)是給制造型集團企業(yè)系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠確保企業(yè)的資產(chǎn)管理和財務(wù)管理以及人力管理系統(tǒng)的正常運作，通過存儲的虛擬化技術(shù)整合制造型集團企業(yè)目前的存儲資源，能夠?qū)①Y源按照需求重新調(diào)配，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用，實現(xiàn)不同機房之間的資源共享，節(jié)省資源成本，加快資源的快速分配速度，降低成本利用率。存儲的虛擬化技術(shù)能夠從根本上實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠以及數(shù)據(jù)的安全，有效地規(guī)避了數(shù)據(jù)丟失的可能性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，避免帶給用戶不好的感知。

3 結(jié)語

信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量不斷擴充，數(shù)據(jù)安全的問題如今變得尤為突出，制造型集團企業(yè)對于信息的安全性要求越來越高，本文主要介紹了存儲的虛擬化技術(shù)，然后提出了雙活數(shù)據(jù)中心的設(shè)計方案。設(shè)計了該技術(shù)分階段實施的具體計劃，完成了系統(tǒng)的集合，探討了施工過程中的難點，結(jié)合存儲的虛擬化技術(shù)，形成了雙活存儲系統(tǒng)。

應(yīng)用系統(tǒng)雙活是數(shù)據(jù)中心的目標，如果數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障的時候，能夠自動切換到另外一個數(shù)據(jù)中心，這樣可以讓用戶感受到流暢的體驗，應(yīng)用雙活技術(shù)主要有遠程集群技術(shù)、服務(wù)器虛擬化技術(shù)，利用中間部件的服務(wù)器安置在雙活服務(wù)器資源池中實現(xiàn)。本文主要是結(jié)合制造型集團企業(yè)的數(shù)據(jù)中心情況進行分析，介紹了詳細的技術(shù)方案，引入存儲的虛擬化技術(shù)，形成雙活存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)服務(wù)器的雙活和應(yīng)用系統(tǒng)雙活。本文中主要是對雙活存儲系統(tǒng)方案進行方案設(shè)計，選擇分階段的實施計劃，從而實現(xiàn)系統(tǒng)集成。數(shù)據(jù)的存儲虛擬化技術(shù)和服務(wù)器的虛擬技術(shù)結(jié)合后，建成了跨機房的共享資源池。同時對系統(tǒng)進行測試和檢驗，得出了雙活存儲系統(tǒng)可利用率高、能夠資源共享的特點。

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