【文章內(nèi)容簡介】 ，生產(chǎn)中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)同時(shí)向本地磁盤和備份端的存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)出寫操作的指令，必須等候備份端存儲(chǔ)系統(tǒng)回復(fù)寫操作完成以后，生產(chǎn)中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)才向主機(jī)應(yīng)用程序回復(fù) I/O 完成，因此主機(jī)應(yīng)用程序每次 I/O 將承受備份端存儲(chǔ)系統(tǒng) I/O 確認(rèn)的延遲，以及由此帶來的主機(jī)系統(tǒng)處理能力降低和資源消耗的沖擊。 受應(yīng)用系統(tǒng) I/O 讀寫的活動(dòng)頻率、網(wǎng)絡(luò)帶寬、可以容忍的交易響應(yīng)時(shí)間和其他因素的影響，遠(yuǎn)程同步工作方式有距離的限制，一般小于 25 公里。 TrueCopy Synchronous 遠(yuǎn)程容災(zāi)異步數(shù)據(jù)備份軟件 解決由于遠(yuǎn)程同步鏡像方式給生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)性能造成的巨大沖擊和系統(tǒng)的壓力，解決異地長距離的場地部署問題，以異步方式實(shí)現(xiàn)可靠的、經(jīng)濟(jì)的、可實(shí)施的容災(zāi)解決方案 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 12 在 TrueCopy 的遠(yuǎn)程容災(zāi)異步方式下，通過時(shí)間戳、分組號可以保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，并在災(zāi)難發(fā)生時(shí)的數(shù)據(jù)丟失最少，恢復(fù)時(shí)間短，極大的提升了用戶的投資 回報(bào)率。而其它廠商的遠(yuǎn)程容災(zāi)異步方式為了完全保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，需要額外的投資 (更多的磁盤盤組或更高的 CPU)才能實(shí)現(xiàn)。 在異步方式下，生產(chǎn)系統(tǒng)所發(fā)出的 I/O 操作至本地存儲(chǔ)系統(tǒng)，本地存儲(chǔ)系統(tǒng)處理結(jié)束后即通知主機(jī)本次 I/O 結(jié)束。然后，本地生產(chǎn)存儲(chǔ)系統(tǒng)將多個(gè)累計(jì)的寫I/O 異步 (幾乎實(shí)時(shí)發(fā)送 )的，不一定按順序的傳送到備份中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，因此在異步方式下，對應(yīng)用系統(tǒng)的性能沒有任何影響 由于 I/O 操作不是同步的傳送到備份中心，在異步方式下，就存在數(shù)據(jù)的傳送順序與實(shí)際的數(shù)據(jù)的操作順序不一致問題。 為了解決這一問題， HDS 容災(zāi)軟件對每個(gè)寫入生產(chǎn)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)的 I/O 都打上一個(gè)時(shí)間戳 (TimeStamp)并進(jìn)行一致性分組 (Consistency Group)， 在數(shù)據(jù)傳輸至備份中心時(shí)，備份中心存儲(chǔ)系統(tǒng)嚴(yán)格按照此時(shí)間戳的時(shí)間順序重新排列并寫入相應(yīng)的邏輯卷中，從而保證了備份數(shù)秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 13 據(jù)的邏輯一致性與完整性。目前， HDS 的 TrueCopy 軟件其獨(dú)有的時(shí)間戳(Timestamp)和一致性組 (Consistency Group)技術(shù)，是目前存儲(chǔ)業(yè)界唯一可行且安全的存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的異步數(shù)據(jù)備份方案并被廣大用戶采用 由于數(shù)據(jù)異步遠(yuǎn)程更新，應(yīng)用程序不必等待遠(yuǎn)程更新的完成，因此遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份的性能的影響通常較小，并且備份磁盤的距離和生產(chǎn)磁盤間的距離理論上沒有限制。只有在當(dāng)傳送中的數(shù)據(jù)在生產(chǎn)磁盤控制器或在 TCA 中還沒有形成數(shù)據(jù)一致組時(shí)生產(chǎn)中心發(fā)生災(zāi)難，這些 “inflight”的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。但 TrueCopy 通過“consistency group”技術(shù)保證災(zāi)難發(fā)生時(shí)已經(jīng)發(fā)送到備份中心的數(shù)據(jù)將保持一致性，因此在系統(tǒng)和應(yīng)用程序重新啟動(dòng)之前，需要恢復(fù)那些 “inflight”丟失的數(shù)據(jù)。所花費(fèi)的時(shí)間和造成的影響取決于客戶的環(huán) 境，例如應(yīng)用程序和設(shè)備配置的復(fù)雜性，更新的完整性等等。 HDS 支持的容災(zāi)通信鏈路協(xié)議為： Fibre Channel、 ESCON、 DWDM、 ATM、E1/E IP、 SONET 等。如果采用 ESCON 通道直連方式，最大的距離可以為43 公里，如果采用光纖通道直連，最大距離為 10 公里 (長波單模光纖 )，如果采用 DWDM，最大的距離可以達(dá)到 100 公里 (上述通信鏈路可以運(yùn)行在同步方式 )。如果在 ATM、 E1/E3 或 IP 鏈路下，采用異步方式，理論上可以達(dá)到無限距離。 容災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，并不 僅僅是建立海量存儲(chǔ)系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程備份，更重要的是容災(zāi)系統(tǒng)的管理制度、應(yīng)急計(jì)劃的制定、容災(zāi)系統(tǒng)的切換演練。只有這樣，才能保證在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，及時(shí)、有序的切換到容災(zāi)系統(tǒng)上運(yùn)行，保證應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。 HDS 擁有既具備 IBM、 HP、 SUN、 Compaq、SGI、 Dell、 Window NT/2020 以及 Linux 等平臺技術(shù)，也具備遠(yuǎn)程災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)專家，向用戶提供全方位的災(zāi)備方案設(shè)計(jì)、技術(shù)咨詢和實(shí)施服務(wù)。 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 14 第 3章 HUS 100 系列 技術(shù) 的技術(shù)優(yōu)勢 統(tǒng)一存儲(chǔ) 伴隨用戶數(shù)據(jù)量的快速增長， 用戶存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型也出現(xiàn)了多樣化的趨勢，塊、文件和對象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求并存，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)需要客戶為這些不同類型的數(shù)據(jù)單獨(dú)采購不同的 SAN、 NAS 以及對象存儲(chǔ)設(shè)備。然而，這樣的建設(shè)思路造成了新的存儲(chǔ)孤島以及低下的資源利用率。 伴隨新的存儲(chǔ)需求，業(yè)界陸續(xù)出現(xiàn)了統(tǒng)一存儲(chǔ)的產(chǎn)品。對于統(tǒng)一存儲(chǔ)的定義，Evaluator Group 在 2020 年 3 月的報(bào)告中給出了一個(gè)定義： Unified Storage is a storage system that provides both file and block access simultaneously. The block access is acplished through use of an interface such as Fibre Channel, SAS, or iSCSI over Ether. The file‐ based access is to a file system on the storage system using either CIFS or NFS over Ether. 統(tǒng)一存儲(chǔ)即能夠同時(shí)提供文件和塊訪問的存儲(chǔ) 系統(tǒng)，塊訪問通過 FC、 SAS、iSCSI 協(xié)議，文件訪問通過以太網(wǎng)的 CIFS 或 NFS 協(xié)議 HDS 在對客戶統(tǒng)一存儲(chǔ)需求的充分調(diào)研基礎(chǔ)之上，提出了以下的 HDS 統(tǒng)一存儲(chǔ)框架結(jié)構(gòu)。 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 15 之所以提出以上的統(tǒng)一存儲(chǔ)框架，因?yàn)?HDS 認(rèn)識到我們的客戶在面臨數(shù)據(jù)的快速增長和統(tǒng)一存儲(chǔ)需求時(shí)面臨的多重挑戰(zhàn)，主要包括： ? 從容應(yīng)對數(shù)據(jù)增長； ? 在數(shù)據(jù)量不斷增長前提下，降低成本； ? 有效控制基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜度； ? 滿足服務(wù)等級要求； 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 16 針對這些挑戰(zhàn)， HUS 提出的解決之道簡述如下： 挑戰(zhàn) 一 : 從容應(yīng)對數(shù)據(jù)增長 用戶需要 面 對 數(shù)據(jù)容量、 應(yīng)用以及虛機(jī)數(shù)量的快速增長 HUS 解決 之道 : ? 超過 2 倍 的容量擴(kuò)展 ? 超過 3 倍 性能提升 ? 卷和文件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)增長 ? 更加快捷的容量和文件系統(tǒng)供應(yīng) 挑戰(zhàn) 二 : 在數(shù)據(jù)量不斷增長前提下，降低成本 面對不斷緊縮的預(yù)算， IT 部門必須提升效率 HUS 解決 之道 : CAPEX 節(jié)省 ? 提升存儲(chǔ)密度和空間利用率 OPEX節(jié)省 ? 通過整合降低 50% 以上的運(yùn)維成本 ? 通過統(tǒng)一存儲(chǔ)管理節(jié)省軟件費(fèi)用、管理時(shí)間和人員培訓(xùn)時(shí)間 ? 降低能耗、制冷和場地需求 ? 對稱活動(dòng)控制器降低部署和維護(hù)的人力、時(shí)間成本 挑戰(zhàn) 三 : 有效控制基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜度 如何將客戶運(yùn)維人員從底層的維護(hù)工作中解放出來 HUS 解決 之道 : ? 基于硬件的控制器自動(dòng)故障切換和負(fù)載均衡技術(shù)簡化部署、管理 ? 自動(dòng)分層和數(shù)據(jù)遷移簡化數(shù)據(jù)生命周期管理和變更需求 ? 更簡化的管理界面和更短的部署時(shí)間 ? 對多種類型數(shù)據(jù)的智能、統(tǒng)一管理 挑戰(zhàn) 四 : 滿足服務(wù)等級要求； 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 17 不滿足服務(wù)等級要求 會(huì) 對企業(yè)造成財(cái)務(wù)或業(yè)務(wù)的損失 HUS 解決 之道 ? 優(yōu)秀而全面的順序和隨機(jī)性能 ? Hitachi 一貫的高可靠性降低企業(yè)的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，減少計(jì)劃內(nèi)、計(jì)劃外停機(jī) ? 與主流應(yīng)用緊密集成與最佳實(shí)踐 ，降低業(yè)務(wù)部署時(shí)間，準(zhǔn)確預(yù)知架構(gòu)承載能力； ? Hitachi Command Director 直觀、實(shí)時(shí)監(jiān)控 SLO 需要指出的是， HUS 的推出是基于 HDS 一貫的理念，即“ one platform for all data” 的有效延伸。依靠 HDS 高端 VSP 平臺，能夠?yàn)榭蛻舸罱ò悩?gòu)陣列的綜合存儲(chǔ)平臺，而在此之上對外提供 SAN、 NAS、 CAS、 VTL 等多種存儲(chǔ)服務(wù)。這樣就為客戶提供了一個(gè)容量高達(dá) 255PB 的統(tǒng)一存儲(chǔ)平臺。而今天的 HUS 統(tǒng)一存儲(chǔ)是將 HDS在 VSP 統(tǒng)一存儲(chǔ)平臺的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)濃縮為一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)產(chǎn) 品，幫助更多的客戶實(shí)現(xiàn)“單一平臺承載所有數(shù)據(jù)”的理念。 HUS 提供的大容量擴(kuò)展、平衡的高性能架構(gòu)以及簡化的面向 SLO 的管理策略使之成為客戶進(jìn)行服務(wù)器虛擬化整合、云架構(gòu)搭建、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的理想平臺。 獨(dú)特的動(dòng)態(tài)虛擬控制器和自動(dòng)負(fù)載均衡 HUS100 存儲(chǔ)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)虛擬控制器（ Dynamic Virtual Controller）技術(shù)延續(xù)了在最早在 AMS2020 存儲(chǔ)系統(tǒng)上引入的對稱雙活控制器技術(shù)。該技術(shù)是中端磁盤陣列的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，徹底改變了原有中端磁盤陣列在雙控制器上割裂式的訪問帶來的以下弊端： ? 所有存儲(chǔ)里可用的 LU 都必須手工分配主控制器和 Ownership，另一個(gè)控制器對這個(gè) LU 只能“袖手旁觀”，只有主控制器故障時(shí)起到備份作用。這一方面難以做到真正的負(fù)載均衡，另一方面在主控制器故障切換到備份控制器時(shí)有訪問的中斷，至少幾秒到幾十秒，很可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的宕機(jī)； ? 由于所有的 LU 都已經(jīng)手工分配給各自的主控制器，當(dāng)大數(shù)據(jù)量訪問到來秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 18 時(shí)，每個(gè)控制器只能“各自為戰(zhàn)”的處理各自管理的 LU，而手工分配很難做到真正的均衡，總會(huì)造成“忙的忙死，閑的閑死”無法調(diào)度的局面，這才是中端存儲(chǔ)區(qū)別于高端存儲(chǔ)技術(shù)的最大問題； ? 由于控制器的割裂，造 成主機(jī)端雙 HBA 的割裂，實(shí)際每個(gè) HBA 卡只能訪問一個(gè)控制器，無法真正發(fā)揮服務(wù)器多路經(jīng)負(fù)載均衡軟件的作用； ? 同時(shí)，由于雙控制器上割裂式的訪問，無法實(shí)現(xiàn)在線控制器微碼升級。 HUS100 存儲(chǔ)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)虛擬控制器架構(gòu)解決了所有這些問題，前端訪問單HBA 卡的任意接入都可以訪問雙控制器管理的所有 LU，無須手工設(shè)置 LU 綁定主控制器，雙 HBA 卡可以通過 2 個(gè)控制器的前端路徑訪問同一個(gè) LU；后端訪問也實(shí)現(xiàn)了 LU 在控制器分配的自均衡，當(dāng)一個(gè)控制器繁忙時(shí)，存儲(chǔ)智能系統(tǒng)會(huì)將它所管理的某些 LU 自動(dòng)分配個(gè)另一個(gè)空閑的控制器來處 理。中端存儲(chǔ)的 LU 處理再也無須人為干預(yù)、手工分配了。 前端的自均衡路徑分配 通過二個(gè)控制器之間的 高速鏈路， HUS 的雙控制器實(shí)現(xiàn)了真正的通訊和對稱均衡，在前端接入上，服務(wù)器的 2 個(gè)或更多 HBA 卡不再是割裂的控制器訪問，每個(gè) HBA 卡都可以通過雙控制器的前端接口訪問到它們?nèi)我夂蠖怂芾淼?LU，實(shí)現(xiàn)真正的 Any to Any，同時(shí)帶來了雙收益： ? 2 個(gè)或更多的 HBA 卡與雙控制器前端接口所連接的物理通路實(shí)現(xiàn)了真正的路徑間負(fù)載均衡； ? 1 個(gè) HBA 與 1 個(gè)控制器前端接口所連接的物理通路可以訪問雙控制器所管理的所有 LU 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 19 這樣的前端自均衡處理和 Any to Any 的前后端貫穿徹底改變了中端存儲(chǔ)原有的雙控割裂式訪問的各種弊端，是具有真正的劃時(shí)代意義的技術(shù)。 后端的自均衡 LUN 調(diào)整 在前后端實(shí)現(xiàn)了 Any to Any 的訪問同時(shí)， HUS 還進(jìn)行了更深層次的后端處理自均衡設(shè)計(jì)： 在原有的控制器管理 LU 的格局下，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器所管理的資源，即當(dāng)控制器的 CPU壓力不均衡時(shí)，可進(jìn)行 LUN一級的自動(dòng)調(diào)整來保證性能的優(yōu)化，某一個(gè)控制器非常繁忙時(shí)， HUS 系統(tǒng)會(huì)將其處理的一些 LU 調(diào)整到另一個(gè)空閑的控制器處 理，從而達(dá)到二個(gè)控制器負(fù)載的最佳平衡。如下圖： 秦皇島市中心 醫(yī)院雙活存儲(chǔ)解決方案 20 X e o n 2 c o r e1 . 7 3 H z3 . 5 G B R A MR A I D P r o c e s s o r( D C T L )3 . 2 G B / s8 G B o r 1 6 G B D D R 3 C a c h eC o n t r o l l e r M o d u l e10.6 GB/sN V R A MP C H M n g tX e o n 2 c o r e1 . 7 3 H z3 . 5 G B R A MR A I D P r o c e s s o r( D C T L )3 . 2 G B / s8 G B o r 1 6 G B D D R 3 C a c h eC o n t r o l l e r M o d u l e10.6 GB/sN V R A MP C HM n g tH i t a c h i