安徽移動：云存儲下的容災建設(shè)

關(guān)于云計算的討論在持續(xù)升溫，越來越多的以運營商為代表的企業(yè)開始對云計算進行研究和部署。然而，在云存儲環(huán)境中存在著大量的異構(gòu)環(huán)境，而傳統(tǒng)容災技術(shù)以同構(gòu)存儲為主，無法在異構(gòu)環(huán)境中實現(xiàn)容災保護。中國移動安徽公司（以下簡稱安徽移動）就對云存儲環(huán)境下的異構(gòu)存儲容災進行了探索。

建設(shè)獨立、開放的容災系統(tǒng)

容災系統(tǒng)的獨立性和開放性，對于安徽移動現(xiàn)在以及將來保持系統(tǒng)平臺和存儲平臺的靈活性都至關(guān)重要。一個好的容災系統(tǒng)不僅能夠滿足企業(yè)目前的容災需要，而且還能夠為將來的數(shù)據(jù)平臺選擇提供更大的靈活性。

容災系統(tǒng)的獨立性、開放性表現(xiàn)在以下幾方面：可以支持用戶現(xiàn)有的服務器平臺以及將來可能選擇的主流服務器平臺，可以支持用戶現(xiàn)有的存儲平臺以及將來可能選擇的主流存儲平臺。對于安徽移動而言，各業(yè)務系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)涉及多種主要的存儲平臺，這就要求容災方案能夠全面支持用戶現(xiàn)有的以及將來可能采用的各種存儲平臺。

賽門鐵克公司提供的容災解決方案，能夠全面支持主流的服務器和存儲平臺，特別是存儲平臺，賽門鐵克的容災解決方案可以幫助用戶實現(xiàn)存儲平臺的無關(guān)性，這為用戶將來部署新系統(tǒng)提供了更大的選擇空間。

用戶系統(tǒng)環(huán)境現(xiàn)狀

安徽移動從BOSS 3.0上線開始，就利用云存儲技術(shù)對原有的存儲系統(tǒng)進行了改造，通過虛擬化技術(shù)、云計算技術(shù)實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下的統(tǒng)一管理，使應用逐步擺脫對硬件基礎(chǔ)架構(gòu)的依賴。在原有的Sun主機、EMC存儲的基礎(chǔ)上，安徽移動逐步引入其他品牌的主機和存儲設(shè)備（包括惠普、IBM、富士通的主機，惠普、Sun、HDS等品牌的存儲產(chǎn)品），從而有效降低了硬件的采購成本。

安徽移動使用的存儲虛擬化技術(shù)是通過部署在主機上的Symantec Storage Foundation軟件，經(jīng)過虛擬化的存儲空間，可以跨越多個異構(gòu)的磁盤陣列。這種虛擬化功能通常由主機操作系統(tǒng)下的邏輯卷管理軟件來實現(xiàn)，其最大優(yōu)點是穩(wěn)定、開放，并可實現(xiàn)在線管理。Storage Foundation的核心包含一個卷管理器（VxVM）和其上的文件系統(tǒng)（VxFS）。

VxVM增強了對磁盤驅(qū)動器和LUN的管理。獨立的多路徑軟件（DMP）能夠屏蔽不同存儲設(shè)備間的差異，從而確保數(shù)據(jù)能在異構(gòu)存儲間在線移動。VxVM統(tǒng)一了不同主機環(huán)境下卷的組織格式，確保數(shù)據(jù)能夠在不同主機系統(tǒng)間靈活遷移。

遠距離跨磁盤陣列鏡像

安徽移動原有的容災系統(tǒng)采用傳統(tǒng)硬件復制技術(shù)，對硬件平臺有很強的依賴性，生產(chǎn)站點和容災站點必須使用相同品牌的存儲設(shè)備。改用存儲虛擬化方案后，安徽移動的容災系統(tǒng)突破了硬件的限制。

利用Storage Foundation軟件和SAN網(wǎng)絡的遠距離連接能力，安徽移動可以實現(xiàn)生產(chǎn)中心與容災中心之間遠距離的跨磁盤陣列的鏡像，從而提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性。

當生產(chǎn)中心的磁盤系統(tǒng)發(fā)生故障或災難時，由于同城容災中心的磁盤是生產(chǎn)中心磁盤系統(tǒng)的鏡像，操作系統(tǒng)會自動隔離生產(chǎn)中心的磁盤，轉(zhuǎn)而對容災中心的數(shù)據(jù)進行訪問。業(yè)務系統(tǒng)可以通過城域SAN網(wǎng)絡直接訪問災備中心磁盤系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，而不會影響生產(chǎn)中心的業(yè)務系統(tǒng)。也就是說，生產(chǎn)中心磁盤系統(tǒng)的災難對業(yè)務系統(tǒng)是透明的，應用和數(shù)據(jù)庫不會因為生產(chǎn)中心磁盤系統(tǒng)的故障而停止。更重要的是，應用和數(shù)據(jù)庫不會因為災難而中止，從而避免了發(fā)生數(shù)據(jù)損壞的可能性。

生產(chǎn)中心磁盤系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，用戶只要更換損壞的磁盤系統(tǒng)，然后利用Volume Manager重新生成鏡像即可。重新生成鏡像的過程，實際上就是將數(shù)據(jù)從災備中心的磁盤系統(tǒng)中復制到生產(chǎn)中心磁盤系統(tǒng)中的過程。值得注意的是，整個容災過程對應用是完全透明的，不需要也不會中斷業(yè)務系統(tǒng)的正常運行。這是采用基于磁盤系統(tǒng)的復制技術(shù)構(gòu)建的容災系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。

利用傳統(tǒng)磁盤系統(tǒng)復制技術(shù)構(gòu)建容災系統(tǒng)需要付出額外的代價，主要包括以下幾方面：生產(chǎn)磁盤系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會造成應用系統(tǒng)宕機；生產(chǎn)磁盤系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)系統(tǒng)切換到災備系統(tǒng)需要較長時間；生產(chǎn)磁盤系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，磁盤系統(tǒng)的切換過程很復雜，需要專家支持；需要支付額外的費用。

Storage Foundation軟件不僅可以利用鏡像實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)容災，而且具有鏡像斷裂后的快速同步功能。在需要遠程連接的物理環(huán)境中，遠程鏈路相對本地連接更容易受損，也更容易引起鏡像斷裂，因此鏡像斷裂后的快速同步功能就顯得非常重要。Storage Foundation軟件可以提供Fast Mirror Resync功能，方便實現(xiàn)增量數(shù)據(jù)的快速同步。

集群軟件異地切換

在上述容災方案中，生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過SAN環(huán)境中的跨陣列鏡像功能得到了很好的保護。在生產(chǎn)端服務器上部署集群軟件，在本地進行切換，保障了應用的連續(xù)性。不過這樣的容災方案還不夠完善，當生產(chǎn)機房出現(xiàn)災害時，用戶又應如何保障整個業(yè)務的連續(xù)性？

用戶需要在容災端部署服務器，并在安裝和生產(chǎn)端同樣部署存儲管理軟件及集群軟件。在生產(chǎn)端發(fā)生災害時，上述方案不僅能夠保護生產(chǎn)端的數(shù)據(jù)，而且能將生產(chǎn)端的應用切換到容災端，使用戶能夠持續(xù)訪問應用，保障業(yè)務的連續(xù)性，這也是傳統(tǒng)硬件容災方案所無法實現(xiàn)的。

容災系統(tǒng)應用效果顯著

安徽移動在BOSS 3.0上線時就對容災系統(tǒng)進行了改進，不僅實施了同構(gòu)環(huán)境下的鏡像容災，而且在結(jié)算數(shù)據(jù)庫和BI數(shù)據(jù)庫中進行了異構(gòu)存儲容災的探索。生產(chǎn)中心采用的存儲設(shè)備為HP XP，容災中心采用EMC存儲。新的容災系統(tǒng)上線運行后，完全能夠滿足應用的需求。

在BOSS的核心系統(tǒng)中，安徽移動也使用了異構(gòu)容災方案。在重要性僅次于CRM的中心資源庫中，原本計劃生產(chǎn)端和容災端都使用Sun主機加EMC存儲的方案。在系統(tǒng)上線前兩周，CRM系統(tǒng)要求緊急擴容，但是現(xiàn)有的存儲設(shè)備容量不足。因此，安徽移動迅速將系統(tǒng)遷移至Sun主機+惠普存儲（生產(chǎn)）+Sun存儲（容災）的平臺，并使用基于Storage Foundation的鏡像容災和快照技術(shù)，將存儲資源池化，既提高了資源的利用率，又避免了硬件的鎖定。

與此同時，安徽移動新上線的容災系統(tǒng)，除了能實現(xiàn)容災功能以外，還能提供如下三種功能。

跨存儲的快照

安徽移動原來使用的快照技術(shù)只適用于同構(gòu)存儲環(huán)境。在使用Storage Foundation后，快照技術(shù)不受存儲硬件的限制，能以卷為單位進行數(shù)據(jù)快照和復制，比以LUN為單位的復制更加靈活，性能也絲毫不遜色。

異構(gòu)存儲數(shù)據(jù)的在線遷移

跨異構(gòu)陣列的鏡像，可以在線遷移生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而避免應用中止。

實現(xiàn)存儲集中統(tǒng)一管理

以往的存儲管理、集群管理都是以主機為出發(fā)點，無法兼顧整個數(shù)據(jù)的存儲、容災及集群的使用情況。在使用Storage Foundation后，安徽移動可以通過一個管理平臺VOM，了解異構(gòu)環(huán)境中存儲設(shè)備的使用情況以及容災狀態(tài)。統(tǒng)一存儲管理平臺的使用改變了安徽移動的運維習慣，有效提高了運維的效率。

Storage Foundation降低容災投資

總而言之，Storage Foundation容災方案給企業(yè)用戶帶來了很多價值?；赟torage Foundation的容災方案減少了用戶對硬件環(huán)境的依賴，從而有效降低了容災的投資。如果采用傳統(tǒng)的硬件容災方案，生產(chǎn)中心與容災中心的存儲設(shè)備必須完全相同。如果采用賽門鐵克的存儲管理軟件，可以徹底改變這種狀況。賽門鐵克存儲管理軟件支持異構(gòu)環(huán)境，不僅為用戶提供了選擇硬件設(shè)備的靈活性，而且降低了用戶的投資。

如果采用傳統(tǒng)硬件容災方案，用戶必須單獨購買復制軟件；如果采用基于Storage Foundation的容災方案，用戶不必再單獨購買復制軟件。大多數(shù)主機存儲管理軟件，在回收存儲空間或進行條帶化處理時，通常會造成應用中斷。

賽門鐵克存儲管理軟件具有強大的在線操作功能，保障了業(yè)務的連續(xù)性?；赟torage Foundation的容災方案具有強大的在線管理功能，可以減少計劃內(nèi)停機時間。

如果采用基于Storage Foundation的容災方案，用戶不必再單獨購買硬件廠商提供的動態(tài)多路徑軟件。賽門鐵克存儲管理軟件內(nèi)嵌免費的DMP動態(tài)多路徑管理功能，可以支持不同廠商的存儲設(shè)備，從而避免在同一主機上安裝多種動態(tài)多路徑軟件時可能引起的沖突。

基于Storage Foundation的容災方案不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)級容災，而且支持應用級容災。采用傳統(tǒng)的硬件容災方案，需要人工進行切換，因此會造成應用的中斷。

基于Storage Foundation的容災方案可以應對任意的存儲故障，避免應用中斷，同時還可以支持異構(gòu)存儲環(huán)境，實現(xiàn)快速恢復，與VCS集群軟件配合，還能實現(xiàn)應用級的切換，保障業(yè)務連續(xù)性。