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1、证券行业存储双活解决方案目 录1 摘要12 背景描述12.1背景12.2某证券存储平台现状13解决方案33.1SVC Hyperswap技术介绍33.2SVC HyperSwap方案验证83.3SVC升级扩容主要步骤83.3.1准备工作104SVC HyperSwap实施方案154.1SVC规划154.1.1网络配置154.1.2存储池规划设计154.1.3光纤交换机规划设计174.2SVC HyperSwap Topology规划184.2.1sites配置184.2.2nodes配置194.2.3topology模式配置194.2.4quorum配置194.3SVC Hyper Swap配
2、置194.3.1SVC初始化后配置194.3.2磁盘划分步骤304.3.3创建主机映射314.3.4创建HyperSwap卷并映射给主机324.3.5配置完成后页面如下375紧急预案406升级扩容后事宜417注意事项428总结42I1 摘要本文通过某证券公司的存储整合和存储双活技术的方案设计和实施过程，详细的阐述了IBMSVC的Hyperswap双活技术的概念、原理、设计及实施的全过程，对于从事本行业的技术人员，具有很好的参考价值。关键字：存储 虚拟化 双活 IBM SVC Hyperswap2 背景描述422.1 背景由于全球海啸、龙卷风、地震等自然灾害，以及恐怖主义、网络攻击等的不断升级，
3、企业对业务连续性管理的要求越来越高！如何通过灾备保证系统安全及业务连续性成为企业关注的重点，而双活数据中心则是热门的解决方案。真正的双活，要在数据中心的从上到下各个层面，都要实现双活。存储、服务器、网络、数据库、应用，各层面都要有双活的设计，这样才能真正意义上实现数据中心层面的双活。2.2 某证券存储平台现状某证券公司存储平台前期项目通过SVC存储虚拟化网关已进行了池化整合。除老综合业务系统IBMESS800由于太老（微码不兼容）无法接入，其他存储均通过SVC进行管理。SVC存储虚拟化之后提高了 存储可用性、可维护性，但随着而来SVC虚拟化平台也成为了整个存储平台的关键节点。为解决当前存在的痛
4、点问题，本项目计划通过增加SVC节点并实施SVC HyperSwap技术来提高虚拟化平台的高可用性。现有主机系统存储平台连接示意图如下：现有SVC型号为2145-CG8，微码版本为7.1.0.5。SVC两个节点组成一个I/O GROUP的集群。计划新增两个SVC节点，与现有两个节点组成HyperSwap双活架构，在线将现有环境转换为双活架构。在SVC HyperSwap架构中，对于vdisk来说，系统自动在内部通过同步复制技术将数据镜像为两份，因此任意节点故障或整个I/O Group的故障，系统会自动完成切换，切换时间小于10-60秒。改造完成后，提高了虚拟化平台的高可用性；同时，新节点的加入
5、提升了I/O访问性能，并支持未来接入更多的主机和后端存储。3 解决方案3.1 SVC Hyperswap技术介绍说到HyperSwap技术，在没有SVC存储虚拟化方案之前，HyperSwap技术主要用于IBM高端DS8000 系列存储当中，达到应用和存储的高可用和双活需求。由于DS8000系列存储成本高昂，主要适用于核心类或者关键类应用的跨站点双活需求。在整体性的双活数据中心规划和建设中，中端和虚拟化平台缺乏双活功能支持，更别谈异构存储的跨中心双活建设。IBM中端和虚拟化平台产品自7.5版本后，在SVC和V7000上都可以支持HyperSwap技术了，中端存储的地位瞬间提升了一个档次。SVC和
6、V7000不仅可虚拟化异构各类中端存储，在结合HyperSwap功能后，可以实现跨中心的双活高可用了。那么究竟SVC HyperSwap是什么技术？先来看看下面这张官方架构图：从图中可以看到的是，HyperSwap架构概览：SVC采用了hyperswap的拓扑架构时，最少需要两个I/O Group。同一I/O Group的两个节点属于同一个站点。在HyperSwap架构中，对外提供服务的vdisk，在内部通过同步复制技术使数据实时的镜像到每个站点管理的内部VDISK上。前端主机映射了四个SVC节点，可以并发访问四个SVC节点。存储路径更多了， 冗余性更高了。性能变化：SVC HyperSwap
7、利用了更多的资源（包括SVC节点，线路和SAN交换机端口等），每个站点均含有完全独立的SVC读写缓存，一个站点失效，另一站点也能提供完全的性能。相对于传统的拉伸集群架构单节点故障时写缓存被禁用的模式，HyperSwap架构中的站点故障，不会出现写缓存被DISABLE情况，两个站 点的读写缓存是独立的两套，这点对性能的影响特别重要。另外一个主要不同点是，SVC HyperSwap有了Volume Groups这样概念，它能够将多个VDISK组合， 共同保持高可用和数据的一致性，这对于需要映射多个VDISK的主机来说会有很大帮助，假设以下场景（主机映射多个VDISK）：如果主机的多个VDISK没有
8、配置Volume Groups，主机将很大可能无法通过站点2的数据恢复业务，因为站点2的多个VDISK正在被同步，尚未同步完成，它们的数据并不在同一时间点，挂在起来无法使用， 那么这样的话只能寄希望于某个站点的数据时一致的。在传统架构下，如果发现以下场景，会导致数据不可用。1站点2失效。2应用仍然从站点1进行读写，只在站点1进行数据更新。3站点2恢复。4站点1的VDISK开始同步至站点2的VDISK5站点1在VDISK同步时突然失效。但是如果主机的多个VDISK配置成Volume Groups，发生级联式故障，导致双站点数据都无法访问时，HyperSwap微码可通过故障发生时产生的快照，确保两
9、个站点的数据都是可恢复到故障发生时的状态，主机是能通过站点2的数据进行恢复访问的。虽然数据尚未同步完成，但多个VDISK间的数据一致性是可以保证的，仍然属于可用状态，只不过在双站点故障的极端场景下，会出现部分数据不可恢复的情况。总的来说，一个hyperswap卷是由以下几个部分组成：1对外提供访问的是一个VDISK，内部由两个实时同步的VDISK组成，同时辅以两个做快照的VDISK，一共由4个VDISK组成。快照的VDISK默认是瘦供给模式。VDISK支持任意一种SVC支持的格式（可以是THICK/THIN/COMPRESSED,也可以被加密）。21个ACTIVE-ACTIVE的REMOTE
10、COPY RELATIONSHIP（系统自己控制）。34个FLASH COPY MAPPINGS（FOR CHANGE VOLUME）（系统自己控制）。4额外的ACCESS IOGROUP（方便IO GROUP FAILOVER）。另外，在HyperSwap的卷复制ACTIVE-ACTIVE关系中，我们可以看到依然存在MASTER或者AUX的 标签，对于主机来说，两个站点的其中一个I/O Group的VDISK是作为PRIMARY，提供读写，所有读写请求必须经过该I/O Group，然而HyperSwap会自动决定是本站点的I/O Group的VDISK作为PRIMARY，还是当时承担I/O流
11、量的I/O Group的VDISK作为PRIMARY。在首次创建HyperSwap卷和初始化后，被标签为MASTER的VDISK作为PRIMARY，但是如果连续10 分钟以上主要I/O流量是被AUX的VDISK承担，那么系统将会转换这种MASTER和AUX的关系，从这点上也可以看出与SVC Stretched cluster的不同，虽然SVC节点一样被赋予站点属性，但SVC Hyp在另一站点仍然活动时，不局限于只从本地站点读写，它会考量最优存储访问I/O流量，从而保持整个过程中主机存储读写性能。另外需要注意的是I/O流量是指扇区的数量而不是I/O数量，并且需要连续10分钟75%以上，这样可以避
12、免频繁的主从切换。上面讲了这么多，那么SVC HyperSwap的读写I/O又是如何流转的呢？ 读I/O见下图：可以看到，每个站点第一次HyperSwp初始化后，先各自从各自站点的SVC节点读操作，绿色线为读 操作I/O流转。写I/O见下图：可以看到，图中显示为站点1的主机一次写I/O全过程：1主机向本站点1的其中一个SVC节点发送写I/O请求。2该SVC节点2将写I/O写入缓存，并回复主机响应。3该SVC节点2将写I/O写入节点1缓存，并同时发送写I/O至站点2的节点3和节点4。4SVC节点1、3、4回复节点2的响应。5两个站点的SVC节点分别将缓存写入各自站点的存储当中。3.2 SVC H
13、yperSwap方案验证新增SVC型号为2145-DH8，微码版本为7.5.0.1。扩容SVC集群变成四个节点后要达到提高可用性及 同时提高部分性能的要求，则需采用SVC Hyper Swap集群模式构建。普通的拉伸集群只在同一个I/O组的两个节点间确保高可用性，无法跨I/O组确保高可用性，意味着如果一个I/O组的两个节点同时故障的华， 挂在这个I/O组上的卷将无法提供存储服务，也无法在I/O组故障的情况下切换到别的I/O组。通过实验室 的两台2145-CF8与新增两台2145-DH8构建的HyperSwap集群环境验证测试，采用SVC的HyperSwap集 群模式可确保SVC集群高可用性，具
14、体验证内容如下：1同一个I/O组的节点故障后自动切换，切换时间小于10秒。2不同I/O组间，在一个I/O组的两个节点都故障的情况下自动切换，切换时间约20秒。3四个节点的三个节点故障情况下仍可用。4四个节点任意两个节点正常的情况，集群可以启动。3.3 SVC升级扩容主要步骤1将生产SVC集群升级到次新微码7.7.1.6，同时确保新节点微码也是7.7.1.6.。2调整SAN网络ZONE配置，增加集群zone成员，并增加主机到新SVC节点，后端存储到新SVC节点的zone。3将新SVC加入老SVC集群。4映射V7000、F900新增存储到SVC集群存储分别构建存储资源池v7K_a_pool1，v7K_b_pool1， FS900B_pool。5修改SVC集群架构为Hpyer swap架构，修改存储池属性V7000a_pool1(SITE1)，V7000b_(SITE2), F900A_pool(SITE1)，F900B_pool(SITE2)。6在线将普通卷转换为HyperSwap卷。7主机端cfgmgr扫描设备路径新增，lspath、pcmpath query devcie确认磁盘多路径已包含到新SVC 节点的路径。SVC升级扩容后存储平台逻辑架构：上图为构建某证券公司存储平台的主要设备，也是
