双活是关键业务容灾的首选方案，然而目前我们看到的数据中心双活方案基本上都是基于SAN块存储，主要的原因是SAN存储的性能、时延容易满足要应用要求，如数据库、ERP、SAP等等，所以SAN双活方案应用比较广泛、支持SAN存储的双活方案厂商比较多；但是技术永远不是问题，NetApp的FAS和IBM 的GPFS却具备NAS双活方案的能力，主要的原因是很多数据库，如OracleRAC和IBM PureScale支持数据库直接部署在NAS之上。双活方案是灾备要求中级别要求最高的方案，所以双活方案的部署对应用、网络、存储、虚拟化等是有一些基本的要求。

一、NAS双活的相关概念

租户：

租户是指在一套物理存储系统中创建多个虚拟存储系统，让多个租户既能共享相同的存储硬件资源，又不影响相互的数据安全性和隐私。借助租户特性，可以在多协议统一存储架构中实现更加灵活、更易于管理、部署成本更低的共享存储。

双活租户Pair：

双活租户Pair是指本端存储系统的租户和远端存储系统的租户之间的双活关系，双活仲裁以双活租户Pair为单位。在双活发生故障时，确保该Pair中租户下的所有文件系统的仲裁结果均保持一致，并保证文件系统运行所依赖的环境在两个租户之间保持一致。

逻辑端口：

逻辑端口的创建基于物理以太网端口、绑定端口或VLAN，主要用于文件业务的运行。

本端文件系统、远端文件系统：

在双活中，本端数据中心的存储设备中的文件系统称为本端文件系统，远端数据中心的存储设备中的文件系统称为远端文件系统，两者是相互的。

双写：

将应用服务器的I/O请求同步写入本端和远端文件系统的过程。

DCL（Data Change Log）：

记录二个数据中心的存储系统的数据变更日志。

仲裁服务器：

当NAS双活的两端存储设备间出现心跳中断时，仲裁服务器可以决定该由哪一站点继续为主机业务提供服务，从而最大程度提高主机业务的连续性。

双活域：

双活域由本端存储设备、远端存储设备和仲裁服务器组成，通过双活域，应用服务器可以实现跨站点的数据访问，配置双活Pair前，需要配置双活域，每个双活Pair必须创建在双活域当中。

NAS 双活Pair：

NAS双活Pair是指本端文件系统和远端文件系统之间的双活关系。在配置双活时，本端存储系统的一个本端文件系统和远端存储系统的一个远端文件系统构成一个Pair。通过查看Pair运行状态，可以及时地根据状态取值对双活进行同步、暂停等操作，并在操作结束后根据NAS双活Pair的状态判断操作是否成功。

二、真伪双活

所谓的真双活（ActiveAtive）和伪双活（ActivePassive），很多厂商讲的真双活就是两个数据中心存储上的一对镜像LUN设备，可以同时在两个数据中心接收来自一个集群应用的读写IO，数据的一致性需要存储双活集群和应用集群来保证。实际上这跟存储和应用类型关系很大，要求存储双活和应用双活都支持真双活才有意义。如果存储支持真双活，而应用是VMware（并非Active Active集群），那整个方案也只能是Active Passive模式。

三、双活的相关技术要求

（1）双活方案对距离要求，由于双活数据采用双写机制保障数据强一致性，所以一般应用可接受的距离是同城100-300KM之间，虽然应用对IO延时和超时可以设置，但是我们还得考虑用户体验。数据同步链路一般采用FC交换机级联，当两数据中心直线距离大于30KM以后，需要DWDM波分等设备来对光信号进行中继，色散补偿。一般DWDM波分设备最大支持3000KM距离。

（2）双活方案对网络要求，网络时延、带宽、误码率都会影响双活方案。由于两个数据中心数据实时复制，所以链路网络带宽必须高于高峰IO访问时的带宽；网络时延会影响整个应用系统业务响应；误码率会影响网络的利用率，误码率越高就意味着数据需要被重传，从而形象整个网络。

（3）双活方案对性能要求，双活应该无疑对性能是有很高要求的，所以要求两个数据中心的存储、服务器等系统都应该是对等的，否则任何一方如果成为性能瓶颈都将影响另外数据中心。在网关双活方案中，还有考虑网关不要成为性能瓶颈。

四、技术选型

（1）免网关设计： 无需额外部署虚拟化网关设备，由两套独立的存储阵列同时提供两个实时一致的数据副本供业务主机读写访问，可以有效的隔离单存储系统的故障扩散，任意一副本故障都不影响业务的连续运行。相较于网关双活，免网关双活架构简单，与存储增值特性良好兼容，减少了网关故障点，提高了方案可靠性，I/O响应速度更快，无需经过网关设备转发，减少网关转发时延，显著降低双活组网复杂度，便于维护。

（2）免NAS网关： 不需要在SAN设备上再叠加额外NAS网关，并通过阵列本身特性在业务层面同时实现块与文件的双活，降低业务部署复杂度并有效减少I/O路径故障点，提升系统可靠性。

（3）一体化双活： 既支持文件数据服务，也支持块数据服务，能够以NFS文件系统和SAN块存储两种方式提供双活功能。SAN与NAS共用一套仲裁，能够确保两个站点间链路故障时，文件存储和块存储由同一站点提供服务，保障仲裁一致性。

（4）AA双活架构： 两个数据中心提供强一致性的数据镜像副本，可以同时为上层应用提供相同业务数据，实现业务负载均衡。当一个数据中心故障时，业务自动切换到另一个数据中心，数据零丢失，业务零中断。相较于Active-Passive方案，Active-Active双活方案可充分利用计算资源，有效减少阵列间通信，缩短I/O路径，从而获得更高的访问性能和更快的故障切换速度。

（5）仲裁机制： 同时具有静态优先级模式和仲裁服务器模式两种故障仲裁机制，这样才能覆盖所有灾难场景，才是完整的双活仲裁解决方案。支持按照双活Pair或双活一致性组为单位进行仲裁，当多个Pair提供的业务相互依赖时，用户需要把这些双活Pair配置为一个双活一致性组，仲裁完成后，一个双活一致性组只会在其中一套存储阵列继续提供服务。

五、华为存储介绍

OceanStor 5000存储系统支持的数据保护方式包括：

一、备份： 各种业务每时每刻都会产生大量数据。如果业务数据丢失，将带来极大的损失。因此所有企业都会定期备份重要的业务数据，防止严重灾难造成业务数据丢失。常见的备份技术包括：

（1）快照：迅速在本地生成源LUN在某个时间点上虚拟的数据副本，数据副本生成之后立即可用，并且对副本的读写操作不会影响源LUN的数据。

（2）克隆：可在本地为源LUN建立一份某时刻的完整拷贝，即把数据从源LUN拷贝到本地的从LUN中。拷贝完成后，可分裂源LUN和从LUN。分裂后，对从LUN的读写操作不会影响源LUN上的数据。

（3）LUN拷贝：能够在块级别上将源LUN的数据复制到目标LUN。LUN拷贝可以在存储系统内运行或者存储系统之间（支持异构存储系统）运行。

（4）卷镜像：对数据进行实时备份，能够在数据源出现故障时，自动切换到数据副本，保障数据的安全性和业务的连续性。

二、双活： 能够实时地进行存储系统之间数据同步复制，业务运行状态监控和故障切换。保证在线实现跨数据中心的业务切换，以及业务负载分担。

三、容灾： 对于某些即使在毁灭性灾难情况下也必须持续运行的业务，需要采用容灾技术。容灾技术涉及存储系统、应用服务器、应用软件和人员支持等多个方面。在存储系统层面，容灾技术是指实时的数据备份，主要使用远程复制技术。远程复制技术能够在两个或多个站点实时维护多个数据副本，利用长距离来避免灾难发生时的数据丢失，为在其他站点恢复业务做好数据准备。

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