图2.72-1
2.8 SAN远距离扩展容灾设计
根据本次GEDC项目要求,需要考虑未来本中心将会作为沈北数据中心的灾备中心的需求,我方在本节阐述SAN网络在同城远距离扩展容灾方案。
2.8.1业务连续性解决方案
跨地域延伸存储网络的最通常的理由是为了万一发生本地灾难时保护关键业务数据1并提供对应用于服务的近连续性的访问。设计一个远程连接解决方案涉及很多考虑因素。企业必须对数据进行分类以便于用来决定各业务操作的重要性,备份频率及发生故障时的恢复时间。
在设计过程中的两个重要的概念为:恢复点目标(RPO)和恢复时间目标(RTO)。 ? 最高级别:要求最苛刻,要求最短的RTO和最小的RPO,需要在两站点或应用集群间做高
速同步或近同步的复制以便于服务在灾难发生后能立即恢复。
? 中等级别:RTO从几分钟到几小时之间,两站点间需要高速的数据复制,可以是同步,
也可以是异步。
? 较低级别:对于非关键应用的数据在灾难发生后可以通过磁带方式进行恢复,RTO最大。 ? 其他的一些技术如持续数据保护(CDP)能被用于适当的RPO及RTO的场景。
2.8.2光纤线路
有两种基本类型的光纤线:多模光纤(MMF)和单模光纤(SMF)。多模光纤直径较大,有50 μm 或 62.5μm(后者通常用于FDDI)并通过波导传载多种光的模式,多模光纤比单模的便宜得多,但它的特性决定了它不适合太远距离,也就能达到几百米远,因此多模光纤通常用于
短距离连接并且通常是在同一数据中心内部做SAN设备间的互联。单模光纤直径较小,为9μm,仅能通过波导传载单一模式的光,在远距离传输中更好的保持了每个光脉冲的精度并导致较低的衰减。单模光纤总是用于光网络的长距离延展甚至经常用于同一数据中心内部FICON的安装中。下表列出了不同类型光纤的可操作距离。
有多种类型的单模光纤,每一种都有各自不同的特性,因此当部署一个SAN延展解决方案时要充分考虑这些因素。非色散位移光纤(NDSF)是最老的光纤类型,在1310nm波长下被优化,但在1550nm波长范围的性能很差,限制了最大传输率及最大传输距离。为了解决这一问题,引入了色散位移光纤(DSF),DSF在1550nm波长得到优化,但当部署在密集波分复用(DWDM)环境时又引入了另外的问题。而最近的单模光纤类型----非零色散位移光纤(NZ-DSF),在新的部署环境中则解决了之前2类光纤的所面临的问题。因此应选择9um非零色散位移光纤作为DR实施时使用。
2.8.3远程连接选择
FC SANs能以不同方式在长距离光网络上延展。以下任一种技术都能提供切实可行的长距离连接解决方案,但要选择适合的方案取决于多种因素------包括技术,成本或是可扩展性的需求。
暗光纤通常是指已经铺好但未被使用的光纤线,对于远距离延展SANs是最简单但并不是最节省成本或可扩展的方法。即用长波SFP光收发器将FC交换机之间用暗光纤直连。Brocade的Extended Fabrics选件的license能提供额外的buffer credits用于长距离E_Ports以保持远距离时FC性能。Brocade及其合作伙伴对于不同距离,已列出全部测试过合格的光收发器。
另外,一项更广泛的部件挑选已经通过Brocade Data Centre Ready Program被认证。
通过暗光纤直连FC交换机需要使用长波SFP的光收发器。也有必要在FOS中添加Extended Fabric的license以在远距离E_Ports端口上分配足量的buffers。另外在可能需要多个E_Ports的地方,有必要把他们分散到不同的port groups里以最大化可用的buffer credits数量。如果适当,为适当的距离配置Brocade Extended Fabrics.下面的例子显示交换机上的1/0端口是怎样配置作为LS Extended Fabrics模式和支持100km远的:
Switch> portCfgLongDistance 1/0 LS 1 100
密集波分复用(DWDM) 常用于要求高速大容量的网络及远距离传输。DWDM适用于大企业
及租借波长给客户的服务提供商。大多数DWDM设备厂商都支持32,64或更多的通道建立在同一对光纤上,当然这对光纤的每一条的速率都能达到10 Gbit/sec或更多。而节点之间的距离一般都能扩展到100km或更远。DWDM设备一般能配置用来提供一种路径保护方案以免链路失败或是用在一个同样能提供保护的环路拓扑当中。从运行路径到受保护路径之间的交换典型的要小于50ms.
依赖于WDM设备的光网需求。另外涉及FC over dark fiber,因为CWDM和DWDM设备对协议和比特率都是透明的,FOS配置同用暗光纤直连交换机完全一样。注意你应当“硬”设置FC端口速率到所期望的速率以确保WDM衰减器能锁定这个ISL的比特率。 1. 如果适当,为适当的距离配置Brocade Extended Fabrics. 2. 在长距离E_Ports上设置FC端口速度.
下面的例子展示了FC端口是怎样被设置成在通过CWDM设备上传递75km距离,并达到4 Gbit/sec的比特率:
Switch> portCfgLongDistance 1/0 LS 1 75 Switch> portCfgSpeed 1/0 4
2.8.4线路冗余
许多距离延展设备都能提供一些选择用于保持容错和跨光网传播时的ISL的可用性。不同的方法提供了不同层次的可用性并且为了满足可用性的需求这些方法可能被单独使用或是一起使用。最简单的保护形式就是来自于交换机本身。多个ISLs通过网络互联以提供额外的带宽和冗余以防交换机上或距离延展设备上的端口失效。DWDM设备部署双环路设计,同步不同的电信运营商提供链路冗余。
图2.8.3-1
2.9 FCIP远距离容灾扩展设计
通过上节对SAN网络在同城内的几种扩展容灾方式的分析,可以解决GEDC相距在100MK左右时所要实现的数据同步,业务容灾模式。当GEDC的容灾需求达到数百直至上千公里时任何光纤技术都无法满足时,需要利用TCP/IP架构实现异地的数据复制。通过采用FCIP方式实现存储网络的远程扩展, FCIP功能可以直接由SAN导向器中的FCIP模块提供,这样利用SAN导向器的可靠容错机制,减少了外部设备和SAN交换机互连所产生的额外故障点,流量可以在SAN导向器交换机上的FCIP端口与其它存储端口之间任意交换。
以混南数据中心作为沈北数据中心的同城容灾中心,在北京搭建异地容灾中心为例: 建议每台SAN导向器配置四个FCIP端口,分别连接混南备份中心两台核心骨干路由器的千兆以太网端口,每台路由器各连一条ATM线路到北京,路由器采用当今最高端的企业级骨干路由器,高速处理能力,全容错配置,无任何单点故障。核心骨干路由器连接两台SAN导向器的千兆以太网端口和其ATM端口可以定义为一个Bridge Group,北京端也按同样的配置,这样核心骨干路由器上无需配置任何IP地址就可实现两边存储网络的互通,由于无IP地址,不参加核心骨干路由器内部的IP路由,存储网络流量和核心骨干路由器上现有数据网络流量完全隔离,互不影响。
2.10 SAN网络优化管理设计
在业务系统进行了全面整合和逻辑划分之后,系统需要对业务进行全面统一的管理。要
求为SAN网络配置一种功能全面的网络管理应用平台,可实现数据中心Fabric架构的端到端管理。主要功能如下:
? 自动发现所有可管理设备,包括SAN设备,主机及存储设备,并且进行视图化,并动态显示各设备之间连接的流量;
? 以不同的详细程度主动监控关键架构运行状态信息;
? 为在物理和虚拟服务器上运行的应用配置服务质量(QoS)优先级,优化高优先级应用的性能
? 实时收集并显示性能统计数据,显示历史视图来实现主动故障检测; ? 通过先进的克隆功能帮助企业捕获、备份并对比交换机配置文件;
? 完成自动数据收集,触发Call Home通知功能,简化故障隔离、诊断和远程支持; ? 利用实时日志、诊断和故障隔离功能来提供主动预警,在故障影响到服务水平协议之前予以排除;
要求管理优化平台提供数据流控制机制,实现I/O流量的控制管理: a. Ingress Rate Limiting:
可以限定设备连入交换机的端口流量,当某个业务主机端口流量过大影响其他业务主机的运行时,可以使用这个功能来限定这个设备端口的流量,从而达到保证其他业务系统正常运行的目的。例如在核心业务系统繁忙的时刻突然邮件系统产生大量群发邮件造成SAN架构资源紧张时可以利用此功能将邮件系统联入端口的写入流量。从而保证其他系统的快速访问。
图2.11-1
b. Traffic isolation
指定特定设备使用特定的端口和路径。可以通过Traffic isolation功能为特定业务主机指定特定的传输路径而无须和其他业务共享传输通道,而保证业务核心业务的更高服务水准。例如备份网络与数据库、应用传输链路隔离从而保证各自的带宽需求。

