基于虛擬化平臺(tái)構(gòu)建雙活云數(shù)據(jù)中心

1、基于虛擬化平臺(tái)構(gòu)建雙活云數(shù)據(jù)中心Agenda軟件定義的數(shù)據(jù)中心：網(wǎng)絡(luò)虛擬化的作用雙活和多活數(shù)據(jù)中心：歷史和變遷NSX對(duì)雙活和多活數(shù)據(jù)中心的作用異地虛擬化數(shù)據(jù)中心容災(zāi)方案存儲(chǔ)分布式雙活技術(shù)2軟件定義的數(shù)據(jù)中心：網(wǎng)絡(luò)虛擬化的作用計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)應(yīng)用企業(yè)數(shù)據(jù)中心4計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)應(yīng)用企業(yè)IT數(shù)據(jù)中心虛擬化層計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)應(yīng)用企業(yè)IT數(shù)據(jù)中心虛擬化層虛擬機(jī)的操作模式可以推廣到整個(gè)數(shù)據(jù)中心可編程化的創(chuàng)建快照移動(dòng)刪除恢復(fù)5網(wǎng)絡(luò)虛擬化位于軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心池化的網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算vSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHyper

2、visorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisor虛擬化層不中斷業(yè)務(wù)的部署6vSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisorvSwitchHypervisor池化的網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算虛擬化層“網(wǎng)絡(luò)虛擬化”虛擬數(shù)據(jù)中心不中斷業(yè)務(wù)的部署7網(wǎng)絡(luò)虛擬化位于軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心跨vCenter的NSX邏輯網(wǎng)絡(luò)和安全8本VC

3、屬性本VC屬性本VC屬性vCenter & NSX Manager A全局配置(通過(guò)NSX界面或API)全局配置同步全局控制集群主從vCenter & NSX Manager BvCenter & NSX Manager H從全局邏輯交換機(jī)全局分布式邏輯路由器全局分布式防火墻全局同步服務(wù)雙活和多活數(shù)據(jù)中心：歷史和變遷保障業(yè)務(wù)連續(xù)性的三種主要場(chǎng)景10同城雙活異地災(zāi)備兩地三中心更高的業(yè)務(wù)持續(xù)可用性更高的資源利用率更加敏捷的業(yè)務(wù)部署和自動(dòng)化多數(shù)據(jù)中心架構(gòu)演進(jìn)趨勢(shì)11高可用性業(yè)務(wù)敏捷性單生產(chǎn)中心，同城/異地進(jìn)行系統(tǒng)及數(shù)據(jù)備份持續(xù)高可用業(yè)務(wù)連續(xù)性提升資源效率業(yè)務(wù)連續(xù)性業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)、彈性和敏捷性業(yè)務(wù)部署自動(dòng)化

4、自服務(wù)生產(chǎn)/災(zāi)備雙活/多活中心基于云計(jì)算分布式虛擬化數(shù)據(jù)中心三種主要的雙活場(chǎng)景的定義12雙活場(chǎng)景場(chǎng)景界定條件要求非對(duì)稱(chēng)雙活web/app層在多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)提供服務(wù)，但數(shù)據(jù)庫(kù)僅在單一站點(diǎn)提供服務(wù)CDN/GTM+LTM數(shù)據(jù)庫(kù)在主備站點(diǎn)之間有復(fù)制服務(wù)分應(yīng)用雙活單個(gè)業(yè)務(wù)完整地運(yùn)行在一個(gè)站點(diǎn)，在另一站點(diǎn)提供災(zāi)備。每個(gè)站點(diǎn)都同時(shí)提供部分業(yè)務(wù)的生產(chǎn)，以及另一部分業(yè)務(wù)的災(zāi)備。主備站點(diǎn)間有數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)，包括對(duì)所有虛機(jī)存儲(chǔ)的復(fù)制。對(duì)稱(chēng)雙活業(yè)務(wù)或用戶(hù)分配到兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，每個(gè)數(shù)據(jù)中心都有自己的應(yīng)用集群對(duì)外服務(wù)，跨中心建立共用數(shù)據(jù)庫(kù)。平時(shí)所有的中心均承載業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源最大利用，出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，正常的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心接管故障中心承

5、載的業(yè)務(wù)。CDN/GTM+LTM有裸光纖及DWDM存儲(chǔ)雙活數(shù)據(jù)庫(kù)雙活A(yù)ctive/Active 應(yīng)用服務(wù)器層Active/Standby數(shù)據(jù)庫(kù)層Active/Active Web 層非對(duì)稱(chēng)雙活雙生產(chǎn)中心均提供web層和app層服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)只在其中一個(gè)中心提供通過(guò)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)將數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)方出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，根據(jù)需要分層切換，或全部切換到另一中心。生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2ClientsWebAppDBWebAppDB應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用A訪問(wèn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2雙生產(chǎn)中心均需要完成生產(chǎn)業(yè)務(wù)通過(guò)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)將數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)方通過(guò)業(yè)務(wù)模

6、塊或用戶(hù)的方式將業(yè)務(wù)分配到不同的中心平時(shí)主要的處理能力均分配給生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)使用出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，根據(jù)需要接管的方式，動(dòng)態(tài)調(diào)度資源給備份系統(tǒng)使用應(yīng)用B備份系統(tǒng)應(yīng)用A備份系統(tǒng)應(yīng)用B應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用B訪問(wèn)Clients分應(yīng)用雙活應(yīng)用A生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2應(yīng)用B應(yīng)用A應(yīng)用A應(yīng)用BClients對(duì)稱(chēng)雙活雙生產(chǎn)中心均需要完成生產(chǎn)業(yè)務(wù)通過(guò)雙活存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，在兩邊提供無(wú)差別的存儲(chǔ)服務(wù)通過(guò)業(yè)務(wù)模塊或用戶(hù)的方式將業(yè)務(wù)分配到不同的中心平時(shí)主要的處理能力均分配給生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)使用出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，根據(jù)需要接管的方式，動(dòng)態(tài)調(diào)度資源給關(guān)鍵應(yīng)用使用應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用B訪問(wèn)應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用B訪問(wèn)混合模式

7、大型數(shù)據(jù)中心中，允許這三種模式的混合應(yīng)用不同的應(yīng)用，可以采用不同的雙活模式；或者部分應(yīng)用雙活，另外的應(yīng)用采用災(zāi)備。綜合應(yīng)用上述組合，為不同級(jí)別的應(yīng)用，提供不同級(jí)別的保障。生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心2應(yīng)用C備份系統(tǒng)應(yīng)用B備份系統(tǒng)應(yīng)用C應(yīng)用B訪問(wèn)應(yīng)用C訪問(wèn)Clients應(yīng)用B應(yīng)用AWebAppDB應(yīng)用AWebAppDB應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用A訪問(wèn)應(yīng)用D應(yīng)用D應(yīng)用D訪問(wèn)應(yīng)用D訪問(wèn)NSX對(duì)雙活和多活數(shù)據(jù)中心的作用基于NSX延伸集群的雙活數(shù)據(jù)中心雙活存儲(chǔ)Datastore 1Datastore 1vCenterServerL3 NetworkSite ASite BVM1VM2V

8、M3邏輯交換機(jī) A172.16.10.0/24VM4VM5邏輯交換機(jī) B172.16.20.0/24分布式邏輯路由器Site A NSX 邊界服務(wù)網(wǎng)關(guān)Uplink Net ASite B NSX 邊界服務(wù)網(wǎng)關(guān)Uplink Net BLocale ID: Site-ALocale ID: Site-B基于跨VC和NSX多站點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)19全局分布式邏輯路由器主控制虛機(jī)E1VC A with NSX Manager (主)帶Locale ID的路由更新Site A物理路由器Universal Transit VXLAN Uplink ASite ANSX邊界服務(wù)網(wǎng)關(guān)VC B with NSX

9、Manager (從)帶LocaleID的路由更新PeeringOSPF, BGPE8E1Site B物理路由器Universal Transit VXLAN Uplink BE8從控制虛機(jī)PeeringOSPF, BGP帶Locale ID的路由更新帶LocaleID的路由更新UCC全局邏輯交換機(jī)Site BNSX邊界服務(wù)網(wǎng)關(guān)異地虛擬化數(shù)據(jù)中心容災(zāi)方案43% 的企業(yè)在經(jīng)歷災(zāi)難后無(wú)法繼續(xù)運(yùn)營(yíng)， 29% 的企業(yè)在2年內(nèi)倒閉(McGladrey and Pullen)93% 的企業(yè)在數(shù)據(jù)中心停運(yùn)10天以上之后的1年內(nèi)倒閉 (National Archives & Records Administr

10、ation)對(duì)企業(yè)而言，災(zāi)難意味著可能永遠(yuǎn)出局地震雪災(zāi)海嘯洪水颶風(fēng)火災(zāi) VMware虛擬化容災(zāi)平臺(tái) Site Recovery Manager StorageServersVMware vSpherevCenter ServerSite Recovery ManagerVirtual MachinesSite Recovery Manager管理恢復(fù)計(jì)劃 (Recovery Plans)自動(dòng)化故障轉(zhuǎn)移(Failover)與災(zāi)后恢復(fù)(Failback) 與vCenter以及各種復(fù)制技術(shù)緊密集成基于存儲(chǔ)的復(fù)制功能 (第三方)由復(fù)制軟件/磁盤(pán)陣列供應(yīng)商提供 由各供應(yīng)商開(kāi)發(fā)、認(rèn)證、支持的復(fù)制適配器vS

11、phere ReplicationvSphere核心代碼的一部分支持跨群集/跨vCenter復(fù)制虛擬機(jī)可選的復(fù)制功能生產(chǎn)與災(zāi)備中心同時(shí)需要部署以下組件容災(zāi)平臺(tái)的基石 數(shù)據(jù)復(fù)制復(fù)制方案提供商成本管理性能VMware軟件復(fù)制方案 vSphere ReplicationVMware支持低端存儲(chǔ)無(wú)需額外的復(fù)制軟件許可 虛擬機(jī)的顆粒度更易管理 直接在vCenter中管理 最小5分鐘RPOs擴(kuò)展到500個(gè)虛擬機(jī)文件基本的一致性 影響的功能： automated failback, FT, linked clones, physical RDM基于存儲(chǔ)的復(fù)制方案 Storage-based Replicat

12、ion高端存儲(chǔ)復(fù)制 額外的復(fù)制軟件費(fèi)用 以LUN為最小復(fù)制單位 需要與存儲(chǔ)團(tuán)隊(duì)配合 同步復(fù)制 大數(shù)據(jù)量 基于VR的SRM切換基于存儲(chǔ)的SRM切換ApplicationApplicationApplicationApplicationApplication數(shù)據(jù)中心 2Tier 1 關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)ApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplication

13、ApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApp

14、licationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationTier 2 與 Tier 3 應(yīng)用ApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicatio

15、nApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplicationApplication數(shù)據(jù)中心 1Tier 1 關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)2:46 p.m.45英里以外的海域發(fā)生地震2:57 p.m.IT 部門(mén)緊急反應(yīng)3:55 p.m.海嘯來(lái)襲！2:49 p.m.發(fā)布海嘯警報(bào)Tier 2 與 Tier 3 應(yīng)用26異地業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)示例存儲(chǔ)分布式雙活技術(shù)業(yè)界存儲(chǔ)集群技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)同步與鏡像(存儲(chǔ)高可用技術(shù))主機(jī)磁盤(pán)卷鏡像技術(shù)： AIX/ASM LVM、Symantec Storage Foundation卷鏡像基于虛擬化卷

16、鏡像技術(shù)： IBM SVC、EMC VPLEX Metro基于存儲(chǔ)同步復(fù)制技術(shù)：VMware vSAN Stretched ClusterHDS High Availability Manager(簡(jiǎn)稱(chēng)“HAM”)IBM HyperSwap/Open HyperSwap29Site AActiveSite BActivevSphere + VSAN Stretched ClusterHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSDwitnessvESXiapplianceVSAN的延伸集群，還需要Witness節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)只存放元數(shù)據(jù)，不存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，它的作用是和兩個(gè)

17、站點(diǎn)建立心跳機(jī)制，當(dāng)其中一個(gè)站點(diǎn)故障或站點(diǎn)間發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的時(shí)候，Witness可以判斷出發(fā)生了什么，并決策如何確?？捎眯?。VMware已經(jīng)準(zhǔn)備好了特殊的Witness虛擬設(shè)備 (witness appliance)，實(shí)際上就是裝有ESXi的虛機(jī)。VSAN支持存儲(chǔ)雙活 (Stretched Cluster)New in 6.1VSAN Stretch Cluster30Site ASite BvSphere + VSAN Stretched ClusterHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSDHDDSSD10/20/40 gbpsActiveActiveL2 with Mu

18、lticast200 ms RTT over 100 mbpsL3 no multicastFault Domain AFault Domain CFault Domain B200 ms RTT over 100 mbpsL3 no multicastwitnessvESXiapplianceWitness的節(jié)點(diǎn)與其他兩個(gè)站點(diǎn)之間的延時(shí)可以在100ms以?xún)?nèi)（RTT5 min RPOsite avSphere + VSAN Stretched Cluster10/20/40 gbpsActiveActivesite b=200 ms RTT over 100 mbpsL3 no multicast=200 ms RTT over 100 mbpsL3 no multicastL2 with Multicastsite xvSphere + VSAN VRDRvCente