兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢

兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第1頁。兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第1頁。2016-06-20

作者：趙培（中興通訊）業(yè)務連續(xù)性保障一直是IT運維的熱點話題，隨著近幾年政企IT系統(tǒng)集中化的建設發(fā)展思路的確定，在數(shù)據(jù)中心層面的業(yè)務連續(xù)性保障成為了重中之重。上到國家、行業(yè)主管單位，下到企業(yè)，都在數(shù)據(jù)中心層面制定了相關(guān)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務連續(xù)性建設標準、行業(yè)指導意見、企業(yè)規(guī)范等。2007年，國家發(fā)布了國標GB20988-2007（信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范）；2009年6月，銀監(jiān)會發(fā)布《商業(yè)銀行信息科技風險管理指引》，要求商業(yè)銀行按照兩地三中心的模式建設數(shù)據(jù)中心。最近兩年，隨著云計算技術(shù)的發(fā)展和逐步應用，政府在智慧城市和電子政務云的建設方面也采用了集約化集中建設的思路，為保證集中化建設的數(shù)據(jù)中心可以為政務應用提供高業(yè)務連續(xù)性，雙活數(shù)據(jù)中心也基本成為智慧城市和電子政務云解決方案的基本要求。

雖然兩地三中心模式的概念頻頻被提及，但目前僅僅在金融行業(yè)中的大體量商業(yè)銀行和股份銀行做得好一些，基本建設了兩地三中心的模式。中型金融機構(gòu)（如城商行、農(nóng)信行）正在按照監(jiān)管單位要求，逐步建設自己的災備體系。據(jù)統(tǒng)計在國內(nèi)的160家城市商業(yè)銀行中，70%以上的銀行沒有災備中心，這些銀行目前僅有一些簡單的數(shù)據(jù)備份措施，整個系統(tǒng)存在較大風險。而建設災備中心對于這些體量較小的金融機構(gòu)也存在投資規(guī)模大、選址要求高、運行成本的問題。

最近兩年，在金融監(jiān)管部門的要求下，部分規(guī)模較大的金融機構(gòu)采用了雙活數(shù)據(jù)中心的建設方案，但由于故障導致的宕機仍然時有發(fā)生，如支付寶由于一根光纖被挖斷，從而導致了大規(guī)模的網(wǎng)絡故障和服務長時間阻斷。

業(yè)界現(xiàn)有的各類雙活兩地三中心解決方案并不完美，根本無法達到國家關(guān)于RTO(故障恢復時間)小于數(shù)分鐘，RPO(故障恢復點)等于0的要求。通過對淘寶光纖故障、攜程程序員誤刪數(shù)據(jù)、西部某地方銀行37小時服務中斷等事故的分析，我們分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的兩地三中心雙活數(shù)據(jù)中心方案存在以下一些問題：兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第2頁。

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傳統(tǒng)主-備模式的數(shù)據(jù)中心只是簡單的軟硬件資源的堆砌。正常情況下，主用數(shù)據(jù)中心對外提供業(yè)務，備用數(shù)據(jù)中心處于閑置狀態(tài)。只有在發(fā)生災難宕機的情況下，業(yè)務系統(tǒng)才從主用中心遷移到備用中心來。然而，災難往往只是小概率事件，企業(yè)投入大量人力和物力建設的備用中心大多時候都是處于閑置狀態(tài)，資源使用率極低。更為重要的是，主-備模式的數(shù)據(jù)中心的RTO和RPO無法保證業(yè)務的連續(xù)性，一旦數(shù)據(jù)中心級別的災難發(fā)生，應用的遷移往往需要各個層面大量復雜的手工工作，如系統(tǒng)和應用層面的重建、數(shù)據(jù)庫的恢復等等。因此在現(xiàn)有傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設模式下，無論采用怎樣的優(yōu)化方式，主-備模式的建設思路對高可用性的提高、業(yè)務連續(xù)性的保證只能實現(xiàn)量變，卻一直沒有實質(zhì)性的跨越。兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第2頁。

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傳統(tǒng)的基于簡單備份冗余的容災體系結(jié)構(gòu)不適應當前復雜的網(wǎng)絡計算環(huán)境。金融業(yè)數(shù)據(jù)中心承載著大量的大型機、小型機、服務器、存儲設備、應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和業(yè)務及應用系統(tǒng)的集中化，導致了傳統(tǒng)的備份冗余的容災體系結(jié)構(gòu)已不適應日趨復雜的網(wǎng)絡計算環(huán)境，數(shù)據(jù)大集中的模式使數(shù)據(jù)系統(tǒng)的脆弱性在不斷地增加，IT系統(tǒng)連續(xù)性面臨的壓力越來越大。

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目前建立的災難備份系統(tǒng)滯后于云計算等技術(shù)的發(fā)展趨勢。隨著云技術(shù)的應用，數(shù)據(jù)大集中是企業(yè)信息化發(fā)展的必然趨勢，但是與這個趨勢相應的災備建設相對滯后。目前的災難備份系統(tǒng)，廣泛存在著日志分析、故障診斷、自動化程度不高、應對突發(fā)事件和抗風險的能力薄弱等現(xiàn)狀。災難備份系統(tǒng)沒有與云計算技術(shù)進行很好的融合。

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數(shù)據(jù)大集中給信息系統(tǒng)帶來技術(shù)挑戰(zhàn)。在結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)爆炸式增長下，數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)差別大、異構(gòu)性強。用戶對于信息系統(tǒng)提供的服務要求也越來越高，很多關(guān)鍵業(yè)務的可用性要求達到99.999%。然而，當前可利用的災備技術(shù)在大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)面前，存在著難以恢復、恢復復雜、恢復時間長、恢復效率低等諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。譬如，數(shù)據(jù)存儲的安全性防護機制不完善，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的邏輯卷管理、存儲虛擬化管理和多鏈路冗余管理，保證數(shù)據(jù)的安全性和可用性等，將是巨大的難題，而且還會帶來后期容量和性能擴展難等一系列問題。

為了解決上述問題，中興通訊基于云計算IaaS和PaaS層面的云計算技術(shù)，推出分布式雙活數(shù)據(jù)中心。分布式雙活數(shù)據(jù)中心的建設和部署架構(gòu)如圖1所示，在同城建設兩個數(shù)據(jù)中心，同時為外提供業(yè)務服務，同時在異地建設災備中心，用于數(shù)據(jù)的備份。中興通訊分布式雙活數(shù)據(jù)中心方案可以幫助客戶找到優(yōu)化投資利用率、保證業(yè)務連續(xù)性的新思路。中興通訊總結(jié)了多年IT服務領(lǐng)域的實踐經(jīng)驗，結(jié)合數(shù)據(jù)中心發(fā)展的最新技術(shù)，按照以下建設原則，幫助用戶建設兩地三中心：兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第3頁。

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規(guī)范性：符合“信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范”國家標準，嚴格遵循行業(yè)和客戶的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和業(yè)務規(guī)范的要求，由客戶進行整體規(guī)劃與統(tǒng)一建設安排；兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第3頁。

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安全性：系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)充分考慮整個系統(tǒng)運行的安全策略和機制。采用多種安全技術(shù)手段，為用戶提供完善的安全技術(shù)保障；

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先進性：利用SDN/VxLAN、計算虛擬化和分布式數(shù)據(jù)庫集群等先進技術(shù)，實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心虛擬二層互通、虛擬機跨數(shù)據(jù)中心遷移容災和數(shù)據(jù)安全等應用雙活關(guān)鍵功能；

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成熟性：采用成熟穩(wěn)定并具有電信級運營實例的硬件平臺和第三方軟件；

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融合性：各供應商提供的存儲設備可以通過虛擬化存儲網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理，為客戶提供安全和高體驗的產(chǎn)品；

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持續(xù)性：通過前端網(wǎng)絡的設計，應用跨中心集群部署，充分保障客戶業(yè)務服務的持續(xù)性，雙活中心RTO達到0；

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一致性：通過數(shù)據(jù)復制技術(shù)、跨中心共享存儲技術(shù)來保證各中心的數(shù)據(jù)一致性，最高可達RPO為0；兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第4頁。

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高效性：雙活中心同時對外提供業(yè)務服務，減少資產(chǎn)閑置率。兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第4頁。

目前業(yè)界陸續(xù)出現(xiàn)了一些比較成熟雙活方案，如F5、Radware等以負載均衡技術(shù)和負載均衡產(chǎn)品為核心的雙活方案，EMC、IBM等以數(shù)據(jù)存儲層數(shù)據(jù)復制技術(shù)和存儲網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品為核心的雙活方案，Oracle等數(shù)據(jù)庫廠家以數(shù)據(jù)庫同步備份工具和集群技術(shù)（如OracleRAC）為核心的數(shù)據(jù)庫雙活方案，VMware以虛擬化技術(shù)為核心的虛擬機容災方案。這些方案在各廠家各自的產(chǎn)品領(lǐng)域都是很成熟、可靠的方案，但這些方案的具體設施和建設，存在一定的實際困難，具體如下：

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各廠家、各資源層次，都有相應的雙活和災備方案，但缺乏對各層雙活資源的統(tǒng)一的自動化配置管理，每個資源層次都有自己的方法和工具，造成配置周期過長。

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各廠家、各資源層次缺乏對雙活資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度，當資源或者應用發(fā)生遷移，無法形成聯(lián)動，造成資源狀態(tài)的不一致問題，對應用系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響，甚至導致應用不可用。同時切換周期長，無法實現(xiàn)災備的演練。

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缺乏對應用層的管理，資源和應用系統(tǒng)無法完整地結(jié)合。

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圖2、圖3為中興通訊雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)，與業(yè)界其他方案相比，中興通訊的雙活方案考慮了前端網(wǎng)絡、應用、計算資源、數(shù)據(jù)以及DCI數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等各層次統(tǒng)一管理和資源聯(lián)動，通過中興通訊云管理平臺，統(tǒng)一對資源以及資源所承載的應用進行管理、切換和演練。使用前端網(wǎng)絡雙活支持用戶可以同時訪問兩個數(shù)據(jù)中心的業(yè)務，并且當某個數(shù)據(jù)中心災難時，用戶的訪問都切換到正常的數(shù)據(jù)中心；應用雙活支持應用的跨中心集群部署，從而支持在兩個數(shù)據(jù)中心為用戶提供相同的業(yè)務服務；資源雙活支持計算資源在兩個數(shù)據(jù)中心之間靈活地部署和調(diào)度；數(shù)據(jù)雙活是雙活數(shù)據(jù)中心的核心，保障某個數(shù)據(jù)中心災難時，另個數(shù)據(jù)中心仍然保留所有的數(shù)據(jù)層；數(shù)據(jù)中心互聯(lián)是雙活數(shù)據(jù)中心建設的前提，通過數(shù)據(jù)中心的二層互聯(lián)、三層互聯(lián)和存儲網(wǎng)絡互聯(lián)來實現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)中心之間的應用集群、業(yè)務訪問和數(shù)據(jù)同步等功能。兩地三中心分布式雙活數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢全文共5頁，當前為第5頁。

同時中興通訊的雙活方案還提供了