基于信創(chuàng)存儲面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)-修訂版

基于XC的存儲在行業(yè)應(yīng)用中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)劉春 目錄28898一、前言 118280二、XC實(shí)施關(guān)鍵點(diǎn) 1208731.項(xiàng)目概述 163292.實(shí)施中的關(guān)鍵點(diǎn) 39821三、雙活復(fù)制技術(shù)改造 322535四、架構(gòu)優(yōu)勢 430030五、XC展望 1金融行業(yè)在經(jīng)歷的最近幾年的高速發(fā)展之后，存儲設(shè)備主要是以國外的品牌為主，集中在EMC、IBM、HDS、HP、NetApp等。隨著XC產(chǎn)業(yè)的升級，通過產(chǎn)品迭代、逐步推進(jìn)，在分析了眾多的XC存儲之后，選擇了原有存儲設(shè)備的替代產(chǎn)品。目前，企業(yè)采購XC存儲也將會成為了一種趨勢，在實(shí)際生產(chǎn)中，抵抗住了業(yè)務(wù)的高并發(fā)和大IO的考驗(yàn)。前言早在2016年，XC開始在國家政策指引下提出《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，要“突破制約信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)”，“提高自主開發(fā)能力和整體技術(shù)水平”。XC產(chǎn)業(yè)向雨后春筍一般蓬勃發(fā)展。隨著信息科技的快速發(fā)展及IT應(yīng)用新秩序的建立，通過對XC產(chǎn)品實(shí)施過程中所遇到的優(yōu)勢、痛點(diǎn)進(jìn)行分析；XC環(huán)境下存儲將面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。XC實(shí)施關(guān)鍵點(diǎn)項(xiàng)目概述2019年，我們主要采用的IBM的高端存儲，業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要部署在IBMDS8000高端存儲系列。按照金融行業(yè)存儲設(shè)備年限的替換情況，存儲已經(jīng)達(dá)到一定的使用壽命。在經(jīng)過多方考慮下，建議對其進(jìn)行更換。在經(jīng)過多方調(diào)研及分析了多個(gè)產(chǎn)品之后，通過對存儲安全性、穩(wěn)定性、高可用性的需求。并進(jìn)行多方面的測試和對比，目前我們主要首選的XC存儲之一鯤鵬芯片的存儲設(shè)備，主要以高端為主。目前我行兩地三中心容災(zāi)架構(gòu)主要是采用的是IBM存儲虛擬化存儲網(wǎng)關(guān)（SVC）實(shí)現(xiàn)的，同城數(shù)據(jù)中心主要通過存儲虛擬化技術(shù)（IBMSVCMeterMirror），下面掛接IBMDS8870存儲，進(jìn)行存儲的池化，進(jìn)而分配給相應(yīng)的主機(jī)系統(tǒng)。圖1基于存儲虛擬化的存儲架構(gòu)實(shí)施規(guī)劃中，需要將部分重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無縫切換至XC的新存儲中。在實(shí)施過程中，實(shí)現(xiàn)縮短停機(jī)時(shí)間，進(jìn)行數(shù)據(jù)的無縫切換，切換后業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)讀取和存儲均使用華為存儲。切換后的拓?fù)鋱D如下所示：實(shí)施中的關(guān)鍵點(diǎn)前期的存儲規(guī)劃特別重要，需要對加入存儲的進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。如網(wǎng)絡(luò)需求、IP地址規(guī)劃、組網(wǎng)規(guī)劃、存儲資源規(guī)劃等。在主機(jī)端，由于更換了相應(yīng)的存儲，主機(jī)中的多路徑軟件需要更換成華為的。但是有些設(shè)備掃描的時(shí)候并不能自動發(fā)現(xiàn)，這就需要停機(jī)窗口，對設(shè)備進(jìn)行重啟操作。這個(gè)點(diǎn)是不可預(yù)知的，需要提前申請。以前IBM的存儲為光纖磁盤，新更換的存儲為全閃存盤。在分析了業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)后，對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了對應(yīng)的調(diào)整，以更能適應(yīng)業(yè)務(wù)IO需求。雙活復(fù)制技術(shù)改造現(xiàn)階段主中心、同城中心采用了基于網(wǎng)關(guān)的文件雙活設(shè)計(jì)，存在單點(diǎn)故障。另外由于SVC虛擬化設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入到生命周期的后半階段，考慮逐步剔除。后續(xù)計(jì)劃采用基于華為存儲層的雙活技術(shù)。華為存儲層雙活方案基于OceanStor融合存儲系統(tǒng)的HyperMetro特性實(shí)現(xiàn)。HyperMetro采用AA雙活架構(gòu)將兩套存儲陣列組成跨站點(diǎn)集群，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)鏡像。兩端陣列的雙活LUN數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，且兩端能夠同時(shí)處理應(yīng)用服務(wù)器的I/O讀寫請求，面向應(yīng)用服務(wù)器提供無差異的AA并行訪問能力。當(dāng)任何一臺磁盤陣列故障時(shí)，業(yè)務(wù)自動無縫切換到對端存儲訪問，業(yè)務(wù)訪問不中斷。相比基于IBM的SVC雙活技術(shù)來說，華為的解決方案存在的優(yōu)勢如下：采用免網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)：HyperMetro雙活架構(gòu)無需額外部署虛擬化網(wǎng)關(guān)設(shè)備，直接使用兩套存儲陣列組成跨站點(diǎn)集群系統(tǒng)。I/O訪問路徑：HyperMetro在應(yīng)用主機(jī)側(cè)，通過UltraPath主機(jī)多路徑軟件，將兩臺存儲陣列上的雙活成員LUN聚合為一個(gè)雙活LUN，以多路徑Vdisk方式對應(yīng)用程序提供I/O讀寫能力。應(yīng)用程序訪問Vdisk時(shí)，Ultrapath根據(jù)多路徑模式，選擇最佳的訪問路徑，將I/O請求下發(fā)到存儲陣列。改造后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下所示：架構(gòu)優(yōu)勢作為XC的龍頭廠商之一，華為的存儲技術(shù)已經(jīng)處于行業(yè)的領(lǐng)先地位。本項(xiàng)目中所選擇的華為存儲相比較原來的IBM存儲設(shè)備，采用的新技術(shù)優(yōu)勢如下：由于采用了基于全閃存的解決方案。主存儲的IO讀寫特別頻繁，為了避免單盤的讀寫磨損。使用了華為針對全閃存存儲的一些特效：磨損均衡算法：靜態(tài)與動態(tài)均衡結(jié)合，做到全盤空白單元和數(shù)據(jù)塊單元全面均衡，避免某個(gè)顆粒過分磨損造成硬盤失效。圖3-1磨損均衡算法巡檢：周期檢測ECC錯(cuò)誤情況，達(dá)到閥值后觸發(fā)數(shù)據(jù)搬移，保證數(shù)據(jù)可靠性。周期根據(jù)溫度和擦寫次數(shù)動態(tài)調(diào)節(jié)。圖3-2巡檢壽命預(yù)警：實(shí)時(shí)監(jiān)控顆粒擦寫次數(shù)，當(dāng)擦寫次數(shù)超過閾值之后，上報(bào)告警，通知系統(tǒng)提前進(jìn)行更換，保證數(shù)據(jù)可靠性圖3-3壽命預(yù)警掉電保護(hù)：在異常掉電時(shí)，通過電容提供電量將內(nèi)存數(shù)據(jù)寫入flash，保證在異常掉電情況下數(shù)據(jù)不丟失。圖3-4掉電保護(hù)XC展望從XC用戶使用角度看，依托穩(wěn)定、規(guī)?；挠脩羧后w，通過軟硬件版本迭代更新、技術(shù)支持和服務(wù)持續(xù)完善，以提升產(chǎn)品性能和使用體驗(yàn)，加快推進(jìn)XC產(chǎn)品從“能用”向“好用”轉(zhuǎn)變。積極引導(dǎo)各類主體參與XC產(chǎn)業(yè)建設(shè)，加速技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用和迭代，完善創(chuàng)新