從兩地三中心到雙活資料中心

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從兩地三中心到雙活資料中心

兩地三中心

兩地三中心的有幾種實現形式，是一種典型案例。

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在這一案例中，正常情況下，業務運行在主機房的裝置之上。主儲存與輔儲存存在單向同步關係，即主儲存的所有資料變更都會即時同步複製①到次儲存上，從而保證兩個儲存資料完全一致。同時，為防止極端災害發生，主儲存的資料變更也會通過非同步複製②的方式同步到遠程容災機房的存放裝置上。

當主中心因為各種原因中斷服務時，可以通過手工命令或者軟體自動切換的方式讓業務切換到輔機房。

如果極端情況發生，輔機房也不能運行業務，那麼遠程容災機房還有一份資料儲存，可以用它恢複業務。

注意：只是一種兩地三中心的實現方式，還有好幾種其它方式，比如：⑴遠程容災中心也設定管理員，當災害發生時容災中心可以運行業務；⑵3個儲存的拓撲方式不同。但是基本原理差別不大，在此就不做贅述。

①同步複製可以保證資料完全一致，但是對資料傳輸頻寬和時延要求都很高，成本昂貴，適用用於近程。

②非同步複製不保證資料完全一致，存在資料丟失的情況，但是對資料傳輸頻寬和時延要求較低，適用於遠程。 

雙活資料中心

兩地三中心的優點是防範了各種危害磁碟陣列資料（不包括軟體或者人工誤操作）的風險，缺點是成本巨高，且裝置使用效率低，特別是輔機房裝置不能在業務正常運行時使用，浪費很大。

於是存放裝置廠商又發展了雙活資料中心技術來改進這個缺點。

下面我們以HP XP7磁碟陣列與ORACLE RAC配合為例，展示這個技術方案。

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這個方案的核心在於:兩個儲存配合，虛擬出一個磁碟陣列（類似於主機叢集軟體的浮動軟體包技術），主機向虛擬磁碟陣列發出IO請求，主儲存和輔儲存合作，共同完成主機對虛擬磁碟陣列的IO請求。主輔儲存資料雙向同步，通過內部機制保證資料一致性。

這個方案的優點在於兩個機房的主機都只看到一個虛擬磁碟陣列，兩台儲存的內部同步機制完全對主機透明，主機應用配置簡單。

由於主輔儲存有一定的物理距離，如果資料同步鏈路故障，就會出現“腦裂”的情況，這時候，仲裁磁碟起作用的時候到了。

仲裁盤是獨立於主輔儲存的第三個磁碟裝置（不建議用容災機房的儲存），通過FC鏈路與主輔儲存串連。當主輔儲存的資料鏈路出現異常時，主輔儲存會通過仲裁盤決定哪一個儲存繼續提供服務，不提供服務額儲存會進入鎖定狀態，一直等到資料鏈路恢複，兩個陣列資料同步完成之後再恢複正常。

那麼，如果仲裁盤失效時，會出現什麼情況呢？很簡單，兩個儲存都鎖定，不提供服務。畢竟資料的完整性是最重要的。

圖中的仲裁伺服器又是做什麼的呢？顧名思義，它是一台伺服器或者虛擬機器，上面運行專用程式為主輔儲存提供基於IP協議的仲裁服務。

對於HP XP7或者HDS G系列陣列而言，是不需要仲裁伺服器的。但是，有些裝置廠商基於各方面考慮，不使用磁碟仲裁，而是仲裁伺服器，比如EMC Vplex或者netapp 。

此外，有些廠商的方案沒有使用虛擬儲存，把兩台實體儲存體暴露給主機，然後在陣列上通過其它辦法實現兩個陣列的資料同步。這種辦法我有一些疑問，希望以後能得到高人指點

還有，市場上不僅有基於儲存實現的雙活，還有基於主機軟體實現的雙活，如果做得好，都是可以滿足需求的。但是有一點需要特別注意：就是“腦裂”狀況的處理，我認為：沒有第三方仲裁裝置的雙活方案都是不夠強壯的，難以應付現實環境下的複雜狀況。

關於“腦裂”，有人提到了“鎖競爭”問題：當主輔機房鏈路中斷後，儲存有仲裁機制，oracle RAC也有自己的仲裁機制，如果出現RAC鎖機制判定主機房裝置繼續提供服務，儲存卻判定輔機房儲存繼續提供服務情況，就會導致“雙活”變成“雙死”。

這種情況確實是一個問題，可是如果仔細研究RAC的鎖定機制，我們是可以通過恰當配置來避免這種情況的發生的，建議如下：

RAC的仲裁機制使用的是磁碟，我們只需把仲裁盤配置在虛擬磁碟陣列上就可以避免“鎖競爭“的情況發生。因為RAC仲裁盤在虛擬陣列上，主或輔儲存任意一個被鎖定，它對應機房的主機也就不可能訪問得了虛擬陣列上的鎖盤，自然不可能得到仲裁盤的認可，繼續運行。

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