山东长川软件有限公司

双活数据中心解决方案

发布时间:2019-07-29 16:39


需求分析

双活数据中心解决方案作为智能制造等业务的核心基础架构,其架构的选择决定了整个系统是否可靠高可用、安全可信赖、弹性可扩展。此次方案建设,考虑到客户的上述需求,建议采用基于专业的设备来构建高可用、高性能、可扩展的双活数据中心方案。

方案规划

整个双活系统以分层建设为原则,分为存储层、网络层、数据库层、应用层、负载均衡层与管理层。网络安全部分内容将在等级保护解决方案部分进行统一规划。

负载均衡层

(1)数据中心间负载均衡

本方案建议采用负载均衡设备作为数据中心间的负载均衡器,可充分利用负载均衡器的各种算法,负载均衡器实现包括链路可用性探测、链路性能探测、server 性能探测,静动态算法均可使用,从而可充分合理的分配每条链路、数据中心的使用,为用户提供最优体验的数据中心访问,提升应用的可靠性和可用性。

(2)数据中心内负载均衡

负载均衡器对用户透明,屏蔽真实的多台 WEB 服务器,对外提供一台虚拟服务器(Virtual Server),负载均衡器接收来自客户端的业务请求,将业务负载分担到真实的 WEB 服务器处理。所有业务系统如支持,尤其是ERP和智能制造系统各个应用模块必须以负载均衡模式上线,这也作为主要业务系统上线的考量标准。

应用层

根据业务需求选择Nginx、 Apache等 作为 WEB 服务器,处理静态页面,同时将动态页面业务负载转发到应用服务器。应用服务器常用 IBM Web Sphere  Application Server(以下简称 WAS),Oracle Weblogic 等,处理动态页面。也可将应用部署于虚拟机环境,从而提升整体数据中心的资源利用率。

数据库层

所有种类数据库按需进行分类集群化部署,且应当使用物理机直接部署,如采用 Oracle 数据库实现双活,即使跨两个数据中心的 Oracle 服务器也可构成一个 Extended

RAC 集群,提供跨数据中心的自动负载均衡和自动故障转移功能。如分期建设可以仅在单中心先建设双活集群并进行相应备份容灾方案的覆盖。一些小型的数据库也可以运行在虚拟化应用层空间中,根据需求逐步分离到数据库层中。

存储层

在主生产数据中心和灾备数据中心各部署一台或多台同等级和同容量的磁盘阵列,组成一个跨站点(是否跨站点根据建设规划和预算,可分期进行)存储集群,为两数据中心主机业务同时提供读写服务。为了提升热点数据的存储性能,使高价值硬盘得以更充分的利用,配置不同类型的硬盘:SAS、NL-SAS、SSD 以合理分配资源; 进一步提升系统性能。存储层又可细分为结构化数据存储层(各类数据库,主要采用FC16GB光通道裸设备)和非结构化数据存储层(10G NAS存储或服务器群组成分布式存储)。

如跨两个数据中心的磁盘阵列可利用 控制器双活技术或存储容灾网关两种方式对两中心的磁盘阵列做镜像冗余配置,实现两个数据中心存储数据实时镜像,互为冗余。任意数据中心故障,数据零丢失。

网络层

(1)数据中心间网络

这部分描述主要针对双中心间网络,单中心可暂不考虑。

数据中心之间集群 IP 心跳和 FC 数据传输网络都采用波分设备进行传输,传递控制信息、配置信息和数据同步,满足双活数据中心网络时延要求。

通常场景下,建议两个数据中心的 FC 交换机连接到波分设备,提供稳定的高带宽与低时延。若无法提供波分设备的环境,且两个数据中心距离不超过 25km,也可采用两个数据中心的 FC 交换机两两级联并部署 2 对裸光纤,组成双交换组网,保证 FC 复制链路的冗余。

(2)数据中心内网络

核心交换机推荐采用 CE系列,该系列支持的 EVN(Ethernet Virtual Network,以太虚拟网络协议)可实现跨 DC 二层互联,隔离二层广播域以完全消除多 DC 广播风暴风险,同时优化跨 DC 的 ARP 广播、未知单播流量降低广域网带宽压力;配合双活访问优化特性,可实现数据中心网关双活及业务级双活的就近访问。如华为CE12800.

另外采用如 CE6800 作为双活数据中心的接入交机。这里仅为举例说明,是否使用这类基于SDN网络虚拟化功能的交换机设备视预算而定。

管理层

为了实现双活数据中心各种网络及服务器、存储等设备的统一管理,建议部署统一网络管理软件,实现双活数据中心的可视化管理,并通过管理软件直观的展示双活业务的物理拓扑。建议将管理软件部署于主数据中心的物理服务器。同时还应配备如科莱网络抓包分析设备及日志分析设备,APM应用监控类产品方案,收集更多数据,为数据中心运维过程中出现的各个层面的问题排查提供足够的数据参考。



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