数据中心的双活是一项系统性的工作,不仅仅是数据库的双活,而是牵涉到数据中心从上到下各个层面,存储、主机、网络、数据库、应用,各层都需要有双活的考虑和设计,才能实现真正意义上的数据中心双活。同时在技术架构之外,人员组织结构和容灾流程也是必不可少的重要组成部分。

以下会以搭建Oracle Extended RAC为基础架构的双活数据中心方案入手,从网络、存储、数据库三个方面(主机和应用两方面双活方案暂不涉及,通常由虚拟机技术实现)阐述双活数据中心的要求。


方案介绍


网络双活
双活数据中心通常是指位于同城两个不同位置(中间距离在20至80公里不等)的双机房之间进行高可用容灾架构设计,因此从网络上而言,需要将同一个网络扩展到两个甚至多个数据中心,在数据中心之间需要“大二层”网络连接,通常使用的技术有DWDM裸光纤互通,Cisco OTV(Overlay Transport Virtualization ),Brocade VPLS(Virtual Private LAN Service),VMWare VXLAN等,将VLAN扩展到不同的物理中心。
在数据中心之间建设一张虚拟的大二层网络是实现网络双活的基础,也只有通过大二层网络,才可以实现后续的跨数据中心的集群、资源共享和故障探测,它是保证故障发生后到故障切换中间过程不丢包的重要手段。

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存储双活
存储双活是数据中心双活的重要基础。
存储双活指的是将分布在不同地理位置的各种不同的存储系统联合成为单一资源,对于上层应用而言提供了统一化的存取接入点。它可以允许位于不同机房的分离的两个数据中心间的存储系统同时进行数据存取,对客户透明,且保证了数据的可靠性和可用性。
利用跨数据中心的存储虚拟化功能和数据镜像功能,结合上层应用集群,使两个数据中心都处于运行状态,可同时承担相同业务,提高数据中心的整体服务能力和系统资源利用率,并且互为生产和备份,当单数据中心故障时,业务自动切换到另一数据中心,实现RPO=0,RTO≈0。如果在数据库层面辅助以Extended RAC架构,甚至可以做到RTO=0。
典型的技术有EMC的VPLEX。对于多站点同步存储复制,EMC的产品为VPLEX Metro,支持最远在在100公里之内的两个跨地理位置分散的数据中心连接起来,以通过创建 VPLEX 分布式虚拟卷的方式,提供存储设备的同时访问。

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数据库双活:
在实现了网络双活和存储双活的基础之上,可以进一步实现Oracle数据库的双活架构,这种架构被称为Extended RAC,也就是扩展RAC。Oracle RAC架构指在多台服务器上启动数据库实例,但是存取同一份共享存储中的数据文件,在传统架构的Oracle RAC中,共享存储是容易出现单点故障的,即使有存储复制的技术,但通常镜像存储上的数据文件不是处于可写状态,因此会造成主存储故障以后RTO时间较长。而Extended RAC正是为了解决此问题而出现的解决方案。
通过双活存储技术,使Oracle数据库实例同时存取两个存储,当一个存储出现故障的时候,Oracle RAC架构完全不受影响,可以持续提供服务,达到RTO=0的效果。
如果将原本放置在同一机房内的Extended RAC架构之间的距离拉长,将运行Oracle RAC实例的主机和存储分别放置在位于不同物理位置的两个机房,这就需要网络双活技术的支持,也就是上述的DWDM或者Cisco OTV等技术。
至此,网络+存储+数据库三层双活的架构真正集合在一起,形成了双活数据中心的解决方案。

此外,恩墨经过多年的努力打造了一款高性能、高可靠的分布式存储一体机zData,用户可以基于云和恩墨zData一体机结合Oracle Extended RAC形成高可靠、业务不中断的同城双活架构,简单示意图如下:

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方案优势

   
由于地区断电、断网等客观原因,产品可用性并不能达到100%。当出现这些故障时,如果用户业务部署采用双活架构,那么就不会因为某一个地区故障导致服务不可用,且故障恢复时,前端业务影响不计。


相关案例
四川电信
行 业:通信
项 目:核心系统容灾建设
服务价值:通过建设容灾系统,生产数据得以保护;通过定期容灾切换演练,确保在出现异常时能快速切换到容灾系统;同时容灾系统承担了对外查询业务,使原系统负载下降,容灾系统得到合理利用。

恒丰银行
行 业:金融
项 目:数据库Paas平台建设
服务价值:云和恩墨与恒丰银行联合开发的金融云数据库云管平台,达到金融级要求的数据库平台,该平台运行在恒丰银行的金融云IaaS平台之上,支持两地三中心的双活容灾架构,为恒丰银行自身已经中小金融行业客户提供高可靠 、高安全的数据库平台。

中国大地保险
行 业:金融
项 目:核心系统容灾咨询
服务价值:通过专业的容灾咨询服务,结合主流应用级容灾数据中心建设思路与方案,设计适用于客户关键应用系统应用级容灾数据中心与用于过渡的应急环境的解决方案,并做好后续的实施路径规划,保障业务的连续性 。