“戴爾先進的存儲雙活解決方案為我們的教育雲平台提供了可靠、安全的資料支撐平台，為教育監管和教育決策提升了更高的管理效率！”
——甯波鄞州區教育局蘇主任
新技術的應用、教育改革逐漸走向深入，都令教育資訊化成為一個常講常新的課題。教育部“三通兩平台”的核心，即是通過it基礎設施更新，推動教育機構頂層設計的實踐落地。甯波鄞州區教育局打造的教育雲項目，則以一套靈活、可靠、高效的雲基礎架構服務于教育資訊化應用平台，通過建立覆寫各級各類學校的管理資訊系統及基礎資料庫,實作教育監管、教育宏觀決策能力的全面提升——作為此項目的重中之重，dell高端存儲sc9000雙活架構為鄞州教育雲平台提供了可靠，自動化的資料支撐平台。
以雙活存儲破局，激活隐形“資料資産”
甯波鄞州區教育局教學儀器管理站（以下簡稱鄞州教育局）下屬服務機關有130所中國小、200所幼稚園；7000多名教師、10多萬名學生。為更好地服務教育教學，提升教育資訊化管理效率，甯波鄞州區教育局結合自身實際需求，決定以分期建設的思路，搭建一套教育雲平台，第一步決定先從存儲平台破局。鄞州教育局資料中心之前沒有集中儲存設備，資料分布在各個獨立的存儲系統或者伺服器本地硬碟中；大大小小的“資料孤島”不僅給目前業務系統的部署靈活性、資源的動态調配、資料集中管理以及安全保護帶來了挑戰，更遺憾的是，無形中埋沒了相當一部分支援上層決策的資料資産。
為了貫徹教育部“三通兩平台”指導方針，提升和完善現有資料中心基礎架構功能，甯波鄞州教育局本期建設需要建構出一套可管理、可靠性、可擴充性、安全性的系統運作平台，同時采用成熟、可用的裝置；立足目前、面向未來，使其資訊系統處于業界前沿水準，也促進鄞州區下屬學校的長久良好發展。
為此，甯波鄞州教育局确定了本期系統建設的路線圖主要分為四步走：首先是搭建基于雙活架構的集中存儲平台；其次，在資料集中管理後，還需要配套的資料備份恢複系統；另外，為了能夠随時随地驗證備份資料的有效性，同時也為管理人員提供日常資料以及系統恢複演練的機會，需要再建設一套資料驗證平台系統；最後，根據實際需要适當增加計算能力。鄞州教育局預計本期系統建設完成後，資訊系統将得到極大提升——至少滿足未來5年的發展需求，同時避免隔代更新、并具備可持續的按需擴充能力。
比政策更重要的，是方向
在确定建構存儲雙活平台之後，仍然面臨着選擇，究竟什麼樣的雙活架構才是最适合的？什麼樣的雙活架構才是最能夠代表未來發展方向的？
業界基于存儲的雙活架構，一類是基于網關型的雙活技術；一類是基于存儲控制器的内嵌雙活技術，例如dell compellent。
圖1：網關型雙活
從架構原理上進行比較。盡管網關型雙活推出市場比較早，不可否認，在早期仍然是比較先進的雙活技術的代表，但是其架構本身所帶來的局限性也非常明顯，主要展現在：
● 與内嵌雙活方案相比，硬體需要更高額外成本
● 帶内管理，緩存直寫模式，增加網關後對寫入性能有損失
● 網關屏蔽了底層陣列的軟體功能，而網關自身還不提供基本快照、cdp等功能；
● 虛拟化第三方存儲更多是宣傳噱頭，90%以上情況的還是挂接自己的存儲
● 無法虛拟化nas和ip存儲
● 組網複雜，增加了故障點
圖2：内嵌雙活
而以dell compellent為代表的雙活，組網簡單，沒有性能損耗，同時提供了cdp資料保護等進階功能，既有性能保障，又能最大限度提高資料安全性，而且整體方案成本合理。(具體的雙活特點後面還會有詳細闡述。)
從産品生命周期來比較。其實從市場上的網關型産品發展來看，可以明顯看出網關型雙活使用場景越來越少，或者是逐漸被淘汰。
綜合以上的比較分析可以看出，業界的廠商大多都是朝着内嵌雙活的技術演進，而dell compellent的内嵌雙活技術多年以前就已經推出了，也是最穩定最成熟的雙活産品之一。
甯波鄞州區教育局在認真分析和比較這兩種方案架構後，最終确定dell compellent這種内嵌雙活架構，是最能代表未來發展方向的雙活技術。
内嵌雙活壓卷之作 dell compellent sc9000
前面把dell 的雙活産品和業界雙活産品在架構方面做了分析對比 ，下面再來詳細看看dell 雙活産品的技術原理和獨特之處吧。
1 雙活技術live volume
dell compellent的雙活技術核心是基于live volume軟體子產品，利用dell live volume雙活技術，将生産中心主存儲和容災中心容災存儲建構同步的雙活卷，實作兩個中心資料同時讀寫通路，進而通過和應用配合實作業務零中斷切換，也可以實作跨站點卷級資料自由流動和負載均衡，保障業務的連續性，可針對所有業務資料進行容災。
live volume作為兩個dell compellent陣列之間的存儲虛拟機管理程式，允許組織按需在陣列之間透明地移動卷。因為live volume完全內建在流動的資料存儲平台中，是以無需增添複雜的外部裝置。此外，對建立、删除或更新共享卷的數量沒有任何限制，live volume配對的數量隻受帶寬限制。此外，dell compellent陣列無需完全相同的配置，即可使用live volume。
● 因為流動的資料存儲中全面內建的軟體功能，每個卷都可以被自動精簡配置和分層。
● 與多個虛拟機管理程式（包括vmware vsphere、microsoft hyper-v和citrix xenserver）和大多數群集技術配合使用。
● 無需其他硬體、伺服器代理程式或成本高昂的裝置，是以成本隻是其他解決方案的幾分之一。
● 可實作橫向擴充功能，進而為将一組compellent陣列作為一個陣列運作奠定基礎。
live volume與dell compellent遠端即時回放相輔相成，可在主站點和遠端站點之間提供持續的複制。此外，精簡複制可自動應用到所有共享的卷，以實作最佳效率。
live volume是實作業務連續性的主要促成技術，而成本隻是其他資料遷移解決方案的幾分之一，因為這些解決方案常常需要額外的硬體、成本高昂的裝置和伺服器端代理程式。移動應用程式時，live volume可自動找到主存儲資源，使管理者能夠優先且無中斷地移動存儲，以進行維護或計劃内中斷。
利用dell compellent live volume，組織可以在存儲陣列之間無縫地持續優化存儲。根據變幻莫測的業務狀況和應用程式要求，管理者可以按需随時随地移動企業資料。利用live volume，存儲卷不再與特定的陣列或資料中心關聯。使用者可以從多個地點通路、移動并共享資料。live volume支援任何虛拟化的伺服器環境，并與領先的應用程式群集技術相輔相成。
dell compellent支援跨光纖通道、iscsi和以太網光纖通道(fcoe)多個連接配接協定的live volume，并且所有共享的卷都可使用compellent企業存儲管理器軟體，通過單一管理平台進行管理。
live volume使使用者能夠消除陣列之間的熱點，并減輕從一個存儲系統到另一個存儲系統的i/o負擔，而無需中斷運作。同時，線上應用程式在卷遷移流程中可以繼續正常運作，并且從一個系統到另一個系統的工作負載傳輸不會影響對資料的通路。完成這些操作不會對伺服器資源産生任何影響，是以可以實作最佳的資料中心性能。
預期的斷電或即将發生的自然災害會導緻系統中斷時，live volume管理者隻需将任務關鍵型卷從會受影響的陣列移動至位于單獨位置的其他陣列。
所有資料在兩個站點之間無中斷遷移，同時兩個系統都保持線上，進而可以實作所有應用程式的連續運作。事件過後，管理者可以保留實時遷移流程，以恢複正常運作。
live volume除了實作兩個資料中心雙活，還可以實作兩地三中心的模式，以及實作聯邦功能（多套存儲的叢集）, 以滿足更進階别的容災和資料管理要求，一般可以考慮同城雙活然後異步複制到第三個機房，或者考慮同機房雙活再異步複制到另一個機房。對于三中心有級聯模式和混合模式兩種組網。如下圖：
資料聯邦功能（federation）将資料從多套存儲硬體中抽象和剝離出來，進而實作資料跨多套存儲進行流動和負載均衡。如下圖：
另外，live volume對不同型号的compellent産品型号都可以實作雙活，并不像大多友商所要求的同一型号的限制，如sc4000到sc8000/sc9000也可以實作雙活。
cdp連續資料保護功能。dell compellent産品除了提供強大的内嵌雙活技術，還内嵌支援cdp連續資料保護功能，而在友商的産品中，要麼根本不支援cdp連續資料保護功能，要麼需要選配專門的硬體産品去實作，而dell compellent存儲是把該項功能作為标準功能提供給使用者，實作軟硬故障一體化的全方位保護。
2 基于sc9000的增強特性
在dell world 2015上正式推出的新一代高端産品sc9000，給我們帶來了更大的驚喜！先來看看sc9000相對于上一代旗艦sc8000的主要增強之處：
在硬體架構方面的增強：
1.控制器硬體換代，cpu由每控制器2個6核更新為2個8核，同時提高主頻；
2.記憶體增大4倍，由最大128gb提高到512gb（雙控制器）；
3.後端驅動器接口由6gb/s sas更新到12gb/s，增加支援sc400（2u 12x3.5”）和sc420（2u 24x2.5”）兩款12gb/s sas擴充機箱；
4.最大iops提高40%，帶寬增加110%。
在軟體方面的增強：
1.與微軟azure公有雲無縫對接，實作互相的備份和恢複；
2.支援vvol功能，高效地和vmware平台進一步融合；
3.支援oracle資料保護內建元件（apm），實作應用級别的保護；
4.針對flash的加密技術（sed）；
5.和dell ps系列無縫遷移和複制，以最大程度保護使用者投資。
另外，戴爾live volume已經通過vmware vmsc（vsphere metro storage cluster）的認證，也就是可以接近于在本地資料中心的一套陣列上那樣進行跨資料中心虛拟機的ha切換、vmotion遷移等操作。
關于同步複制/雙活對網絡帶寬和延時的要求，比如有的公司宣傳其存儲雙活用于vmware叢集可以支援300km距離，戴爾也一樣能實作。因為光速（光纖延時）對所有人都是平等的，而實際線路品質則參差不齊，是以還有傳輸裝置等其它需要關注的因素。比如戴爾建議同步複制的延時不超過5ms、40km以内，是為了減少對實際應用和性能帶來的影響。
sc9000的新特性直接惠及本期項目的，一是緩存比較大，可以達到256gb/512gb，滿足了項目中對存儲的高性能需求，另外一個是基于vmware cluster的雙活認證，保證了項目中實作vmware應用級雙活的實作。
不僅僅是“燒腦” sc9000身兼多職 成就雲雙活
前面介紹了dell和業界的雙活技術， 以及使用者對雙活的選型曆程，最後我們來一睹sc9000雙活方案之風采吧。
本次方案實際上需要建設内容有：雙活san儲存設備、資料仲裁系統。
1 雙活san儲存設備：
采用2套dell compellent sc9000基于流動資料體系的儲存設備，通過存儲内嵌的雙活功能确儲存儲系統可靠性、業務系統連續性；本次san存儲作為整個資料中心集中存儲平台，無論是實體機、虛拟機，還是資料庫伺服器、其他業務伺服器都可以把資料下移到此儲存設備，進行集中管理。使得伺服器可以平滑連接配接sc9000通路資料。
對于前端伺服器，結合此存儲做boot from san功能，把os也集中存放到儲存設備中；也可以利用存儲的快照功能實作os的邏輯備份保護。當然伺服器依舊可以配置本地硬碟，實作傳統os的安裝。
sc9000存儲是生産/防禦一體機，也就是說除了提供實時生産io外，還内嵌了cdp連續資料保護機制（連續快照），資料保護間隔最短到1分鐘；sc9000拍快照時隻是指針的拷貝，瞬間完成，完全不影響存儲的性能；如此出現任何業務錯誤時，可以向前恢複到任何一個時間點；最大程度的確定資料的可用性。
兩地三中心的容災功能：資料中心兩套存儲live volume雙活，同時還可以實作3dc架構到異地災備機房。
2 資料仲裁系統：
建構雙活系統，其中一個關鍵風險，就是如何防止腦裂的問題。本次方案中，設計了一個資料仲裁系統，其中功能之一就是安裝enterprise manage（簡稱em）來作為仲裁機制。身兼多職，這個資料仲裁系統也可以作為應急驗證伺服器，将随時随地驗證sc9000存儲中cdp保護點資料的有效性，以作為驗證資料可用。
在應用方面，鄞州教育局使用者的大部分應用都遷移到虛拟化和雲平台，根據現有應用以及目前負載等情況進行綜合評估，對于2路和4路伺服器的不同性能，分别采用1：5以及1：8~10配置設定虛拟機，把應用全都部署在虛拟機中。更為重要的是，有了基于dell sc9000的雙活平台，各種虛拟化應用得到了最進階别的保護以及靈活的自動負載遷移，為走向最終的雲平台之路奠定了堅實的基礎。
結束語
基于dell sc9000的雙活平台不僅為鄞州教育雲平台提供了可靠、安全的資料支撐平台，更将以往散落、隐藏許久的隐形“資料資産”激活，成為其教育決策的有力支撐。目前，甯波鄞州區教育局的異地容災機房建設已在規劃中，未來還将更新到兩地三中心架構，繼續實踐以it基礎設施更新推動教育頂層設計，譜寫“三通兩平台”方針下教育資訊化的新篇章。
本文轉自d1net（轉載）