隨著企業(yè)的商業(yè)活動越來越依賴于網(wǎng)絡，因此企業(yè)在尋找一種強大的數(shù)據(jù)中心架構，這種高可用的結構能夠減少甚至消除正常和非正常的停機對業(yè)務可用性造成的影響。這意味著無論是否有中斷，關鍵任務應用系統(tǒng)都能夠不間斷地創(chuàng)造產(chǎn)值并提高公司的業(yè)務持續(xù)性底線。因此建立多個數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)業(yè)務的容災成為必然的選擇。
 

　　一、用戶方案需求分析

　　用戶建立多個數(shù)據(jù)中心來承載業(yè)務系統(tǒng)的主要目的是為了實現(xiàn)應用的高可用性，因此根據(jù)數(shù)據(jù)中心之間的關系，我們通常將數(shù)據(jù)中心分為以下三個類型：

　　● 主數(shù)據(jù)中心/災備數(shù)據(jù)中心

　　● 雙運營數(shù)據(jù)中心

　　● 雙活數(shù)據(jù)中心

　　主數(shù)據(jù)中心/災備數(shù)據(jù)中心：

　　在這種工作模式下，用戶所有的業(yè)務系統(tǒng)在主數(shù)據(jù)中心中運行，而災備數(shù)據(jù)中心為業(yè)務系統(tǒng)提供冷備或熱備。當主數(shù)據(jù)中心的應用出現(xiàn)故障時，可以將單個應用或者數(shù)據(jù)中心整體切換到災備數(shù)據(jù)中心。

　　雙運營數(shù)據(jù)中心

　　在這種工作模式下，用的一部分應用在第一個數(shù)據(jù)中心運行，另一部分應用在第二個數(shù)據(jù)中心運行，同時兩個數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)應用的互備，當某個應用出現(xiàn)故障時，由對應的備份數(shù)據(jù)中心應用接管服務。

　　雙活數(shù)據(jù)中心

　　在這種工作模式下，用戶所有的業(yè)務系統(tǒng)同時在兩個數(shù)據(jù)中心運行，同時為用戶提供服務，當某個數(shù)據(jù)中心的應用系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，有另一個數(shù)據(jù)中心的應用來持續(xù)的提供服務。

　　雙活數(shù)據(jù)中心最大的特點是：一、充分利用資源，避免了一個數(shù)據(jù)中心常年處于閑置狀態(tài)而造成浪費。通過資源整合，雙活數(shù)據(jù)中心的服務能力是雙倍的。二、雙活數(shù)據(jù)中心如果斷了一個數(shù)據(jù)中心，另外一個數(shù)據(jù)中心還在運行，對用戶來說 是不 可感 知 的。

　　二、雙活數(shù)據(jù)中心解決方案

　　兩地三中心 雙活解決方案

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　　2.1 雙活數(shù)據(jù)中心路徑優(yōu)化

　　路徑優(yōu)化技術：如何引導用戶去最適合的數(shù)據(jù)中心訪問應用。DNS重 定 向(GSLB)， 通過智能DNS技術，在多個數(shù)據(jù)中心之間實現(xiàn)負載分擔，要求應用采用域名方式進行訪問，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心雙活

　　健 康 路 由 注 入(RHI)，這是一種路由機制，它允許兩個數(shù)據(jù)中心使用同一個IP地 址 。這 意 味 著 同 一 個IP地址(主機路徑)被發(fā)布為不同的metric。上 游 路 由 器 可 以 同 時 看 到 兩 條 路 徑，并 將metric更好的路徑插入到其路由表 中。適 用 于 通 過IP訪問的應用，實現(xiàn)應用的災備。

　　LISP(Locator/ID Separation Protocol)， 提出將標識Locator的IP(RLOC)和標識目的節(jié)點ID的IP(EID)進行區(qū)分和疊加封裝，在公網(wǎng)傳輸時只根據(jù)Locator IP轉(zhuǎn)發(fā)，只有到達站點邊緣時才會剝離外層IP ，使用內(nèi)層 標 識EID的IP進行轉(zhuǎn)發(fā)。可以讓網(wǎng)絡識別應用在不同數(shù)據(jù)中心的之間的流動，適用于虛擬化應用。

　　2.2雙活數(shù)據(jù)中心應用網(wǎng)絡

　　應用網(wǎng)絡技術：將同一個網(wǎng)絡擴展到多個數(shù)據(jù)中心，并且實現(xiàn)服務器和應用的虛擬化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)技術： 傳統(tǒng)上采用三層互連，通常用于鏈路備份以及存儲復制。隨著高可用遠程集群技術以及虛擬機遷移技術在數(shù)據(jù)中心容災以及計算資源調(diào)配方面的廣泛應用，在數(shù)據(jù)中心間需要大二層網(wǎng)絡連接，主要技術采用OTV(Overlay Virtualization Transport) 實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)中心的大二層互聯(lián)。

　　服務器負載均衡技術： 對訪問數(shù)據(jù)中心內(nèi)服務器的負載進行均衡或者說分擔。在多數(shù)據(jù)中心的建設中，需具備與廣域負載分配系統(tǒng)的聯(lián)動能力，以及支持與服務器虛擬化的整合：即如何感知應用服務器的位置、 CPU、內(nèi)存利用率，可以與OTV技術和虛擬化技術結合，實現(xiàn)應用在多個數(shù)據(jù)中心之間的漂移。虛擬化技術，有利于整合數(shù)據(jù)中心服務器(虛擬機)，以提高計算資源利用率以及改善負載流動性，對業(yè)務連續(xù)性有重要意義。

　　2.3雙活數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)同步

　　存儲復制：提供應用對于本地存儲的有效訪問，并解決數(shù)據(jù)中心之間進行遠程數(shù)據(jù)同步的問題：

　　同步數(shù)據(jù)復制技術：

　　● 在兩個數(shù)據(jù)中心實時寫入存儲

　　● 距離受到嚴格限制

　　● 基于主機的鏡像 (i.e. Veritas Volume Replicator) 或是基于磁盤的鏡像 (i.e. IBM PPRC, EMC

　　SRDF/S, HDSTrueCopy, HP DRM)

　　● 需要大帶寬，低延時的網(wǎng)絡

　　異步數(shù)據(jù)復制技術：

　　● 在兩個數(shù)據(jù)中心進行周期性的數(shù)據(jù)鏡像同步

　　● 基本沒有距離限制

　　● IBM PPRC-XD (non synchronous), IBM XRC, EMC SRDF/A, HDSTrueCopy, HP/Compaq DRM可以實現(xiàn)

　　● 由于網(wǎng)絡因素，帶 來了數(shù) 據(jù) 丟 失 的風 險

　　三、雙活數(shù)據(jù)中心配置描述

　　3.1方案配置：

　　● NEXUS 7000系列交換機

　　● 智能DNS多站點選擇器

　　● 應用負載均衡器

　　● MDS光纖通道交換機© 2012 思科和/或其附屬機構。保留所有權利。本文檔中所含信息是 Cisco 公開發(fā)布的信息。 第 3 頁(共 4 頁)

　　3.2 NEXUS 7000交換機：數(shù)據(jù)中心虛擬化互聯(lián)技術OTV

　　通過FabricPath等技術，我們可以構建一個大規(guī)模的虛擬化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡。由于供電制冷的限制，容災備份等要求，我們可以設計構建物理上分離但邏輯上一體的跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡，基于這個網(wǎng)絡來建立分布式虛擬化的數(shù)據(jù)中心。通過這個網(wǎng)絡，計算能力可以在不同的數(shù)據(jù)中心之間自由流動。我們只有把一個數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡通過技術延伸到遠端的數(shù)據(jù)中心，才能實現(xiàn)這樣的業(yè)務需求。 OTV(Overlay Transport Virtualization)就是這樣的一個技術，通過OTV技術可以實現(xiàn)穿越IP骨干的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的打通。 OTV技術借用了一部分EoMPLSoGRE的數(shù)據(jù)幀封裝，當采用了完全不同的控制平面。通過ISIS來建立Adjacency關系，并交換數(shù)據(jù)中心之間的MAC地址表。 OTV技術對于IP骨干網(wǎng)的要求只是 IP可達，不需要MPLS的支持，大大簡化了網(wǎng)絡的維護。同時由于采用了控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面的分離，有效阻止了二層廣播泛濫到 IP骨干上，同時也不需要把生成樹跨在數(shù)據(jù)中心間的骨干網(wǎng)上，大大提高了整個網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。通過OTV技術，我們可以通過 IP網(wǎng)絡實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡的整合和虛擬化，實現(xiàn)計算資源在不同數(shù)據(jù)中心間的自由流動，也為雙活數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)提供了網(wǎng)絡保證。

　　3.3智能DNS多站點選擇器：跨數(shù)據(jù)中心基于域名的多活技術

　　對于基于域名進行訪問的應用，例如典型的B/S架 構 的 服 務 。可 以 通 過 智 能DNS多站點選擇器實現(xiàn)設立在多個地點或獨立拓撲中的數(shù)據(jù)中心之間的負載均衡。其目標是將客戶端引導至最適合或最好的數(shù)據(jù)中心。傳統(tǒng)的基于BIND的DNS系統(tǒng)存在一些缺點：

　　● BIND 無法決定其提供地址的設備的“可用性”

　　● BIND 只有一種簡單的均衡方法 - 循環(huán)(Round Robin)

　　為了幫助確保數(shù)據(jù)中心可用性，需要配置專業(yè)的智能DNS多站點選擇設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心間的全局負載均衡和智能故障切換，以幫助確保業(yè)務連續(xù)性、全面的域名系統(tǒng)(DNS)和動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)支持，并抵御基于 DNS 的分布式拒絕服務攻擊。

　　智能DNS多站點選擇器主要功能和機制：

　　●智能DNS多站點選擇器具有豐富和智能的就近性探測策略：

　　○ 智能DNS多站點選擇器使用就近策略Source-list方式，可以實現(xiàn)全局負載均衡，為客戶端提供就近性訪問能力。

　　○ 智能DNS多站點選擇器使用DRP協(xié)議與相應路由器探針交互實現(xiàn)為客戶提供就近的DNS解析

　　●智能DNS多站點選擇器keepalive機制kal-ap檢測VIP的負載和在線信息(Load and VIP online status)

　　● 智能DNS多站點選擇器實現(xiàn)多中心的自動切換和負載均衡策略，多臺智能DNS多站點選擇器實現(xiàn)統(tǒng)一的管理集群：

　　智能DNS多站點選擇器利用其功能來根據(jù)網(wǎng)絡中特定設備的運行狀況來做出智能的DNS決 策 。由 于 能 夠 實 現(xiàn)網(wǎng)絡設備運行狀況監(jiān)控，并根據(jù)從網(wǎng)絡中這些設備中收集的信息來決定提供哪些資源記錄，智能DNS多站點選擇器為現(xiàn)有的DNS基礎設施增加了很多智能特性。智能DNS多站點選擇器并不是現(xiàn)有DNS域名服務器的一種替 代 產(chǎn)品，相 反，智能DNS多站點選擇器與DNS控制方法一同提供高可用性，可提高現(xiàn)有域名服務器的價值?；谟蛎膽萌轂募夹g與基于IP地址的應用容災技術相結合，可以實現(xiàn)完整的跨數(shù)據(jù)中心應用容災解決方案。

　　3.4應用負載均衡器：跨數(shù)據(jù)中心計算能力調(diào)度DWS

　　以數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署的服務器負載均衡設備為中心，通過網(wǎng)絡設備對跨數(shù)據(jù)中心的感知，將多個數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署的虛擬計算平臺聯(lián)動起來，可以實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的計算能力調(diào)度。

　　● 負載均衡設備可以與支持數(shù)據(jù)中心虛擬化互聯(lián)技術OTV的網(wǎng)絡設備聯(lián)動，可以識別出哪些虛擬服務器位于本地數(shù)據(jù)中心，哪些虛擬服務器位于異地數(shù)據(jù)中心;傳真：(8627) 83591290

　　● 負載均衡設備可以與虛擬計算管理平臺聯(lián)動，感知數(shù)據(jù)中心內(nèi)的計算能力，例如：

　　○ vmware的服務器管理員可以在增加一臺虛擬服務器后，直接在vCenter上管理負載均衡設備，將虛擬服務器添加到服務器群serverfarm中;

　　○ 負載均衡設備可以直接讀取vCenter中的虛擬服務器狀態(tài)信息，包括CPU信息、內(nèi)存信息等;

　　● 在負載均衡設備感知到本地數(shù)據(jù)中心計算能力不足，性能指標超出閥值時，可以自動把流量導向其他數(shù)據(jù)中心內(nèi)健康的虛擬服務器，從而實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的計算能力調(diào)度。

　　3.5MDS光纖通道交換機：SAN擴展存儲技術

　　同城容災備份解決方案

　　建立同城災備中心的最大的優(yōu)勢是可以利用在同城范圍，即30至100公里以內(nèi)可以使用裸光纖來實現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)中心之間的互連。為了充分利用帶寬，還可以采用CWDM或DWDM波分復用方案來提高站點之間的帶寬和可用性。有了高帶寬在兩個數(shù)據(jù)中心之間的SAN相連接，使數(shù)據(jù)的同步復制成為了可能，可以實施高速數(shù)據(jù)復制和恢復的業(yè)務連續(xù)性策略。思科的全系列MDS光纖通道交換機都可以支持光通道技術在同城之間的SAN的擴展互聯(lián)，用以支持快速的數(shù)據(jù)復制。

　　遠程容災備份解決方案

　　當需要更長距離的備份時，更多的連接線路會是IP網(wǎng)絡，本地數(shù)據(jù)中心和遠程數(shù)據(jù)中心SAN 可以使用FCIP技術進 行 互 聯(lián) 。在 這 種FCIP遠程連接環(huán)境下，因為數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延比同城以裸光纖連接的時延要大，所以同步復制的方案較難實施，因此絕大部分企業(yè)采取了異步數(shù)據(jù)復制技術。利用思科MDS9222i或9216i光纖通道交換機，自身帶有的支持FCIP技術的GE端口，可以輕松的實現(xiàn)多站點之間的SAN的擴展互聯(lián)。

　　四、雙活數(shù)據(jù)中心解決方案的優(yōu)勢

　　4.1方案優(yōu)勢：

　　● 可以從雙活數(shù)據(jù)中心擴展到多數(shù)據(jù)中心的多活架構

　　● 為多個數(shù)據(jù)中心提供網(wǎng)絡，應用，數(shù)據(jù)多個層面雙活的整合方案

　　● 對虛擬化環(huán)境的支持，應用流量可以跟隨虛擬機在多個數(shù)據(jù)中心之間流動

　　● 整合廣域網(wǎng)負載均衡和應用負載均衡，為數(shù)據(jù)中心提供完整的高可用支持