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运维康有限公司 (Loxoll Inc.)－为 IT SAN 打造 HA 高可用硬件设备解决方案

运维机(HA-AP™) 高可用硬件设备

解決方案白皮书：

SAN 高可用硬件设备

－ 实现双机双柜

－ 保证无间断数据访问

2013年 11月

运维机解決方案概述

保证无间断数据访问

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运维康有限公司 (Loxoll Inc.)－为 IT SAN 打造 HA 高可用硬件设备解决方案

如何为各级企业数据中心打造双机双

柜高可用解决方案，以保证关键业务工作流程不致中断

无论是中小企业或是大型企业，数据中心作为承载其业务的重要 IT基础设施，必须承担稳定运行的重大责任，这是全球 IT专业的共识。然而数据中心出现故障，和必须进行软硬件升级维修的情况无可避免，因此对高可用解决方案的需求亦不可或缺。 任何 IT基础环境的组成，都包含了众多的主机、服务器、存储设备，和网络设备。虽然每个组件各司其职，但是所有组件必须到位，整个系统才能够正常运作。高可用（High Availability，HA）的最终目标，就在于让系统能够长时间持续运维。高可用设计的重点不外乎对数据备份、故障

切换，和数据存储与访问的处理； 而 RAID（Redundant Array of Independent Disks）和 SAN（Storage Area Network）的技术，就是处理存储这块最常用的两个途径。由于这些技术的日趋完善，多个用户端得以分享光纤存储网络上的海量数据。

这些新的能力，又引发更多新的应用，和对速度与性能的更高需求，因此数据的可用性已成为“关键任务”。保护企业的工作流程，和保证数据的可用性，已经是必备的条件。我们提供一个完美的解决方案：运维康有限公司（Loxoll Inc.）的运维机设备（HA-AP Appliance)，可以轻松为您创建高可用，且易於管理的 SAN存储系统。 采用运维机（HA-AP）解決方案，来保证 SAN存储內容的安全和可用性，以避免因宕机和工作流程中断所造成的昂贵损失，会是一个明智的決定。

运维机设备（HA-AP Appliance） 运维机是一件专为企业级 SAN实现双机双柜高可用而量身打造，基于固态（Solid－State）和光纤（Fibre Channel）技术的硬件设备，在对系统

其它组件透明化的状态下，进行数据路由和复制的处理。运维机解决方案的架构可提升系统性能和数据可用性：每个运维机设备配备有兩个集群“双活”（active-active）镜像引擎，以 FC光纤的传输速率，提供持续的数据保护。 运维机的集群操作可确保用户端在存储发生故障时，仍可持续数据访问：兩条冗余数据路径，连接到互为镜像的主备存储设备，可以有效防止因单点故障造成宕机。 运维机设备的硬件镜像技术，能够实时*

、无感*启动故障转移到备用存储，避免工作流程因而中断 。这个特点可

以让选择采用二級存储系统的 SAN客户，也能享有等同一级存储系统的功能。

* 运维机设备在设计上，可于一秒钟内完成故障转移。实际性能可能受应用

程序，连接的帶宽，和服务器、存储配置等因素影响。如果故障转移的时间对您至关重要，我们建议做实际测试。

造成工作流程中断的主因：

硬件組件故障/修复 软件升级 链路故障 SAN 系统 I/O堵塞

系统问題排查和故障恢复测试

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性能和可扩展性

每个运维机引擎都是一个独立的系统，拥有自主的实时操作系统和硬件配套，以 FC缆线的速率传输数据。 运维机引擎的模块式设计和集群架构，给予它极高的可扩展性，让性能和可用性得以透過多引擎堆叠而扩展。对于有高吞吐量需求的应用，我们建议使用双引擎运维机，搭配 2或 4个 FC RAID系统。对于大规模的作业环境，可用多个运维机来建构一个大型集群，以达到更高水平的性能和可用性。

图 A。 说明运维机（HA-AP Appliance，又名 Vmirror）如何把主要（Primary）LUN复制成为一个完全相同的镜像（Mirror）LUN：

1. 用户端发送“写”的指令到运维机设备

2. 运维机把数据同步写入到主要 LUN和鏡像 LUN

3. 为确保两个 LUN内数据的一致性，运维机必须确认数据已成功写入主、鏡 LUN中后，才回报用户端指令执行完毕。

其结果是两个主、镜 LUN彼此互为完全相同的“镜像”，如果其中任何一个宕机，运维机会自动执行故障转移，将数据访问切换到另一个可用的LUN，无需人为介入，也不影响用户层的运行。运维机的数据复制处理是在存储块级别执行，有别于软件解决方案在文件级别所做的复制。

图 A. 创建互为镜像的两个 LUN

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由于运维机设备使用高速硬件路由技术处理数据读写，如果主要 LUN变得不可用，数据访问会立即切换到镜像 LUN。既然镜像 LUN和主要 LUN的内容完全相同，而且故障转移所需时间极短，对用户层而言是即时而且无感的。 图 B。说明运维机（HA－AP Appliance，又名 Vmirror）的主、镜 LUN和光纤速率硬件架构，除了简化故障转移和切换作业，更可提升“读”的性能。

1. 用户端发送“读”的指令到运维机设备

2. 运维机对主、镜 LUN交替发出读取请求

3. 因为数据来源从一个 LUN变为两个，读取的速度得以提升，结果是用户端享有更高的读性能

对于处理海量数据的应用，能夠從兩个相同的 LUN读取数据，相较于从单一 LUN读取，能够取得很大的性能优勢。另外根据应用层的需求和主机数量，可以经由堆叠更多运维机设备的方式，来提高系统整体吞吐量。

图 B. 提升“读”的性能

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高可用加持续数据保护

运维机采用模组化集群“双活”（active－active）镜像引擎设计，提供双写双读功能，为企业级的关键系统实现双机双柜高可用解决方案。嵌入式的硬件镜像复制技术，在不增加用户端主机和存储额外负担的情况下，持续地对数据提供保护。 图 C。说明对用户端而言，受运维机（HA－AP Appliance，又名 Vmirror）保护的主、镜两个 LUN，被视为一个完整的多路径逻辑存储设备。结果是这个逻辑存储组合，形成一个快速而“无懈可击”的 LUN。

从用户端来看，无论是单机或集群配置，每个运维机设备各自形成一个双活存储系統；而從物理角度来看，受运维机保护的 FC RAID存储，事实上可能位于不同的处所－这种安排又可以提供额外的容灾防护。相比于单引擎的运维机设备，双引擎设备的吞吐量增加一倍，並增加了冗余数据路径和系统組件，落实了高可用对于无单点故障導致宕机的要求。

图 C. 运维机的正常运作

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图 D。说明运维机（HA－AP Appliance， 又名 Vmirror）在存储设备或镜像引擎宕机的情况下，实现实时故障转移的过程：

1. 运维机设备或主要 LUN发生计划外宕机情况

2. 用户端主機上的多路径驱动程序测知故障，把“读”指令传送到另外一个运维机设备

3. 运维机设备通过硬件路由，发送读取指令到镜像 LUN

4. 读取继续执行，不间断，不受干扰

高可用其实不难实现

运维机设备让高可用解决方案的安裝和管理变得轻而易举。因为数据复制是在运维机上执行，而不是在用户端或存储设备上，无需安装任何软件或驱动程序。首次安装只要使用运维机管理程序，鼠标点击几下即可，相当容易。一旦镜像配置激活，逻辑存儲立即呈現到所有的用户端，可立即使用。

运维机设备不仅是节省安裝人力，管理人力也相对減少。因为运维机替用户层挡下存储控制器故障，和故障排除后存储重建过程产生的影响，让用户端得以运行無碍。如果必须重建主要存储，运维机在过程当中是透过镜像存储，继续对用户端提供数据访问服务，直到重建完成。当主要存储完全恢复后，运维机自动回到正常情况下的操作模式。对应用层而言，所有的应变行为都是自动化、透明化的－无需人为干预，不会作业中断。

渐进式系统软件升级：

有了运维机设备，客戶可以选擇在重要系统软件升级前，把镜像 LUN分割出来做為一个“凍结副本”。在软件升级的过程中间，如果有需要做系统还原，这个“凍结副本”可以做为一个快捷恢复点。 系统升級完成后，镜像 LUN将和主要 LUN执行同步， 再回复到正常的高可用配置。

图 D. 实现实时故障转移切换

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应用一：

用运维机堆叠建构一个一级的 SAN存储系统

企业关键业务应用，对于 IT基础设施安全性和稳定性的依赖度，已经达到无可或缺的地步。一旦数据中心的存储系统瘫痪，众多关键性业务势必遭受无法挽回的利润损失。对于存储系统而言，实现高可用是唯一的解决方案。 图 E。介绍我们推荐的高可用配置，堆叠运维机和存储基本模块组合，打造一个一级 SAN存储系统，可以满足各级企业和政府单位对高可用的需求。 图中的每个运维机和存储组合，可保证 FC光纤速率的持续数据吞吐量－即使是在发生了单点故障的情况下。对于有完工时间压力的工作，这是一个重要保障。

运维机存储构建模组块

基本模组块推荐由一个双引擎运维机设备，搭配一对或两对的 FC RAID系统来组成，以达到高可用和最佳性能。更可以用多个基本模组块堆叠，以满足大型 SAN对更高性能和更大容量的需求。 图 E. 建构一级 SAN存储系统

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应用 二：

把运维机配置在不同的地点，实现异地实时存储复制

当今，企业对于数据的可用性和安全性的需求，已经不仅仅是简单备份可以满足的了。备份的数据有可能因意外、天灾、或是人为因素遭到毁坏。在使用运维机实现高可用的同时，由于它的硬件模组化设计的特质，也有可能兼顾提高数据中心的容灾能力。 图 F。在一个典型的存储共享环境中，配置两个运维机设备在分离的地点，通过光纤通道实时同步复制数据。这样做除了享有运维机提供的所有高可用益处－持续保护关键数据，实时故障转移和故障恢复，与在多用戶访问的情況下增加读取速度－还有一个好处是如果主存储的所在地点发生火灾或水灾，而在异地的镜像存储仍然无损，可以提供另一层的保护作用。

运维机设备的选项

小巧的 1U机壳最多可容納两个镜像引擎，並支持多达 8对互为镜像的 FC RAID系统。

运维机集群引擎也可配置于分离的地点，实现异地或远程实时存储复制。

图 F. 异地实时存储复制

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最佳性价比的解决方案

解决方案重要益处:

对数据的持续保护 保证无间断的数据访问

o 不会因单点故障造成停机 o 实时故障转移和故障恢复

提升系统整体功能 (20% - 60%) 优化的模块式管理

o 计划内维修不必停机 o 易于安排维修时间

客户重要获益:

保证关键业务运行不会中断 保护数据无形资产 提升工作效率 降低 TCO，节省资金和经营成本

运维康有限公司的 HA-AP 运维机高可用架构极具可扩展性。我们的存储高可用解决方案可以无上限支持更高的功能和容量。我们的价格在同性质、同级别的解决方案中，无人可比。

运维康有限公司的存储高可用解决方案，保证最优的性价比，和最佳的技术支持、售后服务！

请联系运维康获取更多信息: info@loxoll.com

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运维机（HA－AP Appliance）HA8x4 引擎规格表

型号 HA8x4-1, Single-engine 1U appliance with 4x 8Gb/s FC ports HA8x4-2, Dual-engine 1U appliance with 8x 8Gb/s FC ports

支持主机操作系统 任何支持标准 SCSI-3存储的操作系统，带相容之多路径驱动程序(multi-path driver)，并将其设定为 round-robin模式。

支持存储系统 任何支持标准 SCSI-3主机的光纤存储设备，为 active-active配置或与 ALUA协议相容，并透过光纤交换机连接 HA-AP设备。

光纤通道规格

Quad 8Gb/sec Fibre Channel ports per engine module Protocol/Topology Standards: ANSI Fibre Channel (FC-PH, FC-PH-2, FC-PH-3, FC-PLDA, FC-FLA) ANSI Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-PLDA, FC-AL, FC-AL-2) ANSI Fibre Channel Fabric (FC-FLA, FC-GS-2) Classes of Service: Class 3 Data Transfer Rate: 2, 4, or 8 Gb/sec Port Type: N(L)_Port

串行端口连接规格 Protocol: Serial Transmission Speed: 115200 baud Connector DB-9

以太端口连接规格

Dual 1Gb/sec Ethernet ports Protocol: Transmission Control Protocol – Internet Protocol (TCP/IP) Speed: 10/100/1000 Based-T Connector: RJ-45

操作环境 Operating Voltage 100 to 240 VAC; 50 to 60 Hz 1.5A at 110 - 120 VAC and 1A at 220 – 240 VAC per engine module

造型规格

Weight HA8x4-1: 8.9 pounds (4.04 Kg) HA8x4-2: 12.8 pounds (5.81 Kg)

Dimensions 1U rack-optimized 1.75 inches (4.445 cm) high 17.7 inches (44.96 cm) wide 12.80 inches (32.50 cm) deep Dual Integrated power supplies with dual fan per engine module Front-to-back air pattern

安全标准 EN 60950-1

排放标准

FCC Part 15B, Class A EN 55022 Class A, EN 55024 Class A, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3, EN 61000-4-2, EN 61000-4-3, EN 61000-4-4, EN 61000-4-5, EN 61000-4-6, EN 61000-4-8, EN 61000-4-11

Loxoll Inc. Loxoll Inc. 总部设于美国加州，由私人控股。Loxoll 团队是经验丰富的 IT SAN 高可用解决方案专家，致力于为客户提供高性价比的设备和服务。 www.loxoll.com. Rev. 1.7.1, 111214. 版权所有，本文内容如有更改，恕不另行通知。