分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署研究.pdf
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1、2023 年 10 月分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署研究周娜(广东省电信规划设计院有限公司,广东 广州 510630)【摘要】随着电信运营商用户数和业务数的不断增长袁其对承载业务平台的业务资源池依赖程度越来越高袁而大量业务平台集中部署容易带来极大的风险袁如网络故障尧设备宕机尧机房断电等遥 因此袁为保证电信运营商业务平台能够持续运行袁盘活电信运营商业务资源池袁结合相关工程实践袁提出了一种分布式存储双活方案袁以期为相关人员提供参考遥【关键词】分布式存储曰双活曰生产中心曰站点【中图分类号】TP333【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2023)10-0001-030 引言对
2、于电信运营商而言,由于其业务具有特殊性,任何自然因素或人为因素导致的应用或系统中断都会造成巨大的社会影响和经济损失,甚至造成严重的法律后果。为了满足电信运营商业务平台能够全天 24 h 处理业务的连续性要求,亟须在电信运营商业务资源池中进行分布式存储双活部署,以提高业务平台的冗余度。1 分布式存储双活概述分布式存储又称为软件定义存储(software definedstorage,SDS),其利用 x86 服务器的本地存储资源,通过聚合多个独立服务器的存储容量和性能,创建分布式的存储系统,按需提供存储容量和性能1。分布式存储具有较高的性价比和扩展性,并且能替代现有高造价光纤信道(fiber c
3、hannel,FC)存储方案,实现存储控制与硬件的解耦。分布式存储双活的主要技术原理是将同一数据的多个副本跨两个数据中心延展保存,两个数据中心的存储系统本质上属于同一套存储系统,并在独立的第 3 个数据中心启用一个专用监控模块输出说明(module output notation,MON)节点,保证当某一个数据中心出现故障时,数据和业务能够自动切换到另一个数据中心,不会影响存储系统的使用2。2 分布式存储双活架构分布式存储双活架构如图 1 所示。当同城的两个数据中心距离小于 100 km、时延小于 5 ms 时,通过光纤直连,两个数据中心站点之间采用双活模式运行,其中一个数据中心站点发生故障时
4、,数据和业务自动切换至另一个数据中心站点。跨两个数据中心站点创建存储池,创建多份业务数据副本,两个数据中心站点各分配一个 MON 角色,在独立的第 3 个数据中心站点部署一个 MON 仲裁节点。3 个站点之间通过高速、低延迟的网络进行连接。每个站点都是一个单独的故障域。当一个数据中心站点出现故障时,另一个数据中心站点和仲裁节点的 MON 组件可用,从而保证分布式存储集群能够持续可用3。3 部署方案在电信运营商业务资源池中进行分布式存储双活部署,需要对电信运营商的业务资源池进行梳理,并进行整体的分布式存储双活方案设计。3.1 电信运营商业务资源池设计目前,电信运营商业务资源池一般采用计算与存储分
5、离的模式进行设计,计算部分采用 4 路个人计算机(personal computer,PC)服务器或计算型定制化服务器搭建计算集群,存储部分采用存储型定制化服务器搭建分布式存储集群,按照 25 台 4 路 PC服务器和 20 台存储型定制化服务器(2 路 PC 服务器)的配比搭建一个分布式存储资源池集群。图 1 分布式存储双活架构生产中心 1应用程序 1 应用程序 2操作系统操作系统高可靠性生产中心 2应用程序 3 应用程序 4同步复制站点 A仲裁节点站点 B操作系统操作系统块存储卷块存储卷块存储卷通信设计与应用12023 年 10 月经过组网后的单个分布式存储资源池集群设备配置如下:25 台
6、 4路 PC 服务器,2 台千兆接入交换机,2 台万兆接入交换机,20 台 2 路 PC 服务器,4 台存储层汇聚交换机,2 台千兆接入交换机。万兆和千兆接入交换机通过万兆光口上联至数据中心站点业务资源池的汇聚交换机,万兆接入交换机之间通过万兆光口互联,千兆接入交换机之间通过万兆光口互联。4 路 PC 服务器通过万兆光口上联至万兆接入交换机,通过千兆以太网(gigabitethernet,GE)电口上联至千兆接入交换机,通过万兆光口与 2 台存储层汇聚交换机相连。2 路 PC 服务器通过万兆光口与 4 台存储层汇聚交换机相连,通过GE 电口上联至千兆接入交换机4。3.2 存储设备规划电信运营商
7、业务资源池分布式存储双活部署的设备规划如下。(1)3个中心。3 个中心即生产中心 1、生产中心 2、仲裁中心(仲裁节点)。生产中心 1 和生产中心 2 各保存两个副本。3 个中心各分配 1 个管理角色;3 个中心各分配 1 个监控角色。(2)41 个节点。节点包括生产中心 1 的 20 台存储服务器、生产中心 2 的 20 台存储服务器和仲裁中心一个仲裁节点(可规划为虚拟机)。3.3 网络规划电信运营商业务资源池分布式存储双活集群有3 个网络站点,即生产中心 1 站点、生产中心 2 站点和仲裁站点。网络架构采用二层网络互通配置。分布式存储双活集群网络可分为以下 3 个子网络。(1)双活集群管理
8、网络。该子网络将所有 3 个站点连通。(2)双活集群存储网络。该子网络将所有 3 个站点连通,且存储集群的所有 MON 通信使用该子网络。(3)双活集群业务网络。该子网络将两个生产中心站点连通。3.3.1 组网规划为实现电信运营商业务资源池中不同站点之间的双活容灾功能,规划 1 个独立的仲裁节点,配置管理网络、存储网络,并与两个数据中心站点互通,从而实现当任何一个数据中心站点出现故障时,分布式存储双活集群仍能正常运行的目的。将生产中心 1 的存储层汇聚交换机与生产中心 2 的存储层汇聚交换机通过万兆链路“口”字形相连,将生产中心 1、生产中心 2 的汇聚交换机与仲裁中心的汇聚交换机通过万兆链路
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