双活数据中心构建方法及实现技术

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一、设计双活数据中心需要考虑因素

1、延迟和稳定性

由于光速限制，每100km所产生的数据来回延迟约为1ms。该延迟已经跟一般硬盘读写可比。因此，会对实际应用性能构成影晌，特别是两数据中心数据交互密切的业努。

2、Quorum/ Tie-Breaker

为了避免双活数据中心产生脑裂（ Split Brain）或场地分割 （site isolation）状况，解决方案需要提供有效的 Quorum/ Tie- Breaker方式来保证数据完整性

3、工作负载

业务交易中，应用所产生之写操作（ NSERT, UPDATE, DELETE比例越高，则越多数据需要跨数据中心传送。这类型业务交易不利于双活数据中心设计。

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二、双活数据中心解决方案概要

实现目标:

两个（多个）数据中心可同时承接业务
—个数据中心故障时，其他中心可以接管业务

需求原因：

提高用户的快速体验和链路的利用率，希望可以通过任意条链路访问到不同数据中心的业务；
希望双中心都能提供业务负载，需要时可直接在另一个中心扩容资源；
满足临时快速加载基础架构资源的要求

工作特点：

充分利用资源，避免了一个数据中心常年处于闲置状态而造成浪费，通过资源整合，双活数据中心的服务能力是双倍的如果中断了一个数据中心，其他的数据中心仍可独立响应业务，对用户来说业务切换是无感知的

三、三种主要的双活场景的定义

双活场景	场景界定	条件要求
非对称双活	web/app层在多个站点同时提供服务，但数据库仅在单一站点提供服务	CDN/GTM+,数据库在主备站点之间有复制服务
分应用双活	单个业务完整地运行在一个站点，在另一站点提供灾备。每个站点都同时提供部分业务的生产以及另一部分业务的灾备	主备站点间有数据复制服务，包括对所有虚机存储的复制。
对称双活	业务或用户分配到两个数据中心，每个数据中心都有自己的应用集群对外服务，跨中心建立共用数据库。平时所有的中心均承载业务，实现资源最大利用出现灾难时，正常的生产数据中心接管故障中心承载的业务	CDN/GTM+LTM有裸光纤及DWDM存储双活数据库双活

非对称双活

分应用双活

对称双活

混合模式

四、可用于实现双活数据中心构建的技术

传统虚拟化技术-外挂存储

简单来说，如图所示

可大体分为三个部分：
服务器+FC交换机+存储

组成两大资源池：
计算资源池+存储资源池

故障发生时其切换过程

优点：技术成熟，稳定可靠，可极大提升硬件利用率，降低运维难度及成本等

缺点：分三个部分，技术种类较多，部署难度大，需要较专业的人员运行维护

适合对象：体量较大的企事业单位

超融合技术

超融合是进来热门的新技术，名字虽然叫超融合，但不是把一堆东西合在一块叫超融合。

超融合的本质是分布式存储，是基于虚拟化的技术。
如图，超融合没有外挂存储，而是采用超融合一体机（其实就是采用分布式存储+超融合软件的机器）

超融合可分为两个部分组成：
万兆以太网交换机+服务器
超融合减少了FC交换机和外挂存储，但同样的，其需要万兆以太网交换机支持
其实就是把数据分成几块，存在不同的服务器上，可以类比RAID，就像把n台服务器做RAID一样

优点：超融合技术是目前实现SDDC（Software Defined Data Center，软件定义数据中心）的最佳方案，SDDC通过软件来调动数据中心的资源，使得数据中心的管理摆脱定制管理硬件和解决方案，并提升了升级的灵活和速度，而且对于中小企业，超融合能大大降低数据中心建设成本。

缺点：目前超融合市场中大部分超融合产品的分布式系统都采用智能散列算法将数据块充分打散，均匀的分布在所有磁盘上。这就意味着一个VM的数据可能会出现在集群中的所有磁盘上，当进行IO读写时，需要得到所有磁盘上的相关数据块的响应才算操作完成，这就造成了IO路径延长。虽然各个厂商用技术做了优化，但超融合节点达到一定程度时任然会造成如上问题（所以才说超融合目前比较适合中小企业）

适用对象：中小企业