深入剖析SRDF/Mtreo和MetroSync双活数据中心存储方案

      文章有彩蛋，集中精力就会发现；十多分钟的短片浓缩了百万IT技术人的身影。

      SRDF/Mtreo是EMC在WORLD 2015上发布的基于VMAX3的双活特性。在传统SRDF复制特性中，R1设备可供读、写访问，R2设备为只读、写禁用状态，即主端存储卷设备支持读写，但从端卷设备只能读。只有当R1故障或者手工主从切换，R2才有可能被主机写入。

      在SRDF/Metro双活特性中，R2设备是可供主机读、写访问的。也就是说主机可以针对设备对的R1和R2端同时进行写操作(Active Active双活)。由于R2 使用与其 R1 端相同的设备 WWN等外部设备标识，这一共享标识使R1和R2设备跨越两个阵列对主机显示为一个虚拟设备。

 

      根据应用软件是否支持集群模式，SRDF/Metro双活特性支持两种应用环境。一种是非集群方式。在应用不支持集群或单机运行时，可以只实现存储双活，主机读写通过多路径软件来决定访问R1还是R2，并由存储同时同步写到对端存储。由于只有一边读写，所以不会发生数据访问冲突。一般情况都是采用距离优先的原则，优先访问最近的存储。

 

      一种主流场景需和应用集群软件配合使用(如微软MSFC，虚拟机 HA，数据库Oracle RAC、PureScale集群等)，实现应用到存储的双活的数据中心方案。这种情况下，主机 I/O 可以由两端的多个主机发出。针对R1或R2设备的写入内容将同步拷贝到配对设备。写入冲突由SRDF/Metro软件解决，以便在双活设备对上维持一致的映像。如果有任意端设备出现故障，可以由另外一端的主机和存储接管，业务可以透明切换。

      SRDF/Metro双活特性是Active Active模式工作的，因此在配合OracleRAC和DB2 PureScale这类ActiveActive应用集群时，需要VMAX3自己来协调对统一卷的写冲突，SRDF/Metro也是采用类似HDS GAD、VPlex、SVC ESC和华为HyperMetro原理或锁机制来保证Block地址访问冲突的。

 

      SRDF/Metro支持两种方式来防止由于心跳故障出现的脑裂问题，对应的在SRDF/Metro中引入两个阵列选项，即针对使用Witness阵列的Active Active选项和针对使用偏好的Active Bias配置选项，出现链路或其他故障时，SRDF/ Metro使用两种选项中的一种来确定设备对的哪一端仍可供主机访问，通过对应的“Bias”和 “Witness”方法都可防止设备对的两端出现数据不一致的现象。

 

      针对Bias偏好配置(即设置优先仲裁成功的阵列)，如果双活Pair的心跳链路上变为未就绪(NR)或故障，那么R1(偏好端)仍可供主机访问，而R2(非偏好端)则无法供主机访问。双活配置开始时，可以通过Bias偏好配置操作来指定是系统的Bias设备，当系统进入Active Active状态后，用户还可以修改Bias设备。

      针对Witness阵列配置，需要在第三站点部署一个阵列(VMAX、VMAX3 或 VMAX AF)和额外的ePack软件组件实现Witness。当软件组件监控出现故障时，Witness可以确定故障的性质并裁定设备对的哪一端成为非Bias端(主机无法访问)，哪一端成为Bias端(主机仍可访问)。相比之下，Witness配置方法允许智能的选择用于继续提供存储服务的一端阵列，而Bias偏好配置的方法可能无法针对幸存者为非Bias的阵列继续向主机提供存储服务。

      双活方案起初，SRDF/Metro在第三方站点必须采用存VMAX储阵列支持Witness仲裁的方式。这个配置太过于豪华，一台服务器能搞定的事，非要搞一台高端存储，客户压力比较大，后来在HyperMaxOS版本引入了vWitness。

      一套双活系统最大支持32个vWitness，vWitness除了以vApp的形式运行在VMware ESXi服务器之外，其功能和能力跟阵列Witness完全一样，在部署方式上也比较灵活，支持虚拟机vWitness和阵列Witness一起部署或独立部署。

 

      从上面SRDF/Metro的设备对的状态转换图可以看出，如要创建双活，首先选择SRDF的标准设备添加到SRDF组，此时所有SRDF设备对均处于Not Ready状态。创建设备对之后使设备对在SRDF链路上变为读/写(RW) 状态，系统会进行数据同步。同步完成后激活SRDF/Metro并使其转变为Active-Active的状态。

      下面我们聊聊EMC的NAS双活方案VDM MetroSync(虽然VMAX早已经支持eNAS，但是MetroSync还没看见宣传嵌入到eNAS虚拟机内) ，让我们先从EMC Celerra NS系列产品说起，Celerra系列实质上是CLARiiON CX系列的软硬件配合DataMover和Control Station组成，CLARiiON提供SAN存储能力，Data Mover支持扩展，用来处理文件系统和网络IO以及HA能力，由一个或二个ControlStation来协调配置。整个系统是通过Control Station分别给CLARiiON的FLARE和DataMover的DART发送相应指令才能完成设置。

      到了VNX和VNX2系列后，DataMover被延承下来继续提供NAS服务，但同时引入了Virtual Data Mover (VDM)  使CIFS 和NFS共享环境相互隔离，从而使文件系统可以更安全、更易于复制和迁移。VDM是由一台或多台CIFS或NFS服务器和文件系统所需的数据组成。每个VDM都只能访问装载到该VDM的文件系统，从而在VNX系统上的物理Data Mover与其他VDM之间形成逻辑隔离。

 

      VDM可以使用VNX Replicator、RecoverPoint、MirrorView和SRDF技术进行复制容灾(Mirror View、SnapView、Sancopy是用在Clariion系列存储特性，SRDF、TimeFinder是用在Symmetrix系列存储特性)，如VNX Replicator 就能够进行VDM和FS精度级别的复制。

      VDM MetroSync就是基于VDM技术实现的适用于VNX2 File的Active Passive双活解决方案，它利用 MirrorView/S 复制技术以虚拟 Data Mover (VDM) 粒度创建同步复制关系(基于LUN同步数据)，复制内容包括 VDM 和其所有内容(基于NAS的所有LUN加入一致性组)，如文件系统、检查点、检查点计划、CIFS 服务器、导出、接口等。VDM可以根据需要从一个系统移动或自动的故障切换到另一个系统。

      VDM MetroSync从两个独立VNX2系统开始配置(它们尚未针对VDM MetroSync进行配置)，每个系统都具有其自己的NAS DB(NAS数据库)，其中保存有关自己的NAS配置(如VDM、文件系统、检查点、接口、磁盘等)的信息，任意一套NAS DB的数据发生变化都会实时同步到另一套系统。

 

1. 在两个系统上的控制台之间建立控制路径，启用 MirrorView 连接。

2. 在两个系统上配置写意图日志 (WIL) 和克隆专用LUN (CPL)。

3. 启用VDM MetroSync 服务。

4. 在两个系统上为VNX File 调配存储并配置用户定义的 NAS 池。

5. 创建VDM MetroSync 复制会话，创建VNX File 资源。

 

      VDM MetroSync Manager是MetroSync管理软件，支持虚拟机部署或可以安装在使用VDM MetroSync的Windows 服务器上。它提供一个GUI 界面来监控VDM MetroSync 会话信息，执行故障切换或恢复 VDM 等操作，并在检测到问题时自动启动故障切换。

 

      故障切换操作强制将VDM故障切换到其他系统，首先对对MirrorView一致性组进行故障切换，从 NAS 数据库中读取配置为VDM 重建所有对象，再加载 VDM 并装载导出的文件系统和检查点。下图显示系统A 上发生故障并且故障切换操作完成之后的 VDM MetroSync 会话状态，系统 B 成为 VDM 的活动系统。

      系统B保持活动状态，当系统A从故障恢复，可针对系统A重启后进行复制，两个系统上的NAS数据库也已同步后，还可以通过Clean 命令还能够将VDM MetroSync会话反向回原始源系统。

      下面十多分钟的短片(一路向前)，浓缩了百万IT技术人的身影，相比那些热衷投身于关注娱乐八卦不能自拔的人，想想我们一直投身技术事业的小伙伴，都是多么的有胸襟和情怀呀。

      近期分享了各大厂商双活解决方案和关键技术，旨在技术普及、对双活学习和生产部署时带来一定的参考价值。就如上面视频所言，对于老的设备，不是为了淘汰而淘汰，它已经很好的完成了自己的使命，可以在极其有限时间完成高效的工作，但是技术是不断演进和更替的。就像人类历史发展一样，通过一次次革命和创新推动人类文明前进，同样数据保护和业务连续性的需求亦是越来越严苛的，所以数据保护方案也要与时俱进。

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