在容災(zāi)場景中，HyperSwap在IBM System z平臺配合IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex/Peer to Peer Remote Copy(GDPS/PPRC)一起使用。到目前為止HyperSwap和存儲Metro Mirror技術(shù)都已相當(dāng)成熟，Metro Mirror即Peer to Peer Remote Copy (PPRC)。

本文選自《數(shù)據(jù)中心雙活/災(zāi)備方案設(shè)計匯總》Lenovo容災(zāi)雙活方案。

PowerHAHyperSwap通過帶SCSI命令在IBM Power服務(wù)器和DS8000存儲之間通信。當(dāng)存儲、交換機或主機HBA卡發(fā)生故障時，Cluster Aware AIX (CAA)將檢測到故障，并產(chǎn)生故障時間觸發(fā)PowerHA發(fā)生SCSI命令到存儲，進行主備切換或必要時處理。CAA也會觸發(fā)AIX Path Control Module (PCM)切換路徑到對端存儲上。

典型的PowerHA HyperSwap集群組網(wǎng)拓撲包含2個跨站點DS8800存儲， 每個站點2臺Power服務(wù)器與另一個站點2臺服務(wù)器組成Stretched Cluster，站點內(nèi)網(wǎng)絡(luò)冗余，站點之間通過DWDM波分設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

當(dāng)主存儲發(fā)生故障時，Power服務(wù)器將會檢測事件并做出反應(yīng)，執(zhí)行 PPRC 故障轉(zhuǎn)移，因此，應(yīng)用程序的 I/O 活動被透明地重定向到另一站點存儲系統(tǒng)，以便允許應(yīng)用程序沒有任何中斷地繼續(xù)運行。在HyperSwap切換過程中，會暫時凍結(jié) I/O 活動，應(yīng)用程序在此期間不會遇到故障，而是遇到非致命性的延遲。

PowerHAHyperSwap是一個AIX內(nèi)核擴展且僅支持IBM DS8800 設(shè)備，但到了SVC 7.5版本，SVC和V7000都可以支持HyperSwap技術(shù)了，中端存儲的地位瞬間提升了一個檔次，通過異構(gòu)的各類中端存儲，結(jié)合SVC HyperSwap，都可以實現(xiàn)跨中心的雙活高可用了，那么究竟SVC HyperSwap是什么技術(shù)？ Spectrum Virtualize/SVC HyperSwap技術(shù)可視為對SVC ESC架構(gòu)的增強，HyperSwap結(jié)合VDM也可實現(xiàn)4副本數(shù)據(jù)方案。其類似Power HyperSwap技術(shù)，通過Metro Mirror實現(xiàn)數(shù)據(jù)在兩個IO Group之間的同步。但SVC HyperSwap支持如SVC、V7000、V5000、A9000和A9000R等更多平臺，支持在不同產(chǎn)品之間(如A9000和A9000R)，建立基于HyperSwap的雙活方案。

從架構(gòu)上來看，SVC HyperSwap采用了Hyperswap的拓撲架構(gòu)，最少需要兩個I/O Group，同一I/O Group需要兩個節(jié)點，并在同一個站點，而且很驚喜的發(fā)現(xiàn)，每個站點均有vDisk，主機映射了四個SVC節(jié)點，存儲路徑更多了，冗余性更高了。SVC HyperSwap由下面多個技術(shù)組成。

Metro Mirror/Global Mirror:實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步

Global Mirror with Change Volumes:數(shù)據(jù)增量同步時實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性

Non-Disruptive Volume Move:實現(xiàn)Volumes在IOG間的自動遷移

外部虛擬化許可(3rd Site仲裁存儲需要)

無需特定的多路徑軟件支持，采用各個操作系統(tǒng)自帶標(biāo)準多路徑，采用ALUA模式即可，相比PowerHA HyperSwap更加靈活。

而SVC Stretched cluster采用的是Stretched的拓撲架構(gòu)，一個站點一個SVC節(jié)點最大可達4個I/O Group，但是同一I/O Group的兩個節(jié)點被分割到兩個站點。兩個站點的存儲通過SVC虛擬化后只有一個vDisk，主機還只是映射兩個SVC節(jié)點。 再從性能上來看，SVC HyperSwap利用了更多的資源(包括SVC節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)路徑和SAN交換機端口等)，每個站點均含有完全獨立的SVC讀寫緩存，一個站點失效，另一站點也能提供完全的性能，因為讀寫緩存在一站點失效后，不會被Disable，兩個站點的讀寫緩存是獨立的兩套，這點特別重要。 而相比之下，SVC Stretched cluster占用了相對較少資源，能提供更多的VDISK(同一SVC I/O GroupvDisk也有上限)，但是當(dāng)一站點SVC節(jié)點失效后，另一站點的讀寫緩存會被Disable并進入寫直通模式，性能相對來說會下降，在某些情況下，比如后端存儲性能不夠強，緩存不夠大等。而且主機的存儲訪問路徑會減少一半。 另外一個主要不同點是，SVC HyperSwap有了Volume Groups(一致性組)這樣概念，它能夠?qū)⒍鄠€vDisk組合，共同保持高可用和數(shù)據(jù)的一致性，這對于需要映射多個vDisk的主機來說會有很大幫助，假設(shè)以下場景(主機映射多個vDisk)。

1、站點A失效。

2、應(yīng)用仍然從站點B進行讀寫，只在站點B進行數(shù)據(jù)更新。

3、站點A恢復(fù)。

4、站點B的vDisk開始同步至站點A的vDisk。

如果主機的多個vDisk沒有配置Volume Groups，主機將很大可能無法通過站點2的數(shù)據(jù)恢復(fù)業(yè)務(wù)，因為站點2的多個vDisk可能正在被同步，尚未同步完成，它們的數(shù)據(jù)并不在同一時間點，掛在起來無法使用，那么這樣的話只能寄希望于站點1。 但是如果主機的多個vDisk配置成Volume Groups，主機是能通過站點2的數(shù)據(jù)進行恢復(fù)的，雖然數(shù)據(jù)尚未同步完成，但多個VDISK間的數(shù)據(jù)一致性是可以保證的，仍然屬于可用狀態(tài)，只不過數(shù)據(jù)不完全而已。 但與SVC Stretched cluster類似的是，SVC HyperSwap中的主機、SVC節(jié)點和存儲均被賦予了站點屬性，同時也需要配備第三站點作為防范腦裂的仲裁站點。可以看見，一個Hyperswap卷是由以下幾個部分組成。

1、4個vDisk(可以是Thick/Thin/Compressed或加密的)

2、1個Active Active的Remote Copy Relationship(系統(tǒng)自己控制)

3、4個FlashCopy Maps(用于Chage Volumes)(系統(tǒng)自己控制)

4、額外的Access IO Group(方便IOGroupFailover)

基于該Hyperswap卷技術(shù)，實現(xiàn)了兩個站點vDisk的Active Active。站點1的Master vDisk寫入變化時，被寫入站點1的Change Volume中(基于Flash Copy，變化數(shù)據(jù)寫入快照目標(biāo)卷，原卷數(shù)據(jù)不變)，站點2的Aux Disk寫入變化時，同樣被寫入站點2的Change Volume中。 一段時間后，系統(tǒng)自動停止vDisk與Change Volume間的快照關(guān)系，Change Volume將回寫變化數(shù)據(jù)至vDisk，VDISK將通過SVC PPRC同步變化數(shù)據(jù)至另一站點的vDisk中，之后，站點vDisk又將重新與Change Volume建立快照關(guān)系，根據(jù)這一原理不斷往返變化數(shù)據(jù)，保持4份Copy數(shù)據(jù)的同步的關(guān)系，當(dāng)然這些都是SVCHyperswap系統(tǒng)自動完成的，用戶無需干預(yù)。

另外在Hyperswap的卷復(fù)制Active Active關(guān)系中，我們可以看到依然存在Master或者AUX的標(biāo)簽，對于主機來說，兩個站點的其中一個I/O Group的vDisk是作為Primary提供讀寫，所有讀寫請求必須經(jīng)過該I/O Group，然而Hyperswap會自動決定是本站點的I/O Group的vDisk作為Primary，還是主要承擔(dān)I/O流量的I/O Group的vDisk作為Primary。 在首次創(chuàng)建Hyperswap卷和初始化后，被標(biāo)簽為Master的vDisk作為Primary，但是如果連續(xù)10分鐘以上主要I/O流量是被AUX的vDisk承擔(dān)，那么系統(tǒng)將會轉(zhuǎn)換這種Master和AUX的關(guān)系，從這點上也可以看出與SVC Stretched cluster的不同，雖然SVC節(jié)點一樣被賦予站點屬性，但SVCHyperswap在另一站點仍然活動時，不局限于只從本地站點讀寫，它會考量最優(yōu)存儲訪問I/O流量，從而保持整個過程中主機存儲讀寫性能。 另外需要注意的是主要的I/O流量是指扇區(qū)的數(shù)量而不是I/O數(shù)量，并且需要連續(xù)10分鐘75%以上，這樣可以避免頻繁的主從切換。上面講了這么多，那么SVCHyperswap的讀寫I/O又是如何流轉(zhuǎn)的呢？讀I/O見下圖。

可以看到，每個站點第一次HyperSwp初始化后，先各自從各自站點的SVC節(jié)點讀操作，綠色線為讀操作I/O流轉(zhuǎn)。寫I/O見下圖。

從上面可以看到，圖中顯示了站點1的主機一次寫I/O全過程，來看看每一步的處理流程。

1、主機向本站點1的其中一個SVC節(jié)點發(fā)送寫I/O請求。

2、該SVC節(jié)點2將寫I/O寫入緩存，并回復(fù)主機響應(yīng)。

3、該SVC節(jié)點2將寫I/O寫入節(jié)點1緩存，并同時發(fā)送寫I/O至站點2的節(jié)點3和節(jié)點4。

4、SVC節(jié)點1、3、4回復(fù)節(jié)點2的響應(yīng)。

5、兩個站點的SVC節(jié)點分別將緩存寫入各自站點的存儲當(dāng)中。

前面文章討論了SVC Stretched Cluster雙活方案，在文章最后，一起來簡單總結(jié)下SVC HyperSwap有哪些區(qū)別和優(yōu)勢。

ESC(Enhancedstretchedcluster)模式下的IOGroup并不是真正的冗余模式。比如有2個IO Group，業(yè)務(wù)都在IO Group1上，當(dāng)IO Group的兩個節(jié)點都宕機的話前端業(yè)務(wù)也就中斷了，業(yè)務(wù)并不會自動切換到IO Group2上。而HyperSwap雖然本地的SVC和IOGroup跟遠端站點相對獨立，但存在容災(zāi)冗余關(guān)系，有更好的可靠性。

事實上EnhancedStretchCluster與SVCHyperSwap的最大特性就具備SVC節(jié)點“站點化”，主機節(jié)點“站點化”，存儲節(jié)點“站點化”，這兩種模式都是同一站點的主機讀寫同一站點的SVC的節(jié)點，SVC節(jié)點讀寫同一站點的存儲節(jié)點。所以這兩種Active active存儲雙活方案都采用就近讀寫，然而SVC HyperSwap不僅僅是就近讀寫，它還根據(jù)站點流量，自動反轉(zhuǎn)站點讀寫關(guān)系來優(yōu)化IO效率。

HyperSwap支持把多個vDisk配置成了VolumeGroups(一致性組)的形式，保證兩個站點的多個vDisk同時寫的數(shù)據(jù)一致性，從存儲視角來說，站點內(nèi)多vDisk數(shù)據(jù)是一致性的。

以下內(nèi)容來自“Lenovo容災(zāi)雙活方案”，內(nèi)容包含中小心數(shù)據(jù)中心雙活方案 – HyperSwap、大型數(shù)據(jù)中心的雙活方案 – SVC、聯(lián)想容災(zāi)雙活專業(yè)實施與服務(wù)。

審核編輯 ：李倩