“戴爾先進的存儲雙活解決方案為我們的教育云平臺提供了可靠、安全的數據支撐平臺，為教育監管和教育決策提升了更高的管理效率！”
——寧波鄞州區教育局蘇主任
新技術的應用、教育改革逐步走向深入，都令教育信息化成為一個常講常新的課題。教育部“三通兩平臺”的核心，即是通過IT基礎設施升級，推動教育機構頂層設計的實踐落地。寧波鄞州區教育局打造的教育云項目，則以一套靈活、可靠、高效的云基礎架構服務于教育信息化應用平臺，通過建立覆蓋各級各類學校的管理信息系統及基礎數據庫,實現教育監管、教育宏觀決策能力的全面提升——作為此項目的重中之重，Dell高端存儲SC9000雙活架構為鄞州教育云平臺提供了可靠，自動化的數據支撐平臺。
以雙活存儲破局，激活隱形“數據資產”
寧波鄞州區教育局教學儀器管理站（以下簡稱鄞州教育局）下屬服務單位有130所中小學、200所幼兒園；7000多名教師、10多萬名學生。為更好地服務教育教學，提升教育信息化管理效率，寧波鄞州區教育局結合自身實際需求，決定以分期建設的思路，搭建一套教育云平臺，第一步決定先從存儲平臺破局。鄞州教育局數據中心之前沒有集中存儲設備，數據分布在各個獨立的存儲系統或者服務器本地硬盤中；大大小小的“數據孤島”不僅給當前業務系統的部署靈活性、資源的動態調配、數據集中管理以及安全保護帶來了挑戰，更遺憾的是，無形中埋沒了相當一部分支持上層決策的數據資產。
為了貫徹教育部“三通兩平臺”指導方針，提升和完善現有數據中心基礎架構功能，寧波鄞州教育局本期建設需要構建出一套可管理、可靠性、可擴展性、安全性的系統運行平臺，同時采用成熟、可用的設備；立足當前、面向未來，使其信息系統處于業界前沿水平，也促進鄞州區下屬學校的長久良好發展。
為此，寧波鄞州教育局確定了本期系統建設的路線圖主要分為四步走：首先是搭建基于雙活架構的集中存儲平臺；其次，在數據集中管理后，還需要配套的數據備份恢復系統；另外，為了能夠隨時隨地驗證備份數據的有效性，同時也為管理人員提供日常數據以及系統恢復演練的機會，需要再建設一套數據驗證平臺系統；最后，根據實際需要適當增加計算能力。鄞州教育局預計本期系統建設完成后，信息系統將得到極大提升——至少滿足未來5年的發展需求，同時避免隔代升級、并具備可持續的按需擴展能力。
比策略更重要的，是方向
在確定構建存儲雙活平臺之后，仍然面臨著選擇，究竟什么樣的雙活架構才是最適合的？什么樣的雙活架構才是最能夠代表未來發展方向的？
業界基于存儲的雙活架構，一類是基于網關型的雙活技術；一類是基于存儲控制器的內嵌雙活技術，例如Dell Compellent。
圖1：網關型雙活
從架構原理上進行比較。盡管網關型雙活推出市場比較早，不可否認，在早期仍然是比較先進的雙活技術的代表，但是其架構本身所帶來的局限性也非常明顯，主要體現在：
● 與內嵌雙活方案相比，硬件需要更高額外成本
● 帶內管理，緩存直寫模式，增加網關后對寫入性能有損失
● 網關屏蔽了底層陣列的軟件功能，而網關自身還不提供基本快照、CDP等功能；
● 虛擬化第三方存儲更多是宣傳噱頭，90%以上情況的還是掛接自己的存儲
● 無法虛擬化NAS和IP存儲
● 組網復雜，增加了故障點
圖2：內嵌雙活
而以Dell Compellent為代表的雙活，組網簡單，沒有性能損耗，同時提供了CDP數據保護等高級功能，既有性能保障，又能最大限度提高數據安全性，而且整體方案成本合理。(具體的雙活特點后面還會有詳細闡述。)
從產品生命周期來比較。其實從市場上的網關型產品發展來看，可以明顯看出網關型雙活使用場景越來越少，或者是逐步被淘汰。
綜合以上的比較分析可以看出，業界的廠商大多都是朝著內嵌雙活的技術演進，而Dell Compellent的內嵌雙活技術多年以前就已經推出了，也是最穩定最成熟的雙活產品之一。
寧波鄞州區教育局在認真分析和比較這兩種方案架構后，最終確定Dell Compellent這種內嵌雙活架構，是最能代表未來發展方向的雙活技術。
內嵌雙活壓卷之作 Dell Compellent SC9000
前面把Dell 的雙活產品和業界雙活產品在架構方面做了分析對比 ，下面再來詳細看看Dell 雙活產品的技術原理和獨特之處吧。
1 雙活技術Live Volume
Dell Compellent的雙活技術核心是基于Live Volume軟件模塊，利用Dell Live Volume雙活技術，將生產中心主存儲和容災中心容災存儲構建同步的雙活卷，實現兩個中心數據同時讀寫訪問，進而通過和應用配合實現業務零中斷切換，也可以實現跨站點卷級數據自由流動和負載均衡，保障業務的連續性，可針對所有業務數據進行容災。
Live Volume作為兩個Dell Compellent陣列之間的存儲虛擬機管理程序，允許組織按需在陣列之間透明地移動卷。因為Live Volume完全集成在流動的數據存儲平臺中，所以無需增添復雜的外部設備。此外，對創建、刪除或更新共享卷的數量沒有任何限制，Live Volume配對的數量只受帶寬限制。此外，Dell Compellent陣列無需完全相同的配置，即可使用Live Volume。
● 因為流動的數據存儲中全面集成的軟件功能，每個卷都可以被自動精簡配置和分層。
● 與多個虛擬機管理程序（包括VMware vSphere、Microsoft Hyper-V和Citrix XenServer）和大多數群集技術配合使用。
● 無需其他硬件、服務器代理程序或成本高昂的設備，因此成本只是其他解決方案的幾分之一。
● 可實現橫向擴展功能，從而為將一組Compellent陣列作為一個陣列運行奠定基礎。
Live Volume與Dell Compellent遠程即時回放相輔相成，可在主站點和遠程站點之間提供持續的復制。此外，精簡復制可自動應用到所有共享的卷，以實現最佳效率。
Live Volume是實現業務連續性的主要促成技術，而成本只是其他數據遷移解決方案的幾分之一，因為這些解決方案常常需要額外的硬件、成本高昂的設備和服務器端代理程序。移動應用程序時，Live Volume可自動找到主存儲資源，使管理員能夠優先且無中斷地移動存儲，以進行維護或計劃內中斷。
利用Dell Compellent Live Volume，組織可以在存儲陣列之間無縫地持續優化存儲。根據變幻莫測的業務狀況和應用程序要求，管理員可以按需隨時隨地移動企業數據。利用Live Volume，存儲卷不再與特定的陣列或數據中心關聯。用戶可以從多個地點訪問、移動并共享數據。Live Volume支持任何虛擬化的服務器環境，并與領先的應用程序群集技術相輔相成。
Dell Compellent支持跨光纖通道、iSCSI和以太網光纖通道(FCoE)多個連接協議的Live Volume，并且所有共享的卷都可使用Compellent企業存儲管理器軟件，通過單一管理平臺進行管理。
Live Volume使用戶能夠消除陣列之間的熱點，并減輕從一個存儲系統到另一個存儲系統的I/O負擔，而無需中斷運行。同時，在線應用程序在卷遷移流程中可以繼續正常運行，并且從一個系統到另一個系統的工作負載傳輸不會影響對數據的訪問。完成這些操作不會對服務器資源產生任何影響，因此可以實現最佳的數據中心性能。
預期的斷電或即將發生的自然災害會導致系統中斷時，Live Volume管理員只需將任務關鍵型卷從會受影響的陣列移動至位于單獨位置的其他陣列。
所有數據在兩個站點之間無中斷遷移，同時兩個系統都保持在線，從而可以實現所有應用程序的連續運行。事件過后，管理員可以保留實時遷移流程，以恢復正常運行。
Live Volume除了實現兩個數據中心雙活，還可以實現兩地三中心的模式，以及實現聯邦功能（多套存儲的集群）, 以滿足更高級別的容災和數據管理要求，一般可以考慮同城雙活然后異步復制到第三個機房，或者考慮同機房雙活再異步復制到另一個機房。對于三中心有級聯模式和混合模式兩種組網。如下圖：
數據聯邦功能（Federation）將數據從多套存儲硬件中抽象和剝離出來，從而實現數據跨多套存儲進行流動和負載均衡。如下圖：
另外，Live Volume對不同型號的Compellent產品型號都可以實現雙活，并不像大多友商所要求的同一型號的限制，如SC4000到SC8000/SC9000也可以實現雙活。
CDP連續數據保護功能。Dell Compellent產品除了提供強大的內嵌雙活技術，還內嵌支持CDP連續數據保護功能，而在友商的產品中，要么根本不支持CDP連續數據保護功能，要么需要選配專門的硬件產品去實現，而Dell Compellent存儲是把該項功能作為標準功能提供給用戶，實現軟硬故障一體化的全方位保護。
2 基于SC9000的增強特性
在Dell World 2015上正式推出的新一代高端產品SC9000，給我們帶來了更大的驚喜！先來看看SC9000相對于上一代旗艦SC8000的主要增強之處：
在硬件架構方面的增強：
1.控制器硬件換代，CPU由每控制器2個6核升級為2個8核，同時提高主頻；
2.內存增大4倍，由最大128GB提高到512GB（雙控制器）；
3.后端驅動器接口由6Gb/s SAS升級到12Gb/s，增加支持SC400（2U 12x3.5”）和SC420（2U 24x2.5”）兩款12Gb/s SAS擴展機箱；
4.最大IOPS提高40%，帶寬增加110%。
在軟件方面的增強：
1.與微軟Azure公有云無縫對接，實現互相的備份和恢復；
2.支持VVol功能，高效地和Vmware平臺進一步融合；
3.支持Oracle數據保護集成組件（APM），實現應用級別的保護；
4.針對Flash的加密技術（SED）；
5.和Dell PS系列無縫遷移和復制，以最大程度保護用戶投資。
另外，戴爾Live Volume已經通過VMware vMSC（vSphere Metro Storage Cluster）的認證，也就是可以接近于在本地數據中心的一套陣列上那樣進行跨數據中心虛擬機的HA切換、vMotion遷移等操作。
關于同步復制/雙活對網絡帶寬和延時的要求，比如有的公司宣傳其存儲雙活用于VMware集群可以支持300km距離，戴爾也一樣能實現。因為光速（光纖延時）對所有人都是平等的，而實際線路質量則參差不齊，所以還有傳輸設備等其它需要關注的因素。比如戴爾建議同步復制的延時不超過5ms、40km以內，是為了減少對實際應用和性能帶來的影響。
SC9000的新特性直接惠及本期項目的，一是緩存比較大，可以達到256GB/512GB，滿足了項目中對存儲的高性能需求，另外一個是基于Vmware Cluster的雙活認證，保證了項目中實現Vmware應用級雙活的實現。
不僅僅是“燒腦” SC9000身兼多職 成就云雙活
前面介紹了Dell和業界的雙活技術， 以及用戶對雙活的選型歷程，最后我們來一睹SC9000雙活方案之風采吧。
本次方案實際上需要建設內容有：雙活SAN存儲設備、數據仲裁系統。
1 雙活SAN存儲設備：
采用2套DELL Compellent SC9000基于流動數據體系的存儲設備，通過存儲內嵌的雙活功能確保存儲系統可靠性、業務系統連續性；本次SAN存儲作為整個數據中心集中存儲平臺，無論是物理機、虛擬機，還是數據庫服務器、其他業務服務器都可以把數據下移到此存儲設備，進行集中管理。使得服務器可以平滑連接SC9000訪問數據。
對于前端服務器，結合此存儲做Boot From SAN功能，把OS也集中存放到存儲設備中；也可以利用存儲的快照功能實現OS的邏輯備份保護。當然服務器依舊可以配置本地硬盤，實現傳統OS的安裝。
SC9000存儲是生產/防御一體機，也就是說除了提供實時生產IO外，還內嵌了CDP連續數據保護機制（連續快照），數據保護間隔最短到1分鐘；SC9000拍快照時只是指針的拷貝，瞬間完成，完全不影響存儲的性能；如此出現任何業務錯誤時，可以向前恢復到任何一個時間點；最大程度的確保數據的可用性。
兩地三中心的容災功能：數據中心兩套存儲Live Volume雙活，同時還可以實現3DC架構到異地災備機房。
2 數據仲裁系統：
構建雙活系統，其中一個關鍵風險，就是如何防止腦裂的問題。本次方案中，設計了一個數據仲裁系統，其中功能之一就是安裝Enterprise Manage（簡稱EM）來作為仲裁機制。身兼多職，這個數據仲裁系統也可以作為應急驗證服務器，將隨時隨地驗證SC9000存儲中CDP保護點數據的有效性，以作為驗證數據可用。
在應用方面，鄞州教育局用戶的大部分應用都遷移到虛擬化和云平臺，根據現有應用以及當前負載等情況進行綜合評估，對于2路和4路服務器的不同性能，分別采用1：5以及1：8~10分配虛擬機，把應用全都部署在虛擬機中。更為重要的是，有了基于Dell SC9000的雙活平臺，各種虛擬化應用得到了最高級別的保護以及靈活的自動負載遷移，為走向最終的云平臺之路奠定了堅實的基礎。
結束語
基于Dell SC9000的雙活平臺不僅為鄞州教育云平臺提供了可靠、安全的數據支撐平臺，更將以往散落、隱藏許久的隱形“數據資產”激活，成為其教育決策的有力支撐。目前，寧波鄞州區教育局的異地容災機房建設已在規劃中，未來還將升級到兩地三中心架構，繼續實踐以IT基礎設施升級推動教育頂層設計，譜寫“三通兩平臺”方針下教育信息化的新篇章。
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