EMC-VPLEX-Local、Metro和Geo存储虚拟化初探

EMCVPLEXLocal、Metro和Geo存储虚拟化初探去年4月，EMC发布了VPLEX5.0，在Local和Metro的基础上又增加了Geo的功能，Geo支持的round-triptime(RTT)时延最大50ms(异步复制)。它的最大概念也是适用于云环境，通过它整合后端的异构存储并提供地域上分布式资源的全局整合。三种模式(1)VPLEXLocal，1个cluster;(2)VPLEXMetro，2个cluster，同步复制的RTT最大5ms(大致在100公里或60英里的范围内)，同时提供一种奇异的能力，B集群不需要自己的磁盘阵列而可以直接把A集群的LUN呈现给服务器，支持使用write-throughcaching在2个集群间镜像数据的同步分布式卷;(3)VPLEXGeo，2个cluster，异步复制的RTT最大50ms，支持使用write-backcaching在任意位置访问的分布式镜像(AccessAnywheredistributedmirroring)。除了异构虚拟化和复制功能之外，它的最大卖点就是AccessAnywhere的能力把任何一个站点(site)的数据做全局化的统一呈现，让任何一个站点的服务器/用户可以访问，这非常适合云的概念，也是EMC收购它的主要原因。一个集群包括(1)1个VPLEXManagementConsole;(2)1、2、4个engine，4个engine的最大IOPS2.24Million，最大带宽23.2GB/s;(3)每个engine配置有1个standbypowersupply。如果超过1个engine，集群中必须包含(1)1对SANSwitch(2)每个switch配有1个UPS。Metro和Geo可以选择包括1个Witness，这是1个虚机(需要VMwareESX)并安装在不同于任何1个集群的faultdomain中，也就是部署在A和B以外的其它站点，它起到一个监控的作用，当站点失效或者站点间通讯中断时维持系统的可靠性。VPLEXManagementConsole：1U服务器，提供管理界面——它运行WebServer程序对外提供VPLEXGUI、基于REST的Web服务界面和CLI。在2和4个engine的配置中，它的电源是UPS保护的。在Metro和Geo的配置中，不同站点的Console必须通过VPN连在一起，如果同时还配置了Witness，那么VPN还必须包括Witness。VPLEXVS2Engine包含2个控制器，冗余的电源/风扇，I/O模块，管理模块等。它负责处理IO，提供分布式缓存，提供LUN映射，连接存储。1个engine有10个I/O模块，每控制器5个(1)4口8Gb前端FC;(2)4口8Gb后端FC;(3)WANCOM，不同集群之间的互联，4口8GbFC/2口10GbE;(4)4口8GbFC，同1个集群内部连接;(5)保留，engine使用N+1冗余的电源和风扇，内部的连接和组件是完全冗余NSPOF(无单点故障)的。VPLEXGeoSynchrony5.0是它的OS也就是微码。(1)VPLEXAccessAnywhere虚拟存储(2)VPLEX全局分布式缓存，集群里的每个Director都可以访问后端存储并且保有卷映射的metadata(元数据)，这套分布式缓存系统同样能够跨地域支持Metro和Geo。(3)缓存模式Local和Metro都使用“write-through”(写通)的缓存模式，而Geo使用“write-back”(写回)，不仅写缓存，而且将缓存在另一个localDirector上镜像，电源失效时用Director本地的SSD盘存放cachevaulting。VPLEX的分布式一致性缓存，结合RAID1和分布式RAID1，构成了VPLEX移动性、可用性、协同性功能的核心。(4)移动性迁移：从源到目标，之后只能从目标端访问数据。镜像：提供数据冗余保护。复制：源卷仍可使用和访问。迁移之后，服务器或应用仍旧使用原来的VPLEX卷标识访问，所以不需要“割接”。迁移的起因很多，例如数据/应用/操作系统从一个存储迁到另一个，整合数据和数据库，迁移数据库，搬家等等。(5)MigrationWizard，通过GUI做向导式迁移操作。(6)可用性，LocalRAID1防止存储故障，distributedRAID1使active/active的应用可以防止站点的失效，Witness软件保证在Metro的环境中数据访问服务连续性的RTO/RPO均为零。(7)本地镜像(8)分布式镜像，VPLEXMetro和Geo支持该模式a.DistributedRAID1volumeswithwrite-throughcaching，同步镜像，RPO=0，两个cluster的卷皆可访问，RTT≤5b.DistributedRAID1volumeswithwrite-backcaching，异步，RPO秒级c.VPLEXconsistencygroups，一致性卷组(9)Collaboration，只传变化量，一份数据两地皆可访问(10)导入导出，online模式，用主机端的工具“读——拷贝——写”。offline模式，很快，保留数据，加metadata然后导出给主机，volume封装过程可逆(11)系统管理服务，浏览器访问(12)支持VirtualProvisioning(13)Witness，2个cluster中一个是preferred(优先的)另一个是non-preferred，假如集群之间的连接中断了，Witness会通知preferredcluster继续服务，而non-preferred停止服务直至内联恢复，反之如果preferredcluster停了，Witness通知non-preferredcluster继续服务，从而防止了“split-brain”。如果没有Witness，当某个VPLEX卷的preferredcluster失效时，服务就停止了。3个点应该分开防止1次灾难造成两个点同时故障。(14)Geo用基于IP的WANCOM连接传送数据，这是个基于Layer3UDPDataTransfer(UDT)的上层协议。