校園一卡通服務(wù)端高可用性改造實(shí)施方案

蘇林忠

摘要：該文針對(duì)當(dāng)前校園一卡通業(yè)務(wù)的連續(xù)性以及服務(wù)端的高可用性需求，詳細(xì)分析了現(xiàn)有服務(wù)端部署架構(gòu)所存在的故障隱患，并借助于現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品，著重以實(shí)際案例的形式介紹了高可用性架構(gòu)部署或改造方案的實(shí)施過(guò)程。

關(guān)鍵詞：一卡通，高可用性，容災(zāi)，SAN，PowerHA，SVC

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）09-0116-04

1 校園一卡通服務(wù)端的高可用性需求

如今，校園一卡通已經(jīng)發(fā)展成為一套全方位、高密度集成的功能應(yīng)用體系，它不僅是全校師生學(xué)習(xí)、工作和生活的服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)也是一個(gè)準(zhǔn)金融系統(tǒng)，承載著龐大的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和金融消費(fèi)數(shù)據(jù)，任何閃失都有可能是學(xué)校的一次災(zāi)難性故障，因此，建設(shè)一套高可用性的服務(wù)端就顯得尤為重要。

服務(wù)端的高可用性主要包括設(shè)備的穩(wěn)定性和容災(zāi)性，以及數(shù)據(jù)的完整性等，以下取我校校園一卡通服務(wù)端的高可用性改造實(shí)施方案為例：

2 高可用性改造實(shí)施背景

生產(chǎn)服務(wù)端現(xiàn)狀：為確保服務(wù)端的正常供給，目前使用的是由性能穩(wěn)定的IBM Power 720型的小型機(jī)、IBM 2498-B24型SAN光纖交換機(jī)以及IBM DS5020型的磁盤陳列共同組建的SAN架構(gòu)，如下圖1所示：

其中操作系統(tǒng)采用了與小型機(jī)配套的AIX，磁盤陳列做RAID 5，數(shù)據(jù)庫(kù)則采用功能強(qiáng)大的ORACLE。

不足之處：以上架構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，如小型機(jī)、SAN交換機(jī)以及磁盤陳列等設(shè)備都存在單點(diǎn)故障隱患，容災(zāi)性較差，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障都將有可能引起服務(wù)中斷或數(shù)據(jù)丟失，如小型機(jī)故障將直接中斷服務(wù)，SAN交換機(jī)故障將中斷數(shù)據(jù)的交互，而磁盤陣列的故障可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)等。

其他條件：機(jī)房庫(kù)存有一套閑置的小型機(jī)、SAN交換機(jī)以及磁盤陣列等設(shè)備，其品牌及型號(hào)分別與現(xiàn)有生產(chǎn)服務(wù)端設(shè)備相同；同時(shí)，校內(nèi)其他系統(tǒng)有正在使用的SVC 存儲(chǔ)虛擬化引擎系統(tǒng)。

3 改造方案設(shè)計(jì)

充分利用現(xiàn)有的設(shè)備條件，通過(guò)兩臺(tái)SAN交換機(jī)將兩臺(tái)小型機(jī)以及兩臺(tái)磁盤陣列統(tǒng)一接入SAN架構(gòu)，同時(shí)，將再SAN交換機(jī)接入SVC，如下圖2所示：

1）雙鏈路連接：雙SAN交換機(jī)的介入，將小型機(jī)、磁盤陣列及SVC同時(shí)接入兩條不同的光纖線路，有效避免因SAN交換機(jī)的單點(diǎn)故障所引發(fā)的數(shù)據(jù)交互失敗現(xiàn)象。

2）托管SVC：將SVC 存儲(chǔ)虛擬化引擎接入SAN 網(wǎng)絡(luò)，并映射給前端主機(jī)，接受對(duì)后端存儲(chǔ)設(shè)備空間，即雙磁盤陣列的識(shí)別與控制，同時(shí)，基于SVC 可以輕松實(shí)現(xiàn)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)復(fù)制的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙磁盤陣列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的在線復(fù)制。如此，當(dāng)小型機(jī)主機(jī)發(fā)起IO 寫請(qǐng)求時(shí)，SVC 集群會(huì)完成對(duì)主機(jī)請(qǐng)求的響應(yīng)，并將IO 寫數(shù)據(jù)同時(shí)寫到兩臺(tái)后端的磁盤陣列；而當(dāng)小型機(jī)主機(jī)發(fā)起IO 讀請(qǐng)求時(shí)，SVC集群會(huì)識(shí)別出兩臺(tái)后端磁盤陣列中被定義為Primary 部分的數(shù)據(jù)讀出并反饋給小型機(jī)主機(jī)。而當(dāng)其中一臺(tái)磁盤陣列存儲(chǔ)不可用時(shí)，SVC 會(huì)自動(dòng)對(duì)Primary 的定義發(fā)生切換，將可用的數(shù)據(jù)重新定義為Primary，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)校園一卡通數(shù)據(jù)雙存儲(chǔ)互備與完整性保護(hù)的功能，滿足對(duì)數(shù)據(jù)本地容災(zāi)及完整性的需求。

另外，SVC 集群是由2 個(gè)或以上不同地理區(qū)域的存儲(chǔ)設(shè)備節(jié)點(diǎn)組成，其本身也具備異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)和避免設(shè)備單點(diǎn)故障的能力，可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)異地容災(zāi)的需求。

3）雙機(jī)熱備：利用IBM公司所提供的通過(guò)配置冗余可實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移保護(hù)的PowerHA集群技術(shù)，部署在雙小型機(jī)上，工作期間，其中 一臺(tái)小型機(jī)在運(yùn)行應(yīng)用的同時(shí)，另外一臺(tái)小型機(jī)則作為備機(jī)等待， 兩臺(tái)小型機(jī)系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)“心跳線”相互監(jiān)測(cè)對(duì)方的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)方小型機(jī)的軟硬件運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)通訊或者應(yīng)用等運(yùn)行情況不正常時(shí)，故障機(jī)一方的應(yīng)用就會(huì)立即停止運(yùn)行，備機(jī)就會(huì)立即在自己的機(jī)器上啟動(dòng)故障機(jī)上的應(yīng)用，把故障機(jī)的應(yīng)用及其資源自動(dòng)接管過(guò)來(lái)，使故障機(jī)上的應(yīng)用得以在本機(jī)繼續(xù)，達(dá)到小型機(jī)的本地容災(zāi)目標(biāo)，從而保障校園一卡通業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

4 方案的實(shí)施

以下為了表達(dá)方便，分別將圖2中的兩臺(tái)小型機(jī)命名為P1與P2，兩臺(tái)SAN交換機(jī)命名為S1與S2，兩臺(tái)磁盤陣列命名為D1與D2。

4.1 準(zhǔn)備工作

為保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，可以考慮將操作系統(tǒng)、各功能軟件以及各硬件設(shè)備的微碼等升級(jí)至目前廠家所推薦的版本；磁盤陣列的RAID 5升級(jí)為RAID 6；使用smitty installp命令為P1 及P2 安裝SVC 的Host Attachment 和多路徑軟件SDDPCM；并對(duì)P1 及P1 的光纖卡參數(shù)fc_err_recov 及dyntrk 屬性進(jìn)行檢查，確保fc_err_recov 設(shè)置為fast_fail，dyntrk 設(shè)置為yes。

4.2 SAN Zone劃分

將小型機(jī)的兩張光纖卡分別連接到SAN交換機(jī)。

4.2.1 SAN交換機(jī)端口規(guī)劃及別名設(shè)置