Odborná sekce
Storage Metro Cluster
12.02.2023, 16:41
Storage Cluster představuje technologii rozprostření dat přes více lokalit. Smyslem je vytvoření prostředí s vysokou odolností, kde lokality obsahují binárně identická data. V případě selhání jedné lokality mohou bezvýpadkově pokračovat systémy z lokality druhé. A jak to celé funguje?
Business kritické aplikace, často potřebují nejvyšší možnou odolnost, aby zajistily, že se provoz aplikací nezastaví ani v případě katastrofy. Aby to bylo zajištěno, musí být data používaná těmito aplikacemi rozložena do dvou polí, často ve více než jednom geografickém umístění, typicky ve dvou lokalitách. Podstatou je, že data musí být dostupná na obou místech současně a to zcela identicky.
Synchronní replikace je podkladovou technologií Storage Metro Clusteru
Aby toho bylo dosaženo, využívá technologie Storage Metro Clusteru synchronní replikaci, která zrcadlí data přes obě disková pole při zachování pořadí zápisu. Zjednodušeně řečeno servery jsou fyzicky připojeny ke dvěma diskovými polím, nicméně servery tato dvě disková pole vidí jako jeden vícecestně připojedný úložný systém.
Co děje při selhání jednoho diskového pole v Metro Clusteru
Transparentní převzetí služeb při selhání mezi poli je automatické a nevyžaduje zásah správce úložiště. K převzetí služeb při selhání dochází během standardních časových limitů I/O hostitele, podobně jako dochází při selhání FibreChannel cesty k přesunu datového provozu na jinou FibreChannel cestu.
Z hlediska operačních a virtualizačních systémů se tak nejedná o dvě diskové pole, ale spíše o jedno diskové pole, které je "rozaženo" přes dvě lokality.
Funkce Storage Metro Clusteru
Mezi základní výhody storage clusteru patří vysoká dostupnost služeb, které jsou poskytovány z více lokalit. Data jsou taktéž ve více lokalitách a tudíž selhání jednoho datového centra či výpadek jeho konektivity nebrání poskytování služeb z druhého datového centra.
Velkou výhodou je automatická reakce na vzniklé selhání. Není třeba žádných řídících software, žádných zásahů administrátorů. Operační či virtualizační systémy jsou navrženy tak, aby komunikovaly dostupnými datovými FibreChannel cestami, kterými v daný okamžik vidí na úložiště. Selhání jednoho diskového pole tedy z pohledu serveru není nic jiného, než jen "upadnutí" jednoho z řady datových cest vedoucí na disková pole. To je celkem banální situace a reakce na ni je v systémech zabudována desítky let.
Další výhody nastávají ve spojení s virtualizací, např. VMware. Z hlediska Vmware lze konfiguraci nastavit jako jedno VMware prostředí pod správou jednoho vCentra. Technicky vzato jde o jedno prostředí "roztažené" do dvou lokalit. Vaše aplikace tak získají svobodu přesouvání mezi lokalitami pomocí technologie vMotion, která je obsažena už té nejlevnější edici VMware určená pro small business prostředí (VMware Essentials / Essentials Plus).
Storage Metro Cluster a situace "Split Brain"
Split-Brain je termín, který do IT přišel z lékařského oboru a vyjadřoval situaci, kdy dojde k rozpadu spojení pravé a levé hemisféry mozku. V terminologii IT tento termín popisuje chybovou situaci, kdy dojde k rozpadu komunikace uvnitř clusteru. Každý z nodů clusteru se pak může začít chybně domnívat, že on je ten "vyvolený" co přežil a má právo i nadále poskytovat svoje služby. To zákonitě vede k poškození dat nebo jiným nekonzistentnostem.
Storage Metro Cluster musí takové situaci předcházet. Proto architektura StorageMetro Clusteru potřebuje malé třetí úložiště, které plní úlohu quora. A právě hartbeat skrze kvorum zajišťuje v této architektuře správnou a bezchybnou reakci na všechny možné druhy selhání. Je obvyklé, že roli quora může hrát třetí úložiště, běžný server nebo napojení na virtuální quorum do AWS nebo Azure.
Hitachi Vantara a Storage Metro Cluster
Hitachi Vantara u svých diskových polí používá pro tuto funkcionalitu název GAD. Jde o synchronní spojení dvou diskových polí, které zpřístupní replikační pár LUNů se stejnou identitou. Servery tak „nevidí“ dva různé LUNy na dvou různých polích, ale jeden vícecestně připojený LUN (který je ale geograficky distribuován mezi dvě disková pole). Technologie Hitachi GAD je nativně plně kompatibilní se světem VMware.
Technologie společnosti Hitachi je nejlépe propracovanou technologií storage Clusteru na trhu s vysokou odolností proti chybovým stavům a obousměrnou replikací. Obě disková pole clusteru jsou tak rovnocenná a mají aktivní a plnohodnotnou roli. To je významný rozdíl od méně technických vyspělých řešení, kde jeden nod má roli "master" a prochází přes něj veškerá datová komunikace.
Řešení Storage Metro Clusteru má řadu výhod:
- Je aplikačně transparentní = lze použit s jakýmkoliv operačním systémem, fyzickém i virtuálním prostředí, lze použít s jakoukoliv edicí VMware (free, essential plus atd…)
- Obě pole jsou aktivní a obsluhují požadavky serverů = zdvojnásobí se výkon oproti řešením active/pasive
- Pokud jedno pole selže, aplikace bez přerušení pokračují zbylými cestami na druhé diskové pole
Zkušenosti z praxe, reference
Společnost 3S.cz je největším autorizovaným prodejním a servisním partnerem v České republice. Těchto vysoce výkonných a robustních systémů Hitachi jsme v české republice realizovali řadu instalací s úhrnnou klapacitou přesahující 100PB!
Přibližně 70% realizací diskových systémů Hitachi v letech 2020-2022 bylo realizováno právě na bázi technologie Storage Metro Cluster (GAD), která přinesla zákazníkům vysoké úspory na licenčních výdajích za různé add-on řešení vysoké dostupnosti na aplikační úrovni (SRM, RAC apod...), spolehlivost a zabezpečení dat.
Zajišťujeme komplexní návrhy systémů úschovy elektronických dat s ohledem na bezpečnost a efektivitu jejich správy. Řešení jsme již navrhli pro desítky významných zákazníků, ať se jednalo o komplexní robustní řešení nebo přiměřená řešení pro uživatele s nižšími nároky. Specializujeme se na širokou oblast storage řešení – od primárního úložiště, zálohování a archivaci dat až po management software. Poskytujeme nejen on premise řešení, ale i hybridní či privátní cloudy nebo cloud jako službu.