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淺談同城雙中心的網絡部署模型

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企業建設數據中心時,出於災備的考慮,會建設兩個甚至多個數據中心。例如我們經常提到的“兩地三中心”,即同城雙中心+異地中心。

同城雙中心是指在同城或鄰近城市建立兩個可獨立承擔業務的數據中心,雙中心具備基本相同的業務處理能力並通過高速鏈路實時同步數據,日常情況下可同時分擔業務及管理系統的運行,並可切換運行;災難情況下備應急切換,保證業務的持續性。異地災備中心是指在異地的城市建立一個備份的災備中心,用於雙中心的數據備份,當雙中心出現自然災害等原因而發生故障時,異地災備中心可以用備份數據進行業務的恢復。

今天主要談同城雙中心的網絡部署模型、切換方式以及優缺點。

同城雙中心的部署方式分為兩種,分別為主備和雙活。

1. 主備中心模型

從字面含義上看,主備中心就是建設兩個數據中心,一主一備,兩個數據中心均具有獨立承擔對外提供業務的能力。正常情況下,主中心對外提供服務,當重大故障發生時,主中心的業務切換到備中心,備中心成為新的生產中心對外提供服務。

以上對主備關系的描述非常簡單,但在實際部署過程中,需網絡、應用、數據庫等多部門協調合作,才能切換,我們今天主要談網絡。

主備數據中心示意圖:

技術分享圖片技術分享圖片

上圖是較為典型的同城主備中心網絡模型,A中心是生產中心,B中心為備中心,AB兩個中心的業務分區使用相同的IP地址段。

此模型的技術關鍵點:

1. AB中心的網絡核心(網關)進行二層打通;

2. 網關啟用在主中心一側,備中心網關為關閉狀態;

3. 主中心A對外發布路由,B中心不對外發布路由。

數據中心間切換:

A中心停止對外發布路由,B中心,同時將A中心的網關切換至B中心,這樣就完成了數據中心網絡的切換。

主備模型優點:

1. 技術簡單、切換方便;

2. 現有雙中心過渡到此模型較簡單,不涉及應用IP地址改造;

主備模型缺點:

1. 存在較多的中心間穿越流量,無法做到“本中心服務器從本中心出入”(兩側網關無法同時開啟,否則會出現防火墻異步路由問題)。

2. 中心間的物理距離過長,導致網絡延遲增大,對延時敏感的應用可能會受到影響;

3. 中心間L2打通,會使二層域擴大,一個中心二層故障可能影響到另一個中心,需做數據中心

STP隔離或采用特殊技術,例如OTV

4. 需考慮防火墻策略如何同步的問題;

5. 鏈路閑置,資源沒有得到最大化利用,例如B中心對外的廣域網鏈路。

2. 雙活中心模型

雙活數據中心,即兩個數據中心具有同時對外提供服務的能力。如下圖:

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AB兩個數據中心,采用獨立的IP地址段,同時對外提供服務,客戶端依靠DNS的解析結果,來判斷從哪個數據中心進入。

此模型的技術關鍵點:

1. 兩個中心采用獨立的IP地址段,均對外發布路由;

2. 采用DNS的方式,將客戶端流量引至對應數據中心。

數據中心切換:

1. 正常情況下,兩個數據中心同時對外提供服務;

2. 一側數據中心故障時,改變DNS解析,即可停止該數據中心的服務。

雙活數據中心優點:

1. 兩個數據中心完全獨立,互不幹擾;

2. 數據中心間流量較少;

3. 無需考慮防火墻異步路由問題;

4. 鏈路得到更有效的利用,經濟最大化。

雙活數據中心缺點:

技術方面,暫時沒有想到缺點。可行性上,從現有雙中心過渡到雙活數據中心,除IP地址改造外,還涉及應用的DNS改造,涉及部門間協同工作,驅動困難,這種模型較適合新建的數據中心。

選擇數據中心網絡模型,需調研業務/應用/系統/服務器的部署需求,從上到下統一考慮,最適合自己的,才是最好的。

備註:無論是主備還是雙活,網絡層面做到各種“活”並不困難,在生產環境中,目前面臨的最大瓶頸其實是雙中心的數據庫的“雙活”問題。


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