怎么實現真正的linux不停機數據遷移

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解讀存儲虛擬化引擎發展的3個階段

現如今越來越多的信息中心的系統要求7*24小時連續運行，從而保證業務的連續性，尤其是在金融、醫療行業對這一需求更加迫切。因此很多信息中心都部署了服務器雙機集群，存儲集群，并通過部署存儲虛擬化引擎來實現異構存儲的整合，數據遷移，存儲高可用，雙活數據中心等功能。通過這一系列功能實現數據的安全保護以及故障的快速切換，從而減少業務中斷時間，保證業務的連續性。

但是存儲虛擬化引擎如何遷入客戶原有的環境中，是否需要停機，會對用戶環境造成什么樣的影響，是用戶最關心的。

下面就從虛擬化引擎發展的3個階段，談談存儲虛擬化引擎的部署。

階段1：遷入用戶環境，原有數據需導出、再導入

在階段1存儲虛擬化引擎需要對陣列初始化后才能看到并管理存儲空間，對于用戶已存有數據的陣列是無法直接接管的。需要做如下的數據遷移操作：

1.    拿一個額外的陣列B被虛擬引擎接管并初始化，然后通過服務器，將數據從陣列A拷貝到陣列B，如上圖①所示。

2.    拷貝完成，關閉服務器并斷開陣列A與服務器的連接。然后將陣列A連接到存儲虛擬化引擎，將陣列A初始化（原有數據會被擦除），重新劃分LUN并映射給服務器。

3.    再將數據從陣列B拷貝回到陣列A中。這樣存儲虛擬化引擎就接管了陣列A。

但是整個過程我們可以看到，不僅需要停機而且數據來回拷貝時間較長，一般用戶難以忍受。

階段2：停機遷入用戶環境，無需數據遷移

數據不需要導出再導入了，存儲虛擬化引擎可以直接接管帶有數據的陣列。只需以下操作步驟即可：

1.    服務器需要停機或者IO掛起，然后斷開陣列A和服務器之間的連接。

2.    陣列連接存儲虛擬化引擎，存儲虛擬化引擎可以原封不動地繼承原有陣列中的數據，不會做任何更改。

3.    原先的存儲LUN通過存儲虛擬化引擎映射給對應的服務器。

4.    啟動服務器，掛載對應的LUN

階段2雖然解決了數據導出再導入的的過程，但是同樣需要停機來部署。對于一些需要7*24連續運行的系統環境，還是不能滿足要求。目前IBM SVC的Imagemode，EMC Vplex 的Encapsulation技術都是通過類似的原理來進行存儲虛擬化引擎的遷入。

階段3：無停機部署，可在線遷入、遷出

階段2之所以還需要停機，是因為階段3狀態所示，同一個LUN A直接映射給服務器和通過存儲虛擬化引擎映射給服務器，在服務器端的MPIO多路徑軟件會認為是2塊不同的磁盤，但實際上指向的是同一塊磁盤即LUN A，因此數據不會通過虛擬化引擎寫入后端陣列，這是由于存儲設備硬件信息VPD不一致而引起的。雖然存儲虛擬化引擎不會對接管的LUN中的數據做更改，但是接管后存儲設備的VPD（vital productdata）硬件信息，如磁盤的GUID號會被改變，導致同一塊磁盤MPIO軟件認為是2塊不同的磁盤。

            因此InfoCore通過透明路徑遷移技術，克服了這一技術問題，實現了存儲虛擬化引擎可以在線遷入、遷出用戶環境的功能。

            InfoCore的透明路徑遷移技術在原封不動地繼承磁盤中數據的同時也可以原封不動地繼承存儲設備的硬件信息，這樣如上圖②所示，同一個LUN通過路徑1和路徑2映射出去的GUID號是一致的， MPIO多路徑軟件會認為這是陣列通過另一條路徑直接映射過來的同一個磁盤。這樣就能在不停機的情況下將2條路徑聚合在一起，系統只識別到1塊磁盤，這樣數據就可以通過路徑1和路徑2寫入后端存儲，實現存儲網關的在線遷入和遷出。具體實現過程如下：

1.    斷開路徑2，此時服務器仍可以繼續通過路徑1往陣列A讀寫數據。

2.    通過路徑2將陣列與虛擬化引擎相連，通過虛擬化引擎將陣列中的數據封裝并繼承下來，這時服務器仍可以通過路徑1讀寫數據。

3.    將LUN通過路徑2映射前端服務器，利用透明路徑遷移技術，服務器端的MPIO會認為路徑2也是直接通過陣列映射過來的，是同一塊磁盤，這樣就可以通過路徑2讀寫數據。因此可以實現路徑1和路徑2的故障轉移或者負載均衡功能。

4.    還可以將路徑1斷開，IO路徑自動切換到路徑2，將路徑1也通過虛擬化引擎連接到服務器。如上圖③所示。

5.    通過透明遷移技術可以在不停機的前提下，將存儲虛擬化引擎在線遷入、遷出用戶原有環境。如上圖①—>②—>③，③—>②—>①所示，也可以保持在狀態②。

通過InfoCore的透明路徑遷移技術，可以在不停機的前提下，將存儲虛擬化引擎部署到用戶原有的環境中，避免對用戶環境產生的影響，滿足用戶對無停機部署的要求，并通過MPIO軟件實現故障轉移、負載均衡等功能，還能通過存儲虛擬化引擎實現自動分層、緩存加速、存儲高可用、CDP、容災備份等功能，提高用戶環境的安全性和存儲性能。

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