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          利用PowerStore CLI實例介紹原生雙活

          作者:楊溢,戴爾科技集團大中華區存儲產品市場部PowerStore 資深產品市場經理

          介紹

          借助原生雙活城域卷(Metro?Volume)支持,PowerStoreOS 3.0新增一個功能,有助于防止生產因VMware vSphere Metro Storage Cluster (vMSC) 環境的故障而中斷。城域卷功能在PowerStore上可免費使用,可用于保護VMFS datastores。

          vMSC配置是一個延伸集群架構,ESXi主機可在城域距離[100公里 (取決于鏈路質量)] 內的兩個不同的站點,同時訪問一個同步復制的存儲資源。PowerStore 城域卷功能可在兩個參與的PowerStore集群配置上,提供并發的完全雙活的主機IO。

          雖然這會增加額外的延遲,但PowerStore城域卷可確保在主機收到I/O寫入的確認之前,所有主機I/O都在城域卷的兩個鏡像卷上提交。為應對災難事件,把生產受到的影響降到最低,甚至是不受影響,PowerStore內置了一種機制,可保護數據在發生故障或災難時不會出現“腦裂”(split-brain)現象。當數據可在兩個PowerStore集群上的城域卷鏡像之間進行復制時,PowerStore被設計為允許在城域卷兩邊只運行雙活的工作負載。

          從拓撲結構的角度看,PowerStore支持兩種不同的配置方案。一種是非統一配置,主機只能訪問本地的PowerStore系統:

          還有一種是統一 配置,主機可以同時訪問本地和遠程的PowerStore。

          盡管它們看起來很相似,但不同拓撲結構的優勢在于細節的處理。

          非統一主機配置降低了復雜性,因其只需較少的配置,且只提供對兩個站點之間鏈路利用率最低的卷的本地訪問。然而,在本地PowerStore陣列出現故障的情況下,或者在鏈接故障期間,本地主機可能無法訪問城域卷。在這種情況下,VMware HA需要使用對面站點上幸存的主機來重啟受影響的datastore上的任意虛機。每個站點都應該有足夠的主機資源,以便在對等站點不可用時運行最關鍵的虛機。

          在統一主機配置中,主機與遠程PowerStore集群有額外的鏈接,在故障情況下可以使用該鏈接。如果由于故障或鏈接中斷,在本地PowerStore集群上無法訪問城域卷時,主機就可以利用交叉鏈接來訪問遠程站點上的卷。在這種情況下,虛機可在故障中幸存下來,因為主機可把工作路徑切換到遠程系統上。在正常操作下,主機I/O應保持在本地站點內,以避免在站點之間的鏈路上為工作負載使用不必要的帶寬,并盡量減少延遲。

          現在快速展示一個例子,我們假設本地理論延遲為0.5毫秒,兩個站點之間的理論延遲為2毫秒。

          1. 主機使用指向本地陣列的鏈接作為寫入城域卷的主要路徑。I/O的理論延遲值如下:
          2. 將工作負載從主機寫入到本地存儲0.5毫秒
          3. 將工作負載復制到遠程存儲2毫秒。工作負載使用站點之間的鏈接。
          4. 在本地存儲上接收來自遠程存儲的提交2毫秒
          5. 提交到主機0.5毫秒

          總的來說,我們會看到I/O的延遲為5毫秒,且工作負載僅通過站點之間的鏈接發送一次以進行復制(A-B)。

          • 當主機使用到遠程陣列的鏈接作為主要路徑時,我們會看到以下情況:
          • 發送工作負載至遠程存儲2毫秒。工作負載使用站點之間的鏈接。
          • 將工作負載復制到一個對等點2毫秒。工作負載使用站點之間的鏈接。
          • 從對等陣列提交到遠程存儲2毫秒
          • 提交到主機2毫秒

          總的來說,我們會看到同樣的I/O的理論延遲為8毫秒,因為工作負載和提交總是利用站點之間的鏈接:一次是當主機將數據寫入遠程陣列(A到B)時,另一次是當寫入數據被復制到對等存儲(B-A)以及所需的提交時。

          為了確保選擇最佳路徑,PowerStore使用異步邏輯單元訪問(ALUA)協議提供最佳路徑選擇信息。為獲得正確的ALUA狀態,必須使用它們與每個PowerStore集群的本地或遠程關系注冊統一主機。在PowerStore Manager中注冊主機時有四個選項:

          • 僅限本地——用于非統一城域卷和僅服務于標準卷的主機。
          • 主機與PowerStore系統位于同一地點——表示主機是PowerStore的本地主機(低延遲),應該獲得ALUA的主動/優化路徑。
          • 主機與遠程PowerStore系統位于同一地點——表示該主機是遠程主機(高延遲),主機應該獲得ALUA主動/非優化路徑。
          • 主機與PowerStore本地及遠程系統均位于同一地點——表示所有主機和PowerStore集群位于相同位置,具有相同的延遲。

          當主機配置了統一城域卷的城域連接選項時,PowerStore會為非城域卷的標準卷提供默認的ALUA路徑信息。

          借助本機多路徑(NMP)的”輪詢調度”(RR)默認路徑選擇策略(PSP),ESXi主機使用所提供的ALUA路徑信息來確定連接到卷的最佳工作路徑。當有多個主動/優化路徑可用時,ESXi PSP 通過輪詢調度(round robin)測算卷的延遲,以選擇最佳工作路徑。當前的工作路徑在vCenter中顯示為 “主動(I/O)”狀態,而其他路徑只顯示為 “主動”狀態。下圖顯示了城域卷配置完成后,統一主機配置中的ESXi主機的路徑狀態。

          在PowerStore Manager中設置好主機后就可以開始配置城域卷。這在單個PowerStore集群上只需幾個步驟即可完成:

          1. 與對等的PowerStore建立一個遠程系統關系,請選擇保護>添加遠程系統。
          2. 使用添加卷向導來創建和映射標準卷。
          3. 在卷頁面,單擊六次即可配置城域卷。
          4. 選擇新的卷。
          • 點擊保護。
          • 配置城域卷
          • 點擊遠程系統下拉菜單
          • 選擇一個現有的遠程系統(或者與另一個PowerStore集群建立一個新的遠程系統關系)。
          • 點擊配置按鈕,開始配置。
          • 在對等的PowerStore集群上,將新的城域卷映射到主機上。
          • 使用新的城域卷來創建一個VMFS datastore。

          除了使用PowerStore Manager以外,還可以使用PowerStore REST API或PowerStore CLI,只需幾個步驟即可設置城域卷。在這篇博客中,我想向大家展示在PowerStore CLI會話(pstcli -d <PowerStore> -session)中在PowerStore上設置城域卷的必要步驟,以便在配置好的一對PowerStore系統上(如上圖所示)進行統一的主機連接:

          1. 在PowerStore Manager PowerStore-A
          2. 創建遠程系統關系:

          x509_certificate exchange -service Replication_HTTP -address <IP-Address PowerStore-B> -port 443 -username admin -password <YourSecretPassword>

           remote_system create -management_address <IP-Address PowerStore-B> -management_port 443 -remote_username admin -remote_password <YourSecretPassword> -type PowerStore -data_network_latency Low

          • 注冊ESXi主機用于統一主機連接:
          host create -name esx-a.lab -os_type ESXi -initiators -port_name iqn.1998-01.com.vmware:esx-a:<…>:65 -port_type iSCSI -host_connectivity Metro_Optimize_Local
          host create -name esx-b.lab -os_type ESXi -initiators -port_name iqn.1998-01.com.vmware:esx-b:<…>:65 -port_type iSCSI -host_connectivity Metro_Optimize_Remote
          • 準備和映射標準卷

          volume create -name MetroVolume-Uniform -size 1T

          volume -name MetroVolume-Uniform -attach esx-a.lab

          volume -name MetroVolume-Uniform -attach esx-b.lab

          • 將卷配置為一個城域卷:

          volume -name MetroVolume-Uniform configure_metro -remote_system_name PowerStore-B

          • 在PowerStore Manager PowerStore-B
          1. 注冊ESXi主機用于統一主機連接:
          host create -name esx-a.lab -os_type ESXi -initiators -port_name iqn.1998-01.com.vmware:esx-a:<…>:65 -port_type iSCSI -host_connectivity Metro_Optimize_Remote
          host create -name esx-b.lab -os_type ESXi -initiators -port_name iqn.1998-01.com.vmware:esx-b:<…>:65 -port_type iSCSI -host_connectivity Metro_Optimize_Local
          • 將卷映射到ESXi主機上:

          volume -name MetroVolume-Uniform -attach esx-a.lab

          volume -name MetroVolume-Uniform -attach esx-b.lab

          • 監測城域卷(可選):

          replication_session show -query type=Metro_Active_Active -select state,progress_percentage,data_transfer_state

          • 在vCenter中
          • 重新掃描SCSI總線。
          • 用新的城域卷配置VMFS datastore。

          欲了解更多信息,請參閱以下資源。

          資源

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