试论分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署

试论分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署

张艳涛

吉林吉大通信设计院股份有限公司  吉林省长春市  130012

摘要：电信运营商对业务平台的安全稳定运行要求极高，将分布式存储双活技术应用到业务资源池部署中，能够避免因业务平台故障造成的业务资源损失，满足业务平台全天候不间断处理业务的运行需求。本文概述了分布式存储及其特性，分析了分布式存储双活技术原理与总体架构，提出了分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署原则与部署策略，期望对保障业务平台安全可靠运行有所帮助。

关键词：分布式存储双活；电信运营商；业务资源池

随着电信运营商业务量的逐年递增，业务资源池在业务平台中的重要作用日益凸显。电信运营商将海量业务数据存储到资源池中，一旦发生业务平台运行故障，则可能造成业务资源严重损失，影响电信业务顺利开展。为解决这一问题，电信运营商有必要采用分布式存储双活技术搭建业务资源池，利用独立运行且互联互通的两个数据中心、一个仲裁中心实现业务资源延展保存，提高业务资源的安全性。

1分布式存储及其特性

分布式存储是指综合采用集群技术、虚拟化技术和分布式处理技术，聚合多个独立物理服务器存储容量构建计算资源池，根据用户需求提供高速、安全存储服务的一种存储技术[1]。分布式存储系统的物理介质为X86服务器，其存储特性体现在以下方面：存储节点、存储容量以及存储性能具备动态扩展性；多节点数据冗余存储，规避单一存储带来的安全风险；向用户提供可灵活配置的可靠数据，当发生单节点故障时不会对数据构成威胁；在存活节点上自动重构数据，满足单个或多个节点故障时的数据安全存储；支持底层差错管理，自动判断数据错误类型，从其他节点读取正确数据。

2分布式存储双活技术原理与总体架构

2.1分布式存储双活技术原理

分布式存储双活是指在同一套存储系统中保存跨两个数据中心的多个副本数据，并在第三个数据中心建立专用监控模块（MON），当某一数据中心发生故障时，系统自动切换到另一个数据中心运行，支持原有业务与数据使用，保证存储系统功能不会受到故障影响。

2.2分布式存储双活总体架构

根据分布式存储双活技术原理搭建整体架构，在同城建设两个数据中心站点，各站点分配一个MON节点，数据中心距离不超过100km，通过光纤连接数据中心，采用分布式存储双活模式运行数据中心。在跨两个数据中心站点建设存储池，存储池用于存储多份业务数据副本，在第三个数据中心站点部署仲裁节点，形成独立的故障域，三个站点之间通过低延迟光纤网络实现数据传输[2]。

3分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署原则

电信运营商利用分布式存储双活模式搭建业务资源池需遵循以下部署原则：

3.1规范性原则

存储资源池部署要严格执行相关技术规范，结合电信运营商的实际业务需求优化制定存储资源池规划，合理选择存储设备和产品。

3.2开放性原则

存储资源池部署采用开放性架构和接口协议，使其兼容X86服务器和主流数据库，满足电信运营商业务量不断增长的存储需求。

3.3安全性原则

在存储资源池部署过程中同步制定系统运行安全策略，采用多种安全防护技术保障数据中心安全运行。

3.4成熟性原则

电信运营商在存储资源池部署时选择与专业软件公司和硬件平台合作，保证存储资源池应用成熟稳定的软硬件技术，提高存储资源池的运行可靠性。

4分布式存储双活在电信运营商业务资源池中的部署策略

4.1业务资源池规划

分布式存储双活业务资源池的各个节点采用扁平化设计，在物理链路上分开业务流与管理流，利用交换机汇聚业务数据，将数据资源集中到汇聚层，缓解上层交换机数据存储与传输的压力[3]。电信运营商业务资源池以计算集群和存储集群为主体架构，两大集群相分离。其中，计算集群采用25台4路PC服务器，存储集群采用20台2路分布式存储定制服务器。在计算机群的服务器上安装虚拟机，借助虚拟机共享资源池，服务器配置i-LO远程管理接口，满足用户远程访问、管理和监控业务资源池的需求。在业务资源池中还要部署千兆接入机、存储层汇聚交换机和千兆接入交换机。业务资源池中的各数据站点通过万兆光口互联，PC服务器利用万兆光口连接存储层汇聚的交换机。

4.2存储设备部署

分布式存储双活部署3个数据中心，包括数据中心A、数据中心B和仲裁中心，其中数据中心A与B分别保存两个业务数据副本，3个数据中心都配置数据管理角色、数据监控角色；分布式存储双活部署41个节点，数据中心A与数据中心B各分配20个节点（存储服务器），仲裁中心分配1个节点，将此节点设计为虚拟机。

4.3网络站点规划

分布式存储双活部署3个网络站点，分别为数据中心A站点、数据中心B站点和仲裁站点，在各站点的网络框架中设计三层子网络，通过万兆光口实现各子网络和站点互联。三层子网络分别为双活集群管理网络、双活集群业务网络和双活集群存储网络。

4.3.1组网架构。仲裁中心中的节点服务器通过汇聚交换机通过万兆链路接口连接数据中心A和B中的汇聚交换机，数据中心A和B的汇聚交换机通过万兆链路接口连接千兆接入交换机、万兆接入交换机，千兆接入交换机、万兆接入交换机再通过万兆链路接口连接分布式存储计算集群，构建起完整的组网架构。

4.3.2网络运行参数。①3个数据中心之间的距离不得超过100km，以降低网络站点数据传输中的网络延时，往返网络延时、单项网络延时分别小于5ms、2.5ms；②数据中心A与数据中心B的网络宽带为100Gbit/s，以满足集群数据恢复需求。在正常运行情况下，仲裁站点宽带为1000bit/s即可满足使用需求。但是在故障情况下，仲裁中心需要提供集群恢复数据，而1000bit/s宽带传输速率无法满足这一要求。故此，仲裁中心与数据中心A、B之间的宽带为100Gbit/s；③部署节点最大传输单元，设置MTU值为9000，以提高I/P请求的发包率，解决网络延迟带来的节点返回慢问题。

4.4存储资源池规划

在分布式存储双活系统中，网络性能是影响数据中心传输数据可靠性的关键因素。在部署存储业务资源池时要搭建安全高速的网络框架，确保在某一数据中心副本出现故障时及时切换到另一个数据中心，通过网络继续提供本地业务资源访问服务。在数据中心A和数据中心B中各配置1个存储池主副本，存储池直接存储数据中心产生的业务数据，并向用户提供业务数据读取服务。

4.5存储资源池功能

基于分布式存储双活系统的业务资源池采用SCS协议进行业务数据存储，在实践应用中提供以下功能：

4.5.1业务管理功能。存储资源池提供服务器存储资源访问、申请、开通等管理功能，用户可以自行查看存储资源池的使用情况。

4.5.2资源管理功能。存储资源池统一管理业务资源，提供数据备份、数据恢复、分片存储、流量控制等资源管理功能，保证数据高度安全性。

5结语

综上所述，电信运营商在业务资源池部署中要采用分布式存储双活技术建设三个数据中心，确保在节点故障发生时的数据存储安全性，以满足业务平台不间断提供服务的运行需求。在分布式存储双活业务资源池部署中，要遵循规范性、开放性、安全性和成熟性的部署原则，采用扁平化设计方法规划业务资源池的各个节点，优化确定网络站点运行参数，确保业务资源池高效安全运行。

参考文献

[1]穆志纯.浅谈分布式存储系统架构设计[J].电子世界,2020(22):146-147.

[2]孙淳晔,庞亚南,邓芳.分布式存储在运营商中的应用与研究[J].广东通信技术,2023(2):71-74.

[3]黄柳.分布式存储系统在通信运营商中的应用分析[J].中国新通信,2021(13):28-29.