存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）的發(fā)展，使得更多的應(yīng)用系統(tǒng)，可以有效的進(jìn)行存儲集中，更加多的手段來提升數(shù)據(jù)的安全性。存儲虛擬化、服務(wù)器虛擬化，可以引申出應(yīng)用的虛擬化。“應(yīng)用虛擬化”的實(shí)現(xiàn)是通過服務(wù)器集群來實(shí)現(xiàn)的。對于應(yīng)用虛擬化這個(gè)概念，可以從我們的其它技術(shù)文章中看到詳細(xì)描述。而SAN環(huán)境構(gòu)架，曾經(jīng)是FC SAN的專利，現(xiàn)在隨著iSCSI技術(shù)的蓬勃發(fā)展，一種基于IP的SAN構(gòu)架，正在迅速發(fā)展壯大起來。這篇文章我們從iSCSI環(huán)境構(gòu)架討論，探討在 iSCSI環(huán)境下，集群（應(yīng)用虛擬化）的實(shí)現(xiàn)。

 

   首先介紹一下iSCSI技術(shù)

 

   iSCSI技術(shù)于2003年2月11日，由IETF(Internet Engineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)正式通過；它由IBM、思科共同發(fā)起，是一種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，具有硬件成本低廉，操作簡單，擴(kuò)充性強(qiáng)，傳輸速度快等特點(diǎn)。

 

   iSCSI(互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)是一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。它是由Cisco 和IBM兩家發(fā)起的，并且得到了IP存儲技術(shù)擁護(hù)者的大力支持。是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議上層運(yùn)行的SCSI指令集。簡單地說，iSCSI可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。

 

   iSCSI對于大多數(shù)用戶，比FC SAN更具有競爭力

 

   iSCSI技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得用戶構(gòu)架一個(gè)基于IP的SAN 環(huán)境變得更加容易，由于目前市場上基于iSCSI的存儲產(chǎn)品越來越多，通過這些產(chǎn)品構(gòu)架一個(gè)SAN存儲環(huán)境相對構(gòu)架一個(gè)FC SAN環(huán)境整體投入相當(dāng)?shù)牡汀＿@是由于FC SAN需要專用的存儲光纖交換機(jī)、HBA卡、FC存儲設(shè)備等，這些設(shè)備目前還是相當(dāng)?shù)陌嘿F，對于一般用戶來講，這個(gè)投入可能不是很值得。當(dāng)然FC SAN環(huán)境速度相當(dāng)快，對于一些大規(guī)模數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、并發(fā)度高的用戶環(huán)境，這種配置是必須的。而大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境，對存儲處理能力的要求并不是想象中的那么嚇人，往往連用戶自己都不知道自己需要什么樣的處理能力的存儲。實(shí)際上，iSCSI環(huán)境下的性能瓶頸主要在網(wǎng)絡(luò)上，因?yàn)閕SCSI是通過以太網(wǎng)傳輸存儲數(shù)據(jù)的。當(dāng)然，在iSCSI存儲設(shè)備端和服務(wù)器端存在封包和解包過程，這些會占用一些系統(tǒng)資源,如果使用專用的iSCSI卡，這種處理都在iSCSI卡上完成，不會占用系統(tǒng)資源。只有我們直接使用普通千兆以太網(wǎng)卡來連接到IP SAN環(huán)境中，才需要更多的系統(tǒng)資源。而隨著網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力越來越強(qiáng)，服務(wù)器處理能力越來越強(qiáng)，這些都不是主要問題了。我們完全可以在相當(dāng)?shù)偷念A(yù)算范圍內(nèi)，甚者僅僅是以前的一個(gè)DAS（直接連接存儲，比如SCSI接口磁盤陣列柜）設(shè)備的投入，就可以完成一個(gè)IP SAN環(huán)境的構(gòu)建。

 

   iSCSI環(huán)境下，構(gòu)建一個(gè)集群IP SAN的構(gòu)建，使得我們的用戶可以將網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)服務(wù)器，上的數(shù)據(jù)存放在iSCSI存儲設(shè)備上，并且能夠像FC SAN一樣，在iSCSI磁盤陣列上劃分的分區(qū)（LUN）,這些分區(qū)能夠被其它連接在IP SAN中的服務(wù)器所共享，這樣就使得我們構(gòu)架一個(gè)高可用性集群環(huán)境成為可能。

 

   我們知道，在IP SAN環(huán)境下，我們可以不管服務(wù)器存放在何處、iSCSI存儲設(shè)備存放在何處，只要網(wǎng)絡(luò)鏈路能夠通達(dá)就可以加入到這個(gè)SAN環(huán)境中。這樣我們就在這個(gè)IP SAN環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了存儲虛擬化。那么怎么實(shí)現(xiàn)集群呢，這里我們討論高可用性集群的實(shí)現(xiàn)。

 

   高可用性集群解決SAN環(huán)境中各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的高可靠性，簡單的說，就是任何服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的宕機(jī)，不會導(dǎo)致運(yùn)行在該服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)停止工作，它會根據(jù)預(yù)定義的備援規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這個(gè)轉(zhuǎn)移包括了應(yīng)用系統(tǒng)（服務(wù)、進(jìn)程等）、網(wǎng)絡(luò)資源（IP）、存儲資源（卷）。這些資源通常被捆綁在一起，我們稱為任務(wù)包（Package）,它在邏輯上獨(dú)立于服務(wù)器主機(jī)（服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，Node），這樣實(shí)際上是把處理單元（服務(wù)器節(jié)點(diǎn)）和應(yīng)用系統(tǒng)（任務(wù)包）邏輯上完全分開，而任務(wù)包可以在任何可以運(yùn)行的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，對于客戶端訪問者來講，不知道數(shù)據(jù)是存放在哪里，也不知道自己使用的應(yīng)用環(huán)境是運(yùn)行在哪臺服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用環(huán)境的高可用。下面我們以LanderCluster為例，來闡述一下這個(gè)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)過程。

 

   LanderCluster是一種集群管理軟件，能夠在IP SAN環(huán)境下，構(gòu)建一個(gè)多種工作方式服務(wù)器互備環(huán)境，這種互備方式，可以是多臺服務(wù)器相互備份、一臺備份多臺、多臺備份多臺等。而我們僅僅需要考慮的是集群系統(tǒng)的規(guī)劃，也就是我們前面提到的備援規(guī)則定義，這是高可用集群系統(tǒng)定義的核心。主要要考慮的包括應(yīng)用系統(tǒng)的兼容性、服務(wù)器處理能力等。

 

   應(yīng)用系統(tǒng)兼容性主要是指兩個(gè)或多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)是否可以在同一臺服務(wù)器環(huán)境上運(yùn)行，比如兩個(gè)同實(shí)例名的ORACLE數(shù)據(jù)庫是不能在同一臺服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行的，那么必須在備援規(guī)則上予以規(guī)劃，使它們在任何時(shí)刻不能向同一臺服務(wù)器上切換。

 

   服務(wù)器處理能力主要是要分析是否兩個(gè)或多個(gè)應(yīng)用如果同時(shí)運(yùn)行在一臺服務(wù)器上，該服務(wù)器是否會因?yàn)檫^載而死機(jī)。通常情況是服務(wù)器不會死機(jī)，但會變得運(yùn)行遲緩，這種情況發(fā)生，說明備援規(guī)則規(guī)劃存在問題。

 

   我們可以看出在服務(wù)器節(jié)點(diǎn)越多的情況下，備援規(guī)則會越復(fù)雜，但整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃會越發(fā)靈活，可靠性會越高。因?yàn)椴煌�于雙機(jī)環(huán)境，每臺服務(wù)器應(yīng)用只能是另外一臺做備份服務(wù)器，在集群環(huán)境下，理論上的其它服務(wù)器，只要滿足條件，都可以是備援服務(wù)器。