华为FusionSphere 8.0 虚拟化套件可靠性技术白皮书
29页1、华为FusionSphere 8.0虚拟化套件可靠性技术白皮书华为技术有限公司目 录1 系统架构说明11.1 华为FusionSphere解决方案总览12 系统可靠性22.1 网络路径全冗余22.2 网络分平面通信22.3 管理节点HA32.4 进程僵死保护42.5 流量控制42.6 故障检测52.7 数据一致性审计52.8 管理数据备份与恢复52.9 全局时间同步63 FusionCompute可靠性73.1 虚拟机热迁移73.2 存储冷热迁移83.3 虚拟机HA93.4 虚拟机故障隔离103.5 虚拟机OS故障检测113.6 黑匣子113.7 管理节点虚拟化部署113.8 主机故障恢复124 FusionStorage可靠性134.1 数据存储冗余设计134.2 多故障域设计144.3 数据安全级设计144.4 数据强一致性164.5 元数据高可靠性165 网络可靠性175.1 存储多路径访问195.2 虚拟化网络流量控制205.3 网卡负荷分担205.4 交换机堆叠205.5 交换机互连冗余215.6 虚拟路由冗余保护216 硬件可靠性236.1 内存可靠性236.2 硬盘可靠性
2、236.3 支持磁盘在线定时故障检测和预警246.4 电源可靠性246.5 系统检测256.6 板载软件可靠性25华为FusionSphere虚拟化套件可靠性技术白皮书6 硬件可靠性1 系统架构说明1.1 华为FusionSphere解决方案总览图1-1 华为FusionSphere解决方案总览华为FusionSphere解决方案对业务系统的多个应用整合后,提高了服务器利用率和系统可靠性,降低采购成本,提高维护效率。通过弹性主机基本服务提供方便快捷按需使用的助申请调度资源、查询,无需人工服务;成本低,体验好:低于传统业务模式,自动服务显著提高响应速度。262 系统可靠性架构可靠性关注的主要内容是当前解决方案是如何保证数据中心间和数据中心内各个子系统间的业务可靠性和公共平台的可靠性。2.1 网络路径全冗余FusionSphere解决方案的网络按照层次划分,可以分为核心层、汇聚层、接入层和虚拟网络层。核心层交换设备主要完成各数据中心之间的通信互联,同时提供FusionSphere对外网络出口。可通过使用交换机集群,保证对外与防火墙/NAT和对内各数据中心汇聚交换机连接的冗余。汇聚层交换设备
3、位于各个数据中心机房内部,完成本数据中心内各接入层交换机的流量汇聚,对外与核心层交换机通过三层互通,同时对接入层交换机提供二层接入功能。通过使用交换机集群,保证了对外与核心层交换设备和数据中心内接入层交换机连接的冗余。接入交换机位负责本机柜内部的服务器接入。可通过使用交换机堆叠,保证对外与汇聚层交换设备和对内虚拟网络层连接的冗余。虚拟网络层位于服务器内部,负责服务器内部的虚拟机之间以及对外通信功能。通过采用多网卡绑定,避免单个网卡故障引发的业务中断。2.2 网络分平面通信整个云计算系统逻辑上可以分为三个平面:管理平面、存储平面和业务平面。为了保证各种网络平面数据的可靠和安全,FusionSphere采用分网络平面的架构方案,不同平面间采用VLAN进行隔离,单个平面的故障不影响其他平面继续工作。例如当管理平面暂时故障时,业务平面还能够用于继续访问虚拟机。此外,系统还支持基于VLAN的优先级设定,使得内部的管理/控制报文具备最高的权限,从而使得在任何时候,管理员和用户均可以管控系统。下图给出了从服务器接入层交换设备汇聚层交换设备间的网络连接图:图2-1 网络分平面通信隔离示意图在服务器内部
4、,可通过对多个网卡的合理绑定和分类,允许将管理、业务和存储平面部署在不同物理网卡上,并将其连接到不同的接入层交换设备接口上,从而实现物理层面的网络隔离。2.3 管理节点HAFusionSphere的业务主备管理节点采用管理平面的心跳检测,备用节点实时检测主用节点的健康状态,一旦发现主用管理节点故障,备用管理节点将立刻接管主用节点业务,持续对外提供服务。针对管理节点上的应用进程,通过采用软件狗的方式对运行在管理节点上的进程进行实时检测,如发现进程吊死或进入死循环,软件狗将会检测到相关进程的异常状态,并触发相关进程的重启恢复;如果发现进程重启后仍不能恢复正常,则进行业务管理节点的主备倒换并出主备心跳异常告警以保证应用进程的可靠性。2.4 进程僵死保护由于系统原因会出现进程运行状态正常,但是不提供服务的情况,这种状态叫进程僵死, FusionSphere增加了关键进程僵死保护的机制,可以检查出进程处于僵死状态, 并自动将出于僵死状态的进程杀死重新启动,从而让进程正常提供服务。图2-2 管理节点HA示意图管理节点负责对全系统的业务进行管理,采用主备高可靠性的工作方式,如果主备管理节点同时故障,
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