EMC VPLEX Local、Metro和Geo存储虚拟化初探

EMC VPLEX Local、Metro和Geo存储虚拟化初探

去年4月，EMC发布了VPLEX 5.0，在Local和Metro的基础上又增加了Geo的功能，Geo支持的round-trip time (RTT)时延最大50ms(异步复制)。它的最大概念也是适用于云环境，通过它整合后端的异构存储并提供地域上分布式资源的全局整合。

三种模式

(1) VPLEX Local，1个cluster;

(2) VPLEX Metro，2个cluster，同步复制的RTT最大5ms(大致在100 公里或60英里的范围内)，同时提供一种奇异的能力，B集群不需要自己的磁盘阵列而可以直接把A集群的LUN呈现给服务器，支持使用write-through caching在2个集群间镜像数据的同步分布式卷;

(3) VPLEX Geo，2个cluster，异步复制的RTT最大50ms，支持使用write-back caching 在任意位置访问的分布式镜像(AccessAnywhere distributed mirroring)。除了异构虚拟化和复制功能之外，它的最大卖点就是AccessAnywhere的能力把任何一个站点(site)的数据做全局化的统一呈现，让任何一个站点的服务器/用户可以访问，这非常适合云的概念，也是EMC收购它的主要原因。

一个集群包括

(1) 1个VPLEX Management Console;

(2) 1、2、4个engine，4个engine的最大IOPS 2.24Million，最大带宽23.2GB/s;

(3) 每个engine配置有1个standby power supply。

如果超过1个engine，集群中必须包含

(1) 1对SAN Switch

(2) 每个switch配有1个UPS。Metro和Geo可以选择包括1个Witness，这是1个虚机(需要VMware ESX)并安装在不同于任何1个集群的fault domain中，也就是部署在A和B以外的其它站点，它起到一个监控的作用，当站点失效或者站点间通讯中断时维持系统的可靠性。

VPLEX Management Console：1U服务器，提供管理界面——它运行Web Server程序对外提供VPLEX GUI、基于REST的Web服务界面和CLI。在2和4个engine的配置中，它的电源是UPS保护的。在Metro和Geo的配置中，不同站点的Console必须通过VPN连在一起，如果同时还配置了Witness，那么VPN还必须包括Witness。

VPLEX VS2 Engine包含2个控制器，冗余的电源/风扇，I/O模块，管理模块等。它负责处理IO，提供分布式缓存，提供LUN映射，连接存储。1个engine有10个I/O模块，每控制器5个(1)4口8Gb前端FC;(2)4口8Gb后端FC;(3)WAN COM，不同集群之间的互联，4口8GbFC / 2口10GbE;(4)4口8Gb FC，同1个集群内部连接;(5)保留，engine使用N+1冗余的电源和风扇，内部的连接和组件是完全冗余NSPOF(无单点故障)的。

VPLEX GeoSynchrony 5.0是它的OS也就是微码。

(1) VPLEX AccessAnywhere虚拟存储

(2) VPLEX全局分布式缓存，集群里的每个Director都可以访问后端存储并且保有卷映射的metadata(元数据)，这套分布式缓存系统同样能够跨地域支持Metro和Geo。

(3) 缓存模式

Local和Metro都使用“write-through”(写通)的缓存模式，而Geo使用

“write-back”(写回)，不仅写缓存，而且将缓存在另一个local Director上镜像，电源失效时用Director本地的SSD盘存放cache vaulting。VPLEX的分布式一致性缓存，结合RAID1和分布式RAID1，构成了VPLEX移动性、可用性、协同性功能的核心。

(4) 移动性

迁移：从源到目标，之后只能从目标端访问数据。镜像：提供数据冗余保护。复制：源卷仍可使用和访问。迁移之后，服务器或应用仍旧使用原来的VPLEX卷标识访问，所以不需要“割接”。迁移的起因很多，例如数据/应用/操作系统从一个存储迁到另一个，整合数据和数据库，迁移数据库，搬家等等。

(5) Migration Wizard，通过GUI做向导式迁移操作。

(6) 可用性，Local RAID 1防止存储故障，distributed RAID 1使active/active的应用可以防止站点的失效， Witness软件保证在Metro的环境中数据访问服务连续性的RTO/RPO均为零。

(7) 本地镜像

(8) 分布式镜像，VPLEX Metro和Geo支持该模式

a. Distributed RAID 1 volumes with write-through caching，同步镜像，RPO=0，两个cluster的卷皆可访问，RTT≤5

b. Distributed RAID 1 volumes with write-back caching，异步， RPO秒级

c. VPLEX consistency groups，一致性卷组

(9) Collaboration，只传变化量，一份数据两地皆可访问

(10) 导入导出，online模式，用主机端的工具“读——拷贝——写”。offline模式，很快，保留数据，加metadata然后导出给主机，volume封装过程可逆

(11) 系统管理服务，浏览器访问

(12) 支持Virtual Provisioning

(13) Witness，2个cluster中一个是preferred (优先的)另一个是non-preferred，假如集群之间的连接中断了，Witness会通知preferred cluster继续服务，而

non-preferred停止服务直至内联恢复，反之如果preferred cluster停了，Witness通知non-preferred cluster继续服务，从而防止了“split-brain”。如果没有Witness，当某个VPLEX卷的preferred cluster失效时，服务就停止了。3个点应该分开防止1次灾难造成两个点同时故障。

(14) Geo用基于IP的WAN COM连接传送数据，这是个基于Layer 3 UDP Data Transfer (UDT)的上层协议。