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一、什么是双活数据中心 ？

双数据中心同时对外提供业务生产服务的双活模式，两个数据中心是对等的、不分主从、并可同时部署业务，可极大的提高资源的利用率和系统的工作效率、性能。

数据中心双活又分为：同城双活、异地双活。

区别：由于网速的限制，每100km所产生的数据延迟约为1ms。

二、传统主备模式

1、出于灾备目的，一般都会建设2个（或多个）数据中心，一个是主数据中心用于承担用户的业务，一个是备份数据中心用于备份主数据中心的数据、配置、业务等。

2、主备数据中心之间一般有热备、冷备、双活三种备份方式。

1. 热备：只有主数据中心承担用户的业务，备数据中心对主数据中心进行实时的备份，主数据中心挂掉以后，备数据中心可以自动接管主数据中心的业务，用户的业务不会中断，所以也感觉不到数据中心的切换。
2. 冷备：只有主数据中心承担用户的业务，备数据中心不会对主数据中心进行实时的备份，而是周期性的备份。如果主数据中心挂掉了，用户的业务就会中断。
3. 双活：主备两个数据中心都同时承担用户的业务，主备两个数据中心互为备份，并且进行实时备份。一般来说，主数据中心的负载可能会多一些，比如分担60_{70%的业务，备数据中心只分担40%}30%的业务。

传统主备模式是一个业务只在一个数据中心运行，企业结合灾备等级需求和业务需求，在备份中心部署了大量的备份服务器，但备份中心仅为该业务提供灾备服务，只有当灾难发生、生产数据中心瘫痪时，灾备中心的业务系统才启动这些服务器，造成备份中心服务器资源浪费。

三、双活数据中心简介

1、双活数据中心优点

1. 充分利用资源，避免备用服务器常年闲置造成的资源浪费，双活数据中心的服务能力是双倍的；
2. 如果一个数据中心断了，另一个还在运行，请求可以直接全部切换到正在运行的中心，用户无感知。

2、三种主要的双活场景

（1）非对称双活

web/app层在多个站点同时提供服务，但数据库仅在单一站点提供服务，另一个为备份数据库。

（2）分应用双活

单个业务完整地运行在一个站点，在另一站点提供灾备。每个站点都同时提供部分业务的生产以及另一部分业务的灾备。

（3）对称双活

（4）混合模式

四、数据中心发展历程及趋势

五、双活数据中心面临的问题

1. 数据同步效率问题，如果同步效率达不到，会造成数据丢失；
2. 由于数据同步不及时，网络故障问题，会造成双活中心被分裂成两个独立的数据中心，用户无法判断两个中心的数据哪个是最新的，这种现象被定义为脑裂问题；

六、双活数据中心建设条件

1. 应用双活
2. 数据库双活
3. 网络双活
4. 数据双活，两边的数据能够实现独立使用

七、设计双活数据中心需要考虑的问题

1、延迟和稳定性

由于网速的限制，每100km所产生的数据延迟约为1ms，会对实际应用性能构成影响，特别是双数据中心数据交互密切的业务。

2、Quorum/ Tie-Breaker

为了解决双数据中心的脑裂问题，需要提供有效的Quorum/ Tie-Breaker方式来保证数据完整性。

注：Quorum 机制，是一种分布式系统中常用的，用来保证数据冗余和最终一致性的投票算法。

3、工作负载

如果增删改的操作比例越高，就会有越多的数据需要跨数据中心传送，不利于双活中心设计，此时要考虑双活系统可以承载的工作量阈值。

八、双活数据中心解决方案

1、传统虚拟化技术-外挂存储

（1）大体分为三部分：

1. 服务器
2. FC交换机，又叫光纤交换机，是一种用于将计算机数据存储连接到服务器的高速网络技术。
3. 存储

（2）优点

技术成熟，稳定可靠，可极大提升硬件利用率，降低运维难度及成本等。

（3）缺点

分三个部分，技术种类较多，部署难度大，需要较专业的人员运行维护。

2、超融合技术

超融合技术是指在同一套单元设备（x86服务器）中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。

超融合是针对传统架构的改良换代：

• 物理融合及管理融合：超融合架构把服务器、网络及存储进行了融合，并且搭载在统一管理平台上进行维护；而传统架构则是全部分离的。
• 存储架构：超融合采用分布式存储，传统架构使用集中式存储。
• 网络：超融合使用万兆以太网，而传统架构多使用光纤交换机。
• 可靠性方面：可以看出可靠性方面，超融合架构的优势非常大，但其实这里的优势都是分布式存储本身应该具备的。
• 性能方面：超融合在性能方面的架构优势非常明显，当然代价就是消耗计算资源，所以计算资源的消耗是检验超融合专业性的一个重要因素。
• 扩展性方面：超融合的架构是扩展能力强，扩容简单快速，系统复杂度不会随扩容增加而增加。
• 部署运维方面：相对传统架构，超融合布局，维护简单，能够在一定程度上智能运维。

超融合的本质是分布式存储，是基于虚拟化的技术。
如图，超融合没有外挂存储，而是采用超融合一体机（其实就是采用分布式存储+超融合软件的机器）。

（1）超融合可分为两个部分组成：

1. 万兆以太网交换机+服务器
2. 超融合减少了FC交换机和外挂存储，但同样的，其需要万兆以太网交换机支持，其实就是把数据分成几块，存在不同的服务器上，可以类比磁盘阵列RAID，就像把n台服务器做磁盘阵列RAID一样。

​ 磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

（2）优点

超融合技术是目前实现SDDC（Software Defined Data Center，软件定义数据中心）的最佳方案，SDDC通过软件来调动数据中心的资源，使得数据中心的管理摆脱定制管理硬件和解决方案，并提升了升级的灵活和速度，而且对于中小企业，超融合能大大降低数据中心建设成本。

（3）缺点

目前超融合市场中大部分超融合产品的分布式系统都采用**智能散列算法将数据块充分打散，均匀的分布在所有磁盘上。**这就意味着一个VM的数据可能会出现在集群中的所有磁盘上，当进行IO读写时，需要得到所有磁盘上的相关数据块的响应才算操作完成，这就造成了IO路径延长。虽然各个厂商用技术做了优化，但超融合节点达到一定程度时任然会造成如上问题（所以才说超融合目前比较适合中小企业）。

九、智能流量管理

1、互联网业务多中心并行运行 将客户端请求发送到最佳的数据中心

2、服务器状态 Cookies 追踪哪台服务器上包含有用户的Session状态

3、移动终端业务多中心并行 用于追踪当前活动的用户Session数据所归属的数据中心

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