一、双活数据中心建设背景

(一)数字化转型对数据中心提出新要求

当前,数字化转型已经成为各行各业的重要发展方向。新技术的应用和新业务的涌现,都对企业的数据中心提出了更高的要求:

1. 海量数据处理能力。新业务会产生更多结构化和非结构化数据,需要数据中心提供超大规模的存储和计算能力。
2. 业务连续性保障。核心业务对数据中心的依赖性越来越强,需要确保业务不间断运行。
3. 更高服务质量。新应用对网络延迟和响应时间更为敏感,需要数据中心具备更高的服务质量。
4. 弹性扩展能力。业务增长速度快且不可预测,数据中心需要轻松应对爆发式容量需求。
5. 多样化业务支撑。不同的新业务对数据中心基础设施的使用模式各异,数据中心需要能够支撑多种业务形式。

(二)传统数据中心的局限

然而,传统的数据中心架构已经难以适应数字化转型的新要求:

1. 容灾能力有限,无法满足业务连续性需求。
2. 资源利用率低,备用容量长期闲置浪费。
3. 扩展存在瓶颈,跟不上业务爆发式增长。
4. 技术创新缓慢,无法适应新业务需求变化。
5. 管理维护复杂,运营效率较低。

(三)双活数据中心建设目标

为了应对上述挑战,越来越多的企业开始建设双活数据中心,其主要目标包括:

1. 提高业务处理能力,扩大用户体验。
2. 实现业务自动容灾切换,确保服务连续性。
3. 提高资源利用效率,降低运营成本。
4. 弹性扩展数据中心资源,适应业务增长。
5. 简化运维管理,实现智能自动化。

二、深信服双活数据中心解决方案

针对企业数字化转型对数据中心提出的新需求和挑战,深信服推出了完备的双活数据中心解决方案,通过先进的网络、安全和应用技术,帮助企业轻松实现核心业务的双活容灾能力:

(一)解决方案业务目标

1. 流量分发,根据网络质量将用户流量引导到不同数据中心。
2. 业务连续性,单中心故障可快速切换,确保核心业务不中断。
3. 数据安全性,不同数据中心实时同步数据,进行双向备份。
4. 资源利用效率,不同数据中心间实现资源共享和调度。
5. 环境一致性,对用户完全透明,提供统一访问接口。

(二)整体技术架构

深信服双活数据中心解决方案包含两大部分:

1. 数据中心接入层

• 利用智能DNS、SD-WAN等技术实现流量智能调度和负载分发。
• 支持多种接入方式:域名解析、IP路由、大二层VLAN等。
• 监控数据中心网络质量和服务状态,动态选择最佳路径。

2. 数据中心服务层

• 应用服务器双活部署,自动故障切换,保证服务稳定。
• 数据库采用异步/同步多主模式,实现服务数据双活。
• 不同数据中心实时数据双向同步,进行备份。
• 统一的管理和调度系统,协同两个数据中心资源。

(三)典型场景架构

深信服双活数据中心可支持多种典型场景和部署架构:

1. 基于域名的双活解决方案

• 利用智能DNS设备实现用户访问的调度和流量分发。
• 根据数据中心状态、用户位置等智能选择解析结果。
• DNS域名解析系统实现自动故障切换。

2. 基于IP的双活解决方案

• 数据中心边界路由器实现业务访问VIP的路由调度。
• 内外网路由协议控制用户流量分发到不同数据中心。
• 路由可根据数据中心状态和链路进行动态调整。

3. 大二层双活解决方案

• 不同数据中心网络通过高速链路打通组成大二层。
• 负载均衡设备分发大二层内部的用户访问流量。
• 自动故障切换,流量转至正常数据中心。

三、深信服双活数据中心的业务价值

相比传统单中心部署,深信服双活数据中心解决方案为企业带来明显的业务价值:

(一)显著提升业务处理能力

1. 双中心资源可同时对外服务,处理能力可线性提升。
2. 流量可根据中心处理能力动态分配,提升用户体验。
3. 不同中心可针对不同地域用户就近响应,降低延迟。

(二)有效保障业务连续性

1. 单中心故障可快速切换,确保核心业务不中断。
2. 实时数据同步,可实现秒级的业务故障切换。
3. 多样化的冗余机制,应对不同级别和范围的故障。

(三)显著提高资源利用效率

1. 双中心间实现资源互备,大幅降低备用资源闲置。
2. 用户请求可动态调度,充分利用双中心资源。
3. 虚拟化技术降低单机资源碎片化。

(四)轻松实现弹性扩容

1. 可按需灵活增加存储和计算资源,无需停机扩容。
2. 新业务可快速上云部署,节省准备时间。
3. 业务增长可通过简单新增节点实现线性扩展。

(五)简化运维,实现智能自动化

1. 统一的管理和调度系统,简化双中心协同运维。
2. 自动故障检测和流量切换,降低人工运维复杂度。
3. 提供丰富的可视化监控数据和报表。

四、深信服双活数据中心实现技术

深信服双活数据中心解决方案主要通过以下技术手段实现业务目标:

(一)智能流量调度技术

1. 基于DNS的流量调度

• 智能DNS实现域名解析的自动调度到不同数据中心。
• 根据网络响应时间、数据中心负载等进行解析结果调整。
• DNS系统实现高可用,避免单点故障。

2. 基于路由的流量调度

• 不同数据中心配对部署负载均衡设备。
• 利用路由协议控制流量分发到不同负载均衡设备。
• 根据链路状态和负载情况动态调整路由策略。

3. 基于大二层的流量调度

• 不同数据中心网络打通组成大二层环境。
• 负载均衡设备可访问两个数据中心的服务器资源。
• 根据服务器运行状态与网络状况分发用户请求。

(二)业务会话保持技术

1. 基于Cookie的会话保持

• 插入统一的数据中心标识Cookie,记录用户访问数据中心。
• 后续访问可根据Cookie将用户请求路由到原数据中心。
• 确保用户访问持续性,不因网络变化而切换中心。

2. 基于IP的会话保持

• 记录首次访问请求的源IP地址。
• 后续访问时可根据源IP持久化用户访问数据中心。
• 适用于非HTTP业务的会话保持需求。

(三)高可用集群技术

1. 负载均衡集群

• 典型的双机热备部署,通过心跳检测自动故障切换。
• 支持服务器健康检查和故障剔除。
• 保证关键网络节点的高可靠性。

2. 服务器集群

• Web服务器水平扩展,自动故障转移。
• 数据库采用多主集群,实现服务数据的高可用。
• 服务和数据冗余机制,容错能力更强。

(四)多活数据库技术

1. 异步多主复制技术

• 不同数据中心数据库互为主备,形成多主架构。
• 实现异步数据双向复制,保证跨中心数据一致性。
• 明确数据同步顺序,避免更新冲突。

2. 同步多主复制技术

• 不同数据中心数据库可同时读写,实现真正的多主。
• 基于分布式协议保证同步数据强一致性。
• 时延更低,适合对延迟敏感的核心业务。

(五)自动故障切换技术

1. 故障自动检测

• 心跳检测快速发现网络设备故障。
• 资源监控确定服务器及业务运行状态。
• 硬件状态检测机制保证基础设施可靠性。

2. 业务自动切换

• DNS或负载均衡根据故障自动调度流量。
• 服务集群感知故障实时进行服务切换。
• 流量和服务快速转移至正常数据中心。

五、典型场景详解

深信服双活数据中心可广泛应用于不同行业的业务场景,下面详细解析几类典型场景的解决方案:

(一)互联网业务双活

1. 业务背景

互联网业务直接面向公网用户,对业务质量和可靠性要求极高,需要搭建双活架构实现高可用。

2.技术解决方案

• 出口部署智能DNS,负责域名解析到不同数据中心。
• DNS可根据网络质量、数据中心负载进行动态调度。
• 数据中心内部各类服务均采用冗余集群部署。
• 跨中心数据库同步,保证数据一致性。
• 自动故障切换机制,保证服务连续性。

3.价值寄予

• 提高用户访问成功率,增强用户粘性。
• 降低单点故障概率,避免服务中断。
• 应对业务爆发增长,扩大处理能力。

(二)内部管理系统双活

1. 业务背景

内部管理系统关系到企业日常运营,需要通过双活架构实现高可靠。

2.技术解决方案

• 网络出口负载均衡设备实现业务流量分发。
• 应用服务器和数据库实现异地多活。
• 核心业务采用同步多主数据库,保证强一致性。
• 对读写频繁数据采用高速同步架构。
• 自动故障检测和切换机制确保业务可靠性。

3.价值寄予

• 实时备份关键业务数据,数据可靠性更高。
• 避免运维人为错误导致服务中断。
• 提高内部管理和运维效率。

(三)金融核心业务双活

1. 业务背景

金融核心交易系统对业务连续性需求极高,需要搭建高可靠的双活架构。

2.技术解决方案

• 网络层通过SD-WAN实现出口负载分发。
• 数据库采用同步双主热备部署。
• 存储使用主备式的双活架构。
• 关键系统部署防护网,分离核心业务。
• 自动化系统监控和日志审计机制。

3.价值寄予

• 确保金融核心系统7*24小时不间断运行。
• 降低系统故障造成的经济损失。
• 提高交易处理效率和吞吐量。

(四)大数据分析双活

1. 业务背景

大数据平台需要承载持续不间断的数据采集和计算,需要通过双活提高可靠性。

2.技术解决方案

• 采用轻量级虚拟化技术,提升资源利用率。
• 分布式文件系统采用双活架构。
• 数据备份采用三中心备份避免单点故障。
• 核心算法和模型持久化保存,快速恢复。
• 分层的高可用架构,应对不同级别故障。

3.价值寄予

• 保障重要数据不丢失,算法模型可恢复。
• 避免单点故障中断核心算法训练和测试工作。
• 保证数据采集和计算的持续性。