现在的数据中心往往是由很多个机房组成的,机房可能遍布于世界各个角落,以满足全球各地用户访问的需求。这些部署在世界各地的机房,有的是为了提升本地用户的访问体验,有的是为了做机房的业务备份,也有的是集群业务扩容的需要。不管在部署什么的业务,做跨机房的时候,都要充分考虑可能面临的问题,以便在跨机房部署时避免犯错。下面就来详细谈一谈,跨机房的业务部署时,数据中心要考虑哪些可能遇到的问题。

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带宽

处于不同地区的两个或者多个机房要打通,很多时候要经过广域网才行。当然,有些实力超强的数据中心也可能单独建设一条光缆隧道,通过光传输直连,这种情况非常少见,建设成本要比租用运营商的网络要昂贵得多。更多的时候是向运营商租用带宽,通过在两个机房之间建立一条VPN隧道,达到打通的目的,这个带宽大小要根据机房的实际需要,也要考虑运营商能提供多大的带宽。原则上,能进行本地机房转发的,尽量不走跨机房,减少跨机房的流量负担,这样可以减少租用运营商网络带宽的费用。机房的建设不要过于分散,减少机房之间的通道,各地机房都要汇聚连接到大规模的机房上,减少不必要的跨机房业务,从而节省带宽费用。运营商的网络带宽各地均有不同,机房要尽量建设在网络发到的地区,以免运营商带宽大大地限制住跨机房的流量访问。做跨机房的业务部署时,首先就要考虑机房出入口的带宽是否能满足,如果不能满足,一票否决,这样的跨机房业务不能建设和部署。

安全

在数据中心机房内部,可以部署各种软硬件的安全防护措施,以确保数据安全。但机房之间的数据交互,这些数据就不受机房的控制了,在广域网传输时,数据中心机房的安全难以发挥作用。这时的数据有的可能是增加了外层IP头,做了封装,但内层报文依然有可能被人所截获并被还原出来。有的可能是在发送和接收的机房安全设备上做加密,但这些加密算法并非不可破译,只要被人掌握了破译方法,在传输的过程中依然有可能被盗取数据。各种广域网的网络协议本身是存在安全漏洞的,万一发生攻击,被人攻破利用,数据就会泄密,带来的损失可能是致命性的。最近出现一种量子通信,其安全性达到了前所未有的高度,也许在未来跨机房的应用场景中能得到广泛应用,这样可以大大提升跨机房数据传输的安全性。另外,在机房之间要尽量传递计算数据或者中间过程数据,对于一些涉及个人信息或者商业机密的数据,尽量不要在跨机房的业务中反复传递,即使要传递,也尽量采用线下的方式。通过人为拷贝到存储设备中,比如U盘,移动硬盘,PC等,在机房之间转移和传递,减少数据在网络中传输泄露的风险。

延时

数据中心内部网络通信延时一般在300us(0.3ms)左右,但跨机房通信延时可能高达50000us(50ms),在进行业务部署的时候要充分考虑跨机房的延时问题。有的业务系统,跨机房还有访问数据流量,这时就要考虑延时时间,对于跨机房的访问超时时间要设置得长些;有的业务系统,跨机房做数据备份,一份数据通过机房之间的链路传递到另外的机房,本身就消耗了一定时间,所以备用机房得到的数据总是延后的,要根据延时的时间来确定主备系统的数据差异,避免数据发生紊乱。尤其是在进行主备切换时,一定要确保数据的平滑交接,不出现丢失数据的情况;有的业务系统,跨机房要实现虚拟机的迁移,以此来提升系统可靠性。虚拟机要实现跨机房的迁移就需要部署一个大二层的网络,而传统的数据中心机房内部都是全三层转发的,现在要通过二层打通,就需要借助VXLAN技术,构建一套虚拟的网络,实现虚拟机在机房之间任意迁移。延时过大,就会影响到迁移的速度,在虚拟机技术实现上也要充分考虑到延时的影响。

抖动

在跨机房的整个通信链路中,影响因子很多,任何一点发生变化,都可能带来整条链路的通信抖动,从而对设计方案的稳定性提出更高的要求。在广域网传递数据,机房之间需要经过几条或十几条路由才能抵达,这中间任意一条路由有变化或者震荡,都会影响两机房之间的通信。还有,中间任意一条经过的链路如果有震荡或者错包也可能会导致两机房之间的通信。有时这种网络抖动是不可避免的,也很难去排查,因为中间经过了太多的链路和网络设备,这些设备还可能分属于不同的运营商或不同国家,就算排查起来也是非常漫长,除非是影响长时间大面积断网的大事件,像这种偶尔有个网络抖动,一般数据中心机房也只有忍气吞声的份儿了。既然抖动不可避免,就得想办法克服。在机房之间跑的网络协议,重传机制和超时时间要设置得长一些,对抖动不敏感。比如在端口上,可以增加延迟DOWN或UP的配置,当出现链路抖动或者错包时,只要不超过设定的时间,端口都不会DOWN.因为端口DOWN了后,很多协议和流量就彻底中断了,而通过延迟DOWN配置就可避免抖动带来端口DOWN,减少对跨机房流量转发影响。

数据中心跨机房技术要面对很多挑战,本文着重介绍了几个方面。虽然跨机房面临这样那样的问题,但依然无法阻挡数据中心跨机房建设的热情。数据中心建设不能一味地寻求大,建设得再大,也有无法再扩的那一天,这时多机房技术则更符合数据中心未来发展的实际情况。未来的数据中心必将通过跨机房技术,利用多机房优势来提升整体业务能力。

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