23华为HCIE-Storage--Smart Migration(源目LUN同一控制器)

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Smart Migration是实现业务迁移的关键技术,可以在不中断主机业务的情况下实现源LUN上的业务完整的迁移到目标LUN上,并在复制结束后使目标LUN完全代替源LUN来承载业务。

迁移过程中,主机IO下发的数据请求通过双写来实时同步到源LUN和目标LUN,保证迁移完成后的数据一致性,实现零数据丢失,避免由于数据丢失给客户造成损失。

Smart Migration不仅支持存储系统内部的业务迁移,还支持华为存储系统和与其兼容的异构存储系统之间的迁移。

① 相关概念

数据组织形式

存储系统采用虚拟化存储技术。存储池中的虚拟化数据由元数据卷和数据卷两部分组成。

元数据卷:记录数据的存储位置,其中包含LUN ID和数据卷ID。 LUN ID用以识别LUN,数据卷ID用以识别数据卷的物理空间。

数据卷:存放实际的用户数据。

源LUN

业务数据迁出的LUN。

目标LUN

业务数据迁入的LUN。

LM模块

存储系统中用于管理SmartMigration的模块。

Pair

在SmartMigration特性中, Pair用于表示源LUN和目标LUN之间的数据迁移关系。一个源LUN仅和一个目标LUN构成一个Pair。

双写

业务数据迁移中,将数据变更同时写入源LUN和目标LUN的过程。

LOG

记录数据变更写入源LUN的操作日志,用以判断目标LUN是否双写成功。

DCL

数据变更日志( Data change log),在数据变更同步中记录未成功写入目标LUN的差异数据。

 分裂

源LUN和目标LUN停止业务数据同步,开始LUN信息交换,并在信息交换后解除数据迁移关系的过程。

② 业务数据同步

创建SmartMigration,源LUN和目标LUN之间建立Pair关系。源LUN和目标LUN之间的业务数据同步包括初始同步和变更同步。两种同步方式是独立的,可同时进行。保证了源LUN业务数据同步至目标LUN的过程中,主机的业务数据变更能完整地同步至源LUN和目标LUN两端。

a.  初始同步

源LUN启动业务数据同步,将初始业务数据完整拷贝至目标LUN;

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b.  变更同步

同步过程中,主机无需中断业务。

当主机出现业务数据变更,下发I/O数据写入请求至存储侧,存储系统启动变更同步,通过双写将业务数据变更同时写入源LUN和目标LUN。

如果目标LUN写失败,存储侧将DCL上记录的未同步成功的数据拷贝至目标LUN,拷贝结束后返回主机写I/O完成;

如果源LUN写失败,返回主机写I/O失败,主机重新下发数据至源LUN,但不写入目标LUN,通过这样保证了数据同步过程中源LUN和目标LUN两端的数据一致。

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1. 主机下发数据写I/O请求至存储侧存储系统的LM模块。

2. LM模块同时将数据写入源LUN和目标LUN,并将写I/O操作记录至LOG。

3. 源LUN和目标LUN返回数据写I/O结果至LM模块。

4. LM模块判定双写结果:

– 如果目标LUN写I/O失败,保存LOG至DCL记录数据变更。存储系统将DCL记录的差异数据拷贝至目标LUN,并在拷贝完成后自动清除DCL。

– 如果源LUN写I/O失败,返回主机写I/O失败,主机重新下发I/O请求,只写入数据至源LUN,并清除LOG记录。

– 如果双写成功,则直接清除LOG记录。

5. 返回主机写I/O成功。

③ 分裂

分裂是针对单个Pair的操作,它的过程包括构成Pair的单个源LUN和目标LUN停止业务数据同步开始进行LUN信息交换,并在LUN信息交换后解除数据迁移关系。

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a.  信息交换

LUN信息交换是业务信息同步后目标LUN能够顺利地代替源LUN来承载业务的前提。

– LUN信息交换前,主机通过源LUN ID识别到源LUN。由于源LUN ID和用以识别物理空间的源数据卷ID间存在映射关系,主机读取到源LUN的物理空间信息。目标LUN ID和目标数据卷ID此时也存在映射关系。

– LUN信息交换中, LUN ID均保持不变,交换源LUN和目标LUN的数据卷ID,使得源LUN ID和目标数据卷ID形成新的映射关系。

– LUN信息交换后,主机仍然通过源LUN ID识别到源LUN,但由于源LUN ID和目标数据卷ID形成了新的映射关系,实际读取的物理空间信息由源LUN变为目标LUN,从而实现了用户无感知情况下的业务迁移。

存储系统中,每个LUN和对应的数据卷都有属于自己的唯一标识,分别是LUN ID和数据卷ID。其中,LUN是逻辑上的概念,数据卷是物理上的概念,两者之间形成一一对应的关系。LUN信息交换主要是这对LUN和数据卷之间的映射关系,即源LUN和目标LUN的LUN ID保持不变的情况下,将两者的数据卷ID相互交换。

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目标LUN的容量必须大于或等于源LUN的容量。

源LUN和目标LUN上均不能有任何增值业务。

源LUN、目标LUN的归属控制器需相同。

目标LUN不能映射给主机。

b.  Pair解除

Pair解除是指源LUN和目标LUN,在信息交换后解除数据迁移关系。 Pair解除后,如果主机侧下发I/O请求至存储侧,数据只写入源LUN,不再进行双写。目标LUN将封存Pair解除时刻源LUN的所有数据。 Pair解除后不能再重新建立联系。

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④ 应用场景

a.  升级换代、利旧

 


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b.  存储业务性能调整 

调整读写性能

当业务与所在LUN的读写性能配置不匹配时,可以通过SmartMigration特性调整所在存储介质的类型来改变读写性能。例如,当用户对业务的快速读写能力要求较高时,可以将业务从低速存储介质上创建的LUN迁移至高速存储介质上创建的LUN,提升业务的读写性能。当业务性能的优先级变低时,可以通过SmartMigration将业务迁移至性能较低的存储介质创建的LUN上,将高性能LUN对应的存储资源释放出来,供给其他业务使用,从而达到优化存储系统服务能力的效果。业务从读写性能较低的NL-SAS存储介质调整至读写性能较高的SAS存储介质;

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调整业务可靠性

不同RAID级别的LUN,可靠性存在差异,需要根据业务需求做相应的调整。当业务所在LUN的RAID级别可靠性较低时,可以通过SmartMigration特性将业务迁移到可靠性更高的RAID级别上。当业务的可靠性需求不高时,则可以将业务迁移到可靠性相对较低的RAID上。调整RAID策略提高业务可靠性;

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调整LUN类型

在业务运行过程中,如果用户需求发生变更,且需要在不中断业务的条件下改变LUN的类型,那么SmartMigration特性能够很好地满足用户。当存储空间不足时,SmartMigration特性可以将Thick LUN上的业务在线迁移到Thin LUN上,达到节省存储空间的效果。当业务对顺序写的性能要求较高时, SmartMigration特性可以将Thin LUN上的业务在线迁移到Thick LUN上,从而有效提高业务的顺序写性能。Thin LUN上的业务迁移到Thick LUN上


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⑤ 配置流程


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以上是关于23华为HCIE-Storage--Smart Migration(源目LUN同一控制器)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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