浅析端到端方案兼容性

el/2024/7/24 1:11:43
      今天想跟大家讨论下数据中心解决方案和设备兼容性话题,随着信息技术的发展和新旧设备的更替,不同设备间的兼容性问题是客户和厂商必须面对的现实问题,一方面产品不断推出新功能满足不断攀升的客户需求,另一方面客户的计划性、周期性采购和防止厂商绑定的数据中心建设策略,导致机房设备种类繁杂、难以融合、利用效率低下和互不兼容。


      兼容性是指数据中心不同设备系统软硬件之间如何有效兼容、协同工作。兼容性要求设备软硬件(包括Firmware)版本、软件特性和端到端的解决方案必须完全匹配。IT和CT最主要的区别在于IT技术没有严格标准,每项技术从诞生之出都是先有市场后有标准,即市场份额和占有率将最终决定技术标准。

 

      兼容性问题产生的原因在于协同工作的不同软硬件、模块和产品之间由于对协议和技术理解存在差异、平台选择或实现不一致等原因,导致不同设备间无法协调工作或工作效率低下等兼容问题。

 

      从这张图我们可以看到数据中心端到端方案一般会涉及应用、操作系统、虚拟化、服务器、多路径、网络、存储和备份软件等方面,而且绝大多数数据交互的各个模块和产品都来自多个不同厂家。


     这种现状要求解决方案提供商或系统集成商必须具备提供端到端整体解决方案的基本能力。接下来我们来简单的描述一下,每层可能涉及到兼容性问题以及在我们设计方案时,重点需要关注那些问题。

 

1 上层应用软件

      上层应用软件主要包括卷管理软件(LVM、ASM和VxVM等),集群软件(MSCS、WSFC、HACMP、SUN Cluster、惠普MC/SG、红帽RHCS、以及Veritas SF、Oracle RAC、PureScale、Rose和HeartBeat等),以及应用(SAP HANA、Hadoop、BOSS等系统)。

      针对卷管理软件,需要关注其和多路径、存储的兼容。由于集群软件和操作系统的配套关系比较紧密,所以在部署实施过程中遵循配套关系即可,但由于集群分为非预留、SCSI2和SCSI3预留模式,所以集群软件还要考虑和多路径的兼容性,需保证多路径对对集群命令的处理方式要和集群软件模式匹配。


2 操作系统兼容性

      操作系统是基础平台软件,主要跟CPU硬件架构关系密切。一般除了小型机要求跟特定操作系统(如Power和AIX、Sparc和Solaris等)绑定之外,其他CUP硬件架构(如X86、ARM和ltanium等架构)都可以运行常见的主流操作系统。常见的操作系统主要有Windows、Linux(Suse、Redhat、Redflag等)、Mac OS、VMware和Xenserver等虚拟化操作系统。

      在兼容性方面,需要重点注意定制化操作系统。定之后内核可能与原版内核会有所不同,所以在解决方案中必要进行充分验证和必要开发适配,保证和其他设备或模块兼容工作。

 

3 服务器HBA卡

      这里所讲的HBA实际上是广义上的主机接口卡,包括了iSCSI、FC和SAS等类型。FC HBA卡主要的原厂商包括QLogic、Emulex、LSI、Brocade、ATTO等,iSCSI类型HBA卡原厂商有QLogic、Emulex等,SAS类型HBA卡原厂商有LSI、Adaptec和ATTO等。Emulex和Qlogic是FC HBA卡市场被广为熟悉的玩家,但目前Emulex已经被Avago收购(Avago在2013年Avago也收购了LSI除存储之外的业务)。HBA卡主要OEM的厂商包括IBM、HP、Dell、SUN、Huawei等。

      关于HBA卡,有些操作系统(如Suse)自带的驱动可能就存在问题,在项目实施过程中需要升级至新版本才能和系统兼容。一些低版本的Firmware需要升级至高版本才能兼容。不同型号的HBA卡兼容性结果也不同,部分HBA卡的拓扑模式也有限制,比如有些FC HBA接口卡只能支持点对点、仲裁环或交换组网中的部分组网方式。


4 虚拟化软件

      虚拟化软件实际上跟操作系统关系比较紧密,所以只要操作系统和其他模块兼容,那虚拟化的兼容性也是基本没问题的,所以我们关注的重点就是不同虚拟化平台,VM之间的功能差异、VM的版本和迁移前后兼容性。

      虚拟化软件层跟底层网络、服务器和存储也会存在兼容性问题,如内存要求、CUP是否支持计算、IO和网络等硬件虚拟化、虚拟机和存储DataStor映射方式、是否支持网卡和GPU直通技术等。

 

5 网络兼容性

      由于交换机、路由器和网关产品直接和主机HBA卡打交道,所以对兼容性上要求上和HBA卡比较相似。值得重点关注的是交换机和主机HBA卡的速率匹配问题,目前大多数主机HBA卡和交换机之间是可以进行速率自适应的,但是在方案设计过程中也要考虑某些老版本之间无法自适应的情况。目前主流的速率是2Gbps、4Gbps、8Gbps、10Gbps、16Gbps和40Gpbs。

      其他网络设备如路由器、防火墙等,通常都是以标准协议工作,如要工作在Fabric的模式下(非标准通信协议),就需要网络厂商提供完整的网络方案或需要不同厂商产品间进行联合开发保证通信兼容性。

 

6 多路径软件兼容性

      多路径主要保证存储与主机之间链路可靠性、负载均衡、故障切换,同时提供很多增值附件特性(如私有协议优化、双活和应用感知等)。分为操作系统自带多路径和存储厂商定制开发的多路径。操作系统自带多路径只实现了标准化指令和接口,其传输效率和可靠性低,增值特性很有限。

      所以存储厂商会提供优化过的多路径,如huawei UltraPath、EMC Powerpath、HDS HDLM等,一般都跟自己存储版本一起配套只兼容自己存储。操作系统自带多路径包括HP PVLinks或NMP、Solaris STMS、MAC ATTO、Linux DMP、VMware NMP等。

 

7 灾备软件兼容性

      相比上述其他层模块,灾备软件的兼容性是比较的(尤其是容灾软件),如RecoveryPoint、NSS、存储复制等容灾软件,除非是不同厂商间进行联合开发,否则不同产品和方案根本无法实现相互兼容。

      备份软件对备份介质要求相对较低,只要介质存储提供标准NAS、SAN、S3等存储服务接口,在不考虑备份效率的情况下,实现兼容是没问题的。但是如果要主存和备份软件配合实现NDMP或基于存储快照的Server Free备份,存储必须要和备份软件进行联合开发、测试才能相互兼容。

      目前国外主流的备份软件包括了Simpana、NetBackup、TSM、Legato Networker、Veeam、NakBone NetVault、Attix5、惠普DP和Atempo Time Navigator等;国内主流备份软件包括DBackup、eBackup、AnyBackup和AceSure等。这些备份软件都是采用主服务器和介质代理的架构实现,主服务器实现备份策略管理和备份任务调度,介质代理完成数据到备份介质的写入。

 

      从上面简单分析来看,各个模块之间的兼容性对数据中心解决方案至关重要,那我们平时该如何获取相关模块的兼容性情况呢。其实目前主流的数据中心解决方案厂商(如Huawei、EMC、IBM、Brocade、Emulex等)都会提供方案兼容性测试、认证和最佳实践指导,我们从其官网就可以获取到兼容性相关材料。


      下面是一个简单端到端厂商兼容性官网链接实例展示,主要包括主机HBA卡、网络、存储和备份软件。

      登录厂商官网后找到兼容性列表链接或兼容性查询工具。选择具体要查询的产品名,所有通过兼容测试和认证的匹配产品都会列出来,选择一款兼容的产品并点击对应链接,即可查看具体兼容版本、组网和配置要求等信息。


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