Архитектура Active/Active в СХД: механика отказоустойчивости
Отказоустойчивость СХД NIMBUS строится на архитектуре Active/Active с режимами ALUA/SLUA: оба контроллера одновременно обслуживают ввод-вывод, а при отказе одного узла происходит бесшовное переключение путей. Для блочного доступа это реализовано как High Availability, для файлового — как Protect Network Ports. Дополняют схему зеркальный кэш с защитой от потери данных, батарея резервного питания и Global/Local Hot Spare для дисков.
Термин Active/Active в спецификациях часто воспринимают как галочку в чек-листе, но это конкретная инженерная схема с несколькими независимыми уровнями резервирования. На практике мы видим: заказчики путают High Availability с простым дублированием железа, хотя разница именно в том, как система ведёт себя в момент отказа, а не после него. Разберём каждый уровень отдельно.
Что означает Active/Active на уровне контроллеров
В СХД «Гром» и «Молния» установлены два контроллера, и оба одновременно активны — это и есть Active/Active в противовес схеме Active/Passive, где второй узел простаивает до отказа основного. Режим работы поддерживает ALUA (Asymmetric Logical Unit Access) и SLUA, которые определяют оптимальные и резервные пути доступа хоста к логическому тому.
- ALUA/SLUA — хост видит несколько путей к одному тому и знает, какой путь предпочтительный, а какой резервный.
- При отказе одного контроллера ввод-вывод перенаправляется на второй без остановки приложения.
- Для блочного доступа отказоустойчивость реализована как функция High Availability.
- Для файлового доступа применяется механизм Protect Network Ports — защита сетевых портов от единой точки отказа.
Защита кэша и данных при сбое
Кэш — самое уязвимое место любой СХД: если данные записаны в кэш, но не сброшены на диск, а контроллер отказал, есть риск потери транзакции. Инженеры ЦОД знают, что именно здесь решается судьба целостности базы данных при аварии.
- Зеркальный кэш — данные в кэше одного контроллера синхронно копируются на второй, поэтому при отказе узла копия не теряется.
- Защита кэша — механизм сохранения содержимого энергонезависимой памяти при внезапном отключении питания.
- Батарея резервного питания (10,8В, 10Ач, аккумуляторы формата 18650, 3S4P) обеспечивает время для сброса кэша на энергонезависимый носитель при полном обесточивании.
- Резервированные блоки питания с схемой 1+1 исключают единую точку отказа по электропитанию.
Отказоустойчивость дисковой подсистемы
Один сгоревший диск не должен превращаться в инцидент — RAID и механизмы горячей замены закрывают этот сценарий на аппаратном уровне.
| Механизм | Что делает | Источник |
|---|---|---|
| RAID-статус | Мониторинг состояния RAID-массивов, отслеживание целостности и производительности | Даташиты Гром/Молния |
| Горячая замена | Замена дисков и контроллеров без остановки работы системы | Даташиты Гром/Молния |
| Global Hot Spare | Резервный диск, доступный для замены любого отказавшего диска в системе | Даташиты Гром/Молния |
| Local Hot Spare | Резервный диск, закреплённый за конкретной дисковой группой | Даташиты Гром/Молния |
| RAID TP | RAID с тройной четностью для повышенной защиты при множественных отказах дисков | Даташиты Гром/Молния |
Сетевая отказоустойчивость
Даже идеальный дисковый и кэш-уровень бесполезен, если хост теряет связь с СХД. Поэтому на уровне ПО «Юпитер» предусмотрено резервирование сетевых путей.
- Агрегирование портов — объединение нескольких физических интерфейсов в один логический канал для повышения пропускной способности и отказоустойчивости.
- VLAN — логическая сегментация сетевого трафика без дополнительного физического оборудования.
- Front-end порты Fibre Channel 16/32 Гбит/с и Ethernet 10/25(/100) Гбит/с в резервированной конфигурации на оба контроллера.
Active/Active — не то же самое, что Метрокластер
Важно разделять уровни отказоустойчивости: High Availability и Active/Active защищают от отказа компонента внутри одной СХД, удалённая репликация синхронизирует данные между площадками, а Метрокластер обеспечивает непрерывную доступность данных между удалёнными ЦОД без остановки сервиса. Первый уровень входит в базовую функциональность, тогда как Метрокластер и репликация доступны только в лицензии старшего уровня.
Практический кейс: отказ контроллера в проде
Представим сценарий: у Молния 230 в промышленной эксплуатации отказал один из двух контроллеров. Благодаря Active/Active и ALUA хост автоматически переключает трафик на второй путь, зеркальный кэш сохраняет несброшенные данные, а Global Hot Spare подхватывает деградировавший диск — приложение не замечает инцидента. Подробную архитектуру отказоустойчивых конфигураций можно изучить в разделе технической документации NIMBUS перед проектированием контура.
Частые вопросы про Active/Active и HA
Чем Active/Active отличается от Active/Passive?
В Active/Active оба контроллера одновременно обслуживают запросы ввода-вывода, тогда как в Active/Passive второй контроллер простаивает до отказа основного, что снижает совокупную производительность в нормальном режиме.
Что произойдёт с несохранёнными данными в кэше при отказе контроллера?
Зеркальный кэш хранит синхронную копию на втором контроллере, поэтому данные не теряются даже если один узел вышел из строя.
Нужен ли Метрокластер для отказоустойчивости внутри одного ЦОД?
Нет, для защиты в пределах одной СХД достаточно Active/Active и High Availability; Метрокластер нужен только когда требуется непрерывная доступность между двумя географически разнесёнными ЦОД.
Как долго СХД выдерживает потерю электропитания без данных?
Батарея резервного питания даёт время, достаточное для сброса содержимого энергонезависимого кэша на диск при полном обесточивании системы.
Что происходит при отказе одного диска в RAID-группе?
Система автоматически подключает Global или Local Hot Spare для восстановления избыточности, а RAID-статус в реальном времени отслеживает целостность массива.
Гром
система хранения данных
В реестре
Оптимально подходит для организаций среднего и крупного бизнеса, которым требуется надежное, масштабируемое и эффективное решение для хранения данных с возможностью адаптации к различным типам нагрузок
Молния
система хранения данных
В реестре
Решение премиум-класса для организаций, чей бизнес зависит от скорости обработки данных и требует инфраструктуры хранения с высокой пропускной способностью. Подходит для отраслей: телекоммуникации, финансы, госучреждения и производство