Global Mirror简介

 Global Mirror简介

2004年中，IBM 推出了基于企业存储服务器ESS的全球镜像（Global Mirror, GM,也称为Async PPRC）容灾解决方案，该模式采用异步方式工作，同时利用同步的数据一致性优势和异步的性能/距离优势，并且采用一系列机制保证数据一致性，彻底解决了数据保护/距离/性能之间的矛盾。2004年底推出的DS8000/DS6000系列也支持Global Mirror, 同时，它们还可以同ESS一同交互操作，进行容灾。

该方案是一个三个卷的解决方案，即PPRC-XD A->B , FlashCopy B->C,即可保证卓越的异步容灾能力。同时我们也建议客户使用一个D卷，对于平时进行容灾测试、复制质量测试、备份、数据挖掘、应用测试等，它带来极大的方便和易用性，以及对生产卷最小的干扰性。

下面简单解释一下起工作方式（其中绿色 [第一组] 为生产站点磁盘，橙色［第二组］ 和蓝色 [第三组] < FlashCopy目标盘C>为容灾站点磁盘）：

1. 绿色和橙色磁盘之间进行PPRC-XD异步操作

2. 绿色磁盘组根据预先设置的时间，生成“一致性组”（Consistency Group），并记录状态

3. 采用PPRC-XD异步操作方式，将且只将“一致性组”记录下来的数据传递从绿色磁盘组传递到橙色磁盘组

4. 3完成后，立刻将橙色磁盘组数据FlashCopy到蓝色磁盘组，进行一致性数据保留

5. 4完成后，回到步骤1
由于有“一致性组”的保护，虽然采用异步方式，一旦每一个“一致性组”数据包传递成功的那一时刻，橙色磁盘组的数据是一致的；由于步骤4，蓝色磁盘组将能够保留最近一次“完全一致性”的数据。一旦出现灾难，客户丢失的是两次生成“一致性组”间隔之间的数据。

ESS/DS8000/DS6000能够每3～5秒生成一次“一致性组”，意味着客户即使采用异步方式，也有可能只丢失3～5秒的数据。一般的异步方式，客户会丢失几个小时以上的数据，并且操作十分繁琐。

2 Global Mirror规划

Global Mirror需要十分仔细地规划，详细内容请参考DS8000 Series Copy Services in Open Environments sg246788. 本文示例的环境及其拓扑图如下,我们用ESS和DS8000分别作为Global Mirror的源和目标，充分展示了Global Mirror的灵活性：

在本文中我们将使用DScli 方式来管理　copy service,我们在图中的Primary Server 和Secondary Server 上都安装了与存储微码相对应的DScli:

2.1 最低要求（微码及其他）：
ESS800: 2.4.3.65
DS8000: 6.0.500.52(code bundle)
ESS/DS8000上都要有PPRC license以及fiber channel卡。不可以用ESCON卡。

2.2 在ESS和DS8000上建立相符的ID/PASSWORD
我们在ESS和DS8000建立一个具有admin组权限的ID/PASSWORD： admin/passw0rd
方法：
ESS800: GUI: ESS Specialist->User tab-> Modify Users
DS8000: DScli: mkuser -pw passw0rd -group admin admin

2.3 网络连接：

• 安装了DScli的server必须跟ESS的copy service server 及DS8000的hmc有网络连接。
  
  
• 生产中心和容灾中心之间的数据连接可以使用多种选择。如下的链路在以前的项目通过了测试，可供我们参考：
  
  FC-ATM连接方式：
  ESS-->CISCO9509-->CNT UltraEdge-->ATM(40Mb/s SVC 1000KM)
  -->CNT UltraEdge-->CISCO9509-->ESS
  FCIP连接方式：
  ESS-->CISCO9509-->FC/IP Module-->IP Router-->ATM(40Mb/s SVC 1000KM)
  -->IP Router-->FC/IP Module -->CISCO9509-->ESS
  i FCP连接方式：
  ESS-->SAN Router Eclipse 1620-->IP network-->SAN Router Eclipse 1620-->ESS

2.4 PPRC卷大小的考虑问题：

由于在ESS和DS8000中缺省状态下对GB的解释不同:
ESS方式：1GB=109 B=1,000,000,000B
DS缺省方式：1GB= 230 B=1,024*1024*1024B

所以我们要特别小心定义卷：

1．在ESS 上察看 ESS卷大小:
ESS Specialist->Storage Allocation->Open System Storage->Modify VolumesAssignments

2．以该卷大小为准定义在DS8000上卷的大小，使用特殊参数-type ess

dscli> mkfbvol -extpool p4 -cap 40 -type ess 0600-0605
Date/Time: 2006年10月24日 下午02时54分49秒 IBM DSCLI Version: 5.1.600.278 DS: IBM.2107-7547491
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0600 successfully created.
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0601 successfully created.
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0602 successfully created.
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0603 successfully created.
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0604 successfully created.
CMUC00025I mkfbvol: FB volume 0605 successfully created.

可以看到新定义的卷是在 cap (10^9B) 列中存在的。通过这种方式我们可以保证参加Global Mirror的卷大小是完全一致的。

以下是我们在生产中心ESS800和容灾中心DS8000的上LSS和A/B/C/D卷的定义，容量均为40G：

盘 LSS 卷标
A 16/17 1600 1700
B 06/07 0600 0700
C 06/07 0601 0701
D 06/07 0602 0702

3 配置ESS Copy Service Server
启动ESS Specialist：

点击Tools：

选择第二行：Define Copy Services active servers

点击Define Servers：
键入Copy Service ServerA和ServerB的地址：

再定义Client，点击Define Clients, 把所有参加Copy Service的所有ESS的cluster都定义为client， 其中Client1 ClusterBay0 Host Name等处不能乱填，要填入在ESS的hosts文件中定义的host名字(注意：当改变ESS cluster IP地址时,ESS /etc/hosts文件中会保留原来的IP地址的解析,一定要将其删除!)：

在所有的ESS上分别定义以上的server和client，然后分别用下图中的Restart来重启Copy Services Server：

配置好后，我们可以通过DScli来调用Copy Services Server了.

4 Global Mirror场景

在本文中我们将探讨在Global Mirror中可能发生的各个阶段的任务。

4.1 建立Global Mirror环境
要建立Global Mirror环境,要做一下几步:
1. 确定PPRC link可用的光纤端口：

• 下图展示了DS8000光纤卡端口对应ioport的定义，我们使用了I0030 和I0130作为 PPRC path:

• 下图展示了ESS800光纤卡端口对应ioport的定义，我们使用了I0024 和I00A4作为 PPRC path:

2. 建立从LSSA到LSSB的PPRC PATH
3. 建立从卷A到卷B 的Global Copy 对
-建议等到从卷A到卷B的初始拷贝完成再进行下一步。
4. 建立从卷B到卷C 的FlashCopy 关系
5. 在每个LSS 上建立 Global Mirror session （要使用相同的session ID，这里我们设为1）
6. 在每个LSS 上把所有的卷A 加到 session 中
7. 启动 Global Mirror

4.2 清除Global Mirror环境

1. 终止 Global Mirror session
2. 从 Global Mirror session中删除所有原卷（A）
3. 关闭 Global Mirror session.
4. 在容灾中心DS8000上去掉 B 和 C 卷的FlashCopy关系
5. 在生产中心ESS800上去掉 A 和 B 卷的Global Copy 关系
6. 去掉 PPRC paths.

4.3 生产中心故障或维护,切换到容灾中心

（注意，灾难发生后，我们将用B 卷，如果测试用的D 卷 也是在同一台host上，请先将其umount 文件系统，varyoffvg等等，这样将会避免由于B和D都是来源于A，其pvid相同带来的问题）

1. 终止 Global Mirror session
2. 在容灾中心DS8000上去掉 B 到D 卷的FlashCopy关系（如果我们曾在演习中使用过B 到D 卷的 FlashCopy关系的话）
3. Fail over B -> A. (让B可以被host访问)
4. 检查B 卷的状态是否为revertible(验证 Consistency Group 是否有效)
通常情况下是不会出现Revertible的，所以不用采取额外的步骤，但是如果有的话，请并参照下表采取相应的步骤：

5. 在 B 卷上恢复一致性数据 (B 到 C的反向快速 FlashCopy-FRR ). 并等待它结束
6. 重新建立从卷B到卷C 的FlashCopy 关系（在上一步中会自动去掉卷B到卷C的关系）
7. 在容灾中心的卷B上开始恢复生产。

4.4 生产中心恢复,从容灾中心切换回来

现在将备份站点的数据复制回主站点。注意，如果是容灾演习，请停止主站点的host对A 卷的访问（如umount 文件系统，varyoffvg等等）。
1. 建立从LSSB到LSSA的PPRC PATH
2. Failback Global copy B->A（开始从B到A复制数据）
3. 查询状态：B->A 的增量数据（Global Copy first pass）是否拷贝完成
4. 停止容灾中心的卷B上的应用
5. 查询状态：B->A 的增量数据（Global Copy Out Of Sync Tracks）是否拷贝完成
6. 建立从LSSA到LSSB的PPRC PATH，如果它们不存在的话
7. Fail over A-> B. (让A可以被host访问)
8. Failback Global copy A->B（开始从A到B复制数据）
9. 启动 Global Mirror.
10.在生产中心启动应用

4.5 容灾演习并在容灾中心获得测试用的D卷

Global Mirror的机制允许你快速在如何在备份站点获得计划内的复本（D 卷），它是生产卷（A 卷）的一个快照，可以用来进行容灾测试、复制质量测试、备份、数据挖掘、应用测试等等。在我们的实践中充分体会到它的重要性和易用性，以及对生产卷最小的干扰性。在我们的测试环境中可以在1分多钟的时间内获得一组D 卷组，并恢复Global Mirror 的进程。
我们可以通过执行以下的任务达到此目的：
1. 查询Global Mirror环境并检查环境是否健康
2. 暂停 Global Mirror并等待暂停执行完毕
3. 暂停 Global Copy A -> B.
4. Fail over B -> A. (让B可以被host访问)
5. 在容灾中心去掉 B 到D 卷的FlashCopy关系（如果我们曾在演习中使用过B 到D 卷的FlashCopy关系的话）
6. 在 B 卷上恢复一致性数据 (B 到 C的反向快速 FlashCopy-FRR ).
7. 等待FRR结束
8. 重新建立从卷B到卷C 的FlashCopy 关系（在上一步中会自动去掉卷B到卷C的关系）
9. 重新建立从卷B到卷D 的FlashCopy 关系
10. Failback Global copy A->B（开始从A到B复制数据）
11.恢复 Global Mirror.
12. 在容灾中心的D卷上测试刚才获取的生产数据。

5 实现Global Mirror 的脚本

由于在上节说述各个场景中需要执行多个命令来达到所需要的结果，实现起来比较复杂，作者编写了脚本来实现这些任务，将实现Global Mirror的复杂程度大大降低。

脚本以Windows2003为例，在安装了DScli 后，只要把所附的脚本拷贝到DScli安装目录下的profile目录，并按Global Mirror规划要求修改相应的ESSsource.profile， DS8Ksource.profile， GMconfig.cmd定义文件后， 执行“GM_main_menu.CMD GMconfig.cmd”，GM_main_menu.CMD主程序将会根据选项调用所有其他程序完成Global Mirror环境的建立、清除、生产中心故障或维护,切换到容灾中心、生产中心恢复,从容灾中心回切、容灾演习并在容灾中心获得测试用的D卷等任务。

受篇幅所限，我们将相关脚本放置于IBM技术支持中心的网站上，请在以下网站上 搜索“Global Mirror”,可以找到本文相关的脚本。