通过哪些技术可以避免VIO环境的单点故障

VIO是PowerVM虚拟化技术的重要组成部分，可以为其他LPAR提供共享I/O设备（网络、存储）资源。通过配置VIO服务器，可以大量减少I/O卡的投资，提升服务器I/O资源利用率，降低能耗，减少网线、光纤线的连接及网络交换机、光纤交换机端口的使用，使机房环境更加整洁，易维护。而且通过VIO环境还可以实现AMS，SSP，LPM等技术的应用。

一、需要考虑避免的单点故障

在实施了VIO的环境中，如果VIOS出现故障，那么所有依赖VIOS进行网络、存储访问的VIOC都将受到影响。在规划设计VIO环境过程中，应极力避免出现单点，以免影响生产系统的稳定运行，根据本人对VIO的实施、使用经验，在规划和设计的过程中应重点考虑避免以下单点故障。

1.避免外围基础环境的单点故障

(1)规划好外围存储的架构及高可用性。避免出现存储、光纤交换机、光纤线的单点故障。

(2)规划好网络环境的架构及高可用性。避免出现网络交换机、网线等的单点故障。

2.避免VIOS本身的单点故障

(1)需要考虑一台物理服务器中部署的VIOS的数量，物理I/O卡的分配，为SEA及NPIV的配置做准备。

(2)需要考虑VIOS SEA的配置及高可用性。包括VIOS中SEA的数量，SEA对应的物理网卡数以及网卡与网络交换机的连接方式。双VIOS的环境下，SEA的高可用模式(SEA的ha mode，包括failover，load sharing)。

(3)需要考虑VIOS NPIV的配置及高可用性。在使用NPIV技术为VIOC vfc提供光纤通道时，要考虑VIOS使用的物理光纤卡数以及物理光纤卡与光纤交换机的连接方式，规划好双VIOS 物理光纤卡与VIOC vfc的mapping关系。

(4)需要考虑VIOS vSCSI的配置及高可用性。在双VIOS环境下，要考虑vSCSI路径的MPIO。使用SAN物理盘通过vSCSI为VIOC提供rootvg盘时，要考虑存储层面是否已做了镜像，如果存储层面未实施镜像，需要考虑通过vSCSI映射多块SAN物理盘给VIOC，在VIOC的OS层面做LVM。在使用VIOS的LV为VIOC提供rootvg盘时，要考虑LV是否已镜像。

3.考虑VIO环境部署后的验证方案，验证在高可用方面是否符合规划设计预期。

(1)需要验证双VIOS环境下，单块网卡故障时对网络的影响，以及SEA出现故障时能否正常failover。

(2)需要验证NPIV使用的光纤卡中出现单块故障时对VIOC光纤链路的影响。

(3)需要验证双VIOS vSCSI MPIO的可用性。

二、可采取的高可用手段及可使用的工具

1.外围基础环境

(1)存储架构及高可用性方面。部署两台同类型物理存储，将多个存储前端口分别连接不同的光纤交换机，实现存储设备及光纤链路的冗余。如果是异构存储，考虑使用SVC和SSP技术，实现存储的高可用。

(2)网络架构及高可用性方面。以网络接入层为例，部署多台网络交换机，通过路由优先级的方式实现交换机的冗余。

2.VIO的高可用

(1)VIOS配置。每台POWER服务器采用双VIOS的配置，保障冗余。给每个VIOS分配最少两块物理网卡（由SEA的数量决定）及最少两块物理光纤卡，用于创建SEA及使用NPIV。

(2)VIOS SEA的高可用。在创建SEA之前，选取不同物理网卡的端口，将其绑定为etherchannel，作为SEA的target device。在两个VIOS中分别创建SEA，对于V2.2.1.3之前的VIOS，将SEA的ha mode配置成failover模式，V2.2.1.3以后的VIOS，建议将SEA的ha mode配置成loadsharing模式。

架构如下图所示：

(3)VIOS NPIV的高可用。将VIOS的多块物理光纤卡分别连接不同的光纤交换机，实现SAN存储的多路径访问。为每个VIOC创建多个vfc虚拟光纤卡，并在每个VIOS中创建多个vfchost与其对应，再将每个vfchost与不同的物理光纤卡做mapping，实现光纤链路的冗余。

架构如下图所示：

(4)VIOS vSCSI的高可用性。在每个VIOC中创建两个vSCSI设备分别与双VIOS中的vhost设备对应，在每个VIOS中，通过磁盘mapping，将SAN物理盘映射给VIOC，实现映射给VIOC的每块物理盘的MPIO。为每个VIOC分配多块物理盘，对VIOC的rootvg做LVM mirror。

架构如下图所示：

(5)可使用的工具。可以使用PowerVM Provisioning Toolkit创建和配置VIO环境，除了可以降低手工部署的误操作风险提升可用性，还可以提高部署效率。另外，还要在VIOS中部署ITM for VIOS的监控agent，实时监控其可用性。

通过以上技术及工具的使用，基本上可以避免VIO环境的单点故障。