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  • 云计算灾备技术 备份:对数据的保护 将主机的全部或者部分数据集合复制到其他的存储介质中 备份会对数据进行打包,重删、压缩技术 容灾:对业务的保护 建立2套功能相同的IT系统,通过异地部署,之前实现互通...

    云计算的灾备技术

    • 备份:对数据的保护
      • 将主机的全部或者部分数据集合复制到其他的存储介质中
      • 备份会对数据进行打包,重删、压缩技术
    • 容灾:对业务的保护
      • 建立2套功能相同的IT系统,通过异地部署,之前实现互通进行状态告警和功能切换
      • 容灾不会对业务数据做任何技术处理

    灾备的关键指标

    • RPO(recovery point objective)数据恢复时间点

      • 以数据为出发点
      • 能够容忍数据的最大丢失时间量
      • 最大时间因数:同步周期+同步时长*2(距离上次同步完成时间)
    • RTO(recovery time objective)应用恢复时间点

      • 以应用为出发点
      • 能够容忍应用系统的最长停机时间

    华为备份解决方案

    • 一体化备份:硬件、软件、存储都是一体的机器
    • 数据中心备份:通过专业的大容量存储设备进行备份,能够实现高特性异地备份、simpana
    • 虚拟化备份:虚拟机的整机备份(ebackup)
      在这里插入图片描述

    灾备范围

    本地高可用

    • RPO=0
    • RTO=0

    存储实现双活同步,主主模式,VIS/hypermetro

    同城灾备和异地灾备

    • RPO=0
    • RTO !=0

    主备方案,hyperreplication(远程复制):模式分同步和异步

    • 同步:写IO动作后,2边的主备机器都同步好后才会回复确认

      • 缺点:当一边的机器发生同步变慢,都会导致整个写IO变慢
      • 优点:RPO=0(存储层面)
    • 异步:写IO动作后,主机器完成后回复确认,等相应的时间后主机器同步到备机器

      • 优点:不会受到备机器的影响
      • 缺点:RPO !=0(存储层面)

    备份技术的基本模型

    • 完全备份
      • 数据每次全备份,出现重复部分
      • 优点:镜像恢复最快
      • 缺点:占用空间大
      • 恢复:直接读取备份的数据
    • 累积增量备份(差异备份)
      • 第一次全备份,后面备份就比较第一次的全备的差异数据
      • 优点:占用空间相比全备少
      • 缺点:镜像恢复没有全备快
      • 恢复:全备+累积备份(组合一次)
    • 差异增量备份(增量备份)
      • 第一次全备份,后面备份就比较前一次备份的差异数据
      • 优点:占用空间最少
      • 缺点:镜像恢复最慢
      • 恢复:恢复第几次的数据就需要组合N-1次
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  • 华为云计算08—灾备

    2019-08-09 10:24:09
    灾备的定义: 灾备指的是利用科学的手段和方法,建立系统化的数据应急方式,以应对突发事件的发生。 灾备分为了:1.容灾,2.备份。 容灾保护的是业务,在生产业务中断时能保证业务的不中断。RPO(指的是在灾难发生的...

    灾备的定义:

    灾备指的是利用科学的手段和方法,建立系统化的数据应急方式,以应对突发事件的发生。

    灾备分为了:1.容灾,2.备份。

    容灾保护的是业务,在生产业务中断时能保证业务的不中断。RPO(指的是在灾难发生的时候,业务最大能忍受的丢失量),一旦生产系统发生灾难,使用容灾这一套业务系统。

    备份保护的是数据。RTO(灾难发生时,业务恢复的最大忍受时间。)一旦生产系统发生灾难,使用备份这一份数据。
    容灾针对于存储层面:专用备份设备,备份软件。
    容灾针对于云计算层面:云服务:CSBS、VBS。

    备份:
    1.完全备份(每一次都是完全备份,优点是能够对上一次的完全备份快速恢复数据,恢复窗口小。缺点:所占用的存储空间大,每次备份耗时长,备份窗口大)。
    2.差异备份(优点,相对于完全备份,每次备份可以节约一个完全备份的存储空间,备份窗口较小,恢复窗口较小,缺点是恢复必须依赖上一次完全备份和本次的累积增量备份才能完整恢复数据)
    3.增量备份(优点,能够最大限度的节省存储空间,备份窗口小。缺点,数据恢复时必须依赖上一次完全备份和每一次的差异增量备份才能对数据进行完整恢复,恢复时间较慢,恢复时间较长)

    无论是容灾还是备份都是融合为BCManager,以Ocenanstor存储产品为例:
    备份是:Ocenanstor BCManager eBackup。前面是存储产品名称。
    容灾是:Ocenanstor BCManager eReplication。

    (BCManager是一款面向企业级数据中心的管理软件,实现容灾、双活、两地三中心等环境的管理,具备多种数据库应用与虚拟化环境的容灾管理。)

    eBackup的产品:
    基于VM、磁盘快照、CBT和快照对比技术,对虚拟化,公有云,私有云和混合云四种应用场景下的用户数据保护。
    支持虚拟化场景,VM及磁盘数据的备份恢复。
    eBackup支持两种数据定格方式:1.CBT技术(生产存储是虚拟化数据存储时),2.快照对比(生产存储是非虚拟化FS时)。
    eBackup的角色:
    下图CNA是直接连接到生产管理平面,VMware也是如此。此图有误。
    在这里插入图片描述
    有两部分组成,一个是备份服务器,一个是备份代理。
    备份服务器对接生产系统(FC,VMware等等)提供Web界面。负责备份和恢复等任务的调度和监控,备份存储和生产系统的管理,并直接接收和响应用户的请求,分配至备份代理执行。(备份服务器1个,也可主备。物理和VM部署都行,如果后端备份存储是FCSAN时,则不能使用VM因为VM没有HBA卡无法与存储通信,备份服务器用来下发任务和实现负载均衡、故障切换)
    备份代理,负责接受备份服务器下发的任务。(备份代理0—64个,因为备份服务器本身也是一个备份代理)

    eBackup的网咯平面:
    生产管理平面:VRM、CNA、BCManager
    生产存储平面:CNA、生存存储
    备份管理网络平面:eBackup备份服务器、备份代理、管理员PC
    备份存储平面:eBackup备份服务器、备份代理、备份存储
    备份内部通信平面:eBackup备份服务器、备份代理

    业界常用的备份组网方式有三种:1.Lan-base,2.Lan-free,3.server-free
    lan:生产管理、业务平面。所有存储环境都可以。
    san:专用存储平面。只用于san存储环境。

    Lan-base组网:是指备份流量通过Lan平面,到备份服务器,再写入备份介质中。(优点,简单易实现,成本较低,缺点占用了lan网络,)
    Lan-free组网:备份流量通过san网络,不经过lan网络。但是生产节点参与了生产存储的快照,和数据的拷贝,浪费了生产系统的资源。(优点,解放lan网络,缺点是消耗了生产节点的性能,对现网有较大的改动,增加成本。)
    server-free组网:备份流量走san网络,但是指生产存储的快照不是生产系统自身打的快照,而是备份代理客户端来打快照。(解放lan网络,生产节点,缺点是不易实现,成本较高)

    而eBackup根据生产存储平面与备份存储平面是否打通分为了两个组网:

    生产存储和备份存储打通—Lan-free(如果生产存储是FS时候,则使用的是快照对比,映射SCSI号给备份代理,备份代理mount这个数据然后写入备份介质中,但是生产存储平面和备份存储平面要在同一网段。如果生产存储是虚拟化存储时,在Free场景下,网络可以不同网段,在虚拟化备份中备份的数据有三份:1.VM配置文件,2.CBT文件,3.差异化数据信息)

    生产存储和备份存储未打通—Lan-base(lan-base场景采用CBT备份,是VIMS对VM进行快照,通过lan网络发送到备份代理上,由备份代理写入备份介质)

    eBackup的CBT技术:(生产存储是虚拟化数据存储时,采用的CBT技术)CBT可以支持差异备份、增量备份。

    内存位图:VM首次启动CBT备份时,系统在主机上创建内存区,用于对VM的每一个数据块变更进行记录。0—未发生变更,1—发生了变更。

    CBT文件:VM首次启动CBT备份时,系统在VM磁盘所在的存储空间中创建的文件,用以记录VM的每一个数据块变更的状态,与内存位图不同的是,CBT文件记录不同备份点上的数据块变更情况,并同时与备份文件上传到eBackup服务器上进行备份。

    CBT版本号:CBT文件中用以记录每个数据块变更的序号,每个数据块的CBT版本号采用4B进行记录,跟随CBT文件号进行变更。CBT版本号的引入使得CBT备份可支持累积增量式备份和差异增量式备份,是的备份和恢复更加灵活。
    在这里插入图片描述
    COW:写前拷贝。在快照之后,之前快照的数据要想更改则会先将数据拷贝到新的空间,并建立映射关系,如果快照的数据是空的,则直接写入。(读数据,直接读原有空间,写数据要先写入源数据,后覆盖新数据)

    ROW:写前重定向,指的是在数据快照之后,想写之前的快照数据,则直接写入新的地址里,建立映射。(读数据,要先读新数据,在读源数据,写数据直接写入新空间)

    CBT和快照对比的差异:
    在这里插入图片描述
    CBT与快照对比区别:
    1.源端存储是否保留一份快照:CBT源端不保留,备份结束直接拷贝到备份存储中,快照对比需要保留上一次快照。
    2.对源端存储空间占用?CBT对源存储占用比较小,快照对比占用比较大。
    3.CBT需要依赖虚拟化数据存储(因为CNA需要感知数据发生变化,FS是不能感知数据块发生变化,是因为FS是存储设备虚拟化的实现方式,支持存储卸载,主机不能直接感知数据块的变化。)快照对比不需要。

    备份的数据是:1.源数据盘(初次全备),2.快照(后续增备),3.CBT文件。

    eBackup的特性:
    1.重复数据的删除(以指纹值的方式去重压缩,默认4M,还可以变成切块,全零不备份)。
    2.文件级细粒度的恢复,按文件进行恢复。(先将备份的数据虚拟化成为磁盘,然后将虚拟磁盘以ISCSI的方式映射给Hypervisor,然后将虚拟磁盘创建为VM Disk,并自动挂载给恢复的目标虚拟机)
    3.断点续传。

    eBackup的组网方式:1.Lan-base,2.Lan-free。

    lan-base的组网图:

    lan-base虚拟化数据存储组网图
    在这里插入图片描述
    生产存储可以是虚拟化的数据存储(利用CBT技术)和FS(利用快照对比技术)
    备份存储是共享存储,因为要使用共 享存储来实现的故障切换和负载均衡。

    首先管理员通过备份管理平面登陆到备份服务器上,配置要保护的环境,配置的保护环境上的VM,配置备份策略,带宽,优先级,备份计划等。备份服务器通过lan找到备份的环境,获取信息,主机的信息,ip地址等,之后备份服务器根据备份策略将任务分发到备份代理上,备份代理通过lan网络找到VRM,让VRM通知CNA对备份的VM的数据做快照(因为是虚拟化的数据存储,所以是CBT做的快照,CBT采用ROW方式打快照),然后CNA返回给备份节点快照信息(SCSI号,VM磁盘的元数据等),备份代理根据快照信息,将备份数据从lan网络拷贝到备份代理上进行写入备份存储。

    lan-free:

    lan-free虚拟化数据组网图

    在这里插入图片描述
    如果CNA返回的快照信息,备份代理能在后端存储平面扫描的到,那么备份代理将数据mount到备份代理上,然后将数据写入备份存储。

    lan-free:

    lan-free生产存储是FS的组网图

    在这里插入图片描述

    这里的备份服务器将任务分发给备份代理,备份代理通知VRM,由VRM通知FSM对生产存储对自己打快照。(FS支持存储能力的卸载)FSM将快照返回到备份代理上,备份代理根据快照信息,通过存储平面将数据拷贝到备份存储上。

    lan-base组网中生产存储不能是FS的原因是:因为在备份节点上VBS不能通过lan网络在去找到存储平面的(OSD),所以不能进行数据拷贝。

    华为为什么没有server-free,因为在server-free与lan-free区别是生产节点没有参与快照、数据备份等,而在华为的lan-free场景下(生产存储是虚拟化存储),CNA参与了快照的生成。

    私有云和服务器虚拟化备份的区别:私有云是以服务的方式提供的,而服务器虚拟化是eBackup提供。

    eReplication:容灾备管理软件,基于华为存储复制、快照、双活、克隆以及FusinSphere主机复制等特性,保证上层应用数据一致性。

    在这里插入图片描述

    对于产品OcenanStor BCManager eReplication软件界面:
    在这里插入图片描述
    eReplication自身不支持灾备功能,是灾备管理软件,利用底层的存储,快照,双活等特性来实现。

    存储层复制的应用场景:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    存储层主要是远程复制,远程复制是基于lun级。远程复制有:同步远程复制和异步远程复制。

    在这里插入图片描述
    主机上的VM通过IO Mirror写到生产存储和VAG,VRG把数据进行加密压缩,周期性的通过主机IO复制平面发送到灾备站点的VRG上。 灾备站点的VRG解密压缩之后路由到指定的CNA主机上,然后通过主机的writer agent 模块写入灾备存储。
    在这里插入图片描述

    主机层复制:
    IO Mirror,通过虚拟化平台对主机层进行IO捕获与复制。
    VRG:虚拟远程复制网关,1.聚合VM的IO数据进行压缩,加密后周期性发送到远端站点。2.接收源端站点的数据,解密解压并将数据路由发送到指定的主机上。3.提供复制策略下发、状态查询等管理接口给BCManager eRrplication。
    writer agent : 在CNA主机上写模块,能够将VRG路由过来的数据,写入后端存储中。

    主机层复制和存储层复制区别:

    当生产端和灾备端不是V3/V5时候,没办法使用存储层复制。
    主机层没法实现时,使用存储层复制。主机层复制保护的最小单位是VM。被保护的为服务器虚拟化场景中的VM。私有云无法使用主机层复制,因为主机层复制使用的是CNA的IO Mirror。

    容灾:

    容灾中的主机和主机组:

    主机是指,生产站点和灾备站点中的应用服务器。生产站点中的被保护的主机称为生产主机,灾备站点中用于测试或容灾恢复的主机称为灾备主机。

    主机组是同类主机的组合,组内的主机通常为同一个型号,OS版本,业务类型和集群/HA的应用配置。

    在这里插入图片描述
    保护策略是指容灾管理系统对保护对象进行容灾保护的保护方式与调度策略,在创建保护组时自动生产,比如同步远程复制、异步远程复制、主机层复制。

    在这里插入图片描述

    占位虚拟机:
    在这里插入图片描述
    占位虚拟机不是虚拟机,因为构成虚拟机的要素有,CPU,内存,硬盘,网络等,但是占位虚拟机没有硬盘。所谓的占位虚拟机是说,从生产存储上的lun与容灾lun建立映射后,想要对生产系统的VM进行容灾时,就是这台Vm负责的,想要启动这个占位VM,必须将容灾的这个lun挂载上来使用。

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    备份VM的流程:

    在这里插入图片描述

    容灾:

    1.本地高可用
    2.同城双活,同城主备
    3.两地三中心(级联,并联),两地主备。

    在存储侧可以使用存储同步和异步复制。

    Hyperreplication:RM模块。(主lun,从lun)同步可以使用静态优先级或仲裁server。
    HyperMetro:双活管理模块。(本端lun,源端lun)可用静态优先级或仲裁server。

    Cache刷盘的机制:1.高水位刷盘,周期性刷盘。

    展开全文
  • :hyperreplication,两种工作模式: 同步: 异步 双活: 第二章:华为备份容灾解决方案 一体化备份:华为将硬件、软件打包在一起进行销售 虚拟化备份:针对的是对虚拟机整机的备份 集中备份:针对数据中心等...

    第一章:备份与容灾简介





     
    备份与容灾的关系:
    1. 在执行备份时为了节约备份存储,通常会对数据进行打包、重删、压缩;
    2. 容灾通常会部署一套或者多套与当前业务一模一样的环境,当前业务系统故障后及时切换到另一套生产环境,以保障业务不中断
    3. 备份一定是可以恢复的,不可恢复的备份是没有意义的。
    4. 容灾针对的是不在同一机房或者应用系统,备份针对的数据存储。所以说,备份的范围比容灾小。
    5. 备份是容灾的基础,备份是对数据的备份,容灾是对业务的保护。


    RPO、RTO:
    1. 都是以时间作为单位
    2. 前 一个指标表示能容忍丢多少数据
    3. 后一个指标表示能够容忍的服务的最长中断时间,即业务的恢复时间





    备份全景:
    1. 要考虑范围
    2. 全景图中的解决方案是条件的正常情景
    3. 本地:VIS\hypermetro
    4. 主备:hyperreplication,两种工作模式:
      1. 同步:
      2. 异步
    5. 双活:

    第二章:华为备份容灾解决方案



    • 一体化备份:华为将硬件、软件打包在一起进行销售
    • 虚拟化备份:针对的是对虚拟机整机的备份
    • 集中备份:针对数据中心等数据量比较大的场景





    • 容灾时要考虑容灾的范围
    • 所有的容灾层面都应该要有一套完整的解决方案,解决存储、计算等问题
    • 限定100公里:
      • 带宽
      • 线缆传输的距离限制



    • 数据0丢失,就要实现数据的同步,此时就需要配合VIS和hypermetro设备
    • 业务0中断:存储层的双活,存储同时提供业务
    • 用华为的HyprtMetro技术,实现存储两边同时提供业务
    (1)同步数据复制:

            同步数据复制指的是备份中心的数据在任何时间与数据中心的数据均保持一致。复制环境中的任何一个结点的复制数据发生了更新操作,这种变化会立刻反映到其他所有的复制结点,同步数据复制方式在主机向本地磁盘写数据的同时,将数据传到备份中心的磁盘系统,在确认远程备份系统的数据同步更新后,完成写数据的操作。只有当备份数据的写操作完成后,主机程序继续进行,否则主机程序将等待备份数据的写操作的完成。同步数据复制方式的数据实时性强,灾难发生时备份数据能够与生产数据保持一致,几乎没有数据丢失,恢复时间短。同步数据复制技术可以保证数据的一致性和完整性,实现起来较为简单,但是增加了网络和应用系统的负担,由于需要等待远程站点的确认,数据更新操作时间长,影响应用的性能
            
            同时,由于数据在两个中心间传输要消耗时间,使得数据读/写操作时间受到两个中心之间距离的影响,两个中心间的距离限制很难突破60km。由于受到传输技术的限制,该方式对数据中心和备份中心之间的距离和通信质量有严格要求。一般适用于同城异地的备份。


    (2)异步数据复制:

            异步数据复制方式是在主机系统问本地磁盘写数据后,将本地生产数据以后台的方式复制到异地。异步数据复制方式对数据的更新操作不必等本地卷和备份卷的数据都更新完毕后才算是更新完成,因此减少了更新操作的时间,对生产主机性能的影响较小。异步数据复制方式的所有复制结点的数据在一定时间内是不一致的。复制环境中的其中一个结点的复制数据发生了更新操作,这种改变将在一段时间后反映到其他复制结点以最终保证所有复制结点间的数据一致。异步复制技术可以保证数据的一致性,实现起来较为复杂,但是减少了网络和应用系统的负担。但由于数据不能时时同步,灾难发生时可能出现少量数据的丢失。

    异步、异步传输示意图








    因此。我们可以说:同步不一定就是双活。


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  • 2017-11-21 数据嘉年华,技术分享:郑战伟_云计算、大数据下灾备行业发展趋势探讨
  • 第一章:备份的三种模式快照时:完全备份的恢复速度是最快懂得,但占用的空间是最大的差异备份居中,恢复时要组合一次增量备份占用的空间是最小的,但恢复也是最慢的恢复时:完全备份不需要组合数据累积增量备份:N-...

    第一章:备份的三种模式


    快照时:

    • 完全备份的恢复速度是最快懂得,但占用的空间是最大的
    • 差异备份居中,恢复时要组合一次
    • 增量备份占用的空间是最小的,但恢复也是最慢的


    恢复时:
    • 完全备份不需要组合数据
    • 累积增量备份:N-1次(N代表需要备份的时间点)
    • 差异增量备份:N-1次(N代表需要备份的时间点)


    备份的基础知识:
    1. 华为的备份使用ebackup,ebackup的恢复方式是增量恢复的,配合运用CBT技术,利用数据变更的检测技术,查看和跟踪变更的数据块,恢复时只向变更的数据块进行擦除和恢复,因此恢复时间加快。
    2. 备份窗口,闲时进行
    3. 配合CBT,完成增量恢复
    4. 差异、增量,并不一定会带来数据量的增加





    1、全拷贝快照:增量备份:
    1. 不依赖原卷
    2. 恢复快
    3. 缺点:占用空间大、读写性能受影响,快照动作能否完成取决于数据同步是否完成。





    记录写操作是为了达到快速同步,比如记录了ABC,A发生了变更,只将A'写入镜像。



    2、差异备份之COW技术:



    差异备份之COW技术总结:
    1. 第一次写性能下降
    2. 依赖原卷
    3. 新数据写在原卷

    3、差异备份之ROW技术:





    差分快照之ROW技术总结:
    • 最大的问题:数据会碎片化
    • 读性能会受影响(数据碎片化早成寻道时间增加)
    • 写不受影响
    • 新数据写在快照卷


    第二章:CBT技术









    CBT技术总结:

    1. CBT文件:记录CBT版本号
    2. CBT版本号:CBT文件中用以记录每个数据块变更情况的序号  (标识从第几次备份中找对应的数据)
    3. 内存位图记录对应的数据块的数据是否发生变更,因此可以用一个bit记录一个内存位图是否分离了变更,一个扇区512字节, 
    4. CBT版本号:记录每个数据块变更情况的序号,读数据时根据标识号从第几次备份中找对应的数据
    5. CBT:内存位图,记录的是对应的数据块是否发生了变更
    CBT技术
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    千次阅读 2018-07-16 15:31:28
    在政府行业,各级政府都在进行电子政务云的建设,尝试以公共治理、应用服务为中心,统筹建设,促进部门间...数安云灾备解决方案将系统灾备软件和云计算平台技术结合为一体,可以通过充分的云计算资源共享,实现成...
  • 软件最大的特色是将系统灾备软件和云计算平台技术结合为一体,实现企业的远程灾备服务。软件以云计算资源共享技术,实现对数据、应用提供最大高可用性保证。具有云备份与恢复、业务迁移(云迁移)、高可用三大功能,...

空空如也

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云计算灾备