1、IT 企业数据中心备份的技术挑战

灾备是一项综合性的系统工程,利用科学的技术手段和方法,提前建立系统化的数据应急方式,确保在数据中心或存储设备发生故障的情况下,其他数据中心和存储设备仍可以正常运行并对全部业务或关键指定业务实现接管,达到互为备份的效果,以应对灾难的发生。涉及到备份、复制、镜像等多种不同技术,是信息化时代防范灾难、降低损失的重要手段。

备份技术从传统的带库、业务插件到云计算时代的分布式存储等已得到不断发展。随着现在的数据中心承载的业务越来越重要,异地、异构型的数据中心的建立已呈上升趋势,备份的内容不再仅仅是业务数据本身,还包括了业务系统、虚拟机等。传统单一的云计算灾备服务已无法满足企业数据及应用的爆发式增长需求。所以引入支持多元数据中心、跨存储的灾备技术,是减少数据中心发生故障时带来的损失的有效解决方案。

2、功能介绍

品高云在 V6.0 中提供了存储卷与实例的备份与恢复功能,早期需要局限在同一数据中心与同类型存储设备,不支持跨数据中心与跨存储设备之间的备份。

随着现在企业的数据中心承载的业务越来越重要,异地、异构型的数据中心的建立也呈上升趋势,不同数据中心与跨存储设备之间的相互备份将会更加频繁。为满足企业对灾备的多样化需求,品高云在 V7.0 中提供了“跨存储多数据中心”的云灾备功能 ,利用虚拟化 层分流技术,无需在灾备节点上安装客户端,大幅降低运维工作,恢复时支持秒级启动虚拟机,并且可随时演练。帮助用户在应对云平台意外灾难时,快速恢复虚拟机,从而恢复业务的功能。

3、功能特色

3.1 跨云数据同步

品高云支持异地的数据中心之间进行数据同步,为防止主云数据中心出现故障,定期会进行底层数据同步并生成快照。异地容灾对企业应用及数据库起到了安全性、业务连续性等方面的重要作用。

3.2 异构存储间数据同步

品高云支持相同或不同存储(CEPH/BingoFS/ MFS 等)之间进行数据同步,减少甚至避免存储出现故障造成数据丢失带来的损失,从而达到异构存储间互备的目的。

3.3 秒级恢复启动 VM

底层分布式存储会直接进行数据同步,备份云会定期生成快照,当发生需要恢复 VM 的情况,能快速地从快照内恢复业务系统。

3.4 随时演练

品高云支持自动化容灾切换,即模拟演练灾难发生后,数据库、应用、网络等切换,容灾中心接管原数据中心的整个过程。

4、技术架构

图 品高云灾备功能技术架构

品高云灾备功能采用虚拟化层的数据分流机制,在虚拟化层将虚拟机磁盘数据镜像到备份存储设备上,在同数据中心不同存储设备或者多数据中心内,建立两套或多套功能相同的应用系统,使得不同存储、数据中心互为备份,提高数据存储安全性和高可用性。

目前,在云平台中支持两种类型的灾备模式:

  • 跨存储(CEPH/BingoFS/ MFS 等)间灾备。当原来的主存储发生故障,出现数据丢失时,可以将备份数据恢复到修复后的存储系统当中或其他存储系统中。
  • 跨数据中心的灾备。当本地数据中心 A 灾难发生时,可以利用备份数据在备用数据中心 B 恢复业务系统。

5、实践:实例跨存储与数据中心间的灾备

云平台灾备功能提供的前提是已为主云数据中心部署好备份云数据中心。同时,主云数据中心内至少存在两种类型的存储。

部署架构如下图:

图 品高云灾备部署架构

接下来通过如下步骤来验证品高云中的跨存储与跨数据中心间的灾备恢复功能:

图 验证品高云灾备功能的流程

5.1 跨存储灾备

1. 进入品高云【平台管理→物理资源管理→存储设备】,查看已存在两种或两种以上存储设备,并已设置本地灾备存储。

图 1 查看云平台存储设备页面

2. 进入【基础服务→实例】新建一个实例,选择云存储设备,远程登录创建文件(跨存储.txt),并写入内(bingocloud2017)。

图 2 新创建的实例

图 3 写入 TXT 文件

3. 在镜像卷管理中,新建镜像卷,选择上一步所建实例并选择灾备存储设备,勾选快照周期,创建即可完成,等待其数据同步完成。

图 4 创建镜像卷选择灾备存储设备

  4. 达到首次快照时间后,使用所创建的镜像卷创建实例。

图 5 通过镜像卷创建实例

5. 创建实例成功后,可发现实例 ID 与名称已经改变,登录实例,可查看文件(跨存储.txt),且内容与原实例一致,即数据已恢复。

图 6 登录备份实例查看文件及其内容

5.2 跨数据中心灾备

PS:异地备份的场景下,如果使用 bingofs 作为备份端时,最高允许 5 秒钟以内的网络延时,参考值是 1000KM 的光纤的延迟为 5ms(参考百度百科:http://baike.baidu.com/view/1156871.htm)

1. 在主云中进入【平台管理→系统设置→灾备云管理】中新建灾备云,填写灾备云名称,灾备云 API 地址,以及灾备云的存储 ID(可在灾备云【平台管理→物理资源管理→存储设备】中查看),公钥私钥,点击保存,即已将主云和灾备云进行关联。

图 7 灾备云创建信息

2. 在主云中创建一个实例,并远程登录实例,创建一个文件(跨数据中心备份.txt)写入内容(bingocloud2017)。

图 8 新创建的实例

图 9 写入 TXT 文件

3. 在镜像卷管理中新建镜像卷,选择上一步所建实例,选择备云的存储设备,勾选快照周期,创建即可完成,等待其数据同步完成。

图 10 镜像卷创建信息

4. 登录灾备云管控中心 BCC,进入【基础服务→镜像卷管理】,选择上一步所建镜像卷,右击选择创建实例,利用快照恢复实例。

图 11 恢复原实例数据

5. 创建实例完成后,可发现远程登录实例,可查看到之前所建文件(跨数据中心备份.txt),且内容一致,即已在灾备云中恢复。

图 12 登录备份实例查看文件及内容

品高云灾备功能已经在品高云 7.0 版本中正式发布,可应用于跨数据中心和跨存储设备之间的备份。对于这项功能感兴趣的读者,可以访问品高云 7.0 的亮点功能介绍,通过视频的方式增加直观的了解。

视频连接:http://cloudos.bingocloud.cn/templates/newlook.html