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1、技术创新，变革未来,华为云数据中心灾备方案,前言,第1页,本章主要描述虚拟化环境下的容灾和备份关键技术，以及华 为的灾备产品解决方案,目标,第2页,学完本课程后，您将能够： 描述灾备关键技术 描述华为云数据中心灾备产品及解决方案,目录,第3页,1.备份关键技术,容灾关键技术 灾备组网类型,备份技术的基本模式,累积增量式备份 （差异备份）,差异增量式备份 （增量备份）,备份策略： 每天全备份,优点：镜像恢复速度最快 缺点：占用备份空间最多,备份策略： 每周一次全备份 其余每天备份与全备份的差异部分 优点：镜像恢复速度较快 缺点：占用备份存储空间占用较多,备份策略： 每周一次全备份 本周其余每天备
2、份与上次备份 的差异部分 优点：占用备份存储空间最少 缺点：镜像恢复最慢,第4页,完全备份,快照技术的定义和分类,第5页,定 义：快照是特定数据集的一个完整可用拷贝，该数据集包含源数据在拷 贝点的静态映象；快照可以是数据再现的一个副本或者复制 常见快照技术分类: 全拷贝快照 分离镜像（Splitting a mirror） 差分快照 写即拷贝（CoW : Copy On Write) 写即重定向 (RoW : Redirect On Write) 随机写 (WA : Write Anywhere),分离镜像（Splitting a mirror）,写操作,镜像子系统 （阵列，逻辑卷管理器，存储
3、网络）,源,镜像,镜像关系终止,源,镜像,全拷贝快照的读写操作,第6页,全拷贝快照的生命周期,写操作,源,镜像,镜像卷,源镜像,原始数据,写操作,分离镜像,读和备份,记录写操作,分离镜像,写操作,步骤 1.分离镜像 2.从分离镜像备份 3.再同步,镜像再同步,源,镜像,第7页,全拷贝快照的技术特点,第8页,空间占用：每一次全拷贝快照需要与源盘相同大小的数据空间 创建过程：每一次全拷贝快照都需要完全数据同步 读写操作影响 源卷的读操作不受影响 源卷的写操作受数据同步的影响 创建完成后，快照（卷）的读写操作保持最优,p,源 盘,快照前写块1,0 1 2 3 4 5 6 7 8,SAN访问,存储 源
4、卷,快照,z,快照后写块6,快照索引和日志,地址,数据,1.写操作（p写入块1） 2.产生快照 3.快照后写入z到块6 不一次性写入 先将块6内容移入日志 z写入源卷 4.从快照读时组合索引/日志和源卷,6,g,p,读块6g,读块1,如果快照是可读/写，快照盘上的写操作直接 更新索引和日志,差分快照之CoW快照的原理,第9页,差分快照之CoW的特点,第10页,源卷状态：源卷保持最新状态 写操作步骤：当一个新的写操作执行时： 首先读出写操作将要覆盖地址的当前数据 将读出数据保存至专用空间并建立索引 新的写操作执行（写入目标地址） 读写路径影响 源卷的读路径基本无影响 源卷的写操作受拷贝影响 对快
5、照（卷）的读写路径都有影响 两次快照之间的多次写操作 第一次写动作，需要一次读，二次写操作 后续的写动作，只需直接写入到源卷，不再需要拷贝操作,第11页,p,源 盘,快照前写块1,存储 源卷,11,快照,z,快照后写块6,快照索引和日志,地址,数据,g,p,读块6,读块1,差分快照之RoW快照的原理,1.写操作（p写入块1） 2.产生快照 3.快照后写入z到块6： 源卷块6内容不变 z写入日志 4.从快照读时只访问源卷,如果快照取消，快照日志必需全部执行，以 保证源卷的状态更新到最新,SAN访问,差分快照之RoW的特点,第12页,源卷状态：源卷状态冻结 读写操作步骤： 到源盘的新的写操作被存入
6、日志（并索引） 读源卷时，先检索日志 读快照时，源卷需要引用 当快照取消时，写日志必须全部执行以与源卷保证数据状态同步更新 读写路径影响 源卷的写操作基本无影响 源卷的读路径潜在受影响 快照（卷）的读写路径最优化 源卷的状态不是最新，快照卷故障将会导致源卷数据丢失,CBT(Changing Block Tracing)技术,备份服务器,大容量 NAS,VM 变更快恢复,VM 变更块备份,VM,VM,VM,VM,VM,VM,Hypervisor,什么是CBT： CBT是Changing Block Tracing的缩写 CBT是基于虚拟机快照的一个技术，它将虚拟机在快照后变化的数据块记录到CBT
7、文件中 变更数据块跟踪 (CBT)原理： 跟踪对虚拟机所做的更改，仅备份变更的数据块 可将 CBT 用于恢复，仅恢复变更的数据块 技术特点:,第13页,备份时间最短：只发送真正唯一的变更数据，从而使网络流量和备份时段均降至最低 恢复时间最短：恢复到原虚拟机时，仅恢复自目标恢复点备份以来发生变更的数据块，显著减少恢复时,CBT中的重要概念和技术优势,第14页,CBT技术中的几个概念,内存位图：虚拟机首次启动CBT备份时，系统在主机上创建的内存区，用以对虚拟机的每一个数据块变 更进行记录。每个数据块采用1bit进行数据变更记录，0表示该数据块数据未发生变更，1表示该数据块 数据发生了变更 CBT文
8、件：虚拟机首次启动CBT备份时，系统在虚拟机磁盘所在存储空间中创建的文件，用以记录虚拟 机的每一个数据块变更的状态。与内存位图的记录不同的是，CBT文件记录了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。每一个备份点会生成一个与备份文件 对应的静态CBT文件，同时会复制一份CBT文件，用于记录此次备份到下次备份期间的数据变更情况。 不同时间点上的CBT文件通过CBT文件的版本号区分 CBT版本号：CBT文件中用以记录每个数据块变更情况的序号。每个数据块的CBT版本号采用4Byte进 行记录，跟随CBT文件号进行变更。CBT版本号的引入，使CBT备份可支持
9、累积增量式备份和差异增量 式备份，使备份和恢复更加灵活,CBT的优势 进行增备时，通过对比新老两个快照获取变化的数据。需要在生产存储上为备份对象长期保留一份快照， 对生产存储影响较大 通过内存位图记录的变化数据块即可获取增量数据。只需在备份过程中保留快照，备份作业完成后，即 可删除快照，对生产存储影响较小,FusionCompute CBT功能原理一,eBackup 备份服务器,第15页,FusionCompute CBT功能原理二,第16页,目录,第17页,1.备份关键技术,容灾关键技术 灾备组网类型,存储同步复制 VS 异步复制,同步复制,异步复制,1,第18页,2 3,4,1,2,3,存
10、储双活IO流程和模式,虚拟卷,主机盘 14,镜像,第19页,镜像卷,数据中心1 阵列,虚拟化层,主机,数据中心2 阵列,业界典型：EMC VPLEX ； HP 3PAR Peer Persistence； DELL LV,写IO流程 写请求到镜像卷 镜像卷将请求复制为两份下 发到两中心的镜像数据盘 镜像数据盘返回写操作完成 镜像卷返回写I/O操作完成 读模式 Site Read模式 轮询模式 优先模式,目录,第22页,1.备份关键技术,容灾关键技术 灾备组网类型,组网介绍,第23页,常见的数据备份系统主要有LAN-Base、LAN-Free、Server-Free 等多种结构 LAN-Base
11、针对所有存储类型都可以使用，LAN-Free备份和 Server-Free备份只能针对SAN架构的存储,组网介绍-LAN-Base,LAN-Base组网,LAN,主控服务器 业务节点,生产系统 GE FC 数据流,备份介质,第24页,组网介绍-LAN-Free,LAN-Free组网,LAN,SAN,LAN-free Backup,主控服务器,生产系统,备份客户端 业务节点,GE FC 数据流 生产存储,第25页,备份介质,组网介绍-Server-Free,Server-Free组网,LAN,SAN,主控服务器 业务节点 备份客户端,Server-free Backup,生产系统,备份代理客户端 由它产生快照,GE FC 数据流,快照,生产存储,第26页,备份介质,习题,请描述灾备网络的组网类型和优缺点,第27页,学习推荐,第28页,华为Learning网站 华为Support案例库 ,谢谢,
