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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,