02灾备关键技术原理与华为云数据中心灾备方案

修订记录,本页不打印,灾备关键技术原理与华为云数据中心灾备方案,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,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,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,完全备份,快照技术的定义和分类,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（Splittingamirror）差分快照写即拷贝（CoW:CopyOnWrite)写即重定向(RoW:RedirectOnWrite)随机写(WA:WriteAnywhere),分离镜像（Splittingamirror）,写操作,镜像子系统（阵列，逻辑卷管理器，存储网络）,源,镜像,写操作,镜像子系统（阵列，逻辑卷管理器，存储网络）,镜像关系终止,源,全拷贝快照的读写操作,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,全拷贝快照的技术特点,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,a,b,c,d,e,f,g,h,0,1,2,3,4,5,6,7,i,8,SAN访问,存储源卷,p,g,6,1.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,z,g,p,读块6,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,差分快照之CoW的特点,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,12,p,源盘,快照前写块1,a,b,c,d,e,f,g,h,0,1,2,3,4,5,6,7,i,8,存储源卷,p,12,g,p,读块6,读块1,g,6,z,6,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,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(ChangingBlockTracing)技术,什么是CBT：CBT是ChangingBlockTracing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: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,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,FusionComputeCBT功能原理一,eBackup备份服务器,FusionComputeCBT功能原理二,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,存储双活IO流程和模式,业界典型：EMCVPLEX；HP3PARPeerPersistence；DELLLV,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SiteRead模式轮询模式优先模式,卷影复制服务(VSS)的基本架构,VSS创建卷影复制创建流程,备份关键技术容灾关键技术灾备组网类型,组网介绍,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,备份介质,组网介绍-LAN-Free,LAN-Free组网,L