云备份与恢复

云备份与恢复 1.1.1 云备份与恢复模块建设 1.1.1.1 备份软件部分 1.1.1.1.1 备份系统建设思路和架构 虚拟化给信息化建设带来的好处是显而易见的——快速系统部署、方便使用计算资源等方面，都给系统管理员带来了极大的便利，但同时带来备份方面的严重挑战，采用传统备份手段不能有效解决虚拟化的备份。 虚拟化备份面临的主要问包括: 1. 资源争用问题——虚拟化可以带来整合优势，但是，在单一物理服务器上集中多个应用，资源(CPU、I/O、内存、网络)将高度紧张，如果再采用传统备份方式进行备份，即在虚拟机内部安装备份软件进行备份操作，这将导致过度消耗共享资源(CPU、I/O、内存、网络)，使得虚拟化效率降低。避免资源备份引起的资源争用最好方式是采用Vmware Vstorage API对VMDK快照进行备份，备份通过一台或多台代理VM进行，代理VM可以部署在生产ESX服务器，也可以部署在专门的ESX服务器上，该服务器只作为备份代理，不对外通过服务，从而解决资源争用问题。通过vStorage API在代理服务器上完成备份好处包括: 1) 资源消耗少——不再单台虚拟机上部署备份软件，大大降低资源消耗。 可以恢复到源虚拟机或新的虚拟机 2) 提供裸机恢复—— 3) 快速部署——通过Vcenter可以快速导入和部署。 2. 数据库备份一致性问题——由于第1 层应用程序被虚拟化，确保交易型数据库备份一致性成为进行可靠恢复的关键 。通过VStorage API备份VMDK的方式虽然节省了资源，但不能确保交易型数据库备份时处于一致性状态，可能备份出来的数据不能完全恢复甚至不能恢复。对于此类型的应用，必须采用客户机模式备份，即使用支持数据库应用程序的代理，通过在虚拟机上安装数据库热备份代理软件，确保交易型数据库备份的数据一致性。 3. “虚拟机剧增”带来的大量冗余数据问题——虚拟机的创建和部署非常方便，且虚拟机创建多数来自于相同的模板，相同的数据非常多，过快导致冗余数据太多，备份数据量太大，网络传输压力太大，备份时间过长，同时后端备份存储空间压力大，也难以通过电子复制实现异地备份。如何解决, 业界最成熟的做法是采用源端重复数据消重技术进行解决。通过源端重复数据消重技术，可以大大减轻网络压力，存储压力，减少备份时间。 综上分析，本项目云平台的备份解决必须遵循以下原则: 1. 支持客户机备份 1) 模拟熟悉的物理服务器备份 2) 提供应用程序一致性 2. 支持映像备份 1) 支持灾难恢复和裸机恢复 2) 备份负载与应用程序分离 3) 可快速部署 3. 支持源端重复数据消重 1) 减轻网络压力 2) 降低存储容量需求 3) 易用实现异地备份 4. 与 VMware紧密集成 1) vCenter Server集成，通过Vcenter集中部署、管理和控制。 2) 与 Vmware VStorage API集成，实现高效率备份。 1.1.1.1.2 系统备份网络拓扑图 本项目采用业界最先进，最成熟且简单易用源端重复数据消重磁盘备份解决方案——EMC avamar虚拟化备份解决方案，解决本项目上100台虚拟机备份问题，为虚拟机部署和数据安全提高保障。以下是备份系统网络拓扑图: 如上图所示，虚拟机的备份架构说明如下: A. Avamar提供两种备份模式——映像备份和客户机备份，在本项目中，建议大部分采用VMDK映像备份方式，Avamar 代理安装在代理 VM 上，通过代理(Proxy)装载备份作业;可通过多台代理VM同时对多台虚拟机仅需备份，并且代理VM之间自动负载均衡。每台虚拟机需要把数据备份到Avamar Datastore。 B. 由于VMDK映像备份方式无法确保数据库事务的一致性，如果虚拟机安装了数据库，并且该业务24小时运行，针对这类虚拟机则采用客户机备份模式，在虚拟机的操作系统之上安装Avamar客户端和数据库代理软件， 再备份到Avamar Datastore，实现数据的一致性保护。 C. 广州和深圳之间的Avamar datastore通过互为复制实现异地保护，提高备 份数据的安全性。 1.1.1.1.3 Avamar备份虚拟机的优势 Avamar—被称为内嵌备份软件的消重存储，是虚拟化项目中被广泛采用的备份解决方案，其对虚拟机备份的主要优势为: 1. 支持虚拟机客户机备份 1) Avamar内置了备份软件，在虚拟机上通过IE即可下载并安装客户 端软件，简单易用。 2) 备份软件支持广泛应用和数据库，可确保数据库及应用程序的一 致性。 3) 所有客户端软件免费，方便虚拟机扩展。 2. 支持映像备份 1) 通过代理服务器进行VMDK映像备份。 2) 支持改变块备份，备份数据时间大大缩短，通常备份一台虚拟机 仅需5分钟。 3) 支持改变块恢复，大大加快恢复速度，几分钟即可恢复一台虚拟 机。 3. 支持源端重复数据删除 1) 移动数据量减少95% 2) 备份时间缩短90% 3) 磁盘影响减少50% 4) 网卡使用率降低95% 5) CPU 使用率降低80% 6) 内存使用率降低50% 7) 减轻存储空间压力 8) 容易实现异地复制 4. 与 VMware 紧密集成 1) Avamar与vCenter Server紧密集成，通过Vcenter可集中快速部 署、管理和控制。 2) 与 Vmware VStorage API紧密集成，备份效率非常高。 5. 异地备份非常容易实现 1) Avamar高效的重复数据消重效率，大量减少磁盘后端的容量。 2) 备份数据经过消重后非常容易实现广州中心与深圳中心云浮之间 的互为异地备份，提高数据安全性。 1.1.1.1.4 备份策略规划建议 由于Avamar采用了重复数据消重技术，则可采用每天全备份的单一备份策略。 VMDK映像备份 A、 1、每天一次全备份，安排在业务不繁忙时进行;配置支持改变块跟踪(CBT)备份模式，每天全备份实际上仅需备份改变块; 2、每天备份自动复制到异地; B、 客户机备份 1、对于安装了数据库的虚拟机,通过安装Avamar备份客户端软件和数据库备份模块进行备份，同样采用每天一次全备份策略。 2、对于某些需要单独备份文件系统的虚拟机，也采用客户机备份模式，可采取全量方式每天进行备份。 1.1.1.1.5 数据恢复 虚拟机出现故障时，通过Avamar进行快速数据恢复，由于每天均采用全备策略，故恢复时只需简单的定义为恢复到某一天即可。 A. VMDK影像恢复:对于采用VMDK影像备份的虚拟机，可直接恢复到原 有虚机上或者新建一台虚拟机。 B. 客户机模式恢复:对于采用客户机备份的虚拟机，可选择需要恢复的文 件或者数据库，文件和数据库同样可恢复到原位置或者重定向到新位置。 C. 异地恢复模式:如果本地备份由于故障不能恢复，那么可直接在异地进 行恢复或者复制回本地再恢复。 1.1.1.1.6 Avamar 虚拟化备份解决方案的特点 EMC Avamar 可显著提高备份效率和可靠性、降低成本，并最大限度地减少管理工作。 A. 缩减基础架构成本 EMC Avamar 减少或消除了与存储每周和/或每月完整磁带备份相关的该期间的介质成本和管理成本。磁带备份过程的自然结果是，反复地提取、发送和存储相同数据的多个拷贝。创建这些数据的每个副本都耗费宝贵的服务器、网络、存储设备和管理人员，导致总体拥有成本的连续攀升。 EMC Avamar 消除了与介质管理(磁带搬运、条形码/标签制作、磁带分段和物理存储)、磁带硬件子系统(机械故障)、索引管理(索引和介质数据库的可扩展性)和异地问题(运输管理、介质老化、介质获取时间)相关的运营开销。 B. 减少备份时间(实际执行时间) 通过在源位置上消除冗余数据，备份速度加快了 10 倍。这就避免出现备份占用生产时间或拖延到周末这样的情况。EMC Avamar 腾出机器运转时间和人力，以用于其他目的。 C. 集中式管理 与传统的远程数据备份解决方案不同，EMC Avamar 使您可以从单个管理控制台屏幕上管理多个站点，并同时查看多个系统。此外，EMC Avamar 的企业管理功能可对本地和远程的所有 EMC Avamar 系统保留的备份数据进行终止期管理。可通过全局政策强制执行保留政策，以确保贯穿整个企业的一致性。 D. 提高恢复时间目标 EMC Avamar 增强了对数据的访问功能，使公司可以达到其恢复时间目标。既然数据可通过单个步骤即时恢复，那么，与传统的多步恢复过程相比，就提高了员工的生产率。传统的过程相当耗时，要求先进行完整恢复，然后进行后续的 增量恢复，才能达到所需的恢复点。 E. 每日完整性检查 EMC Avamar 每天对 Avamar 服务器和存储的备份数据进行完整性检查。可以确信，所有备份数据的可恢复性每天都得到了验证。 F. 远程系统保护 由于采用 EMC Avamar 的全局重复数据消除技术，通信成本显著降低，因为只有新的、具有唯一性的子文件数据段才通过网络从远程位置发送到远程站点。因此，将来可将现有备份架构升级到异地备份架构。 1.1.1.1.7 AVAMAR 虚拟机备份解决方案介绍 EMC Avamar 是一种针对 VMware 虚拟基础架构进行了优化的企业级备份和恢复/灾难恢复解决方案，它使用独特的重复数据消除技术来高效地备份 VMware Virtual Infrastructure 组件，并消除了共享资源上的传统备份负担。 EMC Avamar 备份和恢复软件与集成的源位置全局重复数据消除可以解决与传统备份相关的难题，能够对远程办公室、VMware 环境和数据中心 LAN/NAS 服务器实现快速、高效的保护。EMC Avamar 利用享有专利的全局重复数据消除技术，从源头上确定冗余数据段，减少每日备份数据最高300 倍 — 在网络传输之前完成。可对数据进行加密，以提高安全性，同时通过集中式管理，轻松而高效地保护数百个远程站点。 使用 VMware? 进行服务器整合为 IT 部门提供了许多好处，其中包括降低了成本、简化了资源调配、减少了数据中心占地空间以及降低了能耗。但是，随着存储在共享通用资源的虚拟机上的数据总量不断增加，传统的备份已显得力 不从心，而且不利于进一步推广虚拟化。 提供多种基于虚拟化的备份方式 1、 客户系统级备份和恢复 Avamar 与 VMware’s vStorage API for Data Protection 紧密集成在一起。在客户系统级别，每个虚拟机 (VM) 中都安装了轻量级 Avamar 代理，负责在各 VM 中执行重复数据消除。随后，Avamar 只将经过更改的唯一数据块通过 ESX Server 移到 Avamar Data Store 中。由于只移动了经过更改的数据块，因而减少了资源 争用现象，同时缩短了备份窗口。Avamar 可在客户系统级别实现最大的重复数据消除幅度，同时为应用程序提供一致的热备份功能。快速文件级恢复可最大限度地减少延迟，确保业务连续性。 2、 映像级 (VMDK) 备份和恢复 Avamar 代理安装在代理 VM 上，可从正在运行应用程序的任何 VM 中卸载备份流程。vSphere 可将每个 VM 动态装载到代理中，而无需通过网络实际移动数据，这使 Avamar 可以在几分钟保护 VMWARE VIEW 环境 保护整个 VMware View 基础架构的最佳方法是使用 Avamar 客户端软件代理独立地保护各个关键组件。这种方法可帮助企业避免重复配置整个 VMware View 解决方案以供备份环境使用所导致的基础架构成本。作为最佳做法，用户主目录和虚拟桌面模板应该存储在集中式的共享存储设备上。Avamar 提供了专用的加速器节点来保护可使用 NFS、CIFS 或 NDMP 访问数据的 NAS 存储设备。通过 Avamar 可以恢复构成 VMware View 环境的各个组件。随后，可以基于所 需的恢复级别手动将各个组件恢复到 VMware View 环境中。 灵活的部署选项满足您的实际需要 Avamar 提供了多种部署选项，您可以根据具体使用情形和恢复要求灵活选择。EMC Avamar Data Store 是一款全包式备份和恢复解决方案，它将 Avamar 软件与经 EMC 认证的硬件和 RAIN 体系结构集成在一起，可简化部署过程并提供高可用性。EMC Avamar Virtual Edition 是业界第一个将重复数据消除技术用于备份和恢复的虚拟应用装置，包括部署为虚拟应用装置的 EMC Avamar 软件。通过它可以将整个 Avamar 服务器部署在现有的 VMware ESX? Server 上，从而可以利用连接的磁盘存储设备(容量高达2TB)和基础架构。在执行特定于应用程序的备份时，Avamar 可使用 EMC Data Domain Boost 软件将 VMDK 映像数据直接发送至 Data Domain 系统。现在，客户可以利用业界领先的重复数据消除软件和硬件来统一数据保护过程，进而打造出性能最高、可扩展性最强的备份和恢复解决方案。