如何通過 VMware 容災技術快速構建 PaaS 層異地容災平臺?

作者：陳勇 2020-02-07 15:12:13

服務器

PaaS 本文實戰(zhàn)操作以VMware虛擬化平臺為背景，從軟件層面考慮，提供一條小清新的技術架構，旨在幫助大家實現(xiàn) PaaS層 虛擬機異地容災解決方案。

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本文實戰(zhàn)操作以VMware虛擬化平臺為背景，從軟件層面考慮，提供一條小清新的技術架構，旨在幫助大家實現(xiàn) PaaS層 虛擬機異地容災解決方案。【作者】陳勇，一名從事IT行業(yè)十多年的老兵，熟悉各類UNIX及Linux系統(tǒng) (AIX / Solaris / HP-UNIX / Tru64 Unix)，獲得相關多項專業(yè)認證，就職于某大型互聯(lián)網(wǎng)上市公司，現(xiàn)在主要負責智慧城市業(yè)務云平臺架構建設及項目管理和團隊技術支撐工作。

一、 前言

隨著虛擬化技術應用越來越普及，越來越多的重要業(yè)務系統(tǒng)都運行在虛擬化平臺，如果當生產(chǎn)機房遭遇地震、火災、水災、斷電等等，如何保障其業(yè)務系統(tǒng)能在短時間內進行快速恢復?

有沒有???除了采用較高成本存儲復制技術實現(xiàn)異地容災備份以外，還有較少預算投入或免費方案實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)異地容災備份?

有沒有???對于不同單位之間的虛擬化平臺，能通過較低的成本實現(xiàn)業(yè)務虛擬機互備?

有沒有???部署簡單，容易管理、方便維護的虛擬化異地災備方案?

答案： “有!!! ”

下面給大家重點介紹VMware vSphere Replication 復制技術，通過實戰(zhàn)操作，讓你了解如何快速構建VMware 虛擬化平臺異地容災平臺，實現(xiàn)業(yè)務異地備份。

二、 VMware 容災技術實現(xiàn)

1. VMware vSphere Replication概覽

VMware vSphere Replication 是 VMware vCenter Server 的擴展，提供基于管理程序的虛擬機復制和恢復功能。vSphere Replication 是基于存儲的復制的一個備用方案。它可以通過在以下站點之間復制虛擬機來保護虛擬機，以免出現(xiàn)部分或整個站點故障：

• 從源站點到目標站點
• 在一個站點中從一個群集到另一個群集
• 從多個源站點到一個共享遠程目標站點

與基于存儲的復制相比較，vSphere Replication 提供了多種益處：

• 每個虛擬機的數(shù)據(jù)保護成本較低。
• 復制解決方案允許靈活選擇源站點和目標站點的存儲器供應商。
• 每次復制的總體成本較低。

可以將vSphere Replication 與 vCenter Server Appliance 或標準 vCenter Server 安裝配合使用?？梢栽谝粋€站點上安裝 vCenter Server Appliance，在另一個站點上進行標準 vCenter Server 安裝。使用 vSphere Replication，可以快速高效地將虛擬機從源數(shù)據(jù)中心復制到目標站點。

可以部署附加vSphere Replication 服務器以滿足負載平衡需求。設置復制基礎架構后，可以在不同的恢復點目標 (RPO) 中選擇要復制的虛擬機?？梢詥⒂枚鄷r間點保留策略來存儲已復制虛擬機的多個實例。恢復后，保留的實例可以作為已恢復虛擬機的快照來使用。

vSphere Replication 沒有單獨的許可證，因為它是特定 vSphere 許可證版本的一項功能。

• vSphere Essentials Plus
• vSphere Standard
• vSphere Enterprise
• vSphere Enterprise Plus

如果具有正版 的vSphere 許可證，則可以免費使用vSphere Replication，并且進行復制的虛擬機數(shù)量沒有限制 。

2. VMware vSphere Replication 工作方式

使用vSphere Replication，可以為虛擬機配置從源站點到目標站點的復制，監(jiān)控和管理復制狀態(tài)以及在目標站點恢復虛擬機。配置虛擬機進行復制時，vSphere Replication 代理會將虛擬機磁盤中更改的塊從源站點發(fā)送到目標站點。更改的塊將應用于虛擬機的副本。此過程不依賴于存儲層。vSphere Replication 會對源虛擬機及其副本執(zhí)行初始完全同步?？梢允褂脧椭品N子來減少初始完全同步期間由數(shù)據(jù)傳輸生成的網(wǎng)絡流量。

在配置復制過程中，可以設置一個恢復點目標(RPO)，并可保留多個時間點 (MPIT) 的實例。作為管理員，可以監(jiān)控和管理復制的狀態(tài)?？梢圆榭从嘘P出站和入站復制、本地和遠程站點狀態(tài)、復制問題以及警告和錯誤的信息。手動恢復虛擬機時，vSphere Replication 會為虛擬機創(chuàng)建一個副本，該副本會連接到副本磁盤，但不會將任何虛擬網(wǎng)卡連接到端口組。可以查看副本虛擬機的恢復和狀態(tài)，并將其連接到網(wǎng)絡?？梢曰謴筒煌瑫r間點(如上次已知的一致狀態(tài))的虛擬機。vSphere Replication 會將保留的實例呈現(xiàn)為可將虛擬機恢復到的普通虛擬機快照。

可以在兩個站點之間復制虛擬機。vSphere Replication 要 同時安裝在源站點和目標站點上。只能在每個vCenter Server 上部署一個 vSphere Replication設備?？梢圆渴鸶郊?vSphere Replication 服務器 ， 在兩個站點之間進行復制 。

3. VMware vSphere Replication 帶寬要求

配置復制之前， 需要 確定vSphere Replication 的存儲和網(wǎng)絡帶寬要求，以便高效地復制虛擬機。使用 vSphere Replication 時，存儲和網(wǎng)絡帶寬要求會增加。以下因素在確定 vSphere Replication 執(zhí)行有效復制所需的網(wǎng)絡帶寬量時具有一定的作用。

1)、基于網(wǎng)絡的存儲

如果所有存儲都基于網(wǎng)絡，網(wǎng)絡帶寬要求將增加，因為主機與存儲之間的數(shù)據(jù)操作也將使用網(wǎng)絡。制定部署計劃時，請注意以下流量級別：

• 在運行復制虛擬機的主機與vSphere Replication 服務器之間傳輸。
• 在vSphere Replication 服務器與有權訪問復制目標數(shù)據(jù)存儲的主機之間傳輸。
• 在主機與存儲之間傳輸。
• 重做日志快照期間在存儲與主機之間傳輸。

在共享列出的流量級別的網(wǎng)絡的單個vCenter Server 實例中復制虛擬機時，需要考慮基于網(wǎng)絡的存儲。如果有兩個站點，其中每個站點上都有一個 vCenter Server 實例，則這兩個站點之間的鏈路速度是最重要的，因為它會降低這兩個站點之間的流量的復制速度。

2)、數(shù)據(jù)更改速率和恢復點目標

數(shù)據(jù)更改速率受恢復點目標(RPO) 影響。要估算每個復制的數(shù)據(jù)傳輸大小，必須評估給定 RPO 中每個虛擬機要更改的塊數(shù)量。該 RPO 時間段內的數(shù)據(jù)更改速率提供 vSphere Replication 傳輸?shù)膲K總數(shù)。此數(shù)值在一天內可能有所不同，這會改變 vSphere Replication 在不同時間生成的流量。vSphere Replication 根據(jù) RPO 調度傳輸塊。如果將 RPO 設置為一小時，vSphere Replication 會傳輸這一小時內更改的任何塊，以滿足 RPO 的條件。vSphere Replication 創(chuàng)建要傳輸?shù)膲K的捆綁包時，vSphere Replication 僅在當前狀態(tài)下傳輸一次塊。vSphere Replication 僅記錄該塊在對應 RPO 時間段內已更改，但不記錄更改次數(shù)。平均每日數(shù)據(jù)更改速率提 vSphere Replication 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量或傳輸頻率的估算值。如果更改了 RPO，vSphere Replication 會在每次復制時傳輸更多或更少的數(shù)據(jù)，以滿足新 RPO 的要求。

3)、鏈路速度

如果需要在一小時內傳輸平均大小為4GB 的捆綁包，則必須檢查鏈路速度，確定其是否能夠滿足 RPO 的要求。如果鏈路為 10Mb，則理想情況下，在完全專用的幾乎沒有開銷的鏈路中，傳輸 4GB 捆綁包大約需要一小時。如果滿足 RPO 的要求，10Mb WAN 連接將處于飽和狀態(tài)。即使在理想情況下，即沒有開銷或不存在限制因素(例如重新傳輸、共享流量或數(shù)據(jù)更改速率過度突發(fā))，連接也處于飽和狀態(tài)。可以假定只有大約 70% 的鏈路可用于流量復制。這表示在一個 10Mb 鏈路上，可以獲得的鏈路速度為大約每小時 3GB。在 100Mb 鏈路上，可以獲得的鏈路速度為大約每小時 30GB。

三、 VMware 容災實戰(zhàn)操作

環(huán)境說明：

• 生產(chǎn)環(huán)境vSphere版本： ESXi 6.0
• 生產(chǎn)環(huán)境VC版本： VMware vCenter 6.7 U2
• 生產(chǎn)環(huán)境VR： VMware vSphere Replication 8.1.0
• 容災環(huán)境vSphere版本： ESXi 6.0
• 容災環(huán)境VC版本： VMware vCenter 6.7 U2
• 容災環(huán)境VR版本： VMware vSphere Replication 8.1.0

1. vSphere Replication 安裝

1)、通過導入OVA，進行安裝

2)、部署OVF模板

3)、選擇存儲、網(wǎng)絡，設置密碼

4)、綁定到vService

5)、安裝完成

2. vSphere Replication 配置

1)、通過WEB訪問 https://ip:5480 端口進行配置

2)、配置與VC進行集成，輸入VC登錄帳號信息

3)、VR服務啟動正常狀態(tài)為running

4)、同理，在另外一個災備站點也需要同樣步驟進行VR安裝配置

3. vSphere Replication**容災**

經(jīng)過前面的安裝配置，激動人心的時刻到了，下面我們來進行虛擬機異地容災實操!

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1)、首先，我們登錄VC

2)、菜單->site recovery

3)、創(chuàng)建站點對，就是生產(chǎn)站點->容災站點配對

4)、輸入站點psc主機信息

5)、默認下一步

6)、2個站點配對完成

7)、在生產(chǎn)端，打開配對好的站點

8)、按提示登錄到容災站點

9)、選擇復制-新建

10)、選擇復制的虛擬機

10)、選擇目標站點，默認即可

11)、選擇存儲磁盤

12)、進行復制RPO設置, 可根據(jù)需求設定策略

13)、配置復制關系完成

14)、開始復制同步， 注意：同步時，生產(chǎn)端復制的虛擬機需處于開機狀態(tài)

15)、復制完成， 登錄災備站點，選擇復制-反向復制

16)、選中我們建立復制關系的虛擬機，進行本地注冊恢復

17)、恢復時，取消打開虛擬機電源，(如采用NSX Vxlan 實現(xiàn)2個站點網(wǎng)絡打通，因為容災站點虛擬機mac 地址及IP信息與生產(chǎn)端相同，會造成沖突)

18)、選擇對應恢復站點資源

19)、完成，進行虛擬機恢復

20)、恢復完成后，在容災站點就可以看見恢復的虛擬機，可以調整網(wǎng)絡進行業(yè)務快速恢復

21)、對于有條件的客戶，結合VMware NSX VXlan技術實現(xiàn)2個站點網(wǎng)絡打通，只需把生產(chǎn)站點虛擬機關閉，在容災站點容災的虛擬機選擇對應VXlan 網(wǎng)絡端口組，虛擬機啟動后，網(wǎng)絡IP地址不變，真正實現(xiàn)業(yè)務異地運行。

四、 VMware 容災總結

1、 VMware vSphere Replication低成本高可靠性實現(xiàn)虛擬機異地容災數(shù)據(jù)保護， 根據(jù)業(yè)務需求自定義 RPO同步策略 ;

2、 VMware vSphere Replication 進行2個站點間虛擬機復制時，要充分考慮 vSphere Replication 存儲類型和網(wǎng)絡帶寬，以便高效地復制虛擬機 。

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