华为FusionSphere 6.5.0 虚拟化套件容灾技术白皮书

华为FusionSphere 6.5.0虚拟化套件容灾技术白皮书目 录1 容灾简介11.1 云计算容灾概述11.1.1 容灾简介11.1.2 容灾系统的评价指标11.1.3 容灾系统建设过程31.2 FusionSphere容灾方案简介42 FusionSphere容灾方案介绍72.1 基于存储远程复制容灾方案72.1.1 方案概述72.1.2 适用场景102.1.3 方案组网122.1.4 方案特点152.2 城域双活容灾方案162.2.1 方案概述162.2.2 适用场景182.2.3 方案组网192.2.4 方案特点222.3 两地三中心容灾方案222.3.1 方案概述222.3.2 适用场景232.3.3 方案组网242.3.4 方案特点252.4 FusionStorage Block复制容灾262.4.1 方案概述262.4.2 适用场景282.4.3 方案组网302.4.4 方案特点333 综述：FusionSphere容灾方案对比分析344 术语37华为FusionSphere 6.5.0 虚拟化套件容灾技术白皮书1 容灾简介1.1 云计算容灾概述随着云计算的蓬勃发展，越来越多重要的计算机信息系统出现在云计算中。由于各行业的用户和企业对网络应用和数据信息的依赖日益强烈，使得突发性灾难如火灾、洪水、地震、区域电力中断或者人为破坏对整个企业的数据和业务生产会造成重大影响，如重要信息丢失、服务中断、经济损失、客户流失等。因此，为了保证云计算中计算机信息系统的业务连续性和数据可靠性，华为提供了针对云计算的容灾解决方案，保证灾难发生时关键数据不丢失，系统服务尽快恢复运行。1.1.1 容灾简介容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的系统，系统之间可以相互进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外(如火灾、洪水、地震、人为蓄意破坏等)停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。容灾系统需要具备较为完善的数据保护与灾难恢复功能，保证生产中心不能正常工作时数据的完整性及业务的连续性，并在最短时间内由灾备中心接替，恢复业务系统的正常运行，将损失降到最小。1.1.2 容灾系统的评价指标容灾系统主要为了在灾难发生时业务不发生中断，那么当灾难发生时，用户最关心的是什么呢？我们设计出的系统也只能是在现有的条件下尽量减少故障历时，尽量多的恢复数据，这也是衡量我们所设计出来的容灾系统质量的指标。实际的容灾系统设计过程中，我们重点关注的是RTO和RPO两个指标。RPO（Recovery Point Objective）：即数据恢复点目标，以时间为单位，即在灾难发生时，系统和数据必须恢复到的时间点要求。RPO标志系统能够容忍的最大数据丢失量。系统容忍丢失的数据量越小，RPO的值越小。RTO（Recovery Time Objective）：即恢复时间目标，以时间为单位，即在灾难发生后，信息系统或业务功能从停止到必须恢复的时间要求。RTO标志系统能够容忍的服务停止的最长时间。系统服务的紧迫性要求越高，RTO的值越小。RPO针对的是数据丢失，而RTO针对的是服务丢失，RTO和RPO的确定必须在进行风险分析和业务影响分析后根据不同的业务需求确定。好的容灾系统需要尽量满足用户的需求，但是容灾系统的设计往往受多种条件的制约，如可用的技术、现网状况、用户意志、用户业务等，但到目前为止，起决定性的因素，是容灾建设的成本。1.1.3 容灾系统建设过程根据对容灾系统建设模型，容灾系统建设过程分为分析、策略制订、方案实施和测试/演习/维护四个阶段。下面分别对各个阶段作出说明：l 分析阶段在取得管理层的正式同意后，获得人员和资源上的保证。首先收集业务过程的信息、技术基础架构的支撑环境、灾难类型等方面的内容，然后进行业务影响分析和风险分析，确定由于中断和预期灾难可能造成的影响。分析的结果用以确定业务关键级别、业务恢复时间和可承受的数据损失程度。l 策略制订阶段在本阶段，结合以上的分析成果，以及企业对容灾的投入规划，制订企业短期、长期范围内的容灾策略和目标，先定义初步的方案。再进一步结合各种因素进行分析，在候选的方案中剔除不合适的方案，将剩余的可用的方案提交给评估组，评估组经过充分详细的评审，选择最合适的容灾方案。l 方案实施阶段根据选择的容灾方案，整合企业相关资源，确定容灾的体系架构和灾难恢复计划，通过技术手段和服务以达到所要求的容灾目标。l 测试/演习/维护阶段任何制订的计划，都必须经过不断的测试和修正，才能满足企业不断发展的需求。同时，通过培训、测试过程，也能够使企业内部人员熟悉自己在容灾流程中所扮演的角色，保证在灾难真正发生的时刻能够有条不紊地执行恢复流程。测试的过程可以分为局部验证和演习两种方式。随着商业需求、新技术的不断升级以及新的内部和外部规则的变化，IT系统也会随之改变。要确保灾难恢复计划的有效性，必须定期检查和修改计划。以上四个阶段是一个周而复始的过程，应随着企业内外部环境的变化而灵活变化。1.2 FusionSphere容灾方案简介FusionSphere针对不同的业务场景、应用类型、用户规模、IT基础设施条件、投资预算，提供以下三类有针对性的容灾解决方案:l 基于存储远程复制容灾方案l 城域双活容灾方案l 两地三中心容灾方案l FusionStorage Block复制容灾方案表1-1 FusionSphere容灾方案选择方案类型解决方案功能特点应用场景投资成本基于存储远程复制容灾基于存储远程复制容灾方案1、支持整虚拟机（含系统卷与数据卷）容灾2、采用同步复制时RPO=0，站点间要求光纤互联；采用异步复制时RPO>=5分钟3、一键式容灾切换4、支持容灾演练与计划性迁移5、支持大量虚拟机容灾6、只支持华为SAN存储服务器整合数据中心中城域双活容灾城域双活容灾方案1、支持整虚拟机（含系统卷与数据卷）容灾2、RPO=03、RTO要求很高，自动容灾切换4、站点间要求光纤互联5、支持基于华为V3/V5/Dorado系列存储的双活服务器整合数据中心高两地三中心容灾两地三中心容灾方案1、支持整虚拟机（含系统卷与数据卷）容灾2、支持对生产数据中心数据及业务需要进行多重保护的场景3、支持华为V3/V5/Dorado系列存储服务器虚拟化数据中心高FusionStorage Block复制容灾FusionStorage Block复制容灾1、支持整虚拟机（含系统卷与数据卷）容灾2、采用异步复制，RPO>=5分钟3、一键式容灾切换4、支持容灾演练与计划性迁移5、支持大量虚拟机容灾6、只支持FusionStorage存储服务器整合数据中心中2 FusionSphere容灾方案介绍2.1 基于存储远程复制容灾方案2.1.1 方案概述基于存储的远程复制容灾方案，是利用华为存储的同步或异步远程复制功能，将生产站点存储上的虚拟机数据远程复制到容灾站点，并由UltraVR实现VM规格的复制和容灾恢复计划的管理，在发生灾难时执行容灾恢复计划进行一键式自动容灾切换。其中使用存储同步复制时，RPO=0，要求生产站点与容灾站点之间采用光纤互连且环回时延小于5毫秒；使用存储异步复制时，RPO为存储间数据复制周期，与客户需容灾虚拟机的写业务IOPS与用于远程复制的网络带宽相关；RTO为全系统切换与VM启动时间，在典型配置场景下1000VM的RTO时间 <4小时。图2-1 基于存储远程复制容灾整体架构示意图基于存储远程复制容灾方案具有以下功能：1、集中式恢复计划l 支持创建和管理恢复计划。l 自动发现并显示受阵列保护的虚拟机，并可灵活设置复制策略。l 将虚拟机映射到容灾站点上的相应资源（如集群、存储或网络）。l 指定虚拟机引导顺序。l 自定义虚拟机 IP 地址。l 自定义容灾站点上的低优先级虚拟机的关机。l 自定义容灾站点上主机的开机启动。l 利用自定义脚本扩展恢复计划。l 利用基于角色的访问控制来控制对恢复计划的访问。l 端到端呈现虚拟机保护拓扑关系，包括“生产站点=>生产站点内云平台=>生产站点内虚拟机=>数据存储=>主LUN=>生产阵列 -> 容灾站点=>容灾阵列=>从LUN”的拓扑关系及其链路的状态。l 两个站点互为容灾或主备容灾，或将多个站点恢复至一个共享的容灾站点。l 不支持同一对LUN互为主备同时双向同步。2、自动执行故障切换l 支持一键启动执行恢复计划。l 自动将远程复制从LUN提升为主，以便用于恢复。l 监控站点的可用性，并在可能发生站点故障时向用户发出告警。l 关闭容灾站点上的低优先级虚拟机。l 按照预先指定的引导顺序自动启动受保护的虚拟机。l 在恢复过程中执行用户定义的脚本。l 在容灾站点上自动重新配置虚拟机 IP 地址。l 支持管理和监控恢复计划的执行。3、无中断测试（容灾演练）l 自动执行恢复测试。l 使用存储快照执行恢复测试，不会丢失复制的数据。l 支持在隔离网络中恢复虚拟机，以免对生产应用程序造成任何影响。l 针对测试方案自定义恢复计划的执行。l 完成测试后自动清理测试环境。l 可存储、查看和导出测试结果及故障切换执行情况。4、计划内迁移l 自动执行计划内迁移，使用计划内迁移工作流确保数据零损失和应用一致性迁移。l 正常关闭原始生产站点上受保护的虚拟机。l 启动迁移过程前确保在应用保持一致的状态下完整复制虚拟机数据。5、自动容灾重保护 l 通过一键式自动反向复制到原始生产站点来重新保护虚拟机。l 反向执行原始恢复计划，切回原始生产站点。2.1.2 适用场景使用场景适合选用存储远程复制容灾的场景：l 虚拟化场景，已存在的虚拟化站点，可以增加容灾能力。l 生产与灾备站点之间主备容灾、互为容灾及共享容灾（多站点到一个站点）场景。l 使用华为SAN设备。l 需要使用存储同步复制或异步复制；使用同步复制时，RPO=0，站点间使用光纤互联，距离小于100公里；使用异步复制时，RPO>=5分钟，站点间可以使用IP互联，距离没有限制。l 希望对虚拟机进行计划性的跨站点迁移。l 站点中业务需要连续性保护。l 存在虚拟机启动优先级、依赖关系等复杂的恢复场景。l 容灾演练具有较高优先级，例如SLA或审计要求反复验证一致的恢复结果。虚拟机内应用的使用场景（针对异步远程复制）由于存储异步远程复制过程中IOPS性能有一定下降，因此对于虚拟机内应用，需要根据以下原则评估是否可使用存储异步远程复制容灾：总体原则场景适合远程复制场景主机写压力较小，对阵列的带宽、IOPS和时延要求不是太高，能够接受阵列异步远程复制性能下降数据库（如：Oracle，SqlServer，DB2）数据挖掘类（读业务较多，写业务较少）文件系统（如：个人桌面业务，读业务较多，写业务较少）OLAP联机分析（读业务较多，写业务较少）exchange邮件收发（写业务压力较小）不适合远程复制场景主机写压力大，对阵列的写带宽、IOPS、时延要求很高视频监控项目（IO压力大）建设后需大量发放或克隆或存储迁移要容灾