5.1.0 HCDCE181 数据中心备份与恢复解决方案概述 ISSUE1.00

HCDCE181--1.00高冬冬/WX3217192016-7-20刘立灿/180730新开发数据中心备份与恢复解决方案概述本章主要描述虚拟化环境下备份和恢复的基本概念和关键技术，以及华为的灾备的整体解决方案学完本课程后，您将能够：描述备份的基本概念和关键技术描述华为FusionSphere

eBackup的备份方案特点描述华为FusionSphere

BCManager的备份方案特点描述华为Simpana的备份方案特点备份的重要性备份基础知识虚拟化备份关键技术原理华为云备份方案概述备份和恢复的概念备份：通常指在数据中心内，将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质的过程。恢复：在发生故障导致数据不可用或数据丢失时，将已备份的数据重新拷贝到业务系统，以恢复系统业务。恢复总是与备份相对应，实际上可以看成备份操作的逆过程。备份是恢复的前提，恢复是备份的目的，无法恢复的备份是没有意义的。DC1数据库文件系统状态快照介质打包的imageDC1数据库文件系统状态快照介质打包的image备份的必要性-灾害无处不在来自国际权威机构瑞士保险的统计数据全球没年因自然灾害和人为事故造成的直接损失达到千亿美元。中国近年灾难的影响自然灾害的种类是多种多样的，洪涝、台风、干旱等每年给国家带来2000亿元左右的经济损失。－－国家减灾委数据备份的必要性-数据丢失意味什么IDC统计：美国在2000年以前的十年间发生过灾难的公司中，有55％当时倒闭，剩下的45％中，因为数据丢失，有29％也在两年之内倒闭，生存下来的仅占16％美国明尼苏达大学的研究表明：在遭遇灾难的同时又没有灾难恢复计划的企业中，将有超过60%在两到三年后退出市场。而随着企业对数据处理依赖程度的递增，此比例还有上升的趋势业务行业停机1小时的损失经纪业务运营金融645万美元信用卡授权金融260万美元付费收看媒体15万美元居家购物(TV)零售11.3万美元目录销售零售9万美元预定航班交通9万美元电子标务销售媒体6.9万美元ATM费用金融1.45万美元备份系统刻不容缓数据集中化，风险加剧以运营商、政府、金融、电力等行业为主的各行业逐步建立大型数据中心完成数据集中处理，数据的集中也意味着风险的加剧，提高企业的抗风险能力，已成为急需考虑和解决的问题。业务中断对企业影响重大企业业务如果缺乏业务连续性，关键业务中断对企业影响重大直接收入损失、生产力损失、名誉损失和财务业绩损失。备份也是国家政策法规的要求美国《萨班斯法案》中国中办《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》中国人民银行《关于加强银行数据集中安全工作的指导意见》银监会《银行业金融机构信息系统风险管理指引》《商业银行操作风险管理指引》证监会《证券公司集中交易安全管理技术指引》保监会《保险业信息系统灾难恢复管理指引》备份的重要性备份基础知识虚拟化备份关键技术原理华为云备份方案概述备份组网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-BaseLAN-Base组网LAN主控服务器业务节点生产系统GEFC数据流备份介质组网介绍-LAN-FreeLAN-Free组网LANSANLAN-freeBackup主控服务器生产系统备份客户端业务节点GEFC数据流生产存储备份介质组网介绍-Server-FreeServer-Free组网LANSAN主控服务器业务节点备份客户端Server-freeBackup生产系统备份代理客户端由它产生快照GEFC数据流快照生产存储备份介质生产存储备份介质备份服务器介质服务器生产中心SAN备份中心…LAN备份客户端需要备份的业务主机一般需安装备份软件客户端代理程序(Agent)备份介质用于存储备份数据的设备常见的备份介质：磁带库、VTL、磁盘阵列、光盘塔，云存储等备份管理系统含备份管理软件和备份管理服务器自动发起备份作业，执行备份，读取备份客户端的数据并把数据写入到备份介质中备份系统的组成备份网络备份数据流由备份客户端到备份服务器的传输路径一般是TCP/IP网络或者FC光纤通道iDAiDAiDAiDAMACS备份客户端代理备份服务器MAiDACS介质服务器数据库服务器应用服务器文件服务器应用服务器备份系统三要素RTO(RecoveryTimeObjective)客户可以承受的最长停机时间应用恢复启动恢复完成恢复备份完成RPO故障/灾难发生00:0006:0012:00备份开始RPO(RecoveryPointObjective)客户可以承受的最大数据丢失量BW(BackupWindow)一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度RTOBW故障发生后数据可以恢复到的时间点备份的重要性备份基础知识虚拟化备份关键技术原理华为云备份方案概述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)全拷贝快照的读写操作分离镜像写操作镜像子系统（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）镜像关系终止源镜像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1abcdefgh01234567i8SAN访问存储源卷p快照z快照后写块6g6快照索引和日志地址数据g66gzgp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24p源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8存储源卷p24快照z快照后写块6快照索引和日志地址数据6zgp读块6读块1检索g6z6z66z差分快照之RoW快照的原理如果快照取消，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)技术备份服务器大容量NASVM变更快恢复VM变更块备份VMVMVMVMVMVMHypervisor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。FusionComputeCBT功能原理一eBackup备份服务器FusionComputeCBT功能原理二备份的重要性备份基础知识虚拟化备份关键技术原理华为云备份方案概述虚拟化趋势明显基于x86的虚拟机增长迅速，且虚拟机密度越来越高相比传统IT，虚拟机使得业务更加集中虚拟机带来效率提升的同时，对数据安全性、可靠性要求更高，需要完善的备份系统来保护虚拟机业务虚拟化实例和非虚拟化增长预测虚拟机数量已超过物理服务器虚拟化环境对数据备份的诉求低成本，降低IT系统整体TCO备份配置简单，易维护高备份性能，可弹性平滑扩展华为备份解决方案全景图一体化备份（＜36TB），开机即用，批量复制，被集成数据中心集中备份（＞36TB）主攻大颗粒数据中心备份项目虚拟化备份适用于FusionSpere、VMware虚拟化环境备份重删复制（仅限Simpana）备份节点(Simpana)OceanStor5300V3/5500V3/9000备份存储资源池异地备份中心OceanStor5300V3/5500V3/9000备份存储资源池物理/虚拟磁带库备份节点(Simpana)企业分支&SMB本地备份备份节点(eBackup)OceanStor5500V3备份存储资源池重删复制集中备份一体化备份eBackup（本地虚拟机备份）虚拟化备份数据中心集中备份FusionServerRH2288HV3一体化备份节点(Simpana/AnyBackup)华为备份解决方案产品eBackup简介eBackup备份服务器生产存储备份存储eBackup备份服务器FusionSphere虚拟化环境Vmware虚拟化环境eBackup备份服务器LAN网络SAN网络VM快照备份数据流eBackup是一款针对华为FusionSphere和VMwarevSphere虚拟化平台的备份软件，基于虚拟机快照和CBT（changeblocktracing）技术，对虚拟机数据提供全面的保护。它是一个满足海量虚拟机备份场景、简单易用、性价比极高的数据保护方案。eBackup的优势备份管理简单易用满足海量虚拟机备份场景需求性价比极高的数据保护方案备份服务器与备份代理各司其职，分布式可扩展架构虚拟机智能选择，自动保护新增虚拟机，减轻维护工作量任务负载均衡、故障切换，保证可靠性通过备份数据重复删除、压缩，永久增量备份等技术，

降低35%用户备份存储购置成本支持块级增量备份/恢复，缩减95%备份恢复窗口提供快速入门说明，简化理解复杂度，轻松上手提供配置向导，四步完成虚拟机保护配置备份系统运行状态都可直观的在首页监控eBackup支持的受保护环境支持的保护环境平台支持的保护环境版本备注FusionSphereHuaweiFusionSphereV100R005C10HuaweiFusionSphereV100R003C10仅支持保护FusionCompute上的虚拟机VMWareVMwarevSphere5.1、5.5和6.0eBackup备份组成部分名称说明备份对象即受保护对象，华为虚拟化备份方案可以对华为FusionSphere和VMware环境中的虚拟机提供数据保护。备份存储支持SAN存储或NAS存储，提升了备份性能和可靠性。备份软件对虚拟化环境中的数据进行备份和恢复管理，eBackup备份软件支持模板部署和软件包部署2种方式，不能同时使用模板和软件包部署2种部署方式，可通过增加备份代理实现性能平滑扩展。备份策略支持为虚拟机、单个或多个虚拟机磁盘创建保护策略。支持永远增量备份，减少备份数据容量。华为备份解决方案产品BCManager简介面向云化企业数据中心，让灾备管理更简单虚拟化环境保护物理环境保护数据一致性业务一体化应用自动识别模板化策略配置一键式切换一键式测试管理自动化可视化拓扑，端到端监控可视化流程展示容灾可视化华为容灾解决方案华为容灾解决方案BCManager概览BCManager支持：本地保护、

本地高可用、

主备容灾、双活数据中心、两地三中心容灾业务一体化应用数据一致性虚拟化环境保护BCManager是一款基于应用数据一致性、存储快照、远程复制技术，针对华为典型容灾备份解决方案，提供可视化、流程化、简单、快捷的操作与监控平台的灾备管理软件管理自动化自动化恢复容灾可视化一键式管理流程可定制自动化测试应用自动识别可视化拓扑容灾流程监控基于策略保护统计报表RPO/RTO监控CommVaultSimpana备份方案架构商业备份软件，提供备份、归档等丰富功能。提供文件级、应用级备份功能，不提供操作系统级别备份。统一备份虚拟机和物理机数据备份介质支持磁带库、VTL、NAS存储等。FusionSphereServerFusionSphere

Server云平台Media/BackupServer备份系统HuaweiVTLSANCSMAIPFCMAiDACSBackupServerMediaServerAgentiDAiDAiDAiDAiDAiDAFCSwitchSimpana功能拓扑结构图物理服务器和虚拟化环境快照管理去重存放到磁盘/磁带CloudServicesDRSite边缘数据保护DataCenterSimpana去重备份/归档去重复制管理界面配置计划报告工作流去重备份基于主机复制CV的三层体系结构LibraryDiskLibraryMediaAgentWindowsNetWareLinuxMediaAgentHPUXSolarisAIXLINUXHPUXWindowsNTWindows2000Tru64SolarisAIXExchangeOracleInformixSQLSharePointLotusNotesNetWareSAPCommServeMetaDataJobsControlGUI&WEBServiceLibraryDiskLibraryEnterpriseDepartmentalWorkgroup备份管理域-CommCell1个备份域中，有且只有1个CommServe备份管理服务器。可以包括1个或多个介质代理（MediaAgent）、和1个或多个智能数据代理(iDataAgent)。根据不同规模的应用环境，可以在物理机上灵活部署组件。CS主服务器MA介质服务器IDA客户端代理备份主服务器主要功能：维护所有的配置信息（客户端，介质代理，备份设备等）维护管理用户的权限和软件许可管理