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黄凯/VMware 系统顾问

2011年10月27日

深度解析SRM 5.0和vSphereReplication

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演讲提纲

SRM 5.0 & vSphere Replication (VR) 概览

VR 组件详述

VR 部署场景

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vCenter Site Recovery Manager 保证简单和可靠的DR

Site Recovery Manager 做为补充来提供最简单可靠的灾难保护和站点迁移

VMware vSphere

VMware

vCenter Server

Site Recovery

Manager

VMware

vCenter Server

Site Recovery

Manager

VMware vSphere

站点 A (主站点) 站点 B (恢复站点)

Servers Servers

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Replication Software

VMFS VMFS

Replication Software

VMFS VMFS

基于阵列复制的SRM架构 (ABR)

“受保护” 站点 “恢复” 站点

StorageStorage

vSphere Client vSphere Client

Array Replication

SRM Server vCenter Server

SRM Plug-in

ESX

SRM Plug-in

SRM ServervCenter Server

ESXESX ESX ESX

SRA SRA

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SRM 5.0 提供了复制选项的广泛选择

vCenter ServerSite

Recovery Manager

vSphere

vCenter ServerSite

Recovery Manager

vSphere

vSphere Replication

站点A (主站点) Site B (恢复站点)

Array-based replication

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介绍 vSphere Replication (VR)

增加本地复制给SRM

• 虚拟机被复制，无关于底层存储

• 在异构的Datastore间复制

• 复制是做为虚拟机的一个属性进行管理的

• 高效的复制最小化对VM负载的影响

源 目标

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基于vSphere Replication (VR)的SRM架构

“受保护” 站点 “恢复” 站点

StorageStorage

vSphere Client vSphere Client

VMFS VMFS

Storage

VMFS VMFS

SRM Server

VRMS

vCenter Server

VR

Server

SRM Plug-in

ESX

VRA

SRM Plug-in

SRM ServervCenter Server

ESX

NFC

ESX

NFC

ESX

VRA

ESX

VRA

VRMS

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配置VR

9

配置VR

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VR的管理和流程化内置在SRM 5.0中

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VR详解

复制粒度为VM级

• 能够选择复制虚拟机的部分磁盘或全部磁盘

• 可以用任何方式同步初始的虚拟机

• 可将副本放在恢复站点的任何地方

简单的复制管理

• 用户为VM磁盘选择目标位置

• 用户选择Recovery Point Objective (RPO)

• 用户能够提供最初的副本来节省带宽

复制的细节

• 源端磁盘的改变由ESX跟踪

• 发送数据增量到目标端

• 不使用VMware snapshots

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VR的限制条件

专注于开机状态的虚拟机磁盘

• ISOs 和floppy images不被复制

• 关机和挂起的虚拟机不被复制

• 非关键的文件不被复制(例如 logs, stats, swap, dumps)

VR工作在虚拟设备层

• 和磁盘格式无关

• VM的Snapshots也会被复制，但是恢复时，snapshots被删除

• 不支持物理模式的RDMs

VR不支持FT，linked clones, VM templates

VR保护的VM不支持自动的failback，以后的版本会支持

必须是Virtual Hardware 7或更高的版本

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VR vSphere Replication Server

VRMS vSphere Replication

Management System

ESXESXESX

ESXESXESX

VMVM

SRM

VRMS

VC

主站点 恢复站点

VR Service

VR Server

SRM

VRMS

VC

NFC Service

SRM UI

VR的框架

VR Filter

VM

Site Pairing

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VR的网络 – 站点间的端口要求

VR Server

ESXi

VR Service

VR Filter

主站点 恢复站点

31031 (初始流量/ 全同步)

44046 (后续的传输)

VRMS VRMS

SRM SRM

VC VC

SRM UI

Note: intra site connections / ports not shown

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VR的组件 – VRMS

VRMS = vSphere Replication Management Server

阵列复制管理的替代者

每个vCenter一个VRMS

复制的管理层

• 映射datastores, 配置复制

• 在主站点和副本站点间协调

• 协调 SRM的演练

VRMS VRMS

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VR的组件 – VR Filter

VR Filter

运行在ESXi kernel

附加到虚拟设备，拦截到磁盘的所有 I/O

保持各个磁盘的复制状态

• 跟踪被VM修改过的虚拟磁盘的区域

• 每一个VR filter的实例有一个持续的状态文件来存储复制状态

• 当虚拟设备被破坏时，内存状态被清除

通过vmknic传输数据到VR server (通过TCP)

保证逻辑上的一致性

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VR的组件 – VR Service

VR Service

运行在主机上的 Agent

在主站点上实施配置

• 用VMODL APIs来配置，清除配置

• 存储VM的复制配置到vmx文件中

管理虚拟机复制的过程

• 规划变化数据的传输

• 复制虚拟机的metadata (vmx, vmxf, nvram)

• 协调虚拟机磁盘的组一致性

干预影响复制的操作

• 电源操作, 虚拟机重配置(增加、删除磁盘等)

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隐藏远程数据中心的细节

• 内部维护主机↔ datastore连接映射

• 创建和管理复制实例

• 通过NFC写数据到ESX主机

• 通过VirtualDiskManager API操控虚拟磁盘

通过VRMS部署配置和管理

• 多个VR server实例可以起到高可用和高扩展的作用(每一个VR实例可以管理

50个复制计划)

• 最多保护500个VM

可用性

• 仍然可以复制，即使VC, SRM, or VRMS宕机

• virtual appliance → 可以利用现有的VMware技术(HA, FT)

VR 的组件 – VR Server

VR Server

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VR RPO 规划

“RPO”的配置

• 虚拟机的数据可以接受有多旧

• VR Agent 挑选一个理想的时间来复制

15 分钟到 24 小时 (异步)

使用过去的经验来决定将来的行为

• 为了有效利用带宽可以在计划之前复制虚拟机

每一个主机运行算法找出最好的规划

• 满足没一个虚拟机的RPO要求

• 有效的使用带宽

不是一个固定的规则

传输会开始，当数据变旧后

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VR 磁盘传输协议

从一个“全同步”开始

• 只在第一次激活复制时发生

• 读整个磁盘–包括主从两个站点

• 比较块的描述，创建差异图

• 传输不一致的数据块Transfer blocks that are different

现在可以传输变化量

Light-weight deltas (LWDs)允许跨盘的一致性

• 跨多个盘创建变化量数据

• 后续的I/O不影响复制活动

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VR Sizing / Overhead

被保护的虚拟机

• 在最初的同步过程中，略微的CPU / Network / Disk 利用率增加

运行有被保护的虚拟机的主机

• 在最初的同步过程中，略微的CPU / Network / Disk 利用率增加

• 稳定状态下的额外负载只是CPU利用率的略微增加

• 在RPO的传输窗口内有网络的额外负载

VR Server Appliance

• 一个VR最多支持500个被保护的虚拟机

• 在初始化同步时，VRS到NFC的数据流量需要考虑

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应用场景 – 站点到站点

vSphere Replication

被保护 恢复

异步

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最少需要的组件

• 1 x SRM server /每站点

• 1 x VRMS /每站点

• 1 x VR /每站点(至少), 双活或者需要failback

• 1 x vCenter /每站点

• vCenter 和SRM的版本在每个站点必须匹配, 不能混搭i.e. 5.0 at one site & 4.1 at the other

只支持ESXi 5.0

• VR Agent (VR Filter 和 VR Service) 只在ESXi 5.0上使用

主要的应用场景

• SMB客户

• 异构的SAN部署

• 没有基于SAN的复制

应用场景 – 站点到站点

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应用场景 – 配合基于阵列的复制

vSphere Replication

受保护 恢复

异步

Storage

VMFS VMFS

Array Replication Storage

VMFS VMFS

同步/ 异步

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最少需要的组件

• 和上一场景一致

• 每个站点均需要安装配置存储供应商的SRA

对主机的要求

• vSphere Replication需要ESXi 5.0

• 通过阵列复制的保护可以基于vSphere 4.x 和 VI 3.5

主要应用场景

• 分层的DR 保护

• 每个站点有异构的SAN部署

• SAN 迁移

应用场景 – 配合基于阵列的复制

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应用场景– 远程办公室到受SRM保护的数据中心

现有的SRM保护的一对数据中心

Remote 1

Remote 2

要求:每一个远程站点希望灾备到离它最近的数据中心

Site A Site B

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远程办公室到受SRM保护的数据中心– 布局图

现有的SRM保护的一对数据中心

站点 A 站点B

SRM-A

VRMS

VC

VR Server

SRM-B

VRMS

VC

VR Server

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站点A 站点 B

SRM-

Remote1

VRMS

VC

VR Server

远程 1

SRM-A

VRMS

VC

VR Server

SRM-

Remote1

SRM-B

VRMS

VC

VR Server

远程办公室到受SRM保护的数据中心– 布局图

现有的SRM保护的一对数据中心

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站点A 站点B

SRM-

Remote1

VRMS

VC

VR Server

远程 1

SRM-A

VRMS

VC

VR Server

SRM-

Remote1

SRM-B

VRMS

VC

VR Server

SRM-

Remote2

VRMS

VC

VR Server

远程2

SRM-

Remote2

远程办公室到受SRM保护的数据中心– 布局图

现有的SRM保护的一对数据中心

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使用场景 –远程办公室到受SRM保护的数据中心

最少的组件要求

• 等同于站点到站点的要求

• 远程站点成对的SRM，和 主站点同样的配置

主机要求

• 基于vSphere Replication的复制需要ESXi 5.0

主要应用场景

• 远程办公室/ 分支机构容灾 保护

• 数据中心崩溃

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应用场景– DR as a Service (DRaaS) 提供容灾服务

客户 1

DRaaS 提供商

客户 2

客户 3

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应用场景 – DR as a Service (DRaaS) 提供商的布局

DRaaS Provider

VRMS

VC

SRM-Cust1

SRM-Cust2

SRM-Cust3

VR ServerVR ServerVR Server

SRM-Cust1

VRMS

VC

VR Server客户 1

SRM-Cust2

VRMS

VC

VR Server

SRM-Cust3

VRMS

VC

VR Server

客户 2

客户 3

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DRaaS Provider

VRMS

VC

SRM-Cust1

SRM-Cust2

SRM-Cust3

VR ServerVR ServerVR Server

SRM-Cust1

VRMS

VC

VR Server客户 1

SRM-Cust2

VRMS

VC

VR Server

SRM-Cust3

VRMS

VC

VR Server

客户 2

客户 3

应用场景 – DR as a Service (DRaaS) 提供商的布局

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谢 谢!