鲲鹏 BCManager 存储灾备系统详解
- 鲲鹏云服务搭建BCManager存储灾备系统
- 一、灾备的概念与作用
- 1. 信息与数据
- 2. 存储是信息与数据的载体
- 3. 存储灾备作用与概念
- 4. 灾备系统的关键指标
- 二、灾备的原理与应用
- 1. 灾备方案一 • 本地保护
- 1.1 灾备方案——本地保护
- 1.2 灾备原理——快照技术
- 2. 灾备方案二 • 主备容灾
- 2.1 灾备方案——主备容灾
- 2.2 灾备原理——LUN克隆技术
- 3. 容灾方案三 • 双活数据中心
- 3.1 灾备方案——双活数据中心
- 3.2 灾备原理——数据双写与数据变更日志
- 4. 灾备方案四 • 两地三中心
- 4.1 容灾方案——两地三中心
- 4.2 灾备原理——存储复制
- 5. 灾备案例 • 某企业OA系统
- 三、华为灾备方案BCManager介绍
- 1. 华为容灾软件OceanStor BCManager
- 2. BCManager 相关概念
- 3. BCManager 软件架构
- 四、华为云搭建BCManager环境
- 1. 实验拓扑介绍
- 2. 磁盘阵列 DiskArray 简介
- 3. IP-SAN简介
- 4. 华为云服务——网络
- 5. 华为云服务——鲲鹏计算（基于ARM和RISC）
- 6. 华为云服务——对象存储OBS服务
- 五、BCManager灾备实验
- 1. 云环境准备
- 2. 部署存储环境
- 3. 部署BCManager
- 4. 灾备测试
鲲鹏云服务搭建BCManager存储灾备系统
鲲鹏云服务：华为基于鲲鹏自研芯片和服务器开发的公有云资源
BCManager：华为自研容灾备份软件
一、灾备的概念与作用
1. 信息与数据
- 数据是对物理世界所有事物的数字表示（eg：温度、湿度等等）
- 信息是经过加工处理后的数据，用于支持决策（eg：气温降低我们要增加衣服，如果明天下雨我们要准备雨具）
- 信息与数据对个人、企业、国家都相当重要
- 数据具有一定的生命周期
数据产生–>数据处理–>数据传输–>数据展示–>数据应用–>数据销毁
2. 存储是信息与数据的载体
- 狭义的存储定义：主要指硬件（eg：CD、DVD、ZIP、磁带、磁盘等）
- 广义的存储定义
- 存储硬件系统（磁盘阵列，控制器，磁盘柜，磁带库等）
- 存储软件（备份软件；管理软件，快照，复制等增值软件）
- 存储网络（HBA卡，光纤交换机，FC/SAS线缆等）
- 存储解决方案（集中存储，归档，备份，容灾等）
3. 存储灾备作用与概念
- 存储要具备容灾备份能力
- 灾难无法预知（自然灾害与人为因素）
- 业务中断，数据丢失，经济与信誉损失巨大
- 政策监督与企业运营需要
- 容灾与备份
- 容灾即灾难发生后恢复业务可用保证数据安全，表征了对灾难的容忍程度
- 备份即对系统或数据创建副本，用于业务与数据恢复
- 备份是容灾的一种手段，通常说的灾备是将容灾与备份结合
4. 灾备系统的关键指标
- RPO：故障发生后，丢失的数据量或者容忍丢失的数据量
- RTO：故障发生后，业务恢复可用所需要的时间
- RPO与RTO越小，系统的可用性就越高，需要的投资也越大
二、灾备的原理与应用
1. 灾备方案一 • 本地保护
1.1 灾备方案——本地保护
- 本方案只涉及生产站点
- 维护终端：供系统维护人员接入it系统
- 容灾管理服务器：用于配置管理容灾应用
- 生产应用主机：可以是公司的文件服务器
- 生产存储：用于存放公司的共享材料，可以利用快照技术生成特定时刻的副本，一旦源数据不可读取/不可用，可以快速恢复数据到特定时刻
1.2 灾备原理——快照技术
- 快照技术类似于定格拍照，速度快，占用空间小
- 通过COW（Copy On Write）技术实现，用于非物理故障恢复场景（比如软件Bug、数据丢失等）
2. 灾备方案二 • 主备容灾
2.1 灾备方案——主备容灾
2.2 灾备原理——LUN克隆技术
LUN可以理解为存储的逻辑划分
- 克隆是源数据在某个时间点的完整副本（不同于快照，快照需要依赖于源LUN才可进行数据恢复，非完整副本，只是临时性的部分副本）
- 能够在不中断主机业务的情况下实现LUN级别数据的恢复
3. 容灾方案三 • 双活数据中心
3.1 灾备方案——双活数据中心
同一时刻，两个生产站点都对外提供服务（不同于主备容灾，主备方案同一时刻只有一个站点对外提供服务）
可以进一步扩展为多活数据中心
3.2 灾备原理——数据双写与数据变更日志
- 通过数据双写和数据变更日志机制实现存储层数据的双活，两个数据中心同时对主机提供数据读写的能力
4. 灾备方案四 • 两地三中心
4.1 容灾方案——两地三中心
4.2 灾备原理——存储复制
- 利用存储同步/异步远程复制功能，将业务数据从生产中心复制到灾备中心，实现生产中心的数据复制和保护
5. 灾备案例 • 某企业OA系统
三、华为灾备方案BCManager介绍
1. 华为容灾软件OceanStor BCManager
- 底层存储系统所提供的增值特性：快照、克隆、复制等技术
- 对各类常见应用系统和文件系统提供数据保护及容灾恢复
快照：基于原始数据的一部分进行恢复，恢复需要依赖于原始数据
克隆：原始数据的一个完整副本，恢复不需要原始副本
复制：两个站点之间同步数据
2. BCManager 相关概念
- 生产站点和灾备站点
- 生产站点：生产系统所在的站点，也是我们要保护的站点，该站点运行企业单位的各类业务系统，即提供服务的站点
- 灾备站点：灾备系统的站点，可以为生产系统提供灾备能力，当灾难发生时，可以基于该站点恢复业务，根据不同的灾备方案（前面已经提及）提供服务
- 主机和主机组
- 主机：生产站点/灾备站点中的应用服务器（生产主机/灾备主机）
- 主机组：一组主机的集合（一般是同类主机的组合，组内主机通常为同一个型号/操作系统版本/业务类型相似）
- 保护组（保护对象和保护策略）
- 将容灾管理系统进行容灾保护的业务对象和保护策略关联起来
- 保护对象：
- 保护策略：容灾管理系统对保护对象进行容灾保护的保护方式/调度策略（eg：多久一次备份，备份哪些数据，备份的速率，备份的时间点）
- 恢复计划
- 容灾管理系统进行容灾恢复的业务对象，用户可以对恢复计划执行测试、清理、计划性迁移、重保护、故障恢复、切换等容灾业务操作
3. BCManager 软件架构
- 基于B/S架构（Browser/Server）架构进行容灾管理
- 支持安装在windows和Linux操作系统上
四、华为云搭建BCManager环境
1. 实验拓扑介绍
- ECS：作为业务主机承载应用
- estor安装存储模拟器，提供存储资源
- BCManager：部署灾备软件，用来实现业务主机上文件的容灾恢复
2. 磁盘阵列 DiskArray 简介
3. IP-SAN简介
- 硬盘域、存储池
- 硬盘域：一堆磁盘，由同种类型/不同类型的硬盘组合而成，不同硬盘域间的业务相互隔离
- 存储池：创建在硬盘域中的，由若干不同性能的硬盘按照一定的规则组成
- LUN（组）
- 逻辑单元号，从存储池中获取存储空间，LUN是应用服务器能够识别的最小存储逻辑单元
- 一个LUN组可以包含一个或多个LUN
- 主机（组）
- 存储映射与使用
- estor模拟器
4. 华为云服务——网络
- VPC：虚拟私有云（Virtual Private Cloud）：提供隔离的网络环境
- EIP：Elastic IP：可向外访问公网，对公网提供服务
- 安全组及规则：放通/禁止对应的服务/端口
5. 华为云服务——鲲鹏计算（基于ARM和RISC）
- ECS：Elastic Cloud Server，弹性云服务器
6. 华为云服务——对象存储OBS服务
五、BCManager灾备实验
1. 云环境准备
2. 部署存储环境
- 发放业务主机
- 制作estor镜像
- 部署estor存储
- 配置SAN业务
3. 部署BCManager
4. 灾备测试
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