DreamClone N+1容灾备份方案

2018-05-03

方案场景

公司的业务系统依赖于大量服务器的IT场景,绝大部分服务器如文件服务器,邮件服务器,部分数据库服务器等都是单机运行。而且这些服务器上的系统和数据既没有做磁带归档备份,也没有做磁盘的手工备份。当这些机器由于硬件或者软件发生故障时,服务器提供的业务不仅不能正常运行,服务器上的关键数据也因此发生丢失的危险。

服务器运行的年限都在3-4年以上甚至更久,已经到了服务器硬件发生故障的高风险阶段。这些硬件的故障包括RAID卡的崩溃,硬盘损坏,主板损坏等等,这些故障的发生对单机运行且没有系统和数据备份的服务器来说是灾难性的;因为RAID卡的崩溃或者硬盘的损坏造成的崩溃会让服务器系统和数据化为乌有。

方案说明


该方案不改变公司目前现有的IT架构,在现有的架构中增加一台或者多台虚拟机虚拟机的数量取决于被虚拟化的服务器的数据。另外需要增加的是存储设备,备份存储建议用iSCSI网络存储。具体的网络拓扑图见上图。

方案中的多台服务器数据都存放在本地硬盘,目前没有任何容灾备份措施。备份存储iSCSI存储设备有四个千兆网卡,这四个千兆网卡建议捆绑在一起提供4GB网络备份带宽。四个网卡捆绑的好处在于这四个网卡可以做负载均衡,故障切换。

Vmware ESXI虚拟机上面则虚拟了多台服务器,分别与需要保护的物理服务器相对应,这些虚拟服务器的系统盘和数据盘分别对应于iSCSI 存储设备中的相关物理服务器的备份磁盘。在虚拟机启动接管物理机业务时,六台服务器的系统和数据都访问备份存储中相对应的备份。

应用服务器的容灾备份方案架构

运行中虚拟机中和物理机中的应用服务器都采用统一的容灾备份解决方案,具体方案的架构图见下图


1.软件安装

所有运行在虚拟机和物理机上的应用服务器都需要安装DreamClone备份容灾软件,如果应用服务器上运行了数据库系统,例如,SQL数据库,Oracle数据库等,则除掉备份容灾软件以外还需要安装数据库代理软件(DB Agent)

2.物理服务器和虚拟服务器的保护

通过SAN网络从SAN存储上分配同应用服务器本地系统和数据盘大小相匹配的SAN磁盘到应用服务器本地,通过DreamClone和DB Agent软件把应用服务器的系统和数据盘镜像到SAN存储中。

为不影响应用服务器的使用性能,镜像采用了周期的方式,用户可以选择恰当的时间周期对应用服务器的系统和数据做周期性的镜像备份。多次备份采用的是文件感知的块级差异备份,因此,用户不用担心多次备份的备份时间和备份数据量。

3. N+1业务连续性实现

在虚拟机中和物理上运行的应用服务器由于硬件或者软件原因发生故障宕机时,用户仅仅需要把备份的镜像磁盘挂到任何一台虚拟机中,就可以运行该应用系统,从而保证了所有服务器的业务连续性。

4. 应用服务器本地系统和数据的恢复

在应用服务器由于硬件或者硬盘故障修复后,用户仅仅需要设置从网卡,HBA卡启动备份的镜像磁盘,在应用服务器远程启动应用系统后,在线恢复本地的系统,应用和数据等。

用户也可以采用离线恢复的方式,用引导光盘离线恢复本地系统,应用和数据。

方案的实现步骤

1. 构建IP-SAN存储网络

如果用户已经有现成的SAN网络存储系统,则不需要构建新的SAN存储网络。如没有现成的SAN网络系统,建议客户采用比较简单的IP-SAN 存储网络。

构建iSCSI SAN比较简单。为保证备份的LAN-Free,建议每台服务器用单独的网卡来实现SAN的备份。构建SAN网络的服务器都需要安装Microsoft提供的 iSCSI initiator软件,请参考Micorsoft提供的iSCSI initiator 的用户手册。

通过网络交换机连接每台被保护的服务器,iSCSI备份存储和虚拟机系统,通过iSCSI initiator 软件和iSCSI 存储设备提供的iSCSI 目标器,就成功构建了IP-SAN备份网络。

2. 架设ESXI虚拟机和虚拟机管理客户端

方案中提供两台ESXI虚拟机系统,ESXI的安装非常简单方便,该物理服务器上安装Vmware提供的免费版ESXI虚拟机环境。

用户可以选择在多台PC机上或者笔记本电脑上安装vSphere虚拟机客户端管理软件,方便虚拟机上应用服务器的远程管理。

3. 针对普通系统和数据的备份

启动DreamClone客户端软件,按照该软件的提示步骤就可以设置对于本地磁盘的系统和数据复制到FC / iSCSI 磁盘阵列上的虚拟磁盘。详细的操作步骤请参见久谛提供的DreamClone用户手册。

客户可以设置策略备份实现定时备份系统和数据,策略备份的时间可以根据客户关键服务器的重要性设置,最短可以设置每5分钟备份一次。在制定策略备份的时候也可以设置排除不需要保护的文件目录和文件,DreamClone软件在每次备份的时候就不会去备份这些文件目录和文件。

DreamClone软件在备份系统和数据之前,先调用Microsoft VSS对系统做一个快照, 而DreamClone只针对这个快照的数据做备份.

DreamClone软件在备份系统的时候自动实现了系统的P2V功能,备份的系统可以在保证系统配置不做任何变化的同时实现了虚拟机环境启动备份的镜像系统。

4. 针对数据库数据备份

由于Oracle, SQL, Domino等数据库系统在工作模式中大量的数据可能会保留在Cache中, 如果仅仅对磁盘做快照而备份磁盘快照的数据可能会造成数据库数据的丢失和数据库数据的不一致性. 久谛的DreamClone针对这种情况开发了专有的快照代理软件, 对应于Oracle数据库有Oracle数据库快照代理,针对Domino则采用了Domino数据库快照代理。

在数据库服务器上除了安装DreamClone软件外还需要安装久谛提供的数据库代理软件模块. 在DreamClone软件进行数据备份时,通过内部模块通知数据库代理模块,数据库代理模块接到通知后配合数据库自身的备份处理功能将已提交但未写入到磁盘中的数据刷新到磁盘中,将需要提交的数据写入到备份模式下的log文件中,以确保在DreamClone触发数据库代理这一时刻的数据库的完整性及数据库的可用性,待已提交的数据完全刷新到磁盘中后,数据库代理模块会给DreamClone返回一个命令告知被保护的数据库的数据以刷新完成。因此,数据库代理模块确保了DreamClone对应用服务器的数据盘的快照等时刻磁盘中的数据的完整性及可用性,及在操作处理过程中的应用处理不间断性,保证了业务处理的持续性。

而针对Microsoft的MS-SQL数据库,由于Microsoft Windows操作系统在调用系统的VSS服务时自动会提供 MS-SQL写服务,因此DreamClone软件在备份过程中调用VSS就可以保证MS-SQL数据库数据备份的一致性和完整性。


灾备演练,故障切换和恢复

用户可以随时对该系统进行灾备演练,灾备演练的具体步骤:

1. 对任何一台应用系统的镜像备份盘产生一个临时快照。
2. 提升该临时快照为一个SAN磁盘
3. 把提升的SAN磁盘通过裸机映射的方式映射给两台虚拟机的一台。
4. 通过裸机映射的磁盘创建虚拟机,例如演练服务器
5. 创建完成后,检查该虚拟机应用服务器的配置,建议不连接网卡(网络连接会造成网络中有两台服务器IP地址和机器名相同的冲突)
6. 启动该虚拟机应用服务器。

物理服务器故障时的切换

在ERP,数据库服务器等物理服务器有一台或者多台发生故障时,用户仅仅需要通过Vshpere 客户端启动相对应的虚拟机服务器即可。

vSphere 可以安装在多台PC上或者笔记本电脑上,在服务器发生故障时,用户可以采用任何一台装有该管理程序的电脑,连上网络,就可以启动或者关闭虚拟服务器来启动切换。


物理服务器修复后的恢复

传统备份机制保护下的服务器,一旦发生黑客/病毒攻击、打补丁造成系统不稳定、系统崩溃和硬盘损坏等等,都必须经过繁复且冗长的恢复过程,才能让系统恢复正常运行。利用DreamClone软件的FC / iSCSI SAN Boot功能,可以在意外发生后,通过安装在应用服务器上的网卡/光纤卡进行远程启动,在应用服务器重新开机后接手本机硬盘,1-2分钟内就能恢复系统正常运行,无需重新安装操作系统和数据恢复过程。

当应用服务器从远程的FC / iSCSI 磁盘启动以后,这台服务器不仅可以提供该服务器所能够提供的所有服务,还能够在后台通过DreamClone软件恢复功能把备份到远程的系统和数据恢复到本地磁盘。整个恢复过程通过专门的数据校验技术保证了恢复数据的一致性。

虚拟机中应用服务器的故障切换,系统和应用恢复

由于虚拟机中应用服务器都采用了裸机映射的方式运行应用服务器,因此,虚拟机物理机的硬件损坏不会影响相对应的物理服务器,用户仅仅需要把应用服务器对应的SAN盘映射到另外一台虚拟机就可以达到故障切换。

而虚拟机中的应用服务器也同物理服务器的一样采用了系统和应用备份,在虚拟机操作系统崩溃时,用户不用恢复应用系统,仅仅需要把备份的镜像映射给虚拟机就可以实现恢复。


咨询电话:13316455371

服务电话:400-168-8202