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

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

• 磁盘阵列就是包含一堆磁盘的存储设备

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

• 对象（Object）
• 桶（bucket）
• AK和SK
  

五、BCManager灾备实验

1. 云环境准备

• 准备软件

  • 华为云控制台
  • 用到的资源
    

• 创建VPC

• 创建子网

• 配置安全组

2. 部署存储环境

• 发放业务主机
• 制作estor镜像
  • 通过OBS上传
• 部署estor存储
• 配置SAN业务

3. 部署BCManager

• 发放鲲鹏ECS
• 部署BC软件
• 登录BC管理端

4. 灾备测试

• 添加站点及资源
• 配置保护组
• 数据误删恢复
• 释放资源

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