虚拟化环境数据备份与恢复解决方案建议书V58.docx
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1、VMware虚拟化环境数据备份与恢复解决方案建议书2022/12/26文档信息与变更记录文档名称VMware虚拟化环境数据备份与恢复解决方案建议书作者周 晶邮箱jingz版本V1.0变更记录2015.01.16 V1.0 初稿文档描述本文档是VMware虚拟化环境数据备份与恢复解决方案建议书,对应的产品是VDPA 5.8。目 录1方案概述42功能特性92.1高效92.2易于安装和使用112.3适用于物理和虚拟应用的应用感知122.4可从站点故障中恢复133典型应用场景143.1虚拟机备份与恢复143.2应用程序备份与恢复173.3数据复制203.4自动备份验证214专业咨询服务224.1VMw
2、are专业服务介绍224.2专业咨询服务内容224.2.1VMware Accelerate咨询服务224.2.2技术咨询服务234.2.3技术客户经理(TAM)服务234.3专业服务实施流程244.3.1评估254.3.2规划与设计254.3.3实施254.3.4运维265全球支持服务275.1VMware支持的角色和职责275.2全球技术支持服务275.3自助服务支持285.3.1社会支持285.3.2其他资源296培训服务306.1培训课程和认证体系306.2VMware精选课程介绍327缩略语解释21 方案概述ESG的年度IT开支意向调查显示,对于大多数组织来说,虚拟化和数据保护是IT
3、优先考虑的事项之首,如下图所示。图:IT开支意向调查但是在虚拟化环境下,传统的数据备份与恢复解决方案存在着诸多难题,如:存储成本增加、网络带宽成本增加、难以满足备份时段要求、恢复时间延长、运营开支增加以及管理员的工作效率降低等。除此之外,数据呈指数级增长、随着整合率提高,基础架构资源发生争用以及传统的备份与恢复方法十分复杂等因素也成为推动虚拟化环境下备份与恢复解决方案的驱动性因素。 图:虚拟化环境下传统备份与恢复方案的问题与驱动因素综合上面两方面因素,客户急需要一种专为虚拟化环境构思和设计的备份解决方案来解决这些业务难题,而VMware的vSphere Data Protection (VDP
4、) 可以很好的解决这些难题。vSphere Data Protection (VDP) 是一个基于磁盘的备份和恢复解决方案,强健且易于部署。VDP与VMware vCenter Server 完全集成,可用来对备份作业执行高效的集中式管理,同时将备份存储在经过重复数据消除的目标存储位置。VDP专为 VMware vSphere构建,由EMC Avamar提供支持,推出仅三个月内就有 10,000 多家VMware客户下载VDP。图:vSphere Data Protection (VDP)vSphere Data Protection推出了如下两个版本:u vSphere Data Prote
5、ction:在 vSphere 5.1中引入并随VMware vSphere Essentials Plus Kit及更高版本提供u vSphere Data Protection Advanced(VDPA):可单独购买,它扩展了 vSphere Data Protection的规模和功能VMware vSphere Data Protection Advanced适用于包含数百个虚拟机的中型vSphere环境,并与 VMware vCenter Server和vSphere Web Client完全集成。它以市场领先的重复数据消除备份和恢复解决方案EMC Avamar为后盾。使用VMwar
6、e vSphere Web Client 界面可以选择、安排、配置和管理虚拟机的备份和恢复。在备份期间,VDP 会创建虚拟机的停顿快照,在每个备份操作中会自动执行重复数据消除。 体系结构管理员可将vSphere Data Protection (VDP)部署到受vSphere支持的任何存储,其中包括VMFS、NFS和VSAN数据存储区,对 VDP 的管理使用 vSphere Web Client 执行。VDP 包括以下组件:u vCenter Server 5.1或更高版本(建议采用5.5或更高版本)u VDP虚拟应用装置(安装在vSphere主机上,支持5.0、5.1和5.5版)u vSph
7、ere Web Clientu 应用程序备份代理(仅限VDPA)备份数据经过重复数据消除并存储在 .vmdk 文件中,这些文件组成了 VDP 虚拟应用装置或支持的EMC Data Domain应用装置。vSphere Data Protection的体系结构如下图所示。图:VDP体系结构 技术优势vSphere Data Protection (VDP) 的优势体现在以下几个方面: u 针对所有虚拟机提供快速高效的数据保护,甚至可保护那些已断电或在ESX主机之间迁移的虚拟机。u 对所有备份采用获得专利的可变长度重复数据消除技术,从而极大地减少备份数据所占用的磁盘空间。u 通过使用更改数据块跟踪
8、(CBT)和VMware虚拟机快照,降低了备份虚拟机的成本,并最大限度地缩短了备份窗口。u 可实现轻松备份,无需在每个虚拟机上安装第三方代理。 u 可以作为集成组件简单直接地安装到通过Web门户进行管理的vSphere中。u 能够直接访问集成到vSphere Web Client中的VDP Configuration。 u 使用检查点和回滚机制保护备份。u 从基于Web的界面中,通过最终用户启动的文件级恢复提供Windows和Linux文件的简化恢复。u 当vCenter Server不可用货用户无法使用vSphere Web Client访问VDP用户界面时,通过紧急恢复,提供用于恢复vCe
9、nter Server的方法u 提供复制功能,这样当源VDP应用装置发生故障时,目标上仍有备份拷贝可用,从而使用户得以避免数据丢失 版本比较vSphere Data Protection两个版本VDP与VDPA的功能对比如下表所示。表:VDP与VDPA版本比较 配置建议1) 容量需求VDPA的容量需求取决于诸多因素,其中包括:u 受保护虚拟机的数量u 每个受保护虚拟机中包含的数据量u 要备份的数据的类型;例如:操作系统文件、文档和数据库u 备份数据的保留周期(每日、每周、每月或每年)u 数据更改率注意 假定虚拟机的大小和数据更改率都处于平均水平,包含的是一般性的数据类型,并且采取的保留策略为
10、30 天,那么 1 TB 的 VDP 备份数据容量可支持大约 25 个虚拟机。2) 软件要求建议使用 VDPA的最新版本 (5.8 版本),VDPA 5.8 需要以下软件:u 最低要求是vCenterServer5.1,而建议使用的则是vCenterServer5.5或更高版本。VDPA 5.8版本支持基于Linux的vCenter Server虚拟应用装置以及基于Windows的vCenter Server。 u vSphere主机:支持以下版本:5.0、5.1、5.53) 系统要求VDPA以下面几种配置提供: 0.5TB1TB2TB4TB6TB8TB,但在部署之后即可增加VDPA的大小。V
11、DPA需要下列最低系统要求。表:VDPA的最低系统要求2 功能特性本小节将介绍VDPA的功能特性。2.1 高效 凭借最高效的重复数据消除功能,VDPA 将存储和网络使用量降至最低VDPA的重复数据消除功能具有如下技术优势。u 可变长度:数据将拆分成长度不等的区块,从而更精确地过滤冗余数据,如下图所示。 u 全局:重复数据消除是跨所有虚拟机 (VM) 执行的,指向同一 VDPA虚拟设备。在所有用户及其虚拟机中,重复数据仅存储一次。u 客户端:对于客户机级备份,在通过网络发送数据之前,VDPA会使用应用感知代理消除虚拟机中的冗余数据,从而减少备份时间和通过 vSphere 资源发送的数据量。图:V
12、DPA的可变长度数据消重这种技术优势使得VDPA可以将存储和带宽使用量降至最低,最多可使存储使用量降低 95%,可使对虚拟网络的影响降低 99%。同时,VDPA可以提供业界最高的消除率,其中文件系统的平均重复数据消除率为 99%,数据库为 96%,并且比采用固定长度重复数据消除技术的备份解决方案的效率高 4 倍,下图的实例说明了这一点。图:VDPA可以降低75%的存储消耗并节约成本在该实例中,VDPA降低了75%的存储消耗,节约了六万至十三万美金的成本。 VDPA 凭借消除重复数据的变更数据块跟踪完整备份,可缩短备份和恢复时间VDPA支持变更数据块跟踪 (CBT),跟踪对虚拟机所做的更改,仅备
13、份变更的数据块。u 变更数据块跟踪备份:结合可变长度重复数据消除技术,利用 CBT 创建有效的完整合成备份,以便仅向VDPA设备发送真正唯一的每日变更数据,从而使网络流量和备份时段均降至最低u 变更数据块跟踪还原:仅还原生产虚拟机与最近还原点之间的变更数据块增量,显著减少恢复时间,恢复速度比传统完整映像还原快 6 倍。图:VDPA的变更数据块跟踪可以缩短备份与恢复时间此外,VDPA还提供可配置的代理和备份工作流,这可以提供选择并行备份工作流数量或同时备份的虚拟机数量的灵活性,以满足 SLA 和基础架构要求。 与EMC Data Domain系统集成Data Domain系统通过DD OS软件执
14、行重复数据消除,DD Boost库有助于对 DD系统执行VDPA基于源的重复数据消除。VDPA通过基于API的集成来使用DD Boost 库,以访问和操纵DD文件系统中包含的目录、文件等。借助DD Boost API, VDPA可以了解DD系统的某些属性和功能。得益于此,VDPA能够控制DD系统上存储的备份映像,还可以管理维护活动并控制以远程DD系统为目标的复制。利用 Data Domain Boost 软件可提高 50% 的备份吞吐量,并且最多可降低99%的网络带宽。下图描述了VDPA和DD组合解决方案的体系结构。图: VDPA和Data Domain 解决方案通过VDPA与DD的集成,管理
15、员可以指定特定备份策略是以VDPA 应用装置为目标还是以DD系统为目标。当选择VDPA应用装置作为备份存储的目标时,VDPA应用装置将执行重复数据消除段处理。如果选择DD系统作为备份目标,备份数据将传输到DD系统,生成的相关元数据将同时发送至VDPA应用装置进行存储。借助元数据,VDPA应用装置可以从DD系统执行恢复操作。2.2 易于安装和使用VDPA是专为 vSphere 管理员设计的最简单的备份解决方案,它的如下特性使得该产品非常易于安装和使用。u 基于 Linux 的虚拟设备部署:使解决方案既易于安装和配置又经济实惠u vSphere Web Client 集成:通过单一用户界面提供针对
16、整个虚拟基础架构的端到端管理,包括备份、恢复和复制。u 自动虚拟机发现:自动与 vCenter Server 同步添加和删除可用于备份的虚拟机。u 简化的备份策略:借助指定的计划和保留策略,只需几次单击,即可为各个虚拟机或更大的容器轻松创建备份作业。u 单步恢复:借助完整合成备份,可以轻松浏览单步虚拟机恢复的还原点,而无需使用代理。u 自助文件级恢复 (FLR):使客户操作系统管理员和应用所有者能够使用受支持的 Web 浏览器轻松还原单个文件和文件夹,而无需使用代理。u 自动备份验证:根据用户定义的计划,自动还原到隔离的“沙箱”环境,确保每次备份都可恢复,而无需任何手动流程和检查。图:VDPA
17、易于安装与使用2.3 适用于物理和虚拟应用的应用感知VDPA具备物理和虚拟应用的应用感知功能,从而可以为关键业务应用提供更精细的保护。u 使用可与应用的备份 API 通信的轻型客户机代理,保护虚拟化关键任务应用和物理/非虚拟化关键任务应用,从而确保: 用于保证可靠恢复的应用一致性 精确备份和还原 通过 vSphere Web Client 对物理服务器上的应用轻松进行备份管理 降低备份存储使用率的客户端重复数据消除 日志管理u Microsoft SQL Server 代理凭借对 SQL 服务器集群的全面支持,可实现整个应用、单个数据库或仅日志的精确备份和恢复u Microsoft Excha
18、nge Server 代理凭借对 Exchange 数据库可用性组 (DAG) 的全面支持,可实现具有应用一致性的备份和单个数据库甚至邮箱的精确恢复。u Microsoft SharePoint 代理可通过客户端重复数据消除为 SharePoint 提供具有应用一致性的备份和恢复图:VDPA可以在虚拟化与物理环境中备份并恢复应用2.4 可从站点故障中恢复VDPA通过将源位置的高效重复数据消除功能与压缩和加密功能相结合,来确保针对 WAN 传输优化备份数据,并对数据进行异地备份,从而确保业务连续性与合规性。u 灵活的计划和保留策略:选择要复制的备份,并制定独立的复制计划和保留策略。u 多个复制拓
19、扑:以一对一、一对多(扇出)和多对一(扇入)配置进行复制。u 在主站点或灾难恢复站点还原复制的备份u 多个复制目标:与 EMC 备份解决方案的集成可提供多个复制目标选择。 VDPA:可复制到另一个 VDPA设备。 VDPA和 Data Domain 搭配使用:使用 VDPA来管理 Data Domain 系统之间的复制 EMC Avamar:可从 VDPA设备直接复制到 EMC Avamar 网格。3 典型应用场景本小节将介绍VDPA的典型应用场景。3.1 虚拟机备份与恢复VDPA可以对虚拟机进行备份与恢复,这包括如下几种情况。 映像级备份和恢复VDPA可创建映像级备份,这些备份与 vStor
20、age API for Data Protection 进行集成。vStorage API for Data Protection 是 vSphere 中的一个功能集,用于将备份处理开销从虚拟机分载到 VDP 应用装置。 为了支持众多规模庞大且不断扩展的VMware 环境,每个 VDPA 应用装置可以同时向 8 个虚拟机进行备份。为提高映像级备份的效率,VDPA利用了 Avamar 的更改数据块跟踪 (CBT) 功能,这极大地减少了给定虚拟机映像的备份用时,并使得在特定备份窗口内处理大量虚拟机成为可能。通过在恢复期间利用 CBT 功能,VDPA 在将虚拟机恢复到其原始位置时可以快速高效地完成恢
21、复。 此外,VDPA还会自动评估分别使用完整映像恢复和利用 CBT的恢复时的工作负载,然后执行恢复用时最短的那种方法。 单个 VMDK 备份和恢复 完整映像备份作业会将整个虚拟机中的所有磁盘聚合成一份映像备份,而单独磁盘备份作业则允许管理员只选择需要的磁盘。使用此功能时,可以根据特定的配置条件进行筛选,例如:按操作系统或按保留策略筛选。VDPA通过创建虚拟机备份作业来完成上述两项任务。VDPA可以创建如下两种类型的作业,如下图所示,其中“Guest Images”用来备份虚拟机,“Applications”用来备份应用程序。图:作业类型选择“Guest Images”进行虚拟机备份后,选择数据
22、类型,如下图所示,“Full Image”用来备份整个虚拟机镜像,“Individual Disks”用来备份虚拟机磁盘。图:数据类型选择虚拟机和虚拟磁盘的情况如下图所示。图:选择虚拟机和虚拟磁盘备份目标可以选择VDP虚拟设备的存储或者EMC Data Domain,如下图所示。图:备份目标虚拟机恢复情况如下图所示。图:虚拟机恢复 虚拟机紧急恢复VDP 依靠 vCenter Server 来执行其很多核心操作,其中,直接恢复到主机的紧急恢复操作 (简称 “紧急恢复”)提供了一种灾难恢复机制,用以在vCenter Server因宕机而不可用或者用户无法通过vCenter Web Client访问
23、VDPA用户界面时保护 vCenter Server 及其所有组件。紧急恢复可将虚拟机 (VM) 直接恢复到当前运行VDP应用装置的ESX/ESXi主机。“紧急恢复”选项卡显示了 VDP应用装置已备份的虚拟机的列表,这些虚拟机可作为新虚拟机恢复到当前运行VDP的ESX/ESXi服务器。图:虚拟机紧急恢复 文件级恢复vSphere Data Protection (VDP) 会创建整个虚拟机的备份,可以通过 vSphere Web Client 使用 VDP 用户界面 完整地恢复这些备份。如果只希望从这些虚拟机中恢复特定文件,那么可以使用 VDP Restore Client (通过Web浏览器
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