關(guān)于VMware服務(wù)器虛擬化中的熱備與恢復(fù)技術(shù)分析

任為

摘要：VMware HA高可用集群在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的處理具有十分重要的作用，能夠有效地對企業(yè)的虛擬化服務(wù)提供高可用性保障，并能夠快速地對企業(yè)的虛擬化業(yè)務(wù)在經(jīng)過災(zāi)難后時進(jìn)行恢復(fù)，通過對VMware HA技術(shù)工具對虛擬服務(wù)器的熱備技術(shù)進(jìn)行分析，探究了VMware HA技術(shù)、SRM技術(shù)在企業(yè)災(zāi)難后數(shù)據(jù)恢復(fù)全面的分析，為人們提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：VMware HA；熱備；恢復(fù)技術(shù)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）15-0243-02

隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的高速發(fā)展與應(yīng)用，服務(wù)器虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前非常實用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳統(tǒng)模式下，為保證業(yè)務(wù)的干凈獨(dú)立，避免發(fā)生程序沖突，服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng)采用一對一甚至多對一的模式，導(dǎo)致資源利用率低，存在資源閑置的現(xiàn)象。而利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，計算機(jī)物理資源抽象成邏輯資源，一臺物理計算機(jī)可以虛擬為多臺虛擬機(jī)，分別在相對獨(dú)立的空間運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，而不會產(chǎn)生相互的影響，進(jìn)而能夠有效地提高計算機(jī)資源的利用效率。

1 VMware HA技術(shù)工具實現(xiàn)虛擬服務(wù)器的高可用

VMware HA是VMware公司提供的一項基于虛擬化的高可用性解決方案，十分靈活，實施經(jīng)濟(jì)高效，能有效地整合實現(xiàn)虛擬機(jī)主機(jī)集群，提升服務(wù)級別，將停機(jī)時間和服務(wù)中斷減到最低。利用VMware HA技術(shù)規(guī)劃虛擬服務(wù)器架構(gòu)的設(shè)計，將多個物理主機(jī)合并為能夠共享的系統(tǒng)資源池集群，提供虛擬主機(jī)服務(wù)。在每個VMware ESXI主機(jī)上均配置HA代理，能夠持續(xù)不斷地對ESXI主機(jī)集群中的其他主機(jī)的心跳信號進(jìn)行檢測，正常情況下，每臺主機(jī)都能接收到其他ESXI主機(jī)發(fā)來的系統(tǒng)正常工作信號，如果出現(xiàn)系統(tǒng)不能連接的情況，該主機(jī)通過內(nèi)部進(jìn)程自檢確認(rèn)連接是否出現(xiàn)問題，如確認(rèn)，便由活動節(jié)點(diǎn)切換至備用節(jié)點(diǎn)，保證虛擬服務(wù)器能夠正常的工作。每臺ESXI主機(jī)在每5秒內(nèi)，需要向VMware HA的服務(wù)主機(jī)發(fā)送工作信號，如果在三個時間間隔內(nèi)ESXI主機(jī)沒有向系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)出正常工作的信號，系統(tǒng)就會默認(rèn)該主機(jī)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接問題或者故障。這時，VMWare HA利用VMware Vmotion將該主機(jī)上的所有虛擬機(jī)實時遷移到集群內(nèi)的其他主機(jī)上，進(jìn)而實現(xiàn)業(yè)務(wù)的不中斷或短暫中斷。

VMware HA的虛擬集群系統(tǒng)能夠自動地對系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行處理，它具有如下的功能：

1）當(dāng)虛擬主機(jī)發(fā)生硬件故障時，系統(tǒng)能夠?qū)⒊霈F(xiàn)故障的主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)自動切換，而且不需要任何人為的干涉，能夠自動的檢測虛擬服務(wù)是否正常運(yùn)行，并保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性，保證系統(tǒng)正常的工作。

2）VMware HA可以根據(jù)系統(tǒng)工作的需要，通過DRS配置，進(jìn)行自動動態(tài)的、智能的計算機(jī)主機(jī)資源分配和虛擬機(jī)優(yōu)化，并能自動檢測系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。

3）VMware HA支持對虛擬服務(wù)器的動態(tài)監(jiān)控，并能夠支持與使用配置和使用Virtual Center對虛擬服務(wù)器進(jìn)行管理，并能夠利用HA來實現(xiàn)對系統(tǒng)的容量控制，保證系統(tǒng)的服務(wù)器在受到影響時，系統(tǒng)能夠為虛擬機(jī)用戶預(yù)留相應(yīng)的空間。

4）不間斷地監(jiān)控容量利用率。根據(jù)虛擬服務(wù)器的工作情況，實時動態(tài)地對系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，并“預(yù)留”備用容量保證其他虛擬主機(jī)出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)能夠正常的工作，運(yùn)用VMware HA技術(shù)可以將虛擬主機(jī)的維護(hù)率降低在50%以下，同時利用HA的資源監(jiān)控和分派功能能夠?qū)崟r動態(tài)地對虛擬服務(wù)器的功能進(jìn)行動態(tài)的分配與監(jiān)控。

2 利用VMware SRM實現(xiàn)虛擬服務(wù)器的容災(zāi)與恢復(fù)

VMware vCenterSite Recovery Manage （SRM）是虛擬服務(wù)器在受災(zāi)后的重新恢復(fù)方案，主要功能是保證虛擬服務(wù)器系統(tǒng)工作的連續(xù)性，并提供系統(tǒng)災(zāi)難后的恢復(fù)與解決方案，并能有計劃地對保護(hù)站點(diǎn)進(jìn)行測試、管理與保護(hù)，對保護(hù)站點(diǎn)與恢復(fù)站點(diǎn)之間提供數(shù)據(jù)災(zāi)難管理、故障自動化切換等功能。如果生產(chǎn)站點(diǎn)或受保護(hù)站點(diǎn)發(fā)生故障或因災(zāi)難收到損壞，利用VMware SRM同時結(jié)合數(shù)據(jù)存儲提供的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的功能工具，可以讓業(yè)務(wù)切換到恢復(fù)站點(diǎn)上繼續(xù)運(yùn)行，保持不中斷。使用SRM還能定期地對不同站點(diǎn)恢復(fù)計劃進(jìn)行測試和演練，提高系統(tǒng)的恢復(fù)效率。

2.1 虛擬機(jī)數(shù)據(jù)規(guī)劃

如果將所有的虛擬機(jī)簡單的存儲在數(shù)據(jù)存儲某一個卷內(nèi)中，是不能成功實現(xiàn)容災(zāi)功能的，根據(jù)業(yè)務(wù)的重要性和不同數(shù)據(jù)存儲的功能，對虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)存儲中的位置進(jìn)行針對性的配置和部署十分重要。第一，VMware SRM自身不具備數(shù)據(jù)復(fù)制功能，只能利用數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)復(fù)制功能。目前，主流的SAN存儲在邏輯單元（LUN）層級進(jìn)行復(fù)制，主流的NAS存儲可以通過snapmirror進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，因此LUN的劃分和Snapmirror的同步關(guān)系配置在影響著VMware SRM的復(fù)制與使用，而且VMware SRM不能對SAN的復(fù)制技術(shù)進(jìn)行管理。而虛擬機(jī)的布置需要可用、恰當(dāng)與可操作性。著VMware SRM的復(fù)制效果，在系統(tǒng)管理中想要利用VMware SRM的保護(hù)功能，需要不同業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)存放在可以被復(fù)制的多個LUN中或不同的NAS volume中，否則SRM就不能對整個系統(tǒng)的資源池進(jìn)行保護(hù)。因此，在安裝SRM時，需要解決SAN和NAS對虛擬機(jī)的復(fù)制問題，采用VMwareStorage VMotion技術(shù)以及VMware Virtual SAN可以實現(xiàn)對VMware SRM的復(fù)制，同時也能夠有效地對虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行遷移與管理。

第二，虛擬機(jī)位置對于業(yè)務(wù)是否能保有連續(xù)性具有十分重要的作用，主要的原因是VMware SRM在進(jìn)行故障切換時，需要對整個LUN進(jìn)行移動或者其他操作。某些業(yè)務(wù)依賴于多臺虛擬機(jī)同時提供運(yùn)行環(huán)境和服務(wù)，如多臺虛擬機(jī)都在同個LUN中，當(dāng)進(jìn)行故障切換的時候該業(yè)務(wù)將難以繼續(xù)提供服務(wù)。同時，如一個LUN中存放多個虛擬機(jī)文件，而這些虛擬機(jī)上所承載的業(yè)務(wù)的安全性級別不同，所執(zhí)行的復(fù)制頻率不同，就可能因規(guī)劃的不合理造成虛擬機(jī)出現(xiàn)異步狀態(tài)，影響業(yè)務(wù)運(yùn)行；甚至錯過復(fù)制周期，造成恢復(fù)站點(diǎn)處的虛擬機(jī)不完整，無法正常提供業(yè)務(wù)運(yùn)行。因此，在最初進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)針對業(yè)務(wù)和應(yīng)用的使用范圍，容災(zāi)時間點(diǎn)等，以及每個業(yè)務(wù)和應(yīng)用下的所有虛擬機(jī)進(jìn)行隔離劃分，規(guī)劃至不同的數(shù)據(jù)存儲，如SAN存儲、NAS存儲下不同的LUN和volume下。這樣，當(dāng)虛擬系統(tǒng)遭受災(zāi)難時，位于同個數(shù)據(jù)存儲的所有虛擬機(jī)可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移并進(jìn)行恢復(fù)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)的效率，保證虛擬平臺下所有業(yè)務(wù)的可恢復(fù)。

2.2 恢復(fù)計劃規(guī)劃

VMware SRM可以有效集成虛擬化和非虛擬化資源，例如運(yùn)用虛擬運(yùn)行腳本對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行控制。VMware SRM技術(shù)在數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)與處理的過程中，雖然實現(xiàn)了虛擬服務(wù)器集群的整合功能，但是，VMware SRM技術(shù)只是提供了系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)的方案和流程，并不能替代實現(xiàn)不同角色的功能和任務(wù)，在對數(shù)據(jù)戰(zhàn)略進(jìn)行恢復(fù)的實際過程中，數(shù)據(jù)的恢復(fù)是根據(jù)安全災(zāi)難前定義的結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)的。采用VMware SRM技術(shù)來定義數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)策略，包括定義多種不同角色，并明確災(zāi)難數(shù)據(jù)處理的相關(guān)事件恢復(fù)的角色與具體的任務(wù)，讓將定義的策略與存儲功能如快照、復(fù)制等結(jié)合在一起，便于VMware SRM技術(shù)能夠根據(jù)企業(yè)的需要制定有效的數(shù)據(jù)恢復(fù)模型。

2.3 VMware SRM災(zāi)難數(shù)據(jù)的恢復(fù)過程

1）數(shù)據(jù)恢復(fù)的基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)置。VMware SRM技術(shù)首先將用戶與遠(yuǎn)程虛擬服務(wù)器站點(diǎn)連接在一起，并采用存儲復(fù)制技術(shù)準(zhǔn)備對災(zāi)難數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，并將網(wǎng)絡(luò)中的一些生產(chǎn)性的數(shù)據(jù)資源映射到虛擬服務(wù)器的存儲單元上。

2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)恢復(fù)計劃。VMware SRM為用戶提供了直觀界面，為用戶提供便捷的交互方式，用戶就可以根據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)的基本要求，選擇合適的技術(shù)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)恢復(fù)的計劃，比如強(qiáng)制回收虛擬服務(wù)器資源，以便釋放出足多的物理資源來幫助用戶將制定的數(shù)據(jù)恢復(fù)到指定的虛擬機(jī)上，同時VMware SRM根據(jù)用戶的選擇，設(shè)置自動執(zhí)行用戶定義的腳本，確定用戶的數(shù)據(jù)恢復(fù)方式。

3）測試恢復(fù)計劃。建立獨(dú)立于生產(chǎn)環(huán)境的測試網(wǎng)絡(luò)，通過VMware SRM技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲的snapshot快照功能，創(chuàng)建測試環(huán)境，實施在實際故障切換時使用的恢復(fù)計劃，自動地對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，在測試完成后，系統(tǒng)會自動清除掉系統(tǒng)的測試過程，并將結(jié)果保存在存儲器上，方便用戶實時監(jiān)控和導(dǎo)出備案。

4）災(zāi)難發(fā)生后的容災(zāi)恢復(fù)。一旦災(zāi)難真正發(fā)生，由系統(tǒng)管理員啟動災(zāi)后數(shù)據(jù)恢復(fù)計劃后，VMware SRM就嚴(yán)格根據(jù)計劃，一步步執(zhí)行恢復(fù)計劃中的步驟，按照系統(tǒng)中事先定義的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，以保證數(shù)據(jù)的恢復(fù)與當(dāng)初設(shè)計的要求一致，為了保證災(zāi)難恢復(fù)的有效性及可操作性，系統(tǒng)管理員可以查看事先定義的結(jié)果，在部署VMware SRM之前，需要對關(guān)鍵的問題進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計，才能保證數(shù)據(jù)設(shè)計的有效性。

3 結(jié)束語

通過采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可以節(jié)省企業(yè)在服務(wù)器采購、維護(hù)的成本，實現(xiàn)精簡硬件、集成應(yīng)用、提高能效比的目標(biāo)，實現(xiàn)綠色I(xiàn)T、管理高效、數(shù)據(jù)安全三大特性。利用VMware HA技術(shù)可以有效地對網(wǎng)絡(luò)虛擬服務(wù)器資源進(jìn)行有效的、動態(tài)的配置與管理，實現(xiàn)服務(wù)器的熱備和恢復(fù)。保證不因某臺物理主機(jī)的故障，而導(dǎo)致虛擬平臺上的業(yè)務(wù)癱瘓。而VMware SRM技術(shù)則為虛擬平臺上的應(yīng)用打造一個可靠，易用的災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)，能夠有效地對用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份、復(fù)制、存儲與災(zāi)后恢復(fù)，保證企業(yè)的數(shù)據(jù)安全。

在這些技術(shù)和工具的保障和護(hù)航下，基于VMware的服務(wù)器虛擬化技術(shù)沒有了后顧之憂，能更好地為企業(yè)創(chuàng)造效益。

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