中小企业虚拟化冗余方案研究

2013-10-08左华红

中国科技信息 2013年23期

关键词：数据备份备份虚拟化

左华红陈啸

湖北省烟草公司荆州市公司科技信息中心 434000

引言

文章结合企业实际条件，有针对性地进行保障方案的设计和实施，才能有效地提高应用的可靠性。下面结合中小企业在虚拟化方面的应用现状和安全需求，对虚拟化的数据冗余方案进行探讨。

1. 中小企业虚拟化的特点

在服务器虚拟化的用户中，中小企业占大多数。这些企业的虚拟化具有以下几个方面的特点：一是虚拟化规模较小，虚拟机数量在100台以内，使用的物理机在10台左右；二是业务连续性要求不是特别严格，灾难性故障出现后，4个小时以内恢复就能够满足企业的要求；三是技术支持有限，出于对成本的考虑，中小企业一般不会购买高端的技术支持，对产品和支持的购买一般以够用为原则。

针对上述特点，中小企业虚拟化冗余方案应该以方便、高效、可控为原则[3]，不使用高端的产品，不需要技术支持的参与，用户利用已有的条件就能快速完成实施。

2. 传统冗余方案

传统冗余方案的技术原理十分简单，在每台虚拟机上安装数据备份软件，通过任务计划的方式实现文件的定时备份。可以选择的备份软件包括Windows数据备份服务、FTP文件传输软件或者一些专业的备份软件，如IBM的TSM备份软件。传统冗余方案的部署结构如图1所示。

图1 传统冗余方案示意图

传统冗余方案中，使用虚拟化软件分别搭建一套正式环境和备份环境，正式环境中的虚拟机使用备份软件生成备份数据，然后通过物理机的网络将数据传输到备份服务器。备份环境中的虚拟机从备份服务器中获取备份文件，恢复应用。

使用传统冗余方案可以实现文件级的备份和恢复，对冗余的控制可以达到比较精细的程度。其最大的优点是结构简单，在各种虚拟化环境中都能实施。此外，由于业务环境和备份环境逻辑上完全分开，可以方便地开展数据恢复测试工作。

使用传统备份方式，用户可以实现对备份的灵活控制，如可以针对指定的应用文档或者数据库进行备份。但与此同时数据备份、恢复的全过程都需要人为管理，给用户带来较大的工作负担。实际操作过程中，可以使用批处理文件结合计划任务来实现文件的自动备份、传输和恢复。

3. VMWare 平台冗余方案

VMWare Data Recovery（VDR）是随Vsphere发布的数据备份插件，是VMWare平台虚拟机备份的首选产品之一。VDR的安装和使用十分方便，在企业原有的VMWare虚拟化架构中，部署一台OVF管理机，再安装VDR的插件，就可以调度备份任务，开展虚拟机备份工作。使用VDR进行虚拟机冗余的部署结构如图2如示。

图2 VMware平台冗余方案示意图

使用VDR实现虚拟机的冗余，首先需要建立一个VMWare数据中心，将业务环境和备份环境加入数据中心，使用官方提供的模板在正式环境中建立OVF服务器，然后建立数据备份任务，将业务环境的虚拟机定时备份到备份环境中，再根据需要在备份环境中恢复。

VDR可以实现VMWare平台虚拟机系统级的备份，无法实现文件级备份，操作过程中虚拟机以一个整体进行备份，还原后也是一个整体，无法针对操作系统中的某一个文件进行备份和恢复。其优点是显而易见的，首先实施过程简单，从安装、备份到恢复的全过程全部在一个集成的可视化平台中进行，不需要任何复杂的配置，用户点击鼠标就能轻松地完成全部操作。其次备份效率高，VDR备份不需要通过TCP网络进行数据传输，直接在存储设备层面实现数据复制。最后VDR备份采用的是快照方式，备份过程中对应用的正常运行没有影响。其缺点主要表现在两个方面，一是无法进行文件级的备份和恢复，在某些业务场景下可能会造成不便；二是系统的备份和恢复过程对用户而言是完全透明的，其可靠性完全依赖于VMWare软件系统，一旦软件功能失效，用户将无法通过其他手段对备份的数据进行解析或者还原。

4. Hyper-V 平台冗余方案

Hyper-V是微软的虚拟化平台，集成于Windows Server 2008及之后的服务器操作系统中，其出现要晚于VMWare的虚拟化平台，但由于该Hyper-V服务与操作系统捆绑销售，无需另外付费，在短时间内也拥有了大量的用户。Hyper-V平台的冗余需要使用微软的Data Protection Manager（DPM）组件。冗余系统的部署结构如图3所示。

图3 Hyper-V平台冗余方案示意图

DPM是一个运行于Windows平台的数据备份组件，功能强大，既能在Windows层面实现虚拟机操作系统文件级的备份，又能在Hyper-V层面提供虚拟机系统级的备份。它的备份原理与传统的基于Windows的文件备份是一样的，首先需要部署一台DPM服务器，可以是虚拟机也可以是一台单独的物理服务器。

DPM的数据备份方式综合了VMWare的VDR插件和传统数据备份方式两者的优点，提供了高度集成化的操作环境，能够同时实现文件级和系统级的备份。其缺点表现在两个方面，一是DPM的部署相比VMWarer的VDR略显复杂，需要进行较多的安装和配置工作；二是数据传输效率较低，尽管微软专门进行了优化，但由于数据传输在TCP层面进行，其效率依然会受到网络协议的限制。但毫无疑问，DPM是Hyper-V平台虚拟机冗余的最佳方案。