某实验中学虚拟化集中备份方案

1、项目背景

随着各种业务系统的建设和更新换代,每个业务系统都占用了大量的新旧服务器,其硬件利用率低下、管理复杂、运行成本居高不下等问题正逐渐显现。这是传统的数据中心建设模式的纵向结构所造成的。由于传统服务器的硬件和操作系统的绑定,使得服务器之间无法复用计算资源,只能通过为不同业务单元分别堆加服务器来满足业务要求,随着企业规模发展,显然传统模式的数据中心无法在快速响应和节省成本之间找到平衡点。

当前,全球都在云计算的大潮中积极进取,身处席卷全球的云计算热潮之中,面对经济社会发展带来的迫切需求,许多企业都在进行着同一件事情——数据中心虚拟化。而非虚拟化的数据中心会造成数据孤岛和资源浪费。这些数据孤岛的导致的后果是数据利用率低、管理复杂以及IT运营成本无法控制。

2012ESG就中国市场虚拟化的普及情况进行了调查,274家负责企业 IT管理或制定企业IT策略的人士参加了该调研,调查显示已经部署虚拟化的企业占34.7%;未来1年内部署的占22.6%;未来2年内部署的占18.2%

伴随着虚拟化的发展我们对于虚拟化平台的数据保护的问题也将成为我们数据中心建设的新课题,我们面对虚拟化平台的管理和保护主要面对的挑战,包括以下几个方面:

l  大数据量:我们数据中心面对的数据挑战已经不仅仅是原有10T以内的数据,大量的结构化和非结构化的数据已经向着PB级发展,如何更加及时有效的保护数据,数据中心的冗余数据已经成为管理和安全防护的重大难题。

l  应用复杂性:虚拟化的发展带来了应用的有效使用,但是越来越多的应用需要各种操作系统和数据库来支撑,同时虚拟化数据的不可见性,非透明化也给如何保障数据一致性提出新的难题。

l  恢复复杂性:面临着虚拟化、大数据量和复杂的应用环境,错综复杂的环境和数据集合给数据恢复带来了巨大的挑战,我们不可避免的要关注恢复的可行性和有效性。

l  管理复杂性:虚拟化的技术应用,虚拟化系统的特性带来了管理复杂性的新需求,对于庞大的虚拟化数据系统来说,我们需要更加细致和易用的管理思路,来满足用户对于虚拟化环境的特定管理要求。

从客户的问题分析,我们发现在对于使用了虚拟化和大数据云计算后的数据中心,用户对于新趋势下的数据中心数据保护,在虚拟化环境下的面临了巨大挑战。

北京师范大学附属实验中学创建于1917年,是北京市首批示范性高中,中国教育部和北京师范大学进行中学教育改革的实验基地。据20151月学校网站显示,北京师范大学附属实验中学建有计算机房10个,化学实验室9个,物理实验室11个,生物实验室5个,语音教室2个,所有教室都有一整套多媒体设备,并有多个网络接口。学校图书馆藏书约几万种,十几万册,有两个电子阅览室,可供110人同时上网阅览,电子图书千余种;期刊百余种,报纸几十种。刊杂志阅览室有600多个座位、电子阅览室有100多个座位。学校设有200平米的多媒体教室和150平米的演播厅。

随着数字化校园的建设,信息化对学校发展将产生革命性的影响,从2013年至今,学校累计数据量已经达到200T,但是这些数据只保留在了一台存储上,并且对于数据的可靠性和安全性只依赖于存储的RAID方式,没有一套完善的数据保护措施。

2、需求分析

客户本次需要把部分重要虚拟机上的数据进行备份,包括一些数据库,如MYSQLSQL Server,这些数据库数据需要可以及时恢复,以及一些其他重要的应用数据,如一卡通信息,视频,音频数据等 。此次需要进行统一备份的虚拟机均运行在Windows或者Linux的操作系统上,虚拟机数量大约20台,总数据量在33T左右,其中数据库数据约1T

3、解决方案

根据北师大实验中学现状,推荐两种数据中心集中备份方案,两种方案均可将现代数据中心环境下的虚拟化平台、物理服务器、进行安全的备份和保护。同时,还综合考虑了具体的混合模式下统一管理、大数据量处理能力、虚拟化环境下的快速恢复应急响应。(绿色虚线为数据备份流)

LAN备份方案

LAN备份在该系统中数据的传输是以网络为基础的。其中配置一台VX2400备份一体机,由它负责整个系统的备份操作。在数据备份时备份对象把数据通过网络传输到VX2400中实现备份。

LAN备份结构的优点是节省投资、集中备份管理,它的缺点是对网络传输压力大,不适合较大数据备份系统和业务系统较繁忙的用户。

结构拓扑,如下图所示:

4、方案优势

ü  Windows保护

联想备份一体机提供Windows 下的磁盘级和文件级数据保护,并且能够实现P2VP2PV2PV2V的功能特性,最大程度的实现windows环境下的数据和业务备份。

ü  磁盘备份

磁盘级数据保护基于备份整个磁盘或卷文件系统,以及操作系统启动必需的所有信息;或使用逐个扇区方式(原始模式)时的所有磁盘扇区。包含一份打包形式的磁盘或卷的备份称为磁盘(卷)备份或磁盘(卷)映像从这样的备份可以恢复整个磁盘或卷,以及单个文件夹或文件。

ü  文件备份

文件级数据保护基于备份安装有代理程序的计算机或网络共享上驻留的文件和文件夹。文件可恢复至其原始位置或另一位置。可以恢复所有已备份的文件和文件夹,也可以选择要恢复哪些文件和文件夹。

ü  转换为虚拟机

适用于 Windows 的代理程序通过将磁盘备份恢复到任何以下类型的新虚拟机来执行转换:VMware WorkstationMicrosoft Virtual PCCitrix XenServer 开放式虚拟设备 (OVA) Red Hat 基于内核的虚拟机 (KVM)。完全配置且可正常运行的计算机文件将放置于您选择的文件夹中。您可使用相应的虚拟软件启动计算机或准备计算机文件以便今后使用。

ü  磁盘管理

Windows 代理程序包括 Disk Director Lite 这样一个非常实用的磁盘管理实用工具。可以在操作系统中或使用可启动媒体执行诸如克隆磁盘,转换磁盘,创建、格式化和删除卷,在 MBR GPT 之间更改磁盘分区样式或更改磁盘标签之类的磁盘管理操作。

ü  异机还原

异机还原插件使您可在安装有代理程序的计算机上对不同硬件功能应用恢复,并使用此功能创建可启动媒体。异机还原可解决设备之间对操作系统启动至关重要的差异,例如存储控制器、主板或芯片集。

ü  Microsoft SQL Server 保护

Microsoft SQL Server的联想备份一体机代理程序(单个传递)允许用户创建单个传递磁盘和应用程序备份,并从中恢复 Microsoft SQL 数据库。数据库可直接恢复到正在运行的 SQL Server 实例或 提取到文件系统上的文件夹。

该代理程序使用 Microsoft VSS 来确保已备份数据库的一致性。在成功备份后,该代理程序可截断 SQL Server 事务日志。 该代理程序可作为附加组件安装到适用于 Windows 的代理程序。

ü  Linux 保护

此代理程序支持在 Linux 下进行磁盘级和文件级数据保护。

ü  磁盘备份

磁盘级数据保护基于备份整个磁盘或卷文件系统,以及操作系统启动必需的所有信息;或使用逐个扇区方式(原始模式)时的所有磁盘扇区。包含一份打包形式的磁盘或卷的备份称为磁盘(卷)备份或磁盘(卷)映像从这样的备份可以恢复整个磁盘或卷,以及单个文件夹或文件。

ü  文件备份

文件级数据保护基于备份安装有代理程序的计算机或使用 smb nfs 协议访问的网络共享上驻留的文件和目录。文件可恢复至其原始位置或另一位置。可以恢复所有已备份的文件和目录,也可以选择要恢复哪些文件和目录。

ü  转换为虚拟机

适用于 Linux 的代理程序通过将磁盘备份恢复到任何以下类型的新虚拟机来执行转换:VMware WorkstationMicrosoft Virtual PCCitrix XenServer 开放式虚拟设备 (OVA) Red Hat 基于内核的虚拟机 (KVM)。完全配置且可正常运行的计算机文件将放置于您选择的目录中。您可使用相应的虚拟软件启动计算机或准备计算机文件以便今后使用。

ü  异机还原

异机还原插件使您可在安装有代理程序的计算机上对不同硬件功能应用恢复,并使用此功能创建可启动媒体。异机还原可解决设备之间对操作系统启动至关重要的差异,例如存储控制器、主板或芯片集。

ü  VMware vSphere ESX(i) 保护

用于 VMware vSphere ESX(i) 的联想备份一体机代理程序可以备份和恢复 ESX(i) 虚拟机,无需在客户机系统中安装代理程序。这种备份方式称为无需代理程序备份监控程序级备份

代理程序提供两种版本:

?     Agent for VMware vSphere ESX(i) (Virtual Appliance) 可以导入或部署到 VMware ESX(i) 主机中。

?    对于卸载的备份,用于 VMware vSphere ESX(i) 的代理程序 (Windows) 可以安装在运行 Windows 的计算机上。

适用于 VMware vSphere ESX(i) 的 联想备份一体机 代理程序在本文档下文中简称适用于 ESX(i) 的代理程序

ü  Hyper-V保护

适用于Hyper-V的联想备份一体机代理程序可保护Hyper-V虚拟化服务器上驻留的虚拟机。此代理程序允许从主机备份虚拟机,而不必在每台虚拟机上都安装代理程序。

适用于 Hyper-V 的代理程序可以安装在以下操作系统中:

Hyper-V Windows Server 2008/2008 R2 (x64)

Microsoft Hyper-V Server 2008/2008 R2

Hyper-V Windows Server 2012

Microsoft Hyper-V Server 2012

备注:适用于 Hyper-V 的代理程序不能安装在 Windows 8 中,即使此操作系统包括 Hyper-V 功能。

ü  集中式管理平台

此部分列出了提供集中式管理功能的联想备份一体机中包含的组件,这些组件全部包含在联想备份一体机设备汇总。除了这些组件外,联想备份一体机代理程序必须安装在所有需要数据保护的计算机上。

管理服务器

管理服务器是中央服务器,可促进企业网络内的数据保护。管理服务器为管理员提供以下功能:

l  进入 联想备份一体机 基础结构的单一入口点

l  使用集中式备份计划和分组在多台计算机上保护数据的简易方法

l  集成 VMware vCenter 查找虚拟机进行保护

l  企业范围内的监控和报告功能

l  内置许可证管理

l  创建存储企业备份存档的集中式保管库的能力

l  管理存储节点的能力

l  存储在存储节点上的所有数据的集中式目录

如果网络上有多个管理服务器,各服务器将独立操作,管理不同的计算机,并使用不同的集中式保管库存储存档。

存储节点

联想备份一体机提供存储节点功能,旨在优化企业数据保护所需的各种资源(如公司的存储容量、网络带宽或受控计算机的 CPU 负载)使用。此目标通过组织和管理作为企业备份存档(受控保管库)的专用存储器的那些存储位置而实现。

存储节点最重要的功能是对存储在其保管库中的备份进行重复数据删除。这意味着相同数据仅在该保管库中备份一次。这样可以最大程度上减少备份过程中的网络使用和存档占用的存储空间。

就硬件支持而言,存储节点支持创建高度可扩展和灵活的存储基础结构。最多可设置 50 个存储节点,每个存储节点最多能够管理 20 个保管库。

管理员通过联想备份一体机集中控制存储节点。中控台不可能直接连接到一个存储节点。

用于远程安装的组件

这些是供管理中控台 使用的组件安装软件包,用于在远程计算机上安装。 用于远程安装的组件需要安装在具有中控台或管理服务器的计算机上。在安装过程中,安装程序会将组件保存在默认位置,并将该位置路径保存在注册表中。因此,这些组件已作为已注册组件在远程安装向导中提供。

PXE 服务器

PXE 服务器允许通过网络使用可启动组件启动计算机。

网络启动

?    技术支持人员无需在现场向必须启动的系统中安装可启动媒体

?    在组操作期间,相比使用物理可启动媒体,减少了启动多台计算机所需的时间。

许可证服务器

通过此服务器可管理产品的许可证和安装需要许可证的组件。

您可以安装许可证服务器作为单独组件,或使用集成到管理服务器中的许可证服务器。两种安装方法的许可证服务器功能类似。

ü  管理中控台

管理中控台是一个管理工具,用于远程或本地访问联想备份一体机代理程序,并在包括集中式管理功能的产品版本中访问联想备份一体机管理服务器。

中控台有两种分发形式:在 Windows 上安装和在 Linux 上安装。尽管两种分发形式都支持连接到任何联想备份一体机的代理程序和管理服务器,如果可在这两种分发形式之间选择,我们建议您还是使用用于 Windows 的中控台。Linux 上安装的中控台的功能有限: 联想备份一体机 组件的远程安装不可用。 诸如浏览 AD 这样与活动目录相关的功能不可用。

ü  远程唤醒代理服务器

远程唤醒代理服务器可以使 联想备份一体机 管理服务器唤醒另一子网中的备份计算机。远程唤醒代理服务器安装在待备份计算机所在子网中的任一服务器上。

ü  异机还原

传统异机还原技术能够实现将操作系统还原至和主业务系统硬件一致的平台上,当物理硬件故障或者是随着技术的不断进步用户硬件升级时,用户想实现业务系统的重建,必须购置两套同样的硬件或者需要重做系统,不仅仅增加了成本投入,系统出故障概率大大增加。

联想备份一体机针对用户实际业务需求,支持异构硬件的系统还原。通过该项技术,可以省去用户购置备用服务器的成本,同时降低系统迁移时的风险。另外,异机还原恢复过程简单,只需要进行简单的培训和演练,系统管理员均可以在数分钟内完成系统的恢复和迁移。

ü  重复数据删除

联想备份一体机重复数据删除技术,通过消重技术使用:

降低备份窗口

降低日常存储费用

降低不必要的网络流量

加速还原时间

快速取得 ROI

联想备份一体机支持源端和目标端两种消重模式,用户可以根据自己业务系统压力情况,自由选择对应的消重模式,实现最优性能配置。

                       图3-2-5 重复数据删除模式

 

5、产品清单

BUA-D36-D G2针对windows/linux/虚机混合应用平台设计提供混合负载应用环境下的文件和卷备份。

?  提供windows/linux环境下的文件和卷备份。

?  提供虚拟机备份

?  支持SQL serverexchangeoracle等业务应用

?  标配提供36TB可用备份空间

?  支持千兆网络和光纤备份

?  千兆以太网环境可以提供最大160GB/小时的备份速率,光纤存储网络环境可以提供最大1.2TB/小时备份速率

?  支持Lan-free备份

?  支持重复数据删除

?  标准配置上门安装服务

 

 

 

 

BUA-D36-DG2

设备名称

型号及主要配置

数量

联想备份一体机

BUA-D36-D G2(针对windows/linux/虚机平台,可用备份容量36TB,带重删)配置带重复数据删除功能和备份一体机现场实施服务

1

备份许可

虚拟化平台X86备份许可

20

 

6、客户收益

ü  符合行业技术潮流和发展方向

软件产品符合国际主流的技术和发展方向,符合未来大数据管理的要求和虚拟化应用的扩展具有很长的技术寿命。

ü  符合大数据的未来扩展要求

        采用强大的重复数据删除和数据压缩的要求,符合节约资源合理分配的要求

ü  符合精细化恢复要求

提供有效的恢复方式,减少应用的停顿时间,数据恢复粒度要小,减少大数据量的恢复时间

ü  符合全面性要求

要求方案首先要能够管理现有所有环境,从异构的环境、异构平台和异构应用都能提供一体化的恢复和管理模式,从操作系统、虚拟化环境、应用数据库到文件数据,可以提供统一的管理,与现有设备兼容,并能兼容个流行厂商的存储设备与方案。

ü  符合数据恢复的可靠性

备份的数据系统具有可靠的恢复能力,备份数据可随时验证切换演习,具有完善的数据监控和可恢复验证体系。

ü  符合系统的安全性

备份系统能够提供全面的安全体系,从生产数据、备份数据和备份系统的管理都应该具有高可靠的安全保障体系,保证数据的安全。

 

7、项目价值

 

ü  简化方案设计,降低备份成本

联想备份一体机,整合传统备份系统需要的备份软件、备份服务器、备份存储介质、操作系统为一体,有效降低部件成本,节约客户的资金。对客户而言,备份系统的设计只需要根据业务主机数量、业务类型和存储容量选择备份一体机相应软件许可和磁盘容量。

ü  简化安装部署,缩短系统实施时间

联想备份一体机在设备出厂时已经预先安装了操作系统和备份软件,并实现部分备份策略的预先配置,实现“即插即用”式的安装,简化了备份系统的安装部署,降低备份系统建设周期。

ü  简化管理维护,降低拥有成本

联想备份一体机提供统一管理平台,可以在一个管理界面下集中管理服务器、磁盘系统、备份软件等相关软硬件信息,降低管理工作量。

ü  高度匹配的软件及硬件,有效提升整体性能

联想企业级方案产品的问世,都会通过严格的方案开发测试流程。所以联想备份一体机产品在性能、稳定性方面,都做了深入的测试和评估。省去用户搭建备份系统时的兼容性、性能等方面的困扰。

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