Comprendre le mode journal dans la réplication en temps réel

Dans les environnements VMware, la réplication peut être mise en œuvre selon l’un des deux modes suivants pour gérer les modifications d’E/S : les instantanés ou la journalisation. Chaque approche présente des avantages et des inconvénients. Les principales différences résident dans la manière dont elles gèrent la cohérence des données, le Suivi des modifications et la récupération.

Avec l’approche par instantanés, la réplication de machines virtuelles VMware s’effectue à intervalles réguliers ; par conséquent, toute modification effectuée après le dernier instantané (pris pour la réplication de la machine virtuelle) et avant une panne de la machine virtuelle peut être perdue. En revanche, le mode journalise capture chaque opération d’écriture en temps réel et la stocke dans un journal, ce qui permet une récupération à n’importe quel moment. Ce mode est utilisé pour la réplication en temps réel afin de minimiser la perte de données pour les charges de travail critiques. Cet article de blog explique le fonctionnement du mode journalise pour la réplication en temps réel des machines virtuelles VMware.

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Qu’est-ce que le mode journalise dans la réplication en temps réel ?

Le mode journal pour la réplication en temps réel est une méthode qui suit et consigne chaque modification apportée à la machine virtuelle principale sous forme de flux continu ou en temps quasi réel. Les modifications consignées dans le journal sont appliquées de manière incrémentielle à la réplique de la machine virtuelle, ce qui permet de réaliser la récupération de la machine virtuelle à partir de la réplique à des points de récupération précis. La réplication en temps réel avec le mode journal est utilisée pour garantir une perte de données nulle ou quasi nulle. La réplication en temps réel est également appelée réplication continue.

Fonctionnement du mode journal

Le principe de fonctionnement du mode journal pour la réplication en temps réel comprend les étapes principales suivantes :

• Suivi des modifications . Un journal est créé pour consigner toutes les modifications apportées à l’état de la machine virtuelle principale, y compris les écritures sur disque et les changements de configuration. Suivi des blocs modifiés (CBT) est la technologie utilisée pour suivre les modifications des disques virtuels des machines virtuelles dans VMware vSphere.
• Diffusion des données . Les modifications suivies sont capturées dans le journal, puis diffusées en continu ou par lots vers la machine virtuelle réplique via le réseau. Le journal est stocké soit temporairement en mémoire, soit sur disque, selon la configuration et la charge de travail.
• Application des modifications . La machine virtuelle réplique traite ces mises à jour incrémentielles afin de maintenir son état synchronisé avec celui de la machine virtuelle principale.
• Récupération granulaire . Le journal conserve l’historique des modifications, ce qui permet de revenir en arrière ou de restaurer la machine virtuelle répliquée à n’importe quel moment au cours de la période de conservation définie par le journal (par exemple, en minutes, en heures ou en jours).

Il convient de noter que le mode journal n’est pas une fonctionnalité native de VMware, mais une fonctionnalité mise en œuvre par des solutions tierces – contrairement à la « création d’instantanés », qui est une fonctionnalité native de VMware. Le mode journal pour la réplication en temps réel des machines virtuelles VMware est pris en charge, par exemple, dans la solution de protection universelle des données NAKIVO Backup & Replication.

Les opérations d’entrée/sortie (E/S) sont enregistrées disque par disque pour les machines virtuelles répliquées dans NAKIVO Backup & Replication. Une nouvelle extension de journal est créée dans le journal d’E/S à chaque exécution de la réplication en temps réel. L’extension de journal contient des parties logiques internes contenant 256 Mo de données, appelées « trames ». Une extension de journal peut contenir une ou plusieurs trames. Les trames peuvent contenir jusqu’à 65 536 blocs de données, chaque bloc contenant 4 096 octets de données.

Principales fonctionnalités du mode journal

Le mode journal pour la réplication en temps réel des machines virtuelles présente les principales fonctionnalités suivantes :

• Synchronisation continue . Les modifications apportées à la machine virtuelle principale sont enregistrées en continu, garantissant ainsi une réplication en temps quasi réel vers la machine virtuelle répliquée.
• Restauration granulaire à un instant donné . Le journal offre des options de récupération granulaires, permettant de restaurer n’importe quel état au sein de la fenêtre de conservation du journal. Cela s’avère utile pour la récupération après des pannes, notamment en cas de corruption de données ou de suppressions accidentelles.
• Période de conservation flexible . La durée de conservation des journaux dépend de la capacité de stockage et de la configuration du système. Des durées de conservation plus courtes réduisent les besoins en stockage mais limitent les points de récupération.

Avantages du mode Journal

La réplication en temps réel avec le mode Journal offre les avantages suivants :

• Perte de données minimale . La réplication en temps réel avec le mode Journal vous permet d’atteindre un d’objectif de point de récupération (RPO) nul ou quasi nul grâce au suivi et à la réplication continus.
• Récupération granulaire . La possibilité de récupérer à des moments précis offre une grande flexibilité pour la reprise après sinistre.
• Efficacité . La réplication en temps réel en mode Journal ne réplique que les modifications, et non l’état complet des machines virtuelles ni les instantanés, ce qui réduit le temps de réplication et la consommation de ressources.

Il est important de noter que la réplication en temps réel en mode Journal impose des conditions à remplir plus élevées que la réplication traditionnelle en mode instantané. Une connexion réseau haut débit et à faible latence est nécessaire pour la réplication en temps réel des machines virtuelles en mode Journal. La configuration logicielle est également plus complexe par rapport à la réplication asynchrone traditionnelle.

Comparaison : mode Journal vs réplication traditionnelle

Le mode Journal et le mode traditionnel de réplication des machines virtuelles diffèrent en termes de perte de données en cas de panne, des conditions à remplir pour la configuration du système, de la complexité de la configuration et des cas d’utilisation.

La réplication traditionnelle utilisant le mode « instantané » fonctionne en créant périodiquement des instantanés afin de copier l’état de la machine virtuelle source vers la machine virtuelle répliquée. L’intervalle minimal entre instantané la création d’un instantané dans les applications de protection des données peut être de quelques minutes. Cela signifie que les données écrites sur la machine virtuelle d’origine après la création d’un instantané peuvent être perdues en cas de défaillance de celle-ci. La réplication basée sur des instantanés est optimale pour les VMs lorsque les objectifs de point de récupération (RPO) n’ont pas de contraintes strictes. Les avantages de la réplication traditionnelle des VMs basée sur des instantanés sont la facilité de configuration et les conditions à remplir pour la réplication, ce qui rend cette méthode abordable pour la plupart des organisations.

Le mode journal utilisé pour la réplication en temps réel ou la réplication continue fonctionne avec un journal mis à jour en permanence ; ces mises à jour sont répliquées en continu depuis la machine virtuelle source vers la réplique. Ainsi, les dernières modifications sont toujours répliquées et, en cas de défaillance de la machine virtuelle, son état le plus récent peut être restauré à l’aide de la réplique. La réplication en temps réel avec le mode journal est utilisée pour les VMs critiques présentant des valeurs de RPO strictes. Ce type de réplication impose des conditions à remplir plus élevées et entraîne des coûts plus importants lors de la mise en œuvre de cette solution. C’est pourquoi ce type de réplication doit être utilisé principalement pour les VMs critiques.

Vous pouvez consulter les principaux aspects de la réplication en mode instantané et en mode journal dans le tableau comparatif ci-dessous.

Comment configurer le mode Journal de réplication en temps réel dans NAKIVO

Tout d’abord, vous devez installer le service Journal, puis configurer ses options pour exécuter une tâche de réplication en temps réel pour les machines virtuelles VMware.

Installation du service Journal

Les hôtes ESXi cibles sur lesquels les répliques de machines virtuelles (créées à l’aide de la fonctionnalité de réplication en temps réel) doivent être situées doivent disposer d’un VMware appliance virtuelle avec le NAKIVO Transporteur pour installer ou configurer le service Journal.

Pour installer automatiquement le service de journal pour la réplication en temps réel (à partir de NAKIVO Backup & Replication v11.1), suivez les étapes ci-dessous :

1. Suivez l’assistant de tâche de réplication en temps réel pour créer une nouvelle tâche de réplication de machines virtuelles VMware.
2. Après l’assistant de tâche de réplication en temps réel :
   • La solution NAKIVO installe le service de journal sur les appliances virtuelles (VA) de transport requises qui ne disposent pas encore de ce service.
     Le service de journalisation est installé sur /opt/nakivo/journalservice avec des droits d’accès 755 et s’exécute sous l’utilisateur « bhsvc » (groupe « bhsvc »).
   • Les services de journalisation sont installés simultanément sur plusieurs appliances virtuelles de transporteurs (jusqu’à 10 appliances virtuelles à la fois).
   • Si un hôte cible dispose de plusieurs VA de transporteur, le produit utilisera la première VA de la liste pour installer le service Journal.

Pour installer manuellement le service Journal (disponible à partir de la version 10.10), procédez comme suit :

1. Pour télécharger le programme d’installation du service Journal, ouvrez l’interface Web de NAKIVO Backup & Replication, accédez à Paramètres > Nœuds , cliquez sur l’icône Télécharger et sélectionnez Service Journal pour Temps réel Réplication .

   

   L’appliance virtuelle NAKIVO pour VMware vSphere repose sur Ubuntu Server et le programme d’installation du service Journal porte l’extension . sh . Le numéro de version figurant dans le nom du fichier dépend de votre version et de votre build de NAKIVO Backup & Replication.

   

2. Copiez le programme d’installation téléchargé sur l’appliance virtuelle fonctionnant sous VMware vSphere. Vous pouvez utiliser un client SCP à cette fin.
3. Accédez au répertoire où se trouve le fichier du programme d’installation du service Journal sur l’appliance virtuelle NAKIVO.
4. Ajoutez les droits d’exécution à l’aide de la commande suivante :

   sudo chmod +x ./NAKIVO_Journal_Service_Installer_[version].sh

5. Exécutez le programme d’installation du service Journal :

   sudo ./NAKIVO_Journal_Service_Installer_[version].sh --eula-accept

6. Pour vous assurer que l’installation s’est déroulée correctement et que le service de journal est en cours d’exécution, utilisez la commande :

   systemctl status nkv-journalsvc

   Le journal d’installation se trouve dans /tmp/nkv-journalsvc-install.log

Paramètres du Journal pour une tâche de réplication

Lorsque toutes les conditions à remplir sont remplies (telles que Cluster ESXi, le filtre E/S, etc.) et que tous les composants sont configurés dans votre environnement, vous pouvez créer une tâche de réplication en temps réel pour les VMs VMware.

Les paramètres du journal d’E/S pour une tâche de réplication de machines virtuelles VMware en temps réel peuvent être configurés à l’étape Conservation .

Vous pouvez configurer les paramètres suivants Journal d’E/S :

• Mode du journal :
  • Journal de retour en arrière . Les nouvelles modifications sont enregistrées directement dans la réplique de la machine virtuelle. Les anciennes données de la réplique de la machine virtuelle sont enregistrées dans le journal. Les anciennes données sont enlevées du journal conformément aux paramètres du journal, tels que la limite d’historique.
  • Journal de mise à jour . Les nouvelles modifications de données sont enregistrées dans le journal d’E/S. Les anciennes données sont fusionnées avec la réplique de la machine virtuelle en fonction des paramètres.
• Limite d’historique du journal . Vous pouvez, si vous le souhaitez, définir une limite pour l’historique du journal. La gamme est comprise entre 1 heure et 30 jours.
• Limite de taille du journal . Vous pouvez définir cette limite entre 1 Go et 20 To. Si la limite de taille du journal n’est pas définie, elle sera égale à la taille du magasin de données. Si ce magasin de données dépasse 20 To, la taille du journal sera limitée à 20 To.

  

Pour en savoir plus sur réplication en temps réel et sa configuration complète afin de protéger les machines virtuelles dans VMware vSphere.

Conclusion

Le mode journal vous permet de tirer parti de la réplication en temps réel pour les machines virtuelles, et ainsi d’atteindre les objectifs de point de récupération (RPO) les plus courts pour les machines virtuelles critiques. Parallèlement, le recours à la réplication traditionnelle avec des instantanés pour les machines virtuelles dont les conditions à remplir en matière de RPO ne sont pas aussi élevées peut s’avérer plus économique. Utilisez NAKIVO Backup & Replication pour protéger vos données grâce à la réplication de machines virtuelles VMware et à la réplication en temps réel.

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