Zrozumienie trybu dziennika w replikacji w czasie rzeczywistym

W środowiskach VMware replikację można wdrożyć przy użyciu jednego z dwóch trybów obsługi zmian we/wy: migawek lub rejestrowania zmian. Każde z tych podejść ma swoje zalety i wady. Kluczowe różnice dotyczą sposobu zarządzania spójnością danych, śledzenia zmian oraz odzyskiwania danych.

W przypadku podejścia opartego na migawkach replikacja maszyn wirtualnych VMware odbywa się w zaplanowanych odstępach czasu, więc wszelkie zmiany wprowadzone po ostatniej migawce (wykonanej na potrzeby replikacji maszyny wirtualnej) a przed awarią maszyny wirtualnej mogą zostać utracone. Natomiast tryb dziennika rejestruje każdą operację zapisu w czasie rzeczywistym i przechowuje ją w dzienniku, umożliwiając odzyskiwanie danych z dowolnego momentu w czasie. Tryb ten jest wykorzystywany do replikacji w czasie rzeczywistym w celu zminimalizowania utraty danych w przypadku krytycznych obciążeń. Ten wpis na blogu wyjaśnia, jak działa tryb dziennika w przypadku replikacji maszyn wirtualnych VMware w czasie rzeczywistym.

NAKIVO for VMware Replication

Efficient replication of VMware vSphere VMs onsite or offsite. Instant automated failover for stronger resilience to incidents. High availability and low RTOs.

DISCOVER SOLUTION

Czym jest tryb dziennika w replikacji w czasie rzeczywistym?

Tryb dziennika w replikacji w czasie rzeczywistym to metoda, która śledzi i rejestruje każdą zmianę wprowadzoną w maszynie wirtualnej głównej w postaci ciągłego strumienia lub niemal w czasie rzeczywistym. Zarejestrowane zmiany zapisane w dzienniku są stopniowo stosowane do repliki maszyny wirtualnej, co zapewnia możliwość odzyskania maszyny wirtualnej przy użyciu repliki do określonych punktów odzyskiwania. Replikacja w czasie rzeczywistym z trybem dziennika służy do zapewnienia zerowej lub niemal zerowej utraty danych. Replikacja w czasie rzeczywistym nazywana jest również replikacją ciągłą.

Jak działa tryb dziennika

Zasada działania trybu dziennika w replikacji w czasie rzeczywistym obejmuje następujące główne etapy:

• Śledzenie zmian . Tworzony jest dziennik w celu rejestrowania wszystkich modyfikacji stanu maszyny wirtualnej głównej, w tym zapisów na dysku i zmian konfiguracji. Śledzenie zmienionych bloków (CBT) to technologia wykorzystywana do śledzenia zmian na dyskach wirtualnych maszyn wirtualnych w środowisku VMware vSphere.
• Przesyłanie strumieniowe danych . Śledzone zmiany są rejestrowane w dzienniku i przesyłane strumieniowo lub partiami do repliki maszyny wirtualnej przez sieć. Dziennik jest przechowywany tymczasowo w pamięci lub na dysku, w zależności od konfiguracji i obciążenia.
• Stosowanie zmian . Replika maszyny wirtualnej przetwarza te przyrostowe aktualizacje, aby zsynchronizować swój stan z maszyną wirtualną główną.
• Odzyskiwanie z dużą precyzją . Dziennik przechowuje historię zmian, umożliwiając cofnięcie lub przywrócenie repliki maszyny wirtualnej do dowolnego punktu w ramach okresu przechowywania zdefiniowanego przez dziennik (np. minut, godzin lub dni).

Należy pamiętać, że tryb dziennika nie jest funkcją natywną w VMware, lecz funkcją zaimplementowaną przez rozwiązania innych producentów – w przeciwieństwie do „tworzenia migawek”, które jest funkcją natywną VMware. Tryb dziennika do replikacji maszyn wirtualnych VMware w czasie rzeczywistym jest wspierany na przykład w uniwersalnym rozwiązaniu do ochrony danych NAKIVO Backup & Replication.

W rozwiązaniu NAKIVO Backup & Replication zapisy operacji wejścia/wyjścia (I/O) są rejestrowane osobno dla każdego dysku w replikowanych maszynach wirtualnych. Dla każdego przebiegu replikacji w czasie rzeczywistym w dzienniku operacji wejścia/wyjścia tworzony jest nowy zakres dziennika. Wewnętrzne części logiczne zakresu dziennika zawierają 256 MB danych i nazywane są ramkami. Zakres dziennika może zawierać jedną lub więcej ramek. Ramki mogą zawierać do 65536 bloków danych, a każdy blok zawiera 4096 bajtów danych.

Kluczowe funkcje trybu dziennika

Tryb dziennika służący do replikacji maszyn wirtualnych w czasie rzeczywistym posiada następujące kluczowe funkcje:

• Ciągła synchronizacja . Zmiany w maszynie wirtualnej głównej są na bieżąco rejestrowane, co zapewnia replikację do maszyny wirtualnej repliki niemal w czasie rzeczywistym.
• Precyzyjne odzyskiwanie do określonego punktu w czasie . Dziennik zapewnia precyzyjne opcje odzyskiwania, umożliwiając przywrócenie dowolnego stanu w ramach okna retencji dziennika. Jest to przydatne przy odzyskiwaniu danych po awariach, w tym w przypadku uszkodzenia danych lub przypadkowego usunięcia.
• Elastyczny okres retencji . Czas przechowywania dzienników zależy od pojemności magazynu systemu i jego konfiguracji. Krótsze okresy przechowywania zmniejszają zapotrzebowanie na magazyn, ale ograniczają liczbę punktów odzyskiwania.

Zalety trybu dziennika

Replikacja w czasie rzeczywistym w trybie dziennika zapewnia następujące korzyści:

• Minimalna utrata danych . Replikacja w czasie rzeczywistym w trybie dziennika pozwala osiągnąć zerowy lub bliski zeru cele punktu odzyskiwania (RPO) dzięki ciągłemu śledzeniu i replikacji.
• Precyzyjne odzyskiwanie . Możliwość odzyskiwania do określonych punktów w czasie zapewnia elastyczność w zakresie odzyskiwania awaryjnego.
• Wydajność . Replikacja w czasie rzeczywistym w trybie dziennika (Journal Mode) powiela jedynie zmiany, a nie całe stany maszyn wirtualnych ani migawki, co skraca czas replikacji i zmniejsza zużycie zasobów.

Należy podkreślić, że replikacja w czasie rzeczywistym w trybie dziennika wiąże się z wyższymi wymaganiami systemowymi niż tradycyjna replikacja w trybie migawki. Do replikacji maszyn wirtualnych w czasie rzeczywistym w trybie dziennika wymagane jest szybkie połączenie sieciowe o niskim opóźnieniu. Konfiguracja oprogramowania jest również bardziej złożona w porównaniu z tradycyjną replikacją asynchroniczną.

Porównanie: tryb dziennika a replikacja tradycyjna

Tryb dziennika i tryb tradycyjny replikacji maszyn wirtualnych różnią się pod względem utraty danych w przypadku awarii, wymagań systemowych, złożoności konfiguracji oraz przypadków użycia.

Tradycyjna replikacja w trybie migawki polega na okresowym tworzeniu migawek w celu skopiowania stanu maszyny wirtualnej z maszyny źródłowej do maszyny replikowanej. Minimalny odstęp czasu między migawka tworzeniem w aplikacjach do ochrony danych może wynosić kilka minut. Oznacza to, że dane zapisane na oryginalnej maszynie wirtualnej po utworzeniu migawki mogą zostać utracone w przypadku awarii oryginalnej maszyny wirtualnej. Replikacja oparta na migawkach jest optymalna dla maszyn wirtualnych, gdy cele punktu odzyskiwania (RPO) nie są rygorystyczne. Zaletami tradycyjnej replikacji maszyn wirtualnych opartej na migawkach są łatwość konfiguracji oraz niewielkie wymagania systemowe, dzięki czemu metoda ta jest przystępna cenowo dla większości organizacji.

Tryb dziennika stosowany do replikacji w czasie rzeczywistym lub replikacji ciągłej działa w oparciu o stale aktualizowany dziennik, a aktualizacje te są na bieżąco replikowane z maszyny wirtualnej źródłowej do jej repliki. W rezultacie zawsze replikowane są najnowsze zmiany, a w przypadku awarii maszyny wirtualnej można przywrócić jej najnowszy stan za pomocą repliki. Replikacja w czasie rzeczywistym w trybie dziennika jest stosowana w przypadku krytycznych maszyn wirtualnych o wąskich wartościach RPO. Ten typ replikacji wiąże się z wyższymi wymaganiami systemowymi i kosztami wdrożenia rozwiązania. Dlatego ten typ replikacji powinien być stosowany przede wszystkim w przypadku maszyn wirtualnych o krytycznym znaczeniu.

Główne aspekty replikacji w trybie migawki i trybie dziennika można sprawdzić w poniższej tabeli porównawczej.

Jak skonfigurować tryb dziennika replikacji w czasie rzeczywistym w NAKIVO

Najpierw należy zainstalować usługę dziennika, a następnie skonfigurować jej opcje w celu wykonania zadania replikacji w czasie rzeczywistym dla maszyn wirtualnych VMware.

Instalacja usługi dziennika

Docelowe hosty ESXi, na których powinny znajdować się repliki maszyn wirtualnych (utworzone za pomocą funkcji replikacji w czasie rzeczywistym), muszą zawierać oprogramowanie VMware urządzenie wirtualne z oprogramowaniem NAKIVO Transporter w celu zainstalowania lub skonfigurowania usługi dziennika.

Aby automatycznie zainstalować usługę dziennika replikacji w czasie rzeczywistym (począwszy od wersji NAKIVO Backup & Replication v11.1), wykonaj poniższe kroki:

1. Przeprowadź Kreatora zadań replikacji w czasie rzeczywistym, aby utworzyć nowe zadanie Replikacji maszyny wirtualnej VMware w czasie rzeczywistym.
2. Po zakończeniu pracy Kreatora zadań replikacji w czasie rzeczywistym:
   • Rozwiązanie NAKIVO instaluje usługę dziennika na wymaganych urządzeniach wirtualnych transportujących (VA), które nie posiadają tej usługi.
     Usługa dziennika jest instalowana w /opt/nakivo/journalservice z uprawnieniami 755 i działa pod kontrolą użytkownika „ bhsvc ” (grupa „ bhsvc ”).
   • Usługi dziennika na wielu wirtualnych urządzeniach transportujących są instalowane jednocześnie (do 10 urządzeń naraz).
   • W przypadku, gdy host docelowy posiada wiele wirtualnych adresów (VA) transportera, produkt wykorzysta pierwszy adres z listy do zainstalowania usługi dziennika.

Aby ręcznie zainstalować usługę dziennika (dostępną od wersji 10.10), wykonaj następujące kroki:

1. Aby pobrać instalator usługi dziennika, otwórz interfejs internetowy NAKIVO Backup & Replication, przejdź do Ustawienia > Węzły , kliknij Pobierz ikonę i wybierz Usługa dziennika dla Real Time Replikacja .

   

   Urządzenie wirtualne NAKIVO dla VMware vSphere opiera się na systemie Ubuntu Server, a instalator usługi dziennika ma rozszerzenie pliku . sh . Numer wersji w nazwie pliku zależy od posiadanej wersji i kompilacji NAKIVO Backup & Replication.

   

2. Skopiuj pobrany instalator do urządzenia wirtualnego działającego w środowisku VMware vSphere. W tym celu można użyć klienta SCP.
3. Przejdź do katalogu, w którym znajduje się plik instalatora usługi dziennika na urządzeniu wirtualnym NAKIVO.
4. Dodaj uprawnienia do uruchamiania za pomocą następującego polecenia:

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

5. Uruchom instalator usługi dziennika:

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

6. Aby upewnić się, że instalacja przebiegła pomyślnie, a usługa Journal działa, użyj polecenia:

   systemctl status nkv-journalsvc

   Dziennik instalacji znajduje się w /tmp/nkv-journalsvc-install.log

Ustawienia dziennika dla zadania replikacji

Gdy wszystkie wymagania zostaną spełnione (takie jak Klaster ESXi, filtr I/O itp.) i wszystkie komponenty zostaną skonfigurowane w Twoim środowisku, możesz utworzyć zadanie replikacji w czasie rzeczywistym dla maszyn wirtualnych VMware.

Ustawienia dziennika operacji wejścia/wyjścia dla zadania Replikacji maszyny wirtualnej VMware w czasie rzeczywistym można skonfigurować na etapie Przechowywanie .

Można skonfigurować następujące Dziennik operacji wejścia/wyjścia ustawienia:

• Tryb dziennika :
  • Dziennik cofania . Nowe zmiany danych są zapisywane bezpośrednio w replice maszyny wirtualnej. Stare dane w replice maszyny wirtualnej są zapisywane w dzienniku. Stare dane są usuwane z dziennika zgodnie z ustawieniami dziennika, takimi jak limit historii.
  • Dziennik typu „roll forward” . Nowe zmiany danych są zapisywane w dzienniku operacji wejścia/wyjścia. Stare dane są scalane z repliką maszyny wirtualnej zgodnie z ustawieniami.
• Limit historii dziennika . Opcjonalnie można ustawić limit historii dziennika. Zakres wynosi od 1 godziny do 30 dni.
• Limit rozmiaru dziennika . Limit ten można ustawić w zakresie od 1 GB do 20 TB. Jeśli limit rozmiaru dziennika nie zostanie ustawiony, będzie on równy rozmiarowi magazynu danych. Jeśli magazyn danych jest większy niż 20 TB, rozmiar dziennika zostanie ograniczony do 20 TB.

  

Dowiedz się więcej o replikacja w czasie rzeczywistym oraz o pełnej konfiguracji tej funkcji w celu ochrony maszyn wirtualnych w środowisku VMware vSphere.

Podsumowanie

Tryb dziennika pozwala wykorzystać replikację w czasie rzeczywistym dla maszyn wirtualnych, umożliwiając tym samym osiągnięcie najkrótszych celów punktu odzyskiwania (RPO) dla maszyn wirtualnych o krytycznym znaczeniu. Jednocześnie w przypadku maszyn wirtualnych, dla których wymagania dotyczące RPO nie są aż tak wysokie, bardziej opłacalne może być stosowanie tradycyjnej replikacji z wykorzystaniem migawek. Skorzystaj z rozwiązania NAKIVO Backup & Replication, aby chronić swoje dane za pomocą tradycyjnej replikacji maszyn wirtualnych oraz replikacji w czasie rzeczywistym.

Try NAKIVO Backup & Replication

Get a free trial to explore all the solution’s data protection capabilities. 15 days for free. Zero feature or capacity limitations. No credit card required.

Try for Free