Veritas volume replication工作原理

随着全球信息化时代的到来,信息数据越来越成为企业关注的焦点,即在各种自然灾害或者人为破坏的情况下,如何保证生产数据的安全和关键业务的不中断运行。传统的保护方法离线备份、备份介质异地保存在一定程度上可以解决上述问题,但为了能够对业务系统提供更高的实时性和可靠性,保证关键业务7x24不中断,应对激烈的市场竞争和提高客户满意度,企业必须在IT系统围绕“连续”(BC)主题进行构建,实施业务连续/容灾备份计划,包括业务连续性、高可用性管理、容灾、数据复制和恢复方案、安全等,下面就对数据复制技术做一个简单的介绍。

根据数据复制运行的位置,可以将数据复制方式分为以下四种:

基于存储(Storage-Based):代表厂商有EMC SRDF、IBM PPRC/GDPS 、HP BusinessCopy、HDS TrueCopy等,特点对主机透明,对应用系统的影响较小,技术成熟,有较多的成功案例,但是投资较大,对网络连接的要求也较高。 基于服务器(Host-based):代表厂商主要是Symantec公司的Veritas Volume Replicator (VVR),是存储卷的复制技术。需要占用主机一定的系统资源。

基于存储交换机(SAN-Based):运行于挂接在存储网络上的专用设备中,代表厂商有CISCO的SANTap,FalconStor IPStor,Topio SANsafe,DataCore SANsymphony, Asynchronous Internet Mirroring (AIM)等。

基于数据库/软件应用 :代表厂商有Oracle DataGuard,Quest SharePlex,IBM-DB2的远程Q复制,SYBASE的复制服务器(Replication Server) 等,这些技术都是对数据逻辑操作的复制,属于逻辑数据复制,而其它3种复制的是数据卷中的数据变化,属于物理数据复制。典型的逻辑数据复制是通过数据库日志实现的,优点是硬件投资小,对生产系统的影响比较小,对主、备用系统的硬件平台没有选择性;可以在广域网范围内使用。但它对数据库系统有严格的要求,并且主、备用系统必须使用相同的数据库版本。

上面介绍的主要的各厂商方案和产品可以参见下图:

本文主要介绍基于主机和逻辑卷的数据复制VVR。

VERITAS的VVR(Veritas Volume Replicator)是用于有效的灾难恢复的数据复制软件,可以连续对应用数据进行一个或者多个的拷贝保护。具有的优点主要有:高性能,距离不限,支持异构的存储和操作系统,对数据的连续保护,支持同步和异步复制。 VVR系统架构如下图:

VVR具有的系统特性如下:

(1) 最高支持32个远程节点,可以通过基于IP的LAN或者WAN网络;

(2) 通过对逻辑卷的同步和异步复制模式,保证数据的完整性和一致性; (3) 确保备用节点和主节点的数据具有相同的写入顺序; (4) 支持对网络带宽的管理和定义,支持多链路的连接;

(5) 支持对备用节点的脱机操作,以便在备用节点进行查询(例如DSS决策支持系统)或者数据备份;

(6) 易管理:同时支持命令行和图形界面(VEA);

(7) 主备节点之间支持多种异构存储; (8) 支持不同操作系统平台之间的复制;(注:在本文中,因为设计到Oracle数据库的复制,所以主备操作系统必须同一类型,比如必须都是Solaris平台,版本完全相同的Oracle版本) (9) 支持主流关系数据库系统,包括Oracle,DB2,Sybase和Informix,数据文件的存放格式包括逻辑卷(裸设备)或者文件系统;

(10) 支持共享的集群环境中的逻辑卷复制,比如Oracle RAC (Real Application Clusters) (注:本文中采用的是单节点Oracle复制);

(11) 支持Veritas volume set;

(12) 支持PDC (Portable Data Container)环境的数据复制;

VVR数据复制系统主要由下面五个组件组成: ■ Replicated Volume Group (RVG) 复制卷组

RVG是位于VxVM 磁盘组(DG)内的一组逻辑卷,RVG隶属于磁盘组的一部分,通过定义这些逻辑卷,

应用对逻辑卷的写操作都可以保持以主节点上同样的顺序,来写到备用节点上。

对于多数数据库系统来说,都是由一些特定的进程完成对磁盘的写操作,比如Oracle系统中的LOWR

和DBWR进程,而这些写操作总是依照着一定顺序,从而来保证实例恢复中数据的一致和完整。比如

数据库变化通常在写入日志文件后才会写入数据文件,所以当日志文件和数据文件属于要复制的不同

逻辑卷的时候,它们必须被定义到同一组RVG中。 每组RVG最多可以包括2048个数据卷。 下面介绍SRL和RLINK,它们也包括在RVG中。 ■ Storage Replicator Log (SRL)

SRL用于记录RVG中数据写操作的日志,并循环被使用。每个RVG包括一个SRL。数据在写入RVG中的卷之前,首先要写到主节点的SRL中。

从VxVM的角度来看,SRL是一个单独的卷,因为所有的写操作首先要写到SRL中,这个卷需要有较好的写性能,所以多数情况下需要对这个卷进行条带化,并且在不同的盘上mirror以保护数据,同时数据卷和SRL卷最好分布在不同的物理磁盘上以得到更好的性能。 不允许人工直接对SRL进行访问。 ■ Replication Link—RLINK

用于连接主RVG和备用RVG之间的一个“链接”,一个主的RVG最多可以有32个RLINK。可以定义RLINK

的多个属性来调整数据复制的参数,比如指定复制的网络。 ■ Data Change Map (DCM) ■ Replicated Data Set (RDS)

一个RDS包括了所有的主节点和备用节点的复制卷组(RVG)。RDS不是一个具体存在的对象,而是一个VVR复制技术中的一个概念。

在异步模式下VVR的数据复制和数据流向

在同步模式下VVR的数据复制和数据流向

另外,VVR是Veritas Volume Manager (VxVM)的一个单独的option,需要单独的license。

Veritas Volume Replicator 的安装

主备节点硬件和软件配置和版本如下: 主节点 机器名:lxsfrac01

Sun Microsystems Sun Fire X4100 Server 操作系统 solaris10u4 x86_64

VVR版本: Veritas Volume Replicator 5.0 GA Oracle 版本: Oracle 10gR2 Enterprise Edition 磁盘阵列:SAN/ HDS AMS 1000

Public网卡:e1000g0 私有(复制)网卡:e1000g1 备用节点机器名:lxsfrac02 软硬件环境与主节点相同

两个节点分别安装VVR和vxfs,安装方法相同,以lxsfrac02为例:

放入安装介质,一般Solaris都由vold进程自动mount CD,

如果需要手工mount:mount –F hsfs –o ro /dev/dsk/c0t6d0s2 /cdrom

root@lxsfrac02 # cd ./volume_replicator/ root@lxsfrac02 # ls

copyright docs installvvr pkgs release_notes scripts tools uninstallvvr root@lxsfrac02 # ls -l total 24

-rw-r--r-- 1 root root 476 Dec 15 2006 copyright drwxrwxr-x 2 root root 512 Jun 21 10:13 docs -rwxr-xr-x 1 root root 2283 Apr 14 2007 installvvr drwxrwxr-x 3 root root 1024 Jun 21 10:13 pkgs

drwxrwxr-x 2 root root 512 Jun 21 10:13 release_notes drwxrwxr-x 3 root root 512 Jun 21 10:13 scripts drwxrwxr-x 3 root root 512 Jun 21 10:13 tools -rwxr-xr-x 1 root root 2283 Apr 14 2007 uninstallvvr root@lxsfrac02 # ./installvvr lxsfrac02

Veritas Volume Replicator 5.0 Installation Program

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