左華紅 陳 嘯

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引言

文章結合企業(yè)實際條件，有針對性地進行保障方案的設計和實施，才能有效地提高應用的可靠性。下面結合中小企業(yè)在虛擬化方面的應用現(xiàn)狀和安全需求，對虛擬化的數(shù)據(jù)冗余方案進行探討。

1. 中小企業(yè)虛擬化的特點

在服務器虛擬化的用戶中，中小企業(yè)占大多數(shù)。這些企業(yè)的虛擬化具有以下幾個方面的特點：一是虛擬化規(guī)模較小，虛擬機數(shù)量在100臺以內，使用的物理機在10臺左右；二是業(yè)務連續(xù)性要求不是特別嚴格，災難性故障出現(xiàn)后，4個小時以內恢復就能夠滿足企業(yè)的要求；三是技術支持有限，出于對成本的考慮，中小企業(yè)一般不會購買高端的技術支持，對產品和支持的購買一般以夠用為原則。

針對上述特點，中小企業(yè)虛擬化冗余方案應該以方便、高效、可控為原則[3]，不使用高端的產品，不需要技術支持的參與，用戶利用已有的條件就能快速完成實施。

2. 傳統(tǒng)冗余方案

傳統(tǒng)冗余方案的技術原理十分簡單，在每臺虛擬機上安裝數(shù)據(jù)備份軟件，通過任務計劃的方式實現(xiàn)文件的定時備份。可以選擇的備份軟件包括Windows數(shù)據(jù)備份服務、FTP文件傳輸軟件或者一些專業(yè)的備份軟件，如IBM的TSM備份軟件。傳統(tǒng)冗余方案的部署結構如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)冗余方案示意圖

傳統(tǒng)冗余方案中，使用虛擬化軟件分別搭建一套正式環(huán)境和備份環(huán)境，正式環(huán)境中的虛擬機使用備份軟件生成備份數(shù)據(jù)，然后通過物理機的網絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺浞莘掌鳌浞莪h(huán)境中的虛擬機從備份服務器中獲取備份文件，恢復應用。

使用傳統(tǒng)冗余方案可以實現(xiàn)文件級的備份和恢復，對冗余的控制可以達到比較精細的程度。其最大的優(yōu)點是結構簡單，在各種虛擬化環(huán)境中都能實施。此外，由于業(yè)務環(huán)境和備份環(huán)境邏輯上完全分開，可以方便地開展數(shù)據(jù)恢復測試工作。

使用傳統(tǒng)備份方式，用戶可以實現(xiàn)對備份的靈活控制，如可以針對指定的應用文檔或者數(shù)據(jù)庫進行備份。但與此同時數(shù)據(jù)備份、恢復的全過程都需要人為管理，給用戶帶來較大的工作負擔。實際操作過程中，可以使用批處理文件結合計劃任務來實現(xiàn)文件的自動備份、傳輸和恢復。

3. VMWare 平臺冗余方案

VMWare Data Recovery（VDR）是隨Vsphere發(fā)布的數(shù)據(jù)備份插件，是VMWare平臺虛擬機備份的首選產品之一。VDR的安裝和使用十分方便，在企業(yè)原有的VMWare虛擬化架構中，部署一臺OVF管理機，再安裝VDR的插件，就可以調度備份任務，開展虛擬機備份工作。使用VDR進行虛擬機冗余的部署結構如圖2如示。

圖2 VMware平臺冗余方案示意圖

使用VDR實現(xiàn)虛擬機的冗余，首先需要建立一個VMWare數(shù)據(jù)中心，將業(yè)務環(huán)境和備份環(huán)境加入數(shù)據(jù)中心，使用官方提供的模板在正式環(huán)境中建立OVF服務器，然后建立數(shù)據(jù)備份任務，將業(yè)務環(huán)境的虛擬機定時備份到備份環(huán)境中，再根據(jù)需要在備份環(huán)境中恢復。

VDR可以實現(xiàn)VMWare平臺虛擬機系統(tǒng)級的備份，無法實現(xiàn)文件級備份，操作過程中虛擬機以一個整體進行備份，還原后也是一個整體，無法針對操作系統(tǒng)中的某一個文件進行備份和恢復。其優(yōu)點是顯而易見的，首先實施過程簡單，從安裝、備份到恢復的全過程全部在一個集成的可視化平臺中進行，不需要任何復雜的配置，用戶點擊鼠標就能輕松地完成全部操作。其次備份效率高，VDR備份不需要通過TCP網絡進行數(shù)據(jù)傳輸，直接在存儲設備層面實現(xiàn)數(shù)據(jù)復制。最后VDR備份采用的是快照方式，備份過程中對應用的正常運行沒有影響。其缺點主要表現(xiàn)在兩個方面，一是無法進行文件級的備份和恢復，在某些業(yè)務場景下可能會造成不便；二是系統(tǒng)的備份和恢復過程對用戶而言是完全透明的，其可靠性完全依賴于VMWare軟件系統(tǒng)，一旦軟件功能失效，用戶將無法通過其他手段對備份的數(shù)據(jù)進行解析或者還原。

4. Hyper-V 平臺冗余方案

Hyper-V是微軟的虛擬化平臺，集成于Windows Server 2008及之后的服務器操作系統(tǒng)中，其出現(xiàn)要晚于VMWare的虛擬化平臺，但由于該Hyper-V服務與操作系統(tǒng)捆綁銷售，無需另外付費，在短時間內也擁有了大量的用戶。Hyper-V平臺的冗余需要使用微軟的Data Protection Manager（DPM）組件。冗余系統(tǒng)的部署結構如圖3所示。

圖3 Hyper-V平臺冗余方案示意圖

DPM是一個運行于Windows平臺的數(shù)據(jù)備份組件，功能強大，既能在Windows層面實現(xiàn)虛擬機操作系統(tǒng)文件級的備份，又能在Hyper-V層面提供虛擬機系統(tǒng)級的備份。它的備份原理與傳統(tǒng)的基于Windows的文件備份是一樣的，首先需要部署一臺DPM服務器，可以是虛擬機也可以是一臺單獨的物理服務器。

DPM的數(shù)據(jù)備份方式綜合了VMWare的VDR插件和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份方式兩者的優(yōu)點，提供了高度集成化的操作環(huán)境，能夠同時實現(xiàn)文件級和系統(tǒng)級的備份。其缺點表現(xiàn)在兩個方面，一是DPM的部署相比VMWarer的VDR略顯復雜，需要進行較多的安裝和配置工作；二是數(shù)據(jù)傳輸效率較低，盡管微軟專門進行了優(yōu)化，但由于數(shù)據(jù)傳輸在TCP層面進行，其效率依然會受到網絡協(xié)議的限制。但毫無疑問，DPM是Hyper-V平臺虛擬機冗余的最佳方案。

5. 總結

綜上所述，文章結合中小企業(yè)在虛擬化冗余方面的條件和需求，對服務器虛擬化的三種冗余方案進行了研究，分析了每種方案的原理、優(yōu)勢和缺點。

[1]郝勇, 許秀文, 楊銘. 淺談服務器虛擬化[J]. 中國管理信息化, 2011 (004): 63-63.

[2]王偉綱. 服務器虛擬化[J]. 金融科技時代, 2011, 5: 011.

[3]孫曉岳.服務器虛擬化帶來的信息安全風險以及影響策略[EB/OL].