实战：通过 VMware 容灾技术快速构建 PaaS 层异地容灾平台
【作者】陈勇，一名从事IT行业十多年的老兵，熟悉各类UNIX及Linux系统 （AIX / Solaris / HP-UNIX / Tru64 Unix），获得相关多项专业认证，就职于某大型互联网上市公司，主要负责智慧城市业务云平台架构建设及项目管理和团队技术支撑工作。
一、 前言
随着虚拟化技术应用越来越普及，越来越多的重要业务系统都运行在虚拟化平台，如果当生产机房遭遇地震、火灾、水灾、断电等等，如何保障其业务系统能在短时间内进行快速恢复？
有没有？除了采用较高成本存储复制技术实现异地容灾备份以外，还有较少预算投入或免费方案实现业务系统异地容灾备份？
有没有？对于不同单位之间的虚拟化平台，能通过较低的成本实现业务虚拟机互备？
有没有？部署简单，容易管理、方便维护的虚拟化异地灾备方案？
答案： 有！
下面给大家重点介绍VMware vSphere Replication 复制技术，通过实战操作，让你了解如何快速构建VMware 虚拟化平台异地容灾平台，实现业务异地备份。
二、 VMware 容灾技术实现
1. VMware vSphere Replication概览
VMware vSphere Replication 是 VMware vCenter Server 的扩展，提供基于管理程序的虚拟机复制和恢复功能。vSphere Replication 是基于存储的复制的一个备用方案。它可以通过在以下站点之间复制虚拟机来保护虚拟机，以免出现部分或整个站点故障：
从源站点到目标站点
在一个站点中从一个群集到另一个群集
从多个源站点到一个共享远程目标站点
与基于存储的复制相比较，vSphere Replication 提供了多种益处：
每个虚拟机的数据保护成本较低。
复制解决方案允许灵活选择源站点和目标站点的存储器供应商。
每次复制的总体成本较低。
可以将vSphere Replication 与 vCenter Server Appliance 或标准 vCenter Server 安装配合使用。可以在一个站点上安装 vCenter Server Appliance，在另一个站点上进行标准 vCenter Server 安装。使用 vSphere Replication，可以快速高效地将虚拟机从源数据中心复制到目标站点。
可以部署附加vSphere Replication 服务器以满足负载平衡需求。设置复制基础架构后，可以在不同的恢复点目标 (RPO) 中选择要复制的虚拟机。可以启用多时间点保留策略来存储已复制虚拟机的多个实例。恢复后，保留的实例可以作为已恢复虚拟机的快照来使用。
vSphere Replication 没有单独的许可证，因为它是特定 vSphere 许可证版本的一项功能。
vSphere Essentials Plus
vSphere Standard
vSphere Enterprise
vSphere Enterprise Plus
如果具有正版 的vSphere 许可证，则可以免费使用vSphere Replication，并且进行复制的虚拟机数量没有限制 。
2. VMware vSphere Replication 工作方式
使用vSphere Replication，可以为虚拟机配置从源站点到目标站点的复制，监控和管理复制状态以及在目标站点恢复虚拟机。配置虚拟机进行复制时，vSphere Replication 代理会将虚拟机磁盘中更改的块从源站点发送到目标站点。更改的块将应用于虚拟机的副本。此过程不依赖于存储层。vSphere Replication 会对源虚拟机及其副本执行初始完全同步。可以使用复制种子来减少初始完全同步期间由数据传输生成的网络流量。
在配置复制过程中，可以设置一个恢复点目标(RPO)，并可保留多个时间点 (MPIT) 的实例。作为管理员，可以监控和管理复制的状态。可以查看有关出站和入站复制、本地和远程站点状态、复制问题以及警告和错误的信息。手动恢复虚拟机时，vSphere Replication 会为虚拟机创建一个副本，该副本会连接到副本磁盘，但不会将任何虚拟网卡连接到端口组。可以查看副本虚拟机的恢复和状态，并将其连接到网络。可以恢复不同时间点（如上次已知的一致状态）的虚拟机。vSphere Replication 会将保留的实例呈现为可将虚拟机恢复到的普通虚拟机快照。
可以在两个站点之间复制虚拟机。vSphere Replication 要 同时安装在源站点和目标站点上。只能在每个vCenter Server 上部署一个 vSphere Replication设备。可以部署附加 vSphere Replication 服务器 ， 在两个站点之间进行复制 。
3. VMware vSphere Replication 带宽要求
配置复制之前， 需要 确定vSphere Replication 的存储和网络带宽要求，以便高效地复制虚拟机。使用 vSphere Replication 时，存储和网络带宽要求会增加。以下因素在确定 vSphere Replication 执行有效复制所需的网络带宽量时具有一定的作用。
1）、基于网络的存储
如果所有存储都基于网络，网络带宽要求将增加，因为主机与存储之间的数据操作也将使用网络。制定部署计划时，请注意以下流量级别：
在运行复制虚拟机的主机与vSphere Replication 服务器之间传输。
在vSphere Replication 服务器与有权访问复制目标数据存储的主机之间传输。
在主机与存储之间传输。
重做日志快照期间在存储与主机之间传输。
在共享列出的流量级别的网络的单个vCenter Server 实例中复制虚拟机时，需要考虑基于网络的存储。如果有两个站点，其中每个站点上都有一个 vCenter Server 实例，则这两个站点之间的链路速度是最重要的，因为它会降低这两个站点之间的流量的复制速度。
2）、数据更改速率和恢复点目标
数据更改速率受恢复点目标(RPO) 影响。要估算每个复制的数据传输大小，必须评估给定 RPO 中每个虚拟机要更改的块数量。该 RPO 时间段内的数据更改速率提供 vSphere Replication 传输的块总数。此数值在一天内可能有所不同，这会改变 vSphere Replication 在不同时间生成的流量。vSphere Replication 根据 RPO 调度传输块。如果将 RPO 设置为一小时，vSphere Replication 会传输这一小时内更改的任何块，以满足 RPO 的条件。vSphere Replication 创建要传输的块的捆绑包时，vSphere Replication 仅在当前状态下传输一次块。vSphere Replication 仅记录该块在对应 RPO 时间段内已更改，但不记录更改次数。平均每日数据更改速率提 vSphere Replication 传输的数据量或传输频率的估算值。如果更改了 RPO，vSphere Replication 会在每次复制时传输更多或更少的数据，以满足新 RPO 的要求。
3）、链路速度
如果需要在一小时内传输平均大小为4GB 的捆绑包，则必须检查链路速度，确定其是否能够满足 RPO 的要求。如果链路为 10Mb，则理想情况下，在完全专用的几乎没有开销的链路中，传输 4GB 捆绑包大约需要一小时。如果满足 RPO 的要求，10Mb WAN 连接将处于饱和状态。即使在理想情况下，即没有开销或不存在限制因素（例如重新传输、共享流量或数据更改速率过度突发），连接也处于饱和状态。可以假定只有大约 70% 的链路可用于流量复制。这表示在一个 10Mb 链路上，可以获得的链路速度为大约每小时 3GB。在 100Mb 链路上，可以获得的链路速度为大约每小时 30GB。
三、 VMware 容灾实战操作
环境说明：
生产环境vSphere版本： ESXi 6.0
生产环境VC版本： VMware vCenter 6.7 U2
生产环境VR： VMware vSphere Replication 8.1.0
容灾环境vSphere版本： ESXi 6.0
容灾环境VC版本： VMware vCenter 6.7 U2
容灾环境VR版本： VMware vSphere Replication 8.1.0
1. vSphere Replication 安装
1）、通过导入OVA，进行安装
2）、部署OVF模板
3）、选择存储、网络，设置密码
4）、绑定到vService
5）、安装完成
2. vSphere Replication 配置
1）、通过WEB访问 https://ip:5480 端口进行配置
2）、配置与VC进行集成，输入VC登录帐号信息
3）、VR服务启动正常状态为running
4）、同理，在另外一个灾备站点也需要同样步骤进行VR安装配置
3. vSphere Replication**容灾**
经过前面的安装配置，激动人心的时刻到了，下面我们来进行虚拟机异地容灾实操！
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1)、首先，我们登录VC
2)、菜单->site recovery
3)、创建站点对，就是生产站点->容灾站点配对
4)、输入站点psc主机信息
5)、默认下一步
6)、2个站点配对完成
7)、在生产端，打开配对好的站点
8)、按提示登录到容灾站点
9)、选择复制-新建
10)、选择复制的虚拟机
10)、选择目标站点，默认即可
11)、选择存储磁盘
12）、进行复制RPO设置, 可根据需求设定策略
13）、配置复制关系完成
14）、开始复制同步， 注意：同步时，生产端复制的虚拟机需处于开机状态
15）、复制完成， 登录灾备站点，选择复制-反向复制
16）、选中我们建立复制关系的虚拟机，进行本地注册恢复
17）、恢复时，取消打开虚拟机电源，（如采用NSX Vxlan 实现2个站点网络打通，因为容灾站点虚拟机mac 地址及IP信息与生产端相同，会造成冲突）
18）、选择对应恢复站点资源
19）、完成，进行虚拟机恢复
20）、恢复完成后，在容灾站点就可以看见恢复的虚拟机，可以调整网络进行业务快速恢复
21）、对于有条件的客户，结合VMware NSX VXlan技术实现2个站点网络打通，只需把生产站点虚拟机关闭，在容灾站点容灾的虚拟机选择对应VXlan 网络端口组，虚拟机启动后，网络IP地址不变，真正实现业务异地运行。
四、 VMware 容灾总结
1、 VMware vSphere Replication低成本高可靠性实现虚拟机异地容灾数据保护， 根据业务需求自定义 RPO同步策略 ；
2、 VMware vSphere Replication 进行2个站点间虚拟机复制时，要充分考虑 vSphere Replication 存储类型和网络带宽，以便高效地复制虚拟机 。
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