VMWare [Module 7.8] How does VMware vSphere Replication works

Hướng dẫn triển khai VMware vSphere Replication trên nền tảng ảo hoá VMware vSphere

Tham khảo các bài viết về VMware vsphere Replicate trên hệ thống vsphere 7 tại đây nhé:

1. [Module 7.8] How does VMware vSphere Replication worksworks.11762/
2. [Lab 7.8] VMware vSphere Replication - Part 1
3. [Lab 7.8] VMware vSphere Replication - Part 2

Mục lục


Phần 1 VMware Replication

I. Tổng quan vSphere Replication

1. Giới thiệu vSphere Replication

VMware vSphere Replication là một thành phần mở rộng cho VMware vCenter Server, cung cấp một chương trình sao chép và phục hồi máy ảo dựa trên nền tảng hypervisor. vSphere Replication là một giải pháp thay thế cho việc sao chép dựa trên hệ thống lưu trữ. Nó bảo vệ các máy ảo khi các site bị lỗi một phần hoặc lỗi hoàn toàn bằng cách sao chép các máy ảo giữa các site như sau:

• Từ một site nguồn đến một site đích
• Trong cùng một site, từ cluster này sang cluster khác
• Từ nhiều site nguồn đến một site đích từ xa được chia sẻ

vSphere Replication cung cấp một số lợi ích so với sao chép dựa trên hệ thống lưu trữ:

• Bảo vệ dữ liệu với chi phí thấp hơn cho mỗi máy ảo.
• Một giải pháp sao chép cho phép sự linh hoạt trong việc lựa chọn nhà cung cấp hệ thống lưu trữ tại các site nguồn và đích.
• Chi phí tổng thể thấp hơn cho mỗi lần sao chép.

Ta có thể sử dụng vSphere Replication với vCenter Server Appliance hoặc với một standard vCenter Server; có thể có một vCenter Server Appliance trên một site và một standard vCenter Server trên các site khác. vSphere Replication tương thích với phiên bản N-1 của vSphere Replication trên site được ghép nối. Ví dụ, nếu phiên bản hiện tại của vSphere Replication là 8.3, các phiên bản được hỗ trợ cho site được ghép nối là 8.2 trở lên.

Với vSphere Replication, ta có thể sao chép các máy ảo từ trung tâm dữ liệu ở site nguồn sang site đích nhanh chóng và hiệu quả; có thể triển khai thêm các máy chủ vSphere Replication để đáp ứng nhu cầu cân bằng tải. Sau khi thiết lập cơ sở hạ tầng sao chép, ta có thể chọn các máy ảo sẽ được sao chép với Recovery Point Objective (RPO) khác nhau; có thể kích hoạt chính sách duy trì đa thời gian (multi-point-in-time retention policy) để lưu trữ nhiều phiên bản của máy ảo được sao chép.

Sau khi khôi phục, các máy ảo mới khôi phục có thể được giữ lại như là ảnh chụp nhanh của máy ảo đã sao chép. Ta có thể sử dụng datastore VMware vSAN làm datastore đích, chọn storage profile cho máy ảo bản sao và các đĩa của nó khi định cấu hình các bản sao.

Ta có thể định cấu hình tất cả các tính năng của vSphere Replication trong giao diện người dùng Site Recovery như quản lý, đăng ký các máy chủ cần sao chép và quản lý các bản sao.

2. Các thành phần của vSphere Replication

a. vSphere Replication Appliance
vSphere Replication Appliance cung cấp tất cả các thành phần mà vSphere Replication yêu cầu.

• Giao diện người dùng Site Recovery cung cấp đầy đủ chức năng để làm việc với vSphere Replication.
• Một plug-in được thêm vào vSphere Web Client và vSphere Client cung cấp giao diện người dùng cho việc hỗ trợ khắc phục sự cố của vSphere Replication và liên kết đến giao diện người dùng độc lập Site Recovery.
• Một cơ sở dữ liệu nhúng lưu trữ thông tin quản lý sao chép và thông tin cấu hình sao chép.
• Máy chủ quản lý vSphere Replication:
  • Định cấu hình máy chủ vSphere Replication.
  • Kích hoạt, quản lý và giám sát các bản sao.
  • Xác thực người dùng và kiểm tra quyền của họ để thực hiện các hoạt động của vSphere Replication.
• Một máy chủ vSphere Replication cung cấp phần lõi của cơ sở hạ tầng vSphere Replication.

vSphere Replication Appliance cung cấp giao diện quản lý thiết bị ảo (virtual appliance management interface - VAMI). Ta có thể sử dụng VAMI để định cấu hình sau khi triển khai. Ví dụ: ta có thể sử dụng VAMI để thay đổi cài đặt bảo mật thiết bị, thay đổi cài đặt mạng hoặc đặt lại cơ sở dữ liệu.
Ta có thể triển khai thêm các vSphere Replication Server bằng cách sử dụng gói ovf riêng biệt.


b. Site Recovery Client Plug-In
vSphere Replication appliance thêm plug-in vào vSphere Web Client và vSphere Client. Các plug-in cũng được chia sẻ với Site Recovery Manager và được đặt tên là Site Recovery. Ta sử dụng Site Recovery Client Plug-In để thực hiện tất cả các hành động trong vSphere Replication.

• Xem trạng thái vSphere Replication của tất cả vCenter Server.
• Mở giao diện người dùng Site Recovery.
• Xem tóm tắt các thông số cấu hình sao chép trên Summary tab của máy ảo được cấu hình sao chép.
• Định cấu hình lại các bản sao của một hoặc nhiều máy ảo bằng cách chọn các máy ảo và sử dụng context menu.

c. Local Site và Remote Site
Trong cài đặt vSphere Replication điển hình, local site cung cấp các dịch vụ trung tâm dữ liệu quan trọng cho doanh nghiệp; remote site là một cơ sở thay thế, nơi có thể di chuyển các dịch vụ này đến khi cần thiết.
Local site có thể là bất kỳ site nào chứa vCenter Server, hỗ trợ nhu cầu kinh doanh quan trọng. Remote site có thể ở một địa điểm khác, hoặc trong cùng một cơ sở để thiết lập dự phòng. Các remote site thường nằm trong một cơ sở không có khả năng bị ảnh hưởng bởi môi trường, cơ sở hạ tầng thay đổi hoặc các xáo trộn khác, điều đó có thể ảnh hưởng đến local site.

vSphere Replication có các yêu cầu sau đối với môi trường vSphere® tại mỗi site:

• Mỗi site phải có ít nhất một trung tâm dữ liệu.
• Remote site phải có tài nguyên phần cứng, mạng và tài nguyên lưu trữ để hỗ trợ chứa các máy ảo và khối lượng công việc tương tự như ở local site.
• Các site phải được kết nối bằng mạng IP đáng tin cậy.
• Remote site phải có quyền truy cập vào các mạng (public và private) so sánh với các mạng trên local site, mặc dù không nhất thiết phải có cùng dải địa chỉ mạng.

d. Kết nối các local site và remote site
Trước khi sao chép các máy ảo giữa hai site, ta phải kết nối các site. Khi kết nối
site, người dùng tại cả hai site phải được chỉ định đặc quyền VRM remote.Manage VRM.

Khi kết nối các site là một phần của cùng vCenter Single Sign-On domain, ta chỉ cần chỉ định remote site, mà không cung cấp chi tiết xác thực, vì đã được đăng nhập.
Khi kết nối các site thuộc vCenter Single Sign-On domain khác nhau, vSphere
Replication Management Server phải đăng ký với Platform Services Controller trên remote site. Ta cần cung cấp chi tiết xác thực cho remote site, bao gồm IP hoặc FQDN của máy chủ nơi Platform Services Controller chạy và thông tin đăng nhập của người dùng.

Sau khi kết nối các site, ta có thể theo dõi trạng thái kết nối giữa chúng trong giao diện người dùng Site Recovery.

3. Cách vSphere Replication hoạt động
Khi cấu hình sao chép máy ảo, vSphere Replication agent sẽ gửi các thay đổi khối (change block) trong đĩa của máy ảo từ site nguồn đến site đích. Các khối đã thay đổi được áp dụng vào bản sao của máy ảo. Quá trình này xảy ra độc lập với lớp storage. vSphere Replication thực hiện đồng bộ hóa đầy đủ máy ảo nguồn với bản sao của nó. Ta có thể sử dụng tính năng replication seeds để giảm lưu lượng mạng được tạo ra bởi quá trình truyền dữ liệu trong thời gian đồng bộ đầy đủ.
Trong cấu hình sao chép, ta có thể đặt mục tiêu điểm khôi phục (recovery point objective - RPO) và kích hoạt chính sách duy trì đa thời gian (multi-point-in-time retention policy - MPIT).

Quản trị viên có thể giám sát và quản lý trạng thái của bản sao; có thể xem thông tin nơi các bản sao đi và đến, trạng thái local site và remote site, các vấn đề sao chép, các cảnh báo và các lỗi.

Khi khôi phục máy ảo theo cách thủ công, vSphere Replication sẽ tạo một bản sao của máy ảo được kết nối với đĩa sao chép, nhưng không kết nối bất kỳ card mạng ảo nào kết nối với các port group. Có thể xem lại quá trình khôi phục, trạng thái của máy ảo bản sao và gắn nó vào mạng. Có thể khôi phục máy ảo tại các thời điểm khác nhau, chẳng hạn như trạng thái nhất quán đã biết gần đây nhất.
vSphere Replication lưu trữ dữ liệu cấu hình sao chép trong cơ sở dữ liệu nhúng của nó.
Có thể sao chép một máy ảo giữa hai site. vSphere Replication được cài đặt trên cả hai site nguồn và site mục tiêu. Chỉ một vSphere Replication Appliance được triển khai trên mỗi vCenter Server. Có thể triển khai thêm các máy chủ vSphere Replication.

Hình: replication giữa hai site
Có thể sao chép một máy ảo giữa các site trên cùng một vCenter. Trong cấu trúc liên kết đó, một vCenter Server quản lý các máy chủ tại nguồn và tại đích. Chỉ một vSphere Replication Appliance được triển khai trên một vCenter độc lập. Có thể thêm nhiều máy chủ Additional vSphere Replication trong một Máy chủ vCenter để sao chép các máy ảo sang các cụm khác nhau.

Hình: replication trong một site
Có thể sao chép từ nhiều site nguồn đến một site đích.

Hình: replication từ nhiều site nguồn đến cùng một site đích

vSphere Replication workflow:

• Đồng bộ hóa đầy đủ ban đầu

1. Quản trị viên định cấu hình sao chép trên một máy ảo với vSphere Web Client
2. Khởi động tiến tình Full-Sync ban đầu của VM, tạo ra một đĩa trống (vmdk) tại Target site
3. MD5 so sánh đĩa Source và Target
4. Khi đĩa Target trống, vSCSI Filter (thuộc Agent trên ESXi) sẽ bắt đầu chuẩn bị dữ liệu để sao chép sang Target

• Nếu tính năng nén được bật cho VM, FastLZ (một thuật toán nén nhanh mã nguồn mở) sẽ nén dữ liệu tại nguồn trước khi sao chép
• Việc nén làm giảm việc sử dụng băng thông mạng mặc dù tốn CPU để nén và giải nén
• Nếu application quiescing được bật, VSS Requestor và VSS Provider trong VMware Tools sẽ hoạt động với thành phần VSS của Microsoft để application consistent snapshot cho các ứng dụng nhận biết VSS (Lưu ý rằng tính năng application quiescing VSS chỉ dành cho Windows)
• Để application quiescing trong Linux, phải sử dụng các tập lệnh tùy chỉnh dành riêng cho ứng dụng.

5. Khi lưu lượng sao chép chuyển tới vSphere Replication Server ở đầu nhận, CRC (Thuật toán kiểm tra dự phòng theo chu kỳ) được sử dụng để phát hiện lỗi.
6. MD5 & CRC đã nêu ở trên, cùng nhau đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và tính nhất quán của dữ liệu.
7. Dữ liệu được sao chép từ vSphere Replication Server được sao chép vào Target datastore thông qua dịch vụ NFC (Network File Copy) có sẵn trong ESXi
8. Dữ liệu được sao chép lần đầu tiên được ghi vào snapshot file (redo log file) và sau đó được commit vào đĩa cơ sở sau khi tất cả dữ liệu được sao chép có sẵn trong redo log file

• Đồng bộ hoá các lần tiếp theo

1. vSCSI Filter theo dõi tất cả các khối đã thay đổi kể từ lần sao chép cuối cùng.
2. vSphere Replication Service thực thi theo cài đặt RPO và vSCSI Filter gửi dữ liệu đến vSphere Replication Server tại target site.
3. Các bước 4 đến 8 vẫn giữ nguyên.

4. Nén dữ liệu trong vSphere Replication
Có thể cấu hình vSphere Replication để nén dữ liệu mà nó truyền qua mạng.
Nén dữ liệu sao chép được truyền qua mạng sẽ tiết kiệm băng thông mạng và có thể giúp giảm dung lượng bộ nhớ đệm được sử dụng trên máy chủ vSphere Replication. Tuy nhiên, việc nén và giải nén dữ liệu đòi hỏi nhiều tài nguyên CPU hơn trên cả site nguồn và máy chủ quản lý datastore đích.
Phiên bản hỗ trợ: ESX 6.0 trở lên.


5. Yêu cầu triển khai vSphere Replication

a. Tài nguyên
vSphere Replication được phân phối dưới dạng một thiết bị ảo 64-bit được đóng gói ở định dạng .ovf. Nó được cấu hình để sử dụng CPU lõi kép hoặc lõi tứ, đĩa cứng 13 GB và 9 GB và RAM 8 GB. Các máy chủ vSphere Replication bổ sung yêu cầu RAM 716 MB.
Phải triển khai thiết bị ảo trong môi trường vCenter Server bằng cách sử dụng trình hướng dẫn triển khai OVF trên máy chủ ESXi.
vSphere Replication tiêu thụ CPU và bộ nhớ không đáng kể trên máy chủ nguồn ESXi và trên hệ điều hành máy khách của máy ảo được sao chép.


b. Giấy phép
vSphere Replication không có giấy phép riêng vì nó là một tính năng của một số phiên bản vSphere.

• vSphere Essentials Plus
• vSphere Standard
• vSphere Enterprise
• vSphere Enterprise Plus

6. Quy mô triển khai

HẾT PHẦN 1!!!