هندسة حل النسخ الاحتياطي باستخدام Veeam و Ceph

تتشابه هندسة نسخ احتياطية للآلات الافتراضية على VMWare و Hyper-V. يستخدم Veeam محركات البيانات لنقل البيانات من مضيفي المصدر إلى مستودعات النسخ الاحتياطي. تعمل محركات البيانات على خادم الوكيل وخادم المستودع. لاستخدام Ceph كتخزين خلفي لمستودع النسخ الاحتياطي، يمكنك تركيب RBD أو CephFS على خادم فيزيائي أو آلة افتراضية تعمل بنظام Linux كخادم المستودع.

إذا كانت خوادم الوكيل والمستودع آلات افتراضية داخل مجموعة الأجهزة الظاهرية، يمكنك الاستفادة من نقل البيانات عالية السرعة بدون استخدام الشبكة بين قرص آلة الوكيل وخادم المستودع. أفضل تكوين لعنقود مضيف كبير هو نشر خادم وكيل VM وخادم مستودع VM واحد على كل مضيف VMWare. وإلا، يمكنك نشر جهاز احتياطي واحد للوكيل على كل مضيف VMWare ومضيف مستودع خارج المضيف لإزالة العبء عن الإنتاج الخاص بك VMWare.

هناك ثلاث طرق لاستخدام جهاز Ambedded Ceph كمستودعات لنسخ احتياطي وتكرار Veeam.CephFS و أجهزة كتلة RBD يمكن استخدامها كمستودع للنسخ الاحتياطي في الموقع.يمكن استخدام تخزين كائنات S3 كطبقة سعة لموقع بعيد.

لمعرفة كيفية إعداد جهاز Ceph RBD block ونظام الملفات CephFS كمستودع احتياطي لـ Veeam لنسخ احتياطية للأجهزة الافتراضية والملفات، يمكنك العثور على التفاصيل في الورقة البيضاء في نهاية هذه الصفحة.

بيئة الاختبار

عنقود Ceph

• ثلاثة أجهزة Mars 400 مع 3 شاشات، 20 OSDs، وجهاز MDS واحد (خادم البيانات الوصفية)
• يعمل كل وحدة Ceph على خادم ميكرو Arm A72 ثنائي النواة واحد
• نظام التشغيل: CentOS 7
• برنامج Ceph: Nautilus 14.2.9 Arm64
• الشبكة: 4x شبكة 10Gb لكل جهاز Mars 400 

Veeam Backup & Replication 10، الإصدار: 10.0.1.4854

خادم نسخ احتياطي Veeam

• وحدة المعالجة المركزية: إنتل زيون E5-2630 بسرعة 2.3 جيجاهرتز مزدوجة
• الذاكرة العشوائية: 64 جيجابايت
• الشبكة: 2x 10Gb sfp+ ربط
• القرص: 1 تيرابايت للنظام، 256 جيجابايت SATA3 SSD للحجم
• ويندوز سيرفر 2019

 خادم بروكسي Veeam

• تجميع مع خادم نسخ احتياطي Veeam

 خادم المستودع

• الجهاز الظاهري

◇ وحدة المعالجة المركزية: 4 أنوية بسرعة 2.3 جيجاهرتز

◇  DRAM: 8GB

◇  الشبكة: جسر

◇  القرص: قرص افتراضي بسعة 50 جيجابايت

◇  نظام التشغيل: CentOS 7.8.2003

• خادم بدون نظام تشغيل

◇  المعالج: إنتل زيون X5650 بسرعة 2.67 جيجاهرتز ثنائي النواة

◇  DRAM: 48GB

◇  الشبكة: ربط 2 منفذ 10 جيجابايت sfp+

◇  القرص: 1 تيرابايت للنظام

◇  نظام التشغيل: CentOS 7.6.1810

مضيف Hyper-V

◇  وحدة المعالجة المركزية: إنتل زيون E5-2630 بسرعة 2.3 جيجاهرتز ثنائية

◇  ذاكرة الوصول العشوائي: 64 جيجابايت

◇  الشبكة: تجميع منفذين 10 جيجابت بتقنية sfp+

◇ قرص: 1 تيرابايت للنظام

◇  ويندوز سيرفر 2019

مستضيف VMWare

◇  وحدة المعالجة المركزية: إنتل زيون E5-2630 بسرعة 2.3 جيجاهرتز ثنائية

◇  ذاكرة الوصول العشوائي: 64 جيجابايت

◇  الشبكة: تجميع منفذين 10 جيجابت بتقنية sfp+

◇ قرص: 1 تيرابايت للنظام

◇  ESXi 6.5

الشبكة: مفتاح 10 جيجابت

اختبار الأداء على إعدادات مختلفة

لاختبار أداء النسخ الاحتياطي لمستودعات النسخ الاحتياطي المختلفة، قمنا بإعداد اختبارات مع مستودعات نسخ احتياطي مختلفة وثلاثة مصادر للنسخ الاحتياطي.

المصادر التي نستخدمها للاختبارات هي حجم قائم على وحدة تخزين SSD بنظام SATA على خادم، وجهاز افتراضي لنظام Hyper-V، وجهاز افتراضي لنظام CentOS 7 وجهاز افتراضي لنظام VMWare.

(1) نسخ احتياطي لحجم على وحدة تخزين SSD

الجدول 1. نسخ احتياطي لحجم من خادم بوحدة تخزين SATA SSD.

الجدول 2.

ملاحظة: يتم حساب معدلات كتابة البيانات المتوسطة عن طريق قسمة البيانات المنقولة على المدة. تمثل هذه المعدلات أعباء عمليات النسخ الاحتياطي لعنقودة Ceph في هذه الوظائف.

(2) قم بعمل نسخ احتياطي لجهاز Windows 10 VM على Hyper-V على القرص الصلب

في هذا الاختبار، نقوم بنسخ احتياطي لنسخة Hyper-V المخزنة على قرص صلب SATA. تصل معدلات معالجة هذه الوظائف إلى الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للقرص الصلب. يمكننا أيضًا أن نجد أن العائق يكمن في المصدر لأن أعباءهم مشغولة خلال 99% من مدة العمل. عنقود Ceph ، الهدف ، عبء العمل من وظائف نسخ الاحتياط Veeam خفيف. عنقود Ceph مشغول فقط بنسبة 6٪ إلى 1٪ من وقت العمل.

بالمقارنة مع المعيار السابق، معدل المعالجة لنسخة احتياطية للآلة الظاهرية أقل بكثير من نسخة احتياطية للقرص الصلب الثابت.هذا يعود أساساً إلى أن بيانات الآلة الافتراضية تُخزن في القرص الصلب.

الجدول 3.

الجدول 4. نسخ احتياطي لصورة آلة افتراضية على قرص صلب SATA3

ملاحظة: يتم حساب معدلات كتابة البيانات المتوسطة عن طريق قسمة البيانات المنقولة على المدة. تمثل هذه المعدلات أعباء عمليات النسخ الاحتياطي لعنقودة Ceph في هذه الوظائف.

(3)نسخ احتياطي للآلات الافتراضية على ESXi على القرص الصلب

هذا الاختبار يقوم بنسخ احتياطي لأجهزة الكمبيوتر الافتراضية CentOS 7 و Windows 10 التي تعمل على قرص صلب من مضيف VMWare ESXi 6.5 إلى مستودع مدعوم بواسطة Ceph RBD بحماية رمز الاستدراج 4+2.

الجدول 5.

الجدول 6.

ملاحظة: يتم حساب معدلات كتابة البيانات المتوسطة عن طريق قسمة البيانات المنقولة على المدة. تمثل هذه المعدلات أعباء عمليات النسخ الاحتياطي لعنقودة Ceph في هذه الوظائف.

الاستنتاجات

وفقًا لنتائج الاختبار، لديها أداء مماثل بين Ceph RBD و CephFS. هذا يتوافق مع تجربتنا فيما يتعلق بمعيار أداء RBD و CephFS. مقارنة خصائص CephFS و RBD ، لديهما مزاياهما وعيوبهما. إذا كنت بحاجة إلى نشر خوادم مستودع متعددة، يجب عليك إنشاء صورة RBD لكل خادم مستودع احتياطي حيث يمكنك تركيب Ceph RBD على مضيف واحد فقط. بالمقارنة مع CephFS، استخدام RBD أبسط حيث لا يحتاج إلى خوادم البيانات الوصفية. علينا تعيين حجم سعة RBD عند الإنشاء، لذا يجب عليك تغيير حجم السعة عندما تحتاج إلى مزيد من المساحة.

إذا كنت تستخدم CephFS كمستودع، فيجب عليك نشر خادم واحد على الأقل للبيانات الوصفية (MDS) في مجموعة Ceph. نحتاج أيضًا إلى خادم واحد احتياطي للبيانات الوصفية لضمان التوفرية العالية. بالمقارنة مع Ceph RBD، لا تحتاج إلى تحديد حصة لنظام الملفات. لذا، يمكنك التعامل مع CephFS كمجموعة تخزين غير محدودة.

في هذا العرض التوضيحي لحالة الاستخدام، يتم نسخ احتياطي لجهاز افتراضي واحد فقط في كل وظيفة نسخ احتياطي. ووفقًا لتقارير الاختبارات المذكورة أعلاه، نعلم أن معدل كتابة البيانات المتوسط ​​يتعلق بمعدل المعالجة وكفاءة تجزئة البيانات وضغطها. يؤدي وجود قرص مصدر أسرع إلى تقليل مدة وظيفة النسخ الاحتياطي ويؤدي إلى معدل معالجة أسرع. اعتمادًا على بنية البنية التحتية للمستخدمين، يمكن للمستخدمين نشر العديد من الوظائف المتزامنة لنسخ النسخ الاحتياطي لكائنات مختلفة في وقت واحد. يؤدي تخزين Ceph بشكل جيد جدًا في دعم الوظائف المتزامنة المتعددة.

يمكن أن يوفر مجموعة Ceph مكونة من 20 قرصًا صلبًا بواجهة OSD ومدعومة بـ 3 وحدات Ambedded Mars 400 ما يصل إلى 700 ميجابايت/ثانية من سرعة الكتابة المجتمعة لمجموعة الرمز المشفر 4+2. يتمتع استخدام عدة وظائف نسخ احتياطي حالية بفوائد تقليل مدة النسخ الاحتياطي الكلية. الأداء الأقصى لمجموعة Ceph يتناسب تقريبًا بشكل خطي مع إجمالي عدد أقراص القرص في المجموعة.

في هذه الحالة الاستخدام، لم نقم بإجراء اختبار باستخدام تخزين كائنات S3 كمستودع احتياطي. يمكن استخدام تخزين كائنات S3 كطبقة سعة في مستودع النسخ الاحتياطي المتطور لـ Veeam ومستودع الأرشيف المستهدف لنسخ النسخ الاحتياطي لـ NAS. يمكنك بسهولة إعداد بوابة RADOS وإنشاء مستخدمي تخزين الكائنات بسهولة باستخدام Ambedded UVS manager، واجهة المستخدم الرسومية لإدارة ceph.