VMware ディザスタリカバリテクノロジーを使用して PaaS ディザスタリカバリプラットフォームを迅速に構築する方法は?

この記事の実際の操作は、VMware 仮想化プラットフォームに基づいています。ソフトウェア レベルでは、PaaS レイヤーの仮想マシン向けのリモート ディザスタ リカバリ ソリューションを誰もが実装できるようにする新しい技術アーキテクチャを提供します。 [著者] Chen Yong 氏は、IT 業界に 10 年以上従事しているベテランで、さまざまな UNIX および Linux システム (AIX / Solaris / HP-UNIX / Tru64 Unix) に精通しており、関連する専門資格を複数取得しており、大手インターネット上場企業に勤務しています。現在は主にスマートシティビジネスクラウドプラットフォームアーキテクチャの構築、プロジェクト管理、チーム技術サポートを担当しています。

1. はじめに

仮想化技術がますます普及するにつれて、ますます多くの重要なビジネス システムが仮想化プラットフォーム上で実行されるようになりました。生産コンピュータ室で地震、火災、洪水、停電などの災害が発生した場合、業務システムを短時間で迅速に復旧するにはどうすればよいでしょうか。

比較的高価なストレージ レプリケーション テクノロジを使用するだけでなく、少ない予算投資で、または無料で、ビジネス システムのオフサイトの災害復旧とバックアップを実現できるソリューションはありますか?

異なるユニットの仮想化プラットフォーム間で業務仮想マシンの相互バックアップを低コストで実現する方法はありますか?

導入が簡単で、管理しやすく、保守が便利な仮想化されたオフサイト災害復旧ソリューションはありますか?

答え: 「はい!!!」

次の記事では、VMware vSphere Replication テクノロジーの紹介に焦点を当てます。実践的な操作を通じて、VMware 仮想化プラットフォームのオフサイト災害復旧プラットフォームを迅速に構築し、オフサイトの業務バックアップを実現する方法を学習します。

2. VMware 災害復旧テクノロジーの実装

1. VMware vSphere レプリケーションの概要

VMware vSphere Replication は、ハイパーバイザーベースの仮想マシンのレプリケーションおよびリカバリ機能を提供する VMware vCenter Server の拡張機能です。 vSphere Replication は、ストレージベースのレプリケーションの代替手段です。次のサイト間で仮想マシンを複製することにより、部分的または完全なサイト障害から仮想マシンを保護します。

• ソースサイトからターゲットサイトへ
• サイト内の1つのクラスターから別のクラスターへ
• 複数のソースサイトから共有リモートターゲットサイトへ

vSphere Replication には、ストレージベースのレプリケーションと比較していくつかの利点があります。

• 仮想マシンあたりのデータ保護コストが低い。
• レプリケーション ソリューションにより、ソース サイトとターゲット サイトの両方でストレージ ベンダーを柔軟に選択できます。
• レプリケーションあたりの全体的なコストは低くなります。

vSphere Replication は、vCenter Server Appliance または標準の vCenter Server インストールで使用できます。 1 つのサイトに vCenter Server Appliance をインストールし、他のサイトで標準の vCenter Server インストールを実行できます。 vSphere Replication を使用すると、仮想マシンをソース データ センターからターゲット サイトに迅速かつ効率的に複製できます。

負荷分散のニーズを満たすために、追加の vSphere Replication サーバーを展開できます。レプリケーション インフラストラクチャをセットアップした後、さまざまな復旧ポイント目標 (RPO) でレプリケートする仮想マシンを選択できます。複数のポイントインタイム保持ポリシーを有効にして、レプリケートされた仮想マシンの複数のインスタンスを保存できます。リカバリ後、保持されたインスタンスは、リカバリされた仮想マシンのスナップショットとして使用できます。

vSphere Replication は特定の vSphere ライセンス エディションの機能であるため、個別のライセンスはありません。

• vSphere エッセンシャル プラス
• vSphere 標準
• vSphere エンタープライズ
• vSphere エンタープライズ プラス

正規の vSphere ライセンスをお持ちの場合は、vSphere Replication を無料で使用でき、複製できる仮想マシンの数に制限はありません。

2. VMware vSphere Replication の仕組み

vSphere Replication を使用すると、ソース サイトからターゲット サイトへの仮想マシンのレプリケーションを構成し、レプリケーション ステータスを監視および管理し、ターゲット サイトで仮想マシンをリカバリできます。仮想マシンをレプリケーション用に構成すると、vSphere Replication エージェントは仮想マシンのディスク内の変更されたブロックをソース サイトからターゲット サイトに送信します。変更されたブロックは仮想マシンのコピーに適用されます。このプロセスはストレージ層とは独立しています。 vSphere Replication は、ソース仮想マシンとそのレプリカの初期完全同期を実行します。レプリケーション シードを使用すると、初期の完全同期中にデータ転送によって生成されるネットワーク トラフィックを削減できます。

レプリケーションを構成するときに、復旧ポイント目標 (RPO) を設定し、複数のポイントインタイム (MPIT) インスタンスを保持できます。管理者は、レプリケーションのステータスを監視および管理できます。送信および受信のレプリケーション、ローカルおよびリモート サイトのステータス、レプリケーションの問題、警告およびエラーに関する情報を表示できます。仮想マシンを手動でリカバリすると、vSphere Replication はレプリカ ディスクに接続されている仮想マシンのレプリカを作成しますが、ポート グループに仮想 NIC は接続されません。レプリカ仮想マシンの復旧とステータスを表示し、ネットワークに接続できます。仮想マシンは、別の時点 (最後の既知の一貫性のある状態など) に復元できます。 vSphere Replication は、保持されたインスタンスを通常の仮想マシン スナップショットとして提示し、仮想マシンをそのスナップショットに戻すことができます。

仮想マシンは 2 つのサイト間で複製できます。 vSphere Replication はソース サイトとターゲット サイトの両方にインストールされます。各 vCenter Server にデプロイできる vSphere Replication アプライアンスは 1 つだけです。追加の vSphere Replication サーバーをデプロイして、2 つのサイト間でレプリケートすることができます。

3. VMware vSphere Replication の帯域幅要件

レプリケーションを構成する前に、仮想マシンを効率的にレプリケートするために、vSphere Replication のストレージとネットワーク帯域幅の要件を決定する必要があります。 vSphere Replication を使用すると、ストレージとネットワーク帯域幅の要件が増加します。 vSphere Replication が効果的なレプリケーションを実行するために必要なネットワーク帯域幅の量を決定する際には、次の要因が影響します。

1) ネットワークベースのストレージ

すべてのストレージがネットワークベースの場合、ホストとストレージ間のデータ操作にもネットワークが使用されるため、ネットワーク帯域幅の要件が増加します。展開を計画するときは、次のトラフィック レベルに留意してください。

• レプリケートされた仮想マシンを実行しているホストと vSphere Replication サーバー間で転送されます。
• vSphere Replication サーバーと、レプリケーション ターゲット データストアにアクセスできるホスト間で転送されます。
• ホストとストレージ間の転送。
• スナップショット中に、REDO ログがストレージとホスト間で転送されます。

リストされているトラフィック クラスとネットワークを共有する単一の vCenter Server インスタンス内で仮想マシンを複製する場合は、ネットワークベースのストレージを考慮する必要があります。 2 つのサイトがあり、各サイトに vCenter Server インスタンスがある場合は、2 つのサイト間のリンク速度が最も重要になります。これは、2 つのサイト間のトラフィックのレプリケーションが遅くなるためです。

2) データ変更率とリカバリポイント目標

データの変更率は、復旧ポイント目標 (RPO) によって影響を受けます。各レプリケーションのデータ転送サイズを見積もるには、特定の RPO で各仮想マシンで変更されるブロックの数を評価する必要があります。この RPO 期間中のデータ変更率により、vSphere Replication によって転送されるブロックの合計数がわかります。この数は一日を通して変化する可能性があり、さまざまな時間に vSphere Replication が生成するトラフィックの量が変わります。 vSphere Replication は、RPO に従ってブロックの転送をスケジュールします。 RPO を 1 時間に設定すると、vSphere Replication は RPO を満たすためにその 1 時間以内に変更されたすべてのブロックを転送します。 vSphere Replication が転送するブロックのバンドルを作成すると、vSphere Replication は現在の状態でブロックを 1 回だけ転送します。 vSphere Replication は、対応する RPO 期間内にブロックが変更されたことのみを記録し、変更された回数は記録しません。 1 日あたりの平均データ変更率は、vSphere Replication が転送するデータの量やデータが転送される頻度の概算を示します。 RPO を変更すると、vSphere Replication は新しい RPO を満たすために、レプリケーションごとに転送するデータの量を増やしたり減らしたりします。

3) リンク速度

平均 4GB のバンドルを 1 時間以内に転送する必要がある場合は、リンク速度をチェックして、RPO 要件を満たせるかどうかを確認する必要があります。リンクが 10Mb の場合、理想的には、オーバーヘッドがほとんどない完全専用リンクを介して 4GB バンドルを転送するのに約 1 時間かかります。 RPO 要件が満たされると、10Mb WAN 接続は飽和状態になります。再送信、共有トラフィック、データ変更率の過度なバーストなどのオーバーヘッドや制限要因がない理想的な状況でも、接続は飽和状態になります。トラフィックの複製に使用できるのはリンクの約 70% のみであると想定できます。つまり、10Mb リンクでは、利用可能なリンク速度は 1 時間あたり約 3GB になります。 100Mb リンクでは、達成可能なリンク速度は 1 時間あたり約 30GB です。

3. VMware ディザスタリカバリの実践的な運用

環境説明:

• 本番環境 vSphere バージョン: ESXi 6.0
• 本番環境 VC バージョン: VMware vCenter 6.7 U2
• 本番環境 VR: VMware vSphere Replication 8.1.0
• 災害復旧環境 vSphere バージョン: ESXi 6.0
• 災害復旧環境の VC バージョン: VMware vCenter 6.7 U2
• 災害復旧環境 VR バージョン: VMware vSphere Replication 8.1.0

1. vSphere Replicationのインストール

1) OVAをインポートしてインストールする

2) OVFテンプレートをデプロイする

3) ストレージ、ネットワークを選択し、パスワードを設定します

4) vServiceにバインドする

5) インストール完了

2. vSphere レプリケーション構成

1) 設定のためにWEB経由でhttps://ip:5480ポートにアクセスします

2) VCとの統合を設定し、VCログインアカウント情報を入力します。

3) VRサービスの起動の通常の状態は実行中です

4) 同様に、別の災害復旧サイトで VR をインストールして構成する場合も、同じ手順が必要です。

3. vSphere レプリケーション

これまでのインストールと設定の後、エキサイティングな瞬間が到来しました。それでは実際に仮想マシンのリモートディザスタリカバリの操作を行ってみましょう！

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1) まず、VCにログインします

2) メニュー -> サイトリカバリ

3) サイトペアを作成します。つまり、本番サイトと災害復旧サイトをペアにします。

4) サイトのPSCホスト情報を入力します

5) デフォルトの次のステップ

6) 2つのサイトがペアになっている

7) 制作側で、ペアサイトを開く

8) 指示に従って災害復旧サイトにログインします。

9) コピー-新規を選択

10) コピーする仮想マシンを選択します

10) ターゲットサイトを選択します。デフォルトのままで大丈夫です。

11) ストレージディスクを選択する

12) レプリケーションRPOを設定し、ニーズに応じて戦略を設定します。

13) レプリケーション関係の設定を完了する

14) レプリケーション同期を開始します。注意: 同期中は、運用側で複製された仮想マシンの電源をオンにする必要があります。

15) レプリケーションが完了したら、災害復旧サイトにログインし、レプリケーション-リバースレプリケーションを選択します。

16) レプリケーション関係を確立した仮想マシンを選択し、ローカル登録リカバリを実行します。

17) リストアする場合は、仮想マシンの電源オンをキャンセルします。 (2 つのサイト ネットワークの接続に NSX Vxlan を使用すると、ディザスタ リカバリ サイトの仮想マシンの MAC アドレスと IP 情報が本番サイトと同じになり、競合が発生します。)

18) 対応するリカバリサイトのリソースを選択する

19) 完了、仮想マシンを復元する

20) 復旧が完了すると、復旧した仮想マシンを災害復旧サイトで確認でき、ネットワークを調整して迅速に業務を復旧できます。

21) 条件を満たすお客様の場合、VMware NSX VXlan テクノロジーを使用して 2 つのサイト ネットワークを接続できます。必要なのは、運用サイトで仮想マシンをシャットダウンし、災害復旧サイトで仮想マシンに対応する VXlan ネットワーク ポート グループを選択することだけです。仮想マシンの起動後、ネットワーク IP アドレスは変更されないため、真のリモート業務運用が実現します。

4. VMware 災害復旧の概要

1. VMware vSphere Replication は、低コストで高い信頼性を備えた仮想マシンのリモート災害復旧データ保護を実現し、ビジネス ニーズに応じて RPO 同期戦略をカスタマイズします。

2. VMware vSphere Replication が 2 つのサイト間で仮想マシンを複製する場合、仮想マシンを効率的に複製するには、vSphere Replication のストレージ タイプとネットワーク帯域幅を十分に考慮する必要があります。