目前FalconStor主要的儲存虛擬化產品Network Storage Server(NSS),全系列都能支援VMware SRM的運作,搭配FalconStor的Storage Replication Adapter(SRA) v 1.0軟體,即能透過NSS的遠端複製功能,在遠端站點間建立建立磁碟鏡像,為VMware SRM的自動化災難備援操作提供底層支援。

NSS是以FalconStor IPStor儲存虛擬化軟體為基礎的閘道器,藉由IPStor可將內建或介接磁碟陣列的磁碟空間構成虛擬磁碟,並透過光纖通道或iSCSI等傳輸通道,掛載給前端主機使用。

除了供給儲存空間外,複製也是NSS基本服務之一。NSS的複製功能分為鏡像(Mirroring)與複製(Replication)兩大類,在這兩類底下又分別有數種模式可供選擇。

以閘道器架構使建置更具彈性

多數提供儲存端遠端複製功能的儲存設備,都只能為由同類系統控制的磁碟機建立起鏡像關係,由此帶來的限制便是,用戶必須為主要站點與備援站點購置一模一樣(同廠商/同系列)的儲存設備。除了採購彈性受限外,也無法依照主要站點與備援站點間作業負擔的差異,分別購置不同等級的儲存設備,因此也相當不經濟。

而儲存虛擬化正是解決這個問題的解答,在虛擬層的介接下,前端應用伺服器不會直接接觸儲存設備實體,所以只要把資料同步或複製的機制架構在虛擬層上,就能在兩套不同廠牌、型號的儲存裝置間建立遠端複製關係。

複製模式選擇多

NSS的鏡像模式分為同步鏡像、非同步鏡像兩種模式,可在同一個NSS閘道器下的磁碟區之間,或兩臺NSS閘道器所控制的磁碟區之間,建立起鏡像關係。

複製模式則是以快照為基礎,依執行頻率又分為連續資料複製(Continuous Data Replication,CDR)與週期差異(Periodic/Delta)複製兩種模式。

雖然兩種鏡像與兩種複製模式,都能實現將資料跨廣域網路傳輸到遠端的目的,但考量到頻寬需求與實用性,原廠選擇利用兩種遠端複製來為VMware SRM架構提供支援。

週期差異複製

週期複製顧名思義即是依照使用者預設的排程啟動複製作業,系統會先為主要站點,磁碟區建立一塊用作索引的UMAP區域,映射整個磁碟區的區塊位置,同時建立存放快照資料的快照區。

每當到達預設排程時,系統便會為主站來源磁碟在快照區中建立一個暫存的快照,並配合UMAP中的索引,將這份快照構成一個暫存TimeView磁碟區,然後將資料從TimeView磁碟區傳送到備援站點即可。傳輸完畢後來源端的快照與TimeView便會刪除。

由於UMAP會紀錄每一次到達排程時點執行快照時的區塊異動,因此每次排程都只需傳輸兩次排程間產生的異動區塊即可。

觸發排程的方式有三種,一為按設定的時間點自動啟動;二為設定一個寫入資料量的「水位值(Watermark)」,當寫入的資料量到達一定容量後,再啟動傳輸作業;三為透過系統控制臺在任意時間點以手動方式啟動。

在來源端啟動快照的同時,備援站端也會產生一份快照,作為複本磁碟的保護,隨著排程的持續進行,備援站端將會累積多個時間點的快照,使用者可設定保留或刪除這些快照。

在週期複製模式下可啟用FalconStor的Microscan功能。此時系統是以512bytes為單位來追蹤磁碟區的異動,因此傳輸差異資料時占用的頻寬更小。其餘廠商則是以4KB、16KB或32KB為處理單位,即使前端主機實際上只寫入512bytes,系統傳輸差異資料時仍須以4~32KB為單位,無形之中會占用許多額外的頻寬。

連續資料複製

連續資料複製模式(CDR)是一種基於快照的非同步複製,當使用者在主站的NSS上建立一個複製磁碟區時,系統同樣會替這個磁碟區建立一塊用作索引的UMAP區域,同時還會建立另一個CDR快取區(CDR Cache)。

每當前端主機對主站磁碟區寫入新資料時,除了UMAP區會紀錄這筆異動外,系統也會同時將資料區塊寫進CDR快取區,然後再將資料區塊送到備援站點。確認備援站點已寫入這筆新資料後,主站CDR快取區與UMAP區將會清除掉這筆資料。

反過來說,只要備援端沒有確實接收到資料,那主站CDR快取區也不會清掉那筆資料。因此若傳輸發生中斷後,當連線恢復時,系統只需傳輸尚留在CDR快取區的資料即可。

但要注意的是,CDR快取區的大小在設定後便無法更改(預設為256MB或複製磁碟區5%容量),必須在一開始便配置足夠的容量。另外在CDR模式下亦沒有Microscan功能。

為確保複本資料的一致性,CDR除了透過快取區連續傳送異動資料外,還會搭配安裝在主機上的代理程式,依預設排程定期產生快照,然後按週期/差異複製的方式,經TimeView傳輸到備援站,代理程式會通知應用程式清空記憶體資料寫入磁碟,故能確保每隔一段時間便能得到一份確定可用的複本。

若因網路壅塞導致CDR快取區被寫入資料佔滿時,系統會自動終止CDR模式的運作,轉入週期複製模式。而對一組設定好複製模式的磁碟,也可在必要時於這兩種傳輸模式間轉換,更特別的是可允許同時混用這兩種模式,依時段與頻寬互相切換。

 

 FalconStor NSS的連續資料複製(CDR)模式 

NSS的兩種遠端複製模式,都是間接傳輸線上來源磁碟的資料,其中排程差異複製是透過臨時產生的快照再構成TimeView磁碟區的中介;而CDR模式則是透過獨立的CDR快取區中介。

 

 產品資訊 

FalconStor Network Storage Server(NSS)

● 原廠:(02)8866-2285

● 網址:www.falconstor.com.tw

 

【相關報導請參考「虛擬環境自動化災難備援解決方案採購大特輯」】


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