Ceph RBD灾备方案对比

一、业内灾备方案

1. Snapshot

1.1 介绍

Cluster A & B仍然是独立的Ceph集群，通过RBD的snapshot机制，在Cluster A端，针对image定期通过rbd创建image的snap，

然后通过rbd export-diff, rbd import-diff命令来完成image备份到Cluster B。

1.2 原理

异步备份，基于RBD的snapshot机制

1.3 命令和步骤

把 Cluster A 的 pool rbd 下面 image testimage 异步备份到 Cluster B 的 pool rbd 下的相同image上；

在Cluster A/B上创建rbd/testimage
rbd create -p rbd --size 10240 testimage
在准备备份image前，暂停Cluster A端对testimage的IO操作，然后创建个snapshot
rbd snap create <snap-name>
导出Cluster A端的testimage数据，不指定from-snap
rbd export-diff <image-name> <path>
copy上一步中导出的文件到Cluster B，并导入数据到testimage
rbd import-diff <path> <image-name>

后续需周期性的暂停Cluster A端的testimage的IO，然后创建snapshot，通过 rbd export-diff <image-name> [--from-snap <snap-name>] <path>命令导出incremental diff，

之后把差异数据文件copy到Cluster B上，然后通过命令rbd import-diff <path> <image-name>导入。

【注】：也可不暂停Cluster A端的IO，直接take snapshot；这样并不会引起image的数据不一致，只是有可能会使rbd export-diff时导出的数据在take snapshot之后

1.4 优缺点

优点：

当前Ceph版本就支持rbd snapshot的功能
命令简介方便，通过定制执行脚本就能实现rbd块设备的跨区备份

缺点：

每次同步前都需要在源端take snapshot
持续的snapshots可能导致image的读写性能下降
还要考虑后续删除不用的snapshots
snapshot只能保证IO的一致性，并不能保证使用rbd块设备上的系统一致性；

【可以每次暂停image的IO，sync IO数据来保证rbd块设备上的系统一致性，但需要虚拟机支持qemu-guest-agent】

1.5 参考资料

https://ceph.com/dev-notes/incremental-snapshots-with-rbd/
https://www.rapide.nl/blog/item/ceph_-_rbd_replication.html
http://wiki.libvirt.org/page/Qemu_guest_agent
http://www.zphj1987.com/2016/06/22/rbd
http://ju.outofmemory.cn/entry/243899

2. CEPH BackUp

2.1 介绍

teralytics是一家国外的大数据公司，这个是他们开源的ceph的备份的工具。
这个软件基于python的实现，可以说作者的实现逻辑是很清晰的，并且提供了配置文件的方式，基本上是各个细节都考虑的比较到位，很容易上手，可以直接拿来使用，或者集成到自己的平台中去，是一个很好的软件

软件包含以下功能：

支持存储池和多image的只对
支持自定义备份目标路径
配置文件支持
支持备份窗口设置
支持压缩选项
支持增量和全量备份的配置

2.2 原理

异步备份，基于RBD的snapshot机制。

2.3 命令和步骤

2.3.1 全量备份配置

上面的配置文件已经写好了，直接执行备份命令就可以了

cephbackup
Starting backup for pool rbd
Full ceph backup
Images to backup:
 rbd/zp
Backup folder: /tmp/
Compression: True
Check mode: False
Taking full backup of images: zp
rbd image 'zp':
 size 40960 MB in 10240 objects
 order 22 (4096 kB objects)
 block_name_prefix: rbd_data.25496b8b4567
 format: 2
 features: layering
 flags: 
Exporting image zp to /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full
Compress mode activated
# rbd export rbd/zp /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full
Exporting image: 100% complete...done.
# tar Scvfz /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full.tar.gz /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full
tar: Removing leading `/' from member names

压缩的如果开了，正好文件也是稀疏文件的话，需要等很久，压缩的效果很好，dd生成的文件可以压缩到很小

检查备份生成的文件

ll /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full*
-rw-r--r-- 1 root root 42949672960 Jan 19 17:29 /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jan 19 17:29 /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full.tar.gz

2.3.2 全量备份的还原

rbd import /tmp/rbd/zp/zp_UTC20170119T092933.full zpbk

检查数据，没有问题

2.3.3 增量备份配置

写下增量配置的文件，修改下备份模式的选项

[rbd]
window size = 7
window unit = day
destination directory = /tmp/
images = zp
compress = yes
ceph config = /etc/ceph/ceph.conf
backup mode = incremental
check mode = no

执行多次进行增量备份以后是这样的

[root@lab8106 ~]#ll /tmp/rbd/zpbk/
total 146452
-rw-r--r-- 1 root root 42949672960 Jan 19 18:04 zpbk@UTC20170119T100339.full
-rw-r--r-- 1 root root 66150 Jan 19 18:05 zpbk@UTC20170119T100546.diff_from_UTC20170119T100339
-rw-r--r-- 1 root root 68 Jan 19 18:05 zpbk@UTC20170119T100550.diff_from_UTC20170119T100546
-rw-r--r-- 1 root root 68 Jan 19 18:06 zpbk@UTC20170119T100606.diff_from_UTC20170119T100550
-rw-r--r-- 1 root root 68 Jan 19 18:06 zpbk@UTC20170119T100638.diff_from_UTC20170119T100606

2.3.4 增量备份的还原

分成多个步骤进行

1、进行全量的恢复
# rbd import config@UTC20161130T170848.full dest_image
2、重新创建基础快照
# rbd snap create dest_image@UTC20161130T170848
3、还原增量的快照(多次执行)
# rbd import-diff config@UTC20161130T170929.diff_from_UTC20161130T170848 dest_image

本测试用例还原步骤就是

rbd import zpbk@UTC20170119T100339.full zpnew
rbd snap create zpnew@UTC20170119T100339
rbd import-diff zpbk@UTC20170119T100546.diff_from_UTC20170119T100339 zpnew
rbd import-diff zpbk@UTC20170119T100550.diff_from_UTC20170119T100546 zpnew
rbd import-diff zpbk@UTC20170119T100606.diff_from_UTC20170119T100550 zpnew
rbd import-diff zpbk@UTC20170119T100638.diff_from_UTC20170119T100606 zpnew

检查数据，没有问题

3. RBD Mirroring

3.1 介绍

Ceph新的rbd mirror功能支持配置两个Ceph Cluster之间的rbd同步

3.2 原理

利用Journal日志进行异步备份，Ceph自身带有的rbd mirror功能

3.3 命令和步骤

详见：rbd-mirror

3.4 优缺点