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远程复制特性包括:LUN 同步远程复制、LUN 异步远程复制、FS 异步远程复制。
LUN 同步远程复制
技术原理:
同步远程复制,利用日志原理实现主、从 LUN 的数据一致性,首先当主站点的主 LUN 和远端复制站点的从 LUN 建立同步远程复制关系以后,会启动一个初始同步, 也就是将主 LUN 数据全量拷贝到从 LUN,初始同步完成后,主 LUN 收到生产主机写 请求,按照下面的流程进行 I/O 处理:
- 主站点接收生产主机写请求,记录这个 I/O 对应数据块的差异日志值为“有差 异”;
- 同时把写请求的数据写入主 LUN 和从 LUN,写从 LUN 时需要利用配置好的链路 将数据发送到远端复制站点;
- 判断写主 LUN 和写从 LUN 的执行结果,如果都成功,则将差异日志改为“无差 异”,否则保留“有差异”,在下一次启动同步时重新拷贝这一个数据块;
- 主 LUN 返回生产主机写请求完成。
技术效果:
同城的数据容灾备份:对于同步远程复制而言,每一个写请求都需要同时写到主站点 和远端复制站点以后才会返回生产主机写完成,在主站点和复制站点相距较远的情况 下,存储系统对前台应用程序的写延迟较高,不利于用户正常业务的运行。因此,同 步远程复制 HyperReplication/S 主要应用于主站点和复制站点相距较近的容灾场景, 如同城灾备。
LUN 异步远程复制
技术原理:
异步远程复制,与同步远程复制类似,当主站点的主 LUN 和远端复制站点的从 LUN 建立异步远程复制关系以后,也会启动一个初始同步,初始同步完成后,从 LUN 数据 状态变为已同步或一致,然后按照下面流程处理(见下图):
- 主 LUN 接收生产主机的写请求;
- 写请求数据写入主 LUN 后,立即响应主机写完成;
- 每当间隔一个同步周期(由用户设定,范围为 1-1440 分钟)以后,会自动启动 一个将主 LUN 数据增量同步到从 LUN 的同步过程(如果同步类型为手动,则需 要用户来触发同步)。在同步开始以前,先对主 LUN 和从 LUN 分别生成快照: 主 LUN 的快照可以保证同步过程中读取到的主 LUN 数据是具备一致性的;从 LUN 的快照用于备份从 LUN 在同步开始前的数据,避免同步过程发生异常导致 从 LUN 的数据不可用;
- 主 LUN 向从 LUN 同步数据时,读取主 LUN 快照的数据,复制到从 LUN。同步 数据完成后,分别取消主 LUN 和从 LUN 的快照,然后等待下一个同步的到来。
技术效果:
异地的数据容灾备份:对于异步远程复制而言,存储系统对前台应用程序的写延迟与 主站点和复制站点的距离无关,所以异步远程复制 HyperReplication/A 适用于长距 离或网络带宽有限情况下的容灾场景。
FS 异步远程复制
技术原理:
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基于对象层的复制 HyperReplication 文件系统异步远程复制采用基于对象层的方式进行数据复制。 文件系统的所有内容,比如文件、目录、文件属性,都是由对象构成。基于对象 层的复制直接将对象从主文件系统复制到从文件系统,不需要关心复杂的文件层 的信息,比如文件与目录间的依赖关系、各种文件操作,从而使复制变得更加简 单高效。
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基于 ROW 快照的周期性复制 HyperReplication 文件系统异步远程复制采用基于 ROW 快照的周期性的方式进 行数据复制。
− 周期性复制可以提高复制效率和带宽利用效率。在一个周期中,如果主机重 复写入相同地址的数据(比如对同一文件相同地址的重复修改),只需要将最 后一次写入的数据进行复制。
− 文件系统及其快照都是采用 ROW 方式处理数据写入,不管文件系统是否带 有快照,数据都是写入新分配的地址空间,创建快照后几乎不会带来性能影响。因此,文件系统异步远程复制对生产业务的性能影响也很小。
写入的数据在后台周期性地复制到从 FS。复制周期由用户设定,每个周期内数据 的变化会记录增量信息,增量信息记录数据变化的地址,不会记录数据内容。每次周期复制过程中,当增量数据没有传输完成时,从 FS 还不能构成完整的文件系 统,因此每次周期复制完成时,从FS形成数据一致性点后,会创建从 FS 的快 照,如果下一次周期复制过程中断(生产端发生故障、链路发生故障等原因),用户需要使用从 FS 时,文件系统异步远程复制可以将从 FS 回滚到上个周期完成 时的快照点,获得一致性数据。
- 主机下发写 I/O;
- 主机数据写入主 FS 即可返回;
- 每个同步周期开始时,文件系统异步远程复制创建主 FS(主文件系统)的快照;
- 根据上一周期复制完成到本周期开始这段时间内的增量信息,读取快照的数据复制到从 FS;
- 增量复制完成后,从 FS 的内容与主 FS 的快照内容相同,从 FS 形成数据一致性点。