Veeam النسخ الاحتياطي واختبار تحميل النسخ المتماثل

في ربيع عام 2018 ، أطلقت Selectel خدمة نسخ احتياطي لـ VMware Cloud من خلال Veeam® Backup & Replication ™ (المشار إليها فيما يلي بـ VBR). لقد تعاملنا مع المشروع بدقة ، وخططنا ونفذنا قائمة الأعمال التالية:

• استكشاف وثائق المنتج Veeam وأفضل الممارسات
• تصميم بنية VBR على مستوى مزود الخدمة
• نشر VBR البنية التحتية
• اختبار الحل ، وتحديد الإعدادات الأمثل وأنماط التشغيل
• إطلاق الحل في العملية الصناعية (التجارية)

كما اتضح - ليس عبثا. الخدمة مستقرة ، ويمكن للعملاء إجراء نسخ احتياطي لأجهزةهم الافتراضية ، ولدينا خبرة معينة نريد مشاركتها.

في هذه المقالة ، نريد التحدث عن نتائج اختبار تحميل VBR لأوضاعي التشغيل الوكيل الأكثر شيوعًا للنسخ الاحتياطي ، مع مراعاة التباين في عدد المهام المتوازية.

هنا يمكنك أن ترى:

• وصف للبنية التحتية لإنتاج Selectel المستخدمة للاختبار
• ميزات وكيل النسخ الاحتياطي (وكيل النسخ الاحتياطي) في أوضاع النقل المختلفة
• وصف برنامج الاختبار وإعدادات مكونات VBR لتنفيذه
• المؤشرات الكمية ومقارنتها واستنتاجاتها

اختبار تكوين البنية التحتية

مصدر البنية التحتية

كمنصة لاختبار أداء VBR ، تم صنع واحدة من مجموعات الإنتاج الخاصة بالسحابة العامة المستندة إلى VMware .

• تكوين الأجهزة للمضيفين في هذه الكتلة:
• معالجات Intel® Xeon® الذهبية 6140
• Intel® DC NVMe P4600 و P3520
• 4 منافذ 10 جيجابت لكل مضيف

تعتمد الكتلة على الحلول التالية:

• شبكة فعلية - مصنع Ethernet على محولات Brocade VDX ، بنية أوراق الشجر (منافذ 10 جيجابت - مضيفون متصلون ، وصلات 40 جيجابت إيثرنت إلى محور)
• بيئة المحاكاة الافتراضية - VMware vSphere® 6.5
• VM Storage - VMware vSAN ™ 6.6 (All-Flash vSAN Cluster)
• الشبكة الافتراضية - VMware NSX® 6.4

أداء منصة الاختبار أكثر من كاف وليس موضع شك. بالطبع ، بالنسبة للأداء الفائق السرعة ، يجب تهيئة كل هذا بشكل صحيح ، ولكن نظرًا لأن هذا هو الإنتاج ، مع العملاء النابضين بالرضا والرضا ، يمكنك التأكد من أن كل شيء على ما يرام في هذا الصدد.

جنبا إلى جنب مع سحابة VMware ، أطلقت Selectel خدمة للنسخ الاحتياطي على منصة VBR. يتلقى العملاء بوابة ويب الخدمة الذاتية حيث يمكنهم النسخ الاحتياطي واستعادة vApps و VMs من VDC (مركز البيانات الظاهري).

يمكن للعملاء الوصول إلى هذا المدخل (بوابة الخدمة الذاتية Veeam® Enterprise Manager) مع نفس الحقوق مثل vCloud Director® (vCD). هذا ممكن بسبب تكامل Veeam® Backup Enterprise Manager (EM) و vCD ، بينما يكون كل عميل ، عند الاتصال بـ EM ، مقيدًا بموارد VDC الخاصة به ، فلن يرى VMs أخرى.

لا يحتاج العميل إلى نشر VBR والبنية التحتية الاحتياطية المقترنة به ، والتي تتضمن تكاليف الحوسبة وموارد الشبكة والتخزين وتراخيص Veeam و MS والإدارة. انها طويلة ومكلفة ومعقدة. توفر Selectel القدرات الأساسية لـ VBR كخدمة BaaS (خدمة النسخ الاحتياطي كخدمة): بشكل فوري وبسيط ومريح واقتصادي.

لتوفير هذه الخدمة ، قامت Selectel بنشر بنية تحتية لموفر VBR تغطي جميع مجموعات vSphere و VDC لعملاء VMware cloud ، بما في ذلك نظام المجموعة الذي أجري فيه هذا الاختبار. وبالتالي ، ستتيح لنا نتائج الاختبار الحكم على السرعة القصوى التي يمكن للعملاء من خلالها النسخ الاحتياطي لـ VMs.

اختبار VMs

لاختبار أداء النسخ الاحتياطي ، تم نشر 6 أجهزة VM متطابقة في مجموعة vSphere في التكوين التالي:

• نظام التشغيل ويندوز سيرفر 2016 ، 2 وحدة المعالجة المركزية ، ذاكرة الوصول العشوائي 4GB
• 200GB vDisk

القرص ممتلئ تقريبًا - 193 جيجابايت. بالإضافة إلى ملفات نظام التشغيل ، تم إنشاء مجلد به توزيعات من مختلف أنظمة التشغيل و DBMS بسعة 60 جيجابايت (بيانات فريدة). على نفس محرك الأقراص ، تم إنشاء 3 نسخ من هذا المجلد - ما مجموعه 180 جيجابايت من البيانات غير النظام.

لم يتم تثبيت أي تطبيقات على هذه الأجهزة الافتراضية ، فقط نظام التشغيل "النظيف" والبيانات "الباردة". لم يبدأ التحميل ، أو الحساب ، أو الشبكة. لهذا الاختبار ، وهذا لم يكن مطلوبا.

يتم تمكين DRS في نظام vSphere ، لذلك يتم توزيع اختبار VMs تلقائيًا عبر مضيفي VMware ESXi ™ لموازنة التحميل.

وكيل النسخ الاحتياطي

يتم نشر VM مع وكيل النسخ الاحتياطي مباشرة في كتلة vSphere الموضحة أعلاه (البنية التحتية المصدر ، المشار إليها فيما بعد باسم كتلة vSphere) ، وهذا شرط ضروري للاختبار في وضع Virtual Appliance.

تكوين VM:

• 8 vCPU
• ذاكرة الوصول العشوائي 8GB
• 40GB vDisk
• 10GbE vNIC vmxnet3
• نظام التشغيل ويندوز سيرفر 2016

يتم تعيين المعلمة "المهام المتزامنة القصوى" لبروكسي النسخ الاحتياطي على مستوى VBR إلى 6. وهذا يعني أن وكيل النسخ الاحتياطي يمكنه في وقت واحد (بشكل متوازٍ) معالجة 6 مهام نسخ احتياطي. مهمة واحدة هي نسخة احتياطية من قرص VM الظاهري واحد.

مستودع النسخ الاحتياطي

يعمل الخادم الفعلي الذي يعمل كمستودع نسخ احتياطي لـ VBR كواجهة أمامية لتخزين النسخ الاحتياطي. تكوين الخادم:

• وحدة المعالجة المركزية E5-1650v3
• ذاكرة الوصول العشوائي 32 جيجابايت
• 2 10GBE الموانئ

الخلفية التخزين - CephFS العنقودية مع ذاكرة التخزين المؤقت NVMe.

يتصل مستودع النسخ الاحتياطي وعقد Ceph عبر شبكة بسرعة 10 جيجابت ، كل منها متصل بالمفاتيح بواسطة منفذين.

وصف تفصيلي لتكوين الكتلة Ceph خارج نطاق هذه المقالة. لاحظ أنه من أجل الموثوقية والتسامح مع الخطأ ، يتم تخزين البيانات الموجودة في ثلاث نسخ. أظهرت نتائج الاختبار أن أداء المجموعة غير مرضٍ وتم وضعه بهامش ، حيث لم يكن تخزين النسخ الاحتياطي يمثل عنق الزجاجة.

يتم تعيين المعلمة "الحد من المهام المتزامنة الحد الأقصى" لمستودع النسخ الاحتياطي على مستوى VBR إلى 6. وهذا يعني أن مستودع النسخ الاحتياطي سيكون قادراً على معالجة (حتى 6) مهام النسخ الاحتياطي في وقت واحد.

شبكة النسخ الاحتياطي

تقتصر الشبكة الفعلية للبنية التحتية الموضحة أعلاه على نطاق ترددي يبلغ 10 جيجابت / ثانية ، ويتم استخدام المحولات ومنافذ 10 جيجابت في كل مكان. هذا صحيح ، ليس فقط لـ vSAN ، ولكن أيضًا لواجهات إدارة مضيفي ESXi.

لاستضافة وكيل نسخ احتياطي على مستوى VMware NSX ، تم إنشاء شبكة فرعية مخصصة بمفتاحها المنطقي الخاص. من أجل اتصاله بالفيزياء والتوجيه ، تم نشر NSX edge ، وهو حجم X كبير.

بالنظر إلى المستقبل ، وفقًا لنتائج الاختبار ، من الواضح أن الشبكة يمكنها تحمل حمولة تصل إلى 8 جيجابت / ثانية. هذا هو عرض النطاق الترددي قوي جدا ، وهو ما يكفي في هذه المرحلة ، إذا لزم الأمر ، يمكن زيادتها.

مخطط تفاعل المكون

يتم نشر وكلاء النسخ الاحتياطي واختبار VMs داخل نفس مجموعة VMware vSAN. بعد بدء مهمة النسخ الاحتياطي (مهمة النسخ الاحتياطي) ، اعتمادًا على وضع النقل المحدد ، والذي تتم مناقشة ميزاته أدناه ، وكيل نسخ احتياطي:

• استرداد البيانات من VMs احتياطية عبر vSAN (HotAdd) أو شبكة التحكم (NBD)
• ينقل البيانات التي تمت معالجتها إلى مستودع النسخ الاحتياطي على الشبكة الفرعية المخصصة لهذا الغرض

وسائط نقل وكيل النسخ الاحتياطي

يعد "وكيل النسخ الاحتياطي" أحد مكونات البنية الأساسية لـ VBR التي تقوم مباشرة بمعالجة مهمة النسخ الاحتياطي. يقوم باستخراج البيانات من VM ، ويعالجها (يضغط ، ينسخ ، يشفّر) ويرسلها إلى المستودع ، حيث يتم حفظها في ملفات النسخ الاحتياطي.

يسمح لك وكيل النسخ الاحتياطي بالعمل في ثلاثة أوضاع نقل:

• وصول التخزين المباشر
• الأجهزة الافتراضية
• الشبكة

تستخدم السحابة المستندة إلى VMware Selectel vSAN كتخزين ، في هذا التكوين ، لا يتم دعم الوصول إلى التخزين المباشر ، وبالتالي لا يتم اعتبار هذا الوضع ولم يتم اختباره. يعمل الوضعان المتبقيان بشكل رائع على كل من مجموعات vSphere لدينا ، دعونا نتناولها بمزيد من التفاصيل.

وضع الجهاز الظاهري (HotAdd)

الجهاز الظاهري هو الوضع الموصى به عند نشر بروكسيات النسخ الاحتياطي على شكل VMs. يجب أن يتمتع مضيفو ESXi الذين يتم نشر بروكسيات النسخ الاحتياطي لهم بإمكانية الوصول إلى كافة مخزن البيانات الخاص بمجموعة vSphere التي تخزن VMs الاحتياطية. جوهر الوضع هو أن الوكيل يحمّل أقراص النسخة الاحتياطية من VM (VMware SCSI HotAdd) ويأخذ البيانات منها كما لو كانت خاصة به. يحدث استخراج البيانات مع Datastore عبر شبكة تخزين.

في حالتنا ، يجب أن يكون موقع وكيل النسخ الاحتياطي على أحد مضيفي ESXi من نظام vSAN ، والذي نقوم بعمل نسخة احتياطية منه. استخراج البيانات يحدث عبر vSAN. وبالتالي ، للعمل في وضع الأجهزة الافتراضية ، يجب نشر وكيل نسخ احتياطي واحد على الأقل في كل مجموعة من شبكات vSAN. قم بتوسيع زوج من بروكسيات النسخ الاحتياطي (على سبيل المثال ، في مجموعة إدارة) وسوف تفشل النسخ الاحتياطي لجميع مجموعات vSAN معهم.

الايجابيات	سلبيات
بسرعة ، كقاعدة عامة ، أسرع بكثير من NBD ، وخاصة في حالة النسخ الاحتياطي الكامل أو الزيادات الكبيرة. فقط الوصول المباشر للتخزين يمكن أن يكون أقل سرعة.	قد تستغرق عملية تشغيل الأقراص (HotAdd) إلى الخادم الوكيل ما يصل إلى دقيقتين لكل قرص. مع النسخ الاحتياطية الإضافية لأجزاء صغيرة من البيانات ، يمكن أن يكون NBD أسرع.
يتخلص من شبكة التخزين. لا يتم تحميل واجهة الإدارة وبرنامج Hypervisor.	يستهلك الوكيل VM جزءًا من موارد المضيف. في بعض الأحيان قد تكون هناك مشاكل في إزالة اللقطات.

وضع الشبكة (NBD)

إنه الوضع الأبسط والأكثر عالمية ، وهو مناسب لكل من وكلاء النسخ الاحتياطي الفعلي والظاهري. لا يتم استخراج البيانات ، على عكس الوضعين السابقين ، عبر شبكة التخزين. يأخذ وكيل النسخ الاحتياطي بيانات VM عن طريق الاتصال بواجهة إدارة مضيفي ESXi التي يقومون بتشغيلها.

هذا النهج لديه عيوب التالية:

• في كثير من الأحيان لا يتم تعليق واجهات إدارة ESXi على أسرع الروابط ، كقاعدة عامة ، هذا 1 جيجابت
• حتى إذا كانت واجهة الإدارة تحتوي على منافذ بسرعة 10 جيجابت ، فلن تتخلى ESXi عن وكيل نطاق الوكيل بالكامل - إنها تحد بشكل مصطنع وتخصص جزءًا فقط من عرض نطاق الواجهة للنسخ الاحتياطية

الايجابيات	سلبيات
بسيطة وتنوعا. يمكن أن يكون الوكلاء بدنيًا وظاهريًا	كقاعدة عامة ، هو أبطأ بكثير من HotAdd ، وخاصة على وحدات تخزين النسخ الاحتياطي الكبيرة وعدد صغير من المهام المتوازية.
بداية سريعة ، لا تأخير على محركات الأقراص المتصاعدة. لا مشكلة مع لقطات.	ينشئ تحميلًا (صغيرًا) على واجهة الإدارة وبرنامج Hypervisor.

في الوقت نفسه ، تزعم العديد من المصادر أن NBD بطيء جدًا عند 1 جيجابت ، ولكن في 10 جيجابت يمكن أن يكون سريعًا جدًا. بالتأكيد سوف نتحقق من هذا.

برنامج الاختبار

على البنية الأساسية الموضحة أعلاه ، من الضروري إجراء نسخ احتياطي لاختبار أجهزة VM وتسجيل المؤشرات التالية:

• تحميل وحدة المعالجة المركزية ، ٪
• استهلاك ذاكرة الوصول العشوائي ، جيجابايت
• تحميل الشبكة ، جيجابت في الثانية
• أداء النسخ الاحتياطي ، ميغابايت / ثانية
• وقت النسخ الاحتياطي ، مم: ss

يجب أن تكون المؤشرات ثابتة للنسخ الاحتياطي لاختبار VM واحد وللنسخ الاحتياطي المتوازي لـ VMs اثنين وأربعة وستة.

يجب تسجيل المؤشرات في أوضاع تشغيل الوكيل للنسخ الاحتياطي للجهاز الظاهري والشبكة. في كل مرة يجب إجراء نسخة احتياطية كاملة ، لا الزيادات.

وبالتالي ، من الضروري إنشاء 4 وظائف احتياطية:

• لاختبار واحد VM
• لاثنين من اختبار VMs
• لمدة أربعة اختبار VMs
• لمدة ستة اختبار VMs

كجزء من الاختبار ، من الضروري:

1. تشغيل بالتتابع جميع المهام في وضع واحد
2. حذف النسخ الاحتياطية التي تم إنشاؤها بحيث لا توجد زيادات
3. كرر يعمل في الوضع الثاني ، في كل مرة تحديد المؤشرات

في إعدادات كل مهمة ، يجب عليك تحديد وكيل نسخ احتياطي يدويًا تم إعداده للاختبار ، لأنه ليس الوحيد في بنية VBR العامة ، ويتم تحديد الوكيل تلقائيًا بشكل افتراضي.

يتم أيضًا تحديد وضع وكيل النسخ الاحتياطي الافتراضي تلقائيًا. لذلك ، في إعدادات الوكيل الاحتياطية ، قبل كل تشغيل ، قم بتعيين وضع النقل المطلوب يدويًا.

المؤشر الأكثر إثارة للاهتمام هو متوسط ​​السرعة أو أداء النسخ الاحتياطي. يمكن أن ينظر إليه في نتائج المهمة في وحدة VBR. وسوف تظهر أيضا وقت التشغيل الاحتياطي.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى تقييم الحمل على وكيل النسخ الاحتياطي في كل اختبار. يمكن مراقبة ازدحام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والشبكة باستخدام أدوات نظام التشغيل الضيف (Windows 2016) وعلى مستوى VMware.

بالنسبة لمستودع الخادم الوكيل للنسخ الاحتياطي والنسخ الاحتياطي ، يتم تعيين المعلمة الخاصة بالعدد الأقصى للمهام المتزامنة على 6. وهذا يعني أنه أثناء الاختبار ، ستتم معالجة جميع VMs في كل مهمة بالتوازي ، ولن ينتظر أي منهم في قائمة الانتظار ، وسيكون الأداء الأقصى.

يوصي Veeam® ألا يتجاوز عدد المهام المتوازية عدد نوى المعالج على الوكلاء والمستودعات. مقدار ذاكرة الوصول العشوائي الموصى بها في المستودع هو 2 غيغابايت لكل نواة ، إجمالي 12 غيغابايت. يوضح تكوين البنية التحتية أن جميع التوصيات تتبع.

سرعة التحميل والتحميل في وضع Virtual Appliance (إضافة ساخنة)

النسخ الاحتياطي 1 VM

النسخ الاحتياطي 2 VM

النسخ الاحتياطي 4 VM

النسخ الاحتياطي 6 VM

سرعة النسخ الاحتياطي وتحميل وضع الشبكة (NBD)

النسخ الاحتياطي 1 VM

النسخ الاحتياطي 2 VM

النسخ الاحتياطي 4 VM

النسخ الاحتياطي 6 VM

مقارنة الأداء والتحميل في الأجهزة الظاهرية (HotAdd) ووضع الشبكة (NBD)

VM العد	السرعة - HotAdd ، ميغابايت / ثانية	السرعة - NBD ، ميغابايت / ثانية	HotAdd / NBD
1	709	192	3.69
2	816	269	3.03
4	885	446	1.98
6	888	517	1.72

VM العد	تحميل وحدة المعالجة المركزية - HotAdd ، ٪	تحميل وحدة المعالجة المركزية - NBD ، ٪	HotAdd / NBD
1	55-95	18-24	3.06-3.96
2	70-100	25- 33	2.8-3.03
4	100	45-55	1.82-2.22
6	100	50-70	1.43-2

VM العد	RAM Download - HotAdd، GB	RAM تحميل - NBD ، GB	HotAdd / NBD
1	2-2،2	1.9-2.1	1.05
2	2.3-2.5	2.2-2.4	1،04-1،05
4	3-3.5	2.8-3.5	1-1.07
6	4-4،2	3،5-4	1.14-1.05

VM العد	تنزيل الشبكة - HotAdd ، جيجابايت / ثانية	تنزيل الشبكة - NBD ، Gb / s	HotAdd / NBD
1	4.7-6.4	1.2-1.8	3.56-3.92
2	5-7.7	1.5-2.5	3.08-3.33
4	5-8،2	2.8-4.5	1.79-1.82
6	5-8،2	3،5-5	1.43-1.64

نتائج الاختبار

تؤكد مؤشرات أداء النسخ الاحتياطي التي تم الحصول عليها نتيجة للاختبار بشكل لا لبس فيه حقيقة أن وضع الجهاز الظاهري متفوق بشكل كبير في السرعة مقارنة بوضع الشبكة ، وخاصة في عدد صغير من المهام المتوازية.

اسمحوا لي أن أذكركم بأن اختبارات كلا الوضعين قد أجريت في ظل ظروف متطابقة تمامًا على نفس المنصة. عرض النطاق الترددي للشبكة كان هو نفسه - واجهات التحكم التي يقوم الوكيل من خلالها بجمع البيانات في وضع NBD تعطي 10 جيجابت / ثانية ، مثل شبكة vSAN لوضع HotAdd ، لم نضع أي حدود للنطاق الترددي.

من الواضح أن ESXi يبطئ حقًا Veeam® ويمنحها جزءًا فقط من النطاق في وضع الشبكة ، وبالتالي الاختلافات في سرعة النسخ الاحتياطي. ومع ذلك ، مع زيادة عدد مؤشرات الترابط - مهام النسخ الاحتياطي المتزامن - يقلل وضع الشبكة بشكل كبير من تراكم الأعمال.

نرى أنه في وضع الأجهزة الظاهرية ، الموجود بالفعل على 4 أجهزة ظاهرية ، يكمن وكيل النسخ الاحتياطي على المعالج ، ولا يمكن أن يعمل بشكل أسرع ، لأن سرعة النسخ الاحتياطي لم تتغير كثيرًا لمدة 6 أجهزة ظاهرية. في الوقت نفسه ، كانت سرعة النسخ الاحتياطي من 1-2 VMs في هذا الوضع متخلفة قليلاً ، حيث يتم استخدام إمكانات وكلاء النسخ الاحتياطي والأنظمة الأساسية إلى أقصى حد حتى في عدد صغير من مؤشرات الترابط.

في وضع الشبكة ، على العكس من ذلك ، هناك زيادة كبيرة في الإنتاجية مع زيادة عدد المهام المتزامنة. في الوقت نفسه ، يكون الحمل على معالج وكيل النسخ الاحتياطي أقل بكثير من وضع HotAdd ، حتى في 6 مؤشرات ترابط لا يتجاوز 70٪.

استهلاك الذاكرة وكيل النسخ الاحتياطي صغير وهو نفسه تقريباً في كلا الوضعين.

يرتبط التحميل على شبكة الخادم الوكيل الاحتياطية بسرعة النسخ الاحتياطي ، ويتجاوز ذلك بنسبة تتراوح بين 10 و 17٪ تقريبًا. يبدو أن الوكيل يأخذ البيانات من مصادر VM بشكل أسرع قليلاً مما يتم تحميله إلى المستودع ، لأنه يجب معالجتها.

من المثير للاهتمام ملاحظة خط التحميل في الصور مع نتائج تنفيذ المهمة. يُظهر مستوى التحميل على مختلف عناصر البنية الأساسية للنسخ الاحتياطي: المصدر ، الوكيل ، الشبكة ، مستودع التخزين.

في وضع الأجهزة الظاهرية ، نرى أن أداء النسخ الاحتياطي يقع على الخادم الوكيل والشبكة ، وهما دائمًا ما يكونان متشابهين في التحميل. المصدر والمستودع ليسا عنق الزجاجة.

في وضع الشبكة ، يكون عنق الزجاجة هو المصدر دائمًا ، حتى بالنسبة لتيار واحد. يمكن أن نرى أن بقية البنية التحتية يمكن أن تقدم المزيد ، لكن ESXi لا تعطيها.

ملخص

, - , .

Veeam® :

• HotAdd
• NBD , Veeam®, ESXi

, .

, .