Architektur der Backup-Lösung mit Veeam und Ceph

Die Architektur der Sicherung virtueller Maschinen auf VMWare und Hyper-Vsind ähnlich. Veeam verwendet Data Mover, um Daten von Quellhosts in Backup-Repositorys zu übertragen. Die Data Mover laufen auf dem Proxy-Server und dem Repository-Server. BenutzenCeph als Backend-Speicher eines Backup-Repositorys können Sie RBD mounten oder CephFS auf einem physischen Linux-Server oder einer virtuellen Maschine als Repository-Server. 

Wenn es sich bei den Proxy- und Repository-Servern um virtuelle Maschinen innerhalb des Hypervisor-Clusters handelt, können Sie den netzwerkfreien Hochgeschwindigkeitsdatentransport zwischen VM-Festplatte, Proxy-Server und Repository-Server nutzen. Die beste Konfiguration eines großen Hypervisor-Clusters besteht darin, auf jedem VMWare-Host eine Proxy-Server-VM und eine Repository-Server-VM bereitzustellen. Andernfalls können Sie eine Backup-Proxy-VM auf jedem VMWare-Host und einen Off-Host-Repository-Host bereitstellen, um die Arbeitslast von Ihrer Produktions-VMWare zu entfernen.

Es gibt drei Möglichkeiten, die Ambedded Ceph Appliance als Repositorys für Veeam Backup and Replication. CephFSund RBDblockGeräte können als lokales Backup-Repository verwendet werden. Der S3object storage kann als Kapazitätsebene für einen Remote-Standort verwendet werden.

Zum Einrichten der Ceph RBD block Gerät und die CephFS file system als Backup-Repository von Veeam zum Sichern von virtuellen Maschinen und Dateien finden Sie die Details im Whitepaper am Ende dieser Seite.

Testumgebung

CephCluster -

• Drei Mars 400 mit 3x monitors, 20 OSDs und 1x MDS (Metadatenserver)
• Jeder Ceph Daemon läuft auf einem Dual-Core Arm A72 microserver
• Betriebssystem: CentOS 7
• Ceph Software: Nautilus 14.2.9 Arm64
• Netzwerk: 4x 10Gb Netzwerk pro Mars 400 

Veeam Backup & Replication 10, Version: 10.0.1.4854

Veeam Backup-Server

• CPU: Intel Xeon E5-2630 2,3 GHz DUAL
• DRAM: 64GB
• Netzwerk: 2x 10Gb sfp+ Bonding
• Festplatte: 1 TB für System, 256 GB SATA3-SSD für Volume
• Windows Server 2019

 Veeam Proxy-Server

• Kollokation mit Veeam Backup Server

 Repository-Server

• Virtuelle Maschine

◇ CPU: 4 Kerne 2,3 GHz

◇ DRAM: 8 GB

◇ Netzwerk: Brücke

◇ Festplatte: 50 GB virtuelle Festplatte

Betriebssystem: CentOS 7.8.2003

• Baremetal-Server

◇ CPU: Intel Xeon X5650 2,67 GHz DUAL

◇ DRAM: 48 GB

◇ Netzwerk: 2-Port 10Gb sfp+ Bonding

◇ Festplatte: 1 TB für System

◇ Betriebssystem: CentOS 7.6.1810

Hyper-V Gastgeber

◇   CPU: Intel Xeon E5-2630 2,3 GHz DUAL

◇   DRAM: 64 GB

◇   Netzwerk: 2-Port 10Gb sfp+ Bonding

◇   Festplatte: 1 TB für System

◇   Windows Server 2019

VMWare-Host

◇   CPU: Intel Xeon E5-2630 2,3 GHz DUAL

◇   DRAM: 64 GB

◇   Netzwerk: 2-Port 10Gb sfp+ Bonding

◇   Festplatte: 1 TB für System

◇   ESXi 6.5

Netzwerk: 10GbE-Switch

Benchmark für verschiedene Setups

Um die Backup-Performance verschiedener Backup-Repositorys zu vergleichen, haben wir Tests mit verschiedenen Backup-Repositorys und drei Backup-Quellen eingerichtet. 

Backup-Quellen, die wir für die Tests verwenden, sind ein SATA-SSD-basiertes Volume auf einem Server, eine Windows-VM von Hyper-V, und eine CentOS 7-VM und eine Windows-VM von VMWare.

(1)Sichern Sie ein Volume auf einem SSD-Laufwerk

Tabelle 1. Backup eines Volumes von einem Server mit einer SATA-SSD.

Tabelle 2.

Hinweis: Die durchschnittlichen Datenschreibraten werden aus Datenübertragung geteilt durch Dauer berechnet. Diese Sätze stellen die Arbeitsbelastungen derCeph Cluster in diesen Backup-Jobs.

(2)Sichern Sie eine Windows 10-VM auf Hyper-V  auf HDD

In diesem Benchmark sichern wir a Hyper-VInstanz, die auf einer SATA-Festplatte gespeichert ist. Die Verarbeitungsraten dieser Jobs erreichen die Obergrenze der HDD-Bandbreite. Wir können auch feststellen, dass der Engpass an der Quelle liegt, da ihre Lasten während 99% der Jobdauer ausgelastet sind.Ceph Cluster, dem Ziel, ist die Arbeitslast der Veeam-Backup-Jobs gering. Ceph Cluster ist nur zu 6% bis 1% der Arbeitszeit beschäftigt.

Im Vergleich zum vorherigen Benchmark ist die Verarbeitungsrate des VM-Backups deutlich geringer als beim SSD-Backup. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die VM-Daten auf einer Festplatte gespeichert sind. 

Tisch 3.

Tabelle 4. Backup einer virtuellen Maschine image auf SATA3-Festplatte

Hinweis: Die durchschnittlichen Datenschreibraten werden aus Datenübertragung geteilt durch Dauer berechnet. Diese Sätze stellen die Arbeitsbelastungen derCeph Cluster in diesen Backup-Jobs.

(3) Virtuelle Maschinen auf ESXi auf HDD sichern

Dieser Test sichert eine CentOS 7- und eine Windows 10 Virtual Machine, die auf einer HDD eines VMWare ESXi 6.5-Hosts ausgeführt wird, in einem Repository, das von einem Ceph RBD mit 4+2 erasure codeSchutz. 

Tabelle 5.

Tabelle 6.

Hinweis: Die durchschnittlichen Datenschreibraten werden aus Datenübertragung geteilt durch Dauer berechnet. Diese Sätze stellen die Arbeitsbelastungen derCeph Cluster in diesen Backup-Jobs.

Schlussfolgerungen

Nach den Testergebnissen, Ceph RBD und CephFSeine ähnliche Leistung haben. Dies entspricht unserer Erfahrung bezüglich des Benchmarks von RBD undCephFSPerformance. Vergleich der Eigenschaften vonCephFSund RBD haben sie ihre Vor- und Nachteile. Wenn Sie mehrere Repository-Server bereitstellen müssen, müssen Sie eine RBD erstellenimage für jeden Backup-Repository-Server, da Sie nur mounten können CephRBD auf einem Host. Im Vergleich zuCephFS, ist die Verwendung von RBD einfacher, da die Metadatenserver nicht benötigt werden. Wir müssen die RBD-Kapazitätsgröße beim Erstellen zuweisen, sodass Sie die Kapazität ändern müssen, wenn Sie mehr Platz benötigen.

Wenn du benutzt CephFS als Repository müssen Sie mindestens einen Metadatenserver (MDS) im CephCluster. Wir brauchen auch einen Standby-Metadatenserver für hohe Verfügbarkeit. Im Vergleich zu denCeph RBD, du musst das nicht geben file systemeine Quote. So können Sie die behandelnCephFS als unbegrenzter Speicher pool.

In dieser Anwendungsfall-Demonstration sichern unsere Tests nur eine VM in jedem Backup-Auftrag. Laut den obigen Testberichten wissen wir, dass die durchschnittliche Datenschreibrate mit der Verarbeitungsrate und der Datendeduplizierungs- und Komprimierungseffizienz zusammenhängt. Eine schnellere Quellfestplatte verkürzt die Dauer des Backup-Auftrags und führt zu einer schnelleren Verarbeitungsrate. Abhängig von der Infrastruktur der Benutzer können Benutzer mehrere gleichzeitige Jobs bereitstellen, um verschiedene Objekte gleichzeitig zu sichern.Ceph storage funktioniert sehr gut bei der Unterstützung mehrerer gleichzeitiger Jobs. 

Ein 20x HDD-OSD Ceph Cluster angetrieben von 3x Ambedded Mars 400 kann bis zu 700 MB/s aggregierten Schreibdurchsatz für die 4+2 . bieten erasure code pool. Die Bereitstellung mehrerer aktueller Backup-Jobs hat den Vorteil, dass die Gesamtdauer der Backups verkürzt wird. Die maximale Leistung von aCeph Cluster ist fast linear proportional zur Gesamtzahl der Festplatten im Cluster.

In diesem Anwendungsfall haben wir nicht mit S3 getestet object storageals Backup-Repository. S3object storagekann als Kapazitätsebene im Veeam Scale-Out-Backup-Repository und als Zielarchiv-Repository für NAS-Backups verwendet werden. Sie können ganz einfach ein RADOS-Gateway einrichten und erstellenobject storage Benutzer einfach mit dem Ambedded UVS manager, das ceph Management-Web GUI.