两大容器管理平台,Kubernetes与OpenShift有什么区别

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容器化是开发和部署应用的热门趋势,因为它们是加速开发的有效方式。容器的使用量在过去几年呈指数增长。

但是,跨基础架构管理容器可能会变得十分复杂,所以容器管理平台对于任何企业来说都是必不可少的工具。Kubernetes和OpenShift是市场上最受欢迎的两个容器管理平台。而OpenShift是基于Kubernetes的,那么二者之间到底有哪些区别呢?

OpenShift是由红帽(Red Hat)开发的容器化软件解决方案。他们的主要产品是OpenShift容器平台,这是基于Kubernetes管理的平台即服务(PaaS)。它是用Go和AngularJS编写的,并且有Apache许可证。

OpenShift Origin是红帽基于开源的云平台,允许开发人员构建,测试和部署云应用。该系统在Kubernetes核心之上添加工具,以实现更快的应用开发,轻松部署和扩展。

该平台除了可扩展外,还支持Go,Nodejs,Ruby,Python,PHP,Perl和Java,允许用户添加对其他语言的支持。关于可扩展性,该平台可以自动或手动扩展容器化应用。

OpenShift提供的一些功能包括:

在整个应用程序生命周期中的安全性 - 安全性检查内置于容器堆栈中。

平台上包含的内置监控功能是Prometheus,一种数据库和应用监控软件。你可以在Grafana仪表板上实时显示应用。

集中式策略管理 - 跨集群的单个控制台为用户提供了实施策略的集中位置。

兼容性-OpenShift是Certified Kubernetes计划的一部分,因此允许与Kubernetes容器工作负载兼容。

使用OpenShift的好处包括:

快速的应用开发 - 平台流传输和自动化容器管理过程,从而增强了DevOps过程。应用开发的这种加速意味着你可以更快地进入市场,从而提高竞争力。

没有供应商锁定提供与供应商无关的开源平台,这意味着用户可以根据需要将其容器流程迁移到新的 *** 作系统,而无需重新进行容器化编排。

自助服务配置 - OpenShift允许用户集成他们最常使用的工具,例如,视频 游戏 开发人员在开发与多个 *** 作系统兼容的 游戏 时可以使用此功能。

Kubernetes是一个开源容器即服务(CaaS)编排系统,用于自动化容器化应用的部署,扩展和管理,从而改进应用程序开发过程。Kubernetes的一些功能包括:

Kubernetes的好处包括:

由于OpenShift基于Kubernetes,因此它们有很多共同之处。但是,两个平台之间存在一些差异。让我们对OpenShift和Kubernetes功能进行比较:

基础

虽然两者都基于Linux,但每个产品都在不同的环境中运行:

Kubernetes在其可运行的 *** 作系统方面更加灵活。但是,包管理器应该是RPM,这意味着选择合适的Linux发行版。因此最好在Fedora,Ubuntu或Debian上运行它。Kubernetes可以部署在任何主要的IaaS平台上,例如AWS,Azure,GCP、阿里云、IBM云平台等。

OpenShift可以安装在Red Hat Enterprise Linux(RHEL)和Red Hat Enterprise Linux Atomic Host(RHELAH)以及Fedora和CentOS上。OpenShift Dedicated允许在云中创建自己的集群,特别是基于AWS。

Rollout

这两种产品在Rollout方面都很复杂:

Kubernetes运行平台的多样性意味着有无数的解决方案可以在本地创建Kubernetes集群。大多数都基于Rancher Kubernetes Everywhere(RKE)或kops等安装程序。

OpenShift可避免在首次Rollout后需要额外的组件。因此,它配备了基于Ansible的专有安装程序,可以使用最少的配置参数安装OpenShift。

Web UI

与通过基于Web的用户界面管理集群的能力相比,OpenShift和Kubernetes之间存在很大差异。

Kubernetes的仪表板必须单独安装,需要通过kube代理访问,以将本地机器的端口转发到集群的管理服务器。此外,它没有登录页面,但你需要手动创建承载令牌以提供身份验证和授权。所有这些复杂性导致Web UI对于真正的日常管理工作而言不是很有价值。

OpenShift的Web控制台有一个登录页面,可以轻松访问,甚至可以让你通过表单创建和更改大多数资源。虽然你无法通过Web管理集群,但可以可视化服务器,项目和集群角色。

集成镜像注册表

关于集成图像注册表的两个系统之间的关键区别:

使用Kubernetes,可以设置自己的Docker注册表,但没有集成镜像注册表的概念。

OpenShift附带了一个集成的镜像注册表,可以与Docker Hub或Red Hat一起使用。它甚至还有一个注册表控制台,可以在其中搜索与集群中项目相关的镜像和镜像流的信息。

Jenkins

虽然Kubernetes中不存在该概念,但可以部署自己的自定义Jenkins镜像。生成的组件是上传到镜像存储库的docker镜像。

OpenShift使用Pipeline构建,这是一种源到镜像构建的形式,它引用包含Jenkins的镜像,而Jenkins又监控ImageStreamsTags。当需要更新时,它可以启动Jenkins构建。

网络

Kubernetes没有本机网络解决方案,但提供可供第三方网络插件使用的接口。

OpenShift有一个开箱即用的本机网络解决方案OpenvSwitch,它提供三种不同的插件。

两者都是开源软件平台,来满足容器编排和应用开发。它们使得以简单易管理的方式部署和管理容器化应用成为可能。OpenShift Web控制台使其非常有用,允许直接通过它执行80%以上的任务。

虽然两者都有类似的核心(毕竟OpenShift内置了Kubernetes),OpenShift通过其开箱即用的功能使安装更容易。安装Kubernetes通常需要交钥匙解决方案或托管Kubernetes集群。

您选择的系统将取决于您的系统要求以及开发过程的关键灵活性或良好的Web界面。

Linux *** 作系统在服务器方面的应用越来越好。下面由我为大家整理了Linux服务器 *** 作系统的简介及版本介绍,希望对大家有帮助!

Linux服务器 *** 作系统简介及版本介绍

一、Linux服务器 *** 作系统简介

Linux服务器 *** 作系统和一般的Linux发行版有什么区别考虑服务器硬件。服务器本质上是具有专门规格的计算机。例如,服务器硬件确保最大的正常运行时间,效率和安全性。此外,服务器平衡计算能力和功耗。类似地,Linux服务器 *** 作系统优先考虑安全性和资源消耗。

Linux服务器 *** 作系统向客户端设备提供内容。因此,服务器 *** 作系统提供了用于简单服务器创建的工具。由于服务器通常以命令行方式进行配置和运行,因此Linux服务器 *** 作系统的图形用户界面(GUI)不重要。

根据IDC,硬件销售数据表明,28%的服务器是基于Linux的。虽然有专用的Linux服务器 *** 作系统,还可以选择滚动安装版本。选择的关键是 *** 作系统应该能提供长期服务(LTS)迭代并支持安装所需的软件。LTS的发行版提供了稳定性和更长的支撑周期。

当选择Linux服务器 *** 作系统时,还要考虑使用用途。比如将Linux计算机用作媒体服务器与设置游戏服务器是不同的。

二、Linux服务器 *** 作系统版本介绍

1 Ubuntu Server

Ubuntu可以说是最知名的Linux *** 作系统。而且社区有大量的Ubuntu衍生产品,它是一个稳定的发行版。Ubuntu及其变体提供了优秀的用户体验。Ubuntu Server有两个版本:LTS和滚动版本。LTS的Ubuntu Server发行版拥有五年的支持周期。虽然非LTS的Ubuntu Server发行版支持周期不是五年,但也提供了九个月的安全和维护更新。

虽然Ubuntu和Ubuntu Server非常相似,但服务器提供了不同的组件。值得注意的是,Ubuntu Server提供了OpenStack Mitaka、Nginx和LXD。这些内容能满足系统管理员的需求。使用Ubuntu Server版,可以启动Web服务器、部署容器等。而且它是即开即用的服务器软件。

虽然Ubuntu LTS不是一个服务器发行版,但它也提供了五年的支持周期。我目前使用Ubuntu 1604 LTS来运行专用的Plex服务器以及Linux游戏服务器。LTS发行版可以很好地作为Linux服务器 *** 作系统。只需自己安装服务器软件即可。

谁应该使用它:

如果你刚接触Linux或服务器 *** 作系统,Ubuntu是一个优秀的选择。Ubuntu仍然是最流行的Linux发行版之一,而且它对用户友好。因此,Ubuntu Server是一个梦幻般的入门级Linux服务器 *** 作系统。它作为媒体服务器、游戏服务器或电子邮件服务器是一流的选择。更高级的服务器设置也适合Ubuntu服务器,但它绝对是一个基本的服务器和新手用户的选择。

2 openSUSE

SUSE Linux于1993年首次推出。直到2015年,开源版本的openSUSE迁移到SUSE Linux Enterprise(SLE)。提供了两个openSUSE衍生版:Leap和Tumbleweed。Leap具有更长的发布周期,而Tumbleweed则是滚动发布版。Tumbleweed更适合高级用户使用其最新的软件包,比如Linux内核和SAMBA等。Leap版则有更好的稳定性和成熟度。两者都支持更新 *** 作系统。

企业客户不能承受不稳定、不成熟和未经测试的包。一切都必须严格测试,以确保业务不会出现问题,并导致损失。故Leap版可以确保企业客户的需求。

openSUSE算是一个梦幻般的Linux服务器 *** 作系统。openSUSE包含了用于自动测试的openQA,用于在多个平台上进行Linux映像部署的Kiwi,用于Linux配置的YaST以及全面的软件包管理器Open Build Service。早些时期,SUSE并没有像Redhat和Canonical那样提供免费的企业发行版,如CentOS和Ubuntu,直到Leap版的发布。SUSE官方称,Leap是一个替代Ubuntu、CentOS和Debian的生产服务器的优秀选择。以前openSUSE遵循9个月的发布周期,即每9个月发布一个新的主要版本。而Leap则遵循SLE的发布周期。

谁应该使用它:

openSUSE更适合于像系统管理员这样的强大用户。它是一个伟大的Web 服务器、家庭服务器或家庭服务器/ Web服务器组合。系统管理员可以从诸如Kiwi,YaST,OBS和openQA之类的工具中获益。openSUSE的多功能性使其成为最好的Linux服务器 *** 作系统之一。除了稳固的服务器功能外,openSUSE还提供了一个漂亮的桌面环境。

3 Oracle Linux

如果你在考虑Oracle Linux,这很正常。oracle Linux是由数据库巨头Oracle提供的Linux发行版。它有两个内核。其中一个内核特性是红帽兼容内核RHCK(Red Hat Compatible Kernel),即提供了与Red Hat Enterprise Linux(RHEL)发行版相同的内核。Oracle Linux有认证,可以在联想、IBM和HP等大量硬件上工作。Oracle Linux提供了Ksplice特性,增强了内核的安全性。另外还支持Oracle、openstack、Linux容器和Docker。其品牌标识为Oracle企鹅。

Oracle Linux提供了技术支持,但需要付费。除非你在企业环境中运行Oracle Linux,否则不值得这么付出。如果需要构建公有云或私有云,Oracle Linux是一个优秀服务器 *** 作系统选择。

谁应该使用它:

Oracle Linux最适合数据中心或用于创建基于OpenStack的云。而更高级的家庭服务器用户和企业级设置也适合使用Oracle Linux。

4 容器Linux(前身为CoreOS)

CoreOS于2016年更名为Container Linux。顾名思义,Container Linux是一个用于部署容器的Linux *** 作系统。它聚焦于简化容器的部署。容器Linux是提供了安全的、高可扩展的、支持容器部署的一流 *** 作系统。集群化的部署非常容易,其发行版包含了服务发现的方法。并提供了Kubernetes、docker和rkt的文档和支持。

但是,容器Linux没有提供包管理器。所有应用程序必须在容器中运行,因此容器化是强制必需的。然而,如果你正在使用容器,那么容器Linux是提供了容器及其集群等基础设施最好的Linux服务器。它提供了一个etcd工具,作为守护进程运行于集群中的每个计算机上。当然你也有安装的灵活性。除了内部部署安装外,您还可以在虚拟化介质(如Azure,VMware和Amazon EC2)上运行Container Linux。

谁应该使用它:

容器Linux最适合集群基础设施的服务器或容器化部署。这并不意味着它不是家庭服务器的选择。如果使用来自Plex的官方Docker镜像,Container Linux可以作为基本家庭媒体服务器或者是复杂集群设置的任何服务器。最终,如果你很喜欢容器,那么应该使用Container Linux。

补充:Linux服务器 *** 作系统如何选择

(1)Debian与Ubuntu的选择

Ubuntu是基于Debian所开发,可以简单地认为Ubuntu是Debian的功能加强版。与Debian相比,Ubuntu提供了更人性化系统配置,更强大的系统 *** 作以及比Debian更激进的软件更新。Ubuntu与Debian比较,可以认为Debian更趋向于保守一些,Ubuntu对新手友好度更高,上手更容易。用过Ubuntu的都会体会到它的易用,反之如果用过Ubuntu再换到别的系统,都会觉得不适应,Ubuntu真的很方便。

在此解释下Ubuntu的版本支持时间。Ubuntu普通版本只提供18个月的技术支持,过期则不管。LTS服务器版本提供长达五年的技术支持。Ubuntu 1010是个普通版,现在已经过了支持周期了。如果你用了,很好,你会发现你安装不了任何软件,1010的软件已经从Ubuntu软件源中被移除了。

所以建议大家选择1204 LTS版,提供长达5年的技术支持,可以确保在静候相当长的一段时间内你的服务器可以继续收到系统升级补丁以及可用的软件源。

(2)Red Hat和Centos选择

Red Hat跟Centos就没那么多差别了。

Red Hat是付费 *** 作系统,你可以免费使用,但是如果要使用Red Hat的软件源并且想得到技术支持的话,是要像Windows那样掏钱的,所以大家可以理解为Linux中的Windows。这么做符合开源精神,免费使用,服务收费。

Centos是Red Hat的开源版本。一般在Red Hat更新之后,Centos会把代码中含有Red Hat专利的部分去掉,同时Red Hat中包含的种种服务器设置工具也一起干掉,然后重新编译就是Centos。

从某种意义上说,Centos几乎可以完完全全看成是Red Hat,这两个版本的rpm包都是可以通用的。

那么这样问题就简单了。如果你舍得花钱买技术支持,并且想得到完善的技术服务,请去买Red Hat的授权,你会得到如Windows一般强大的技术支持的。如果你只想用,什么付费技术支持什么专有软件都是浮云,那么用Centos吧。

一数据科学与大数据专业方向教学计划(参考)

核心专业课程教学计划

大数据技术基础Java语言 Linux *** 作系统与程序设计 计算机网络(复杂网络、SDN) 数据仓库与数据挖掘 JavaEE 实训和毕业设计

计算机组成原理 软件工程 信息安全 机器学习

Python语言(网络爬虫、数据分析) 云计算OpenStack R语言数据分析、展现于实例 Tableau数据可视化

大数据存储(Hbase、Hive、Sqoop) 大数据采集与清洗(Kafka、Flume、ET) Spark技术开发 大数据分析应用案例

(2)数据科学与大数据教学资源简介(部分)

数据挖掘与高级分析

R语言企业版

Spark语言开发与应用

数据挖掘概述

数据挖掘工作流程

深入了解数据挖掘平台

算法模型:分类算法

算法模型:回归算法

算法模型:购物篮分析算法

算法模型:聚类算法

算法模型:异常检测算法

批量部署数据挖掘结果 企业级R语言概述

使用企业级R语言进行开发

深入了解R语言开发环境

R语言图形化生产环境

企业级R语言透明度

企业级R语言嵌入式执行层——R语言接口

企业级R语言嵌入式执行层——SQL语言接口

使用企业级R语言执行预测分析

使用企业级R语言之间访问数据库 Spark简介

Spark开发与环境配置

RDD编程

键值对 *** 作

Spark运行模式及原理

数据读取与保存

在集群上运行Spark

Spark调优与调试

Spark监控管理

Spark SQl

Spark Streaming

GraphX计算框架

网络运维相对软件开发来说要简单很多,没有基础是可以学习的,

单纯的学习运维,找公司的难度要大很多,建议进行系统的学习,

阶段一:Linux 与网络基础(116 课时)

模块:零基础体验、网络基础、Linux 系统管理、Linux 网络服务

1 PC 服务器与 Linux 初体验(线上&串讲)

2 PC 服务器安装 Linux 实战(线上)

3 了解 IP 地址!必须的(线上&串讲)

4 搭建VMware 虚拟环境(线上&串讲)

5 Linux 基本 *** 作~去看看(线上&串讲)

6 网站与域名知识扫盲、域名申请及备案(线上&串讲)

7 构建 LAMP 网站平台(线上&串讲)

8 加密解密&熊猫烧香病毒再现(线上)

9 木马与后门DIY(线上)

网络基础(24)

1 计算机网络参考模型OSI 和 TCP/IP

2 网络传输介质与布线

3 交换机基本原理与配置

4 网络层协议与应用、ARP 攻击与欺骗的原理及应用

5 静态路由原理与配置

6 VLAN 与三层交换机

7 网络层协议高级知识:IP 分片原理、IPv6 协议(线上&串讲)

Linux 系统管理(48)

1 Linux 常用命令精讲

2 目录和文件管理

3 安装及管理程序

4 账号管理

5 权限及归属管理

6 磁盘管理

7 文件系统与 LVM

8 服务器 RAID 及配置实战

9 引导过程与服务控制

10 进程和计划任务管理

11 系统安全、PAM 安全认证、端口扫描

12Linux 文件系统深入,理解 inode 与 block、硬链接与软链

接、恢复误删除文件、分析日志文件

Linux 网络服务(28)

1 Linux 基础网络设置

2 DHCP 与 DHCP 中继原理与配置

3 Samba 文件共享服务(线上)

4 FTP 文件传输服务(线上&串讲)

5 DNS 域名解析服务(一)

6 DNS 域名解析服务(二)(线上&串讲)

7 Postfix 邮件系统(一)(线上&串讲)

8 Postfix 邮件系统(二)(线上)

9 远程访问及控制

10 部署 YUM 仓库服务;NFS 共享服务

11 PXE 高效批量网络装机

12 Cobbler 自动装机

项目实战(4)

初创公司服务器改造方案

阶段目标:

1 采用微**形式,使用真实的硬件服务器进行演练,网络原理采用了 Flash 动画形式,实现快速入门

2 能够掌握计算机网络、安全与 Linux 系统的基础知识,会进行 Linux 系统管理,能够搭建企业常用的Linux 服务

3 具备基本的网络运维、Linux 基础运维的能力

阶段二:Linux 企业级应用(132 课时)

模块:Shell 脚本、Linux 安全、Web 服务器、群集、MySQL

Shell 脚本(20)

1 Shell 编程规范与变量

2 Shell 编程之条件语句

3 Shell 编程之 case 语句

4 Shell 编程之正则表达式、sed 与 awk

5 Shell 编程实战:开发 MAC 记录与端口扫描脚本、开发系统监控脚本(项目案例)

Linux 安全(8)

1 iptables 链表关系与匹配流程、iptables 规则编写

2 利用 SNAT 策略共享上网、利用 DNAT 策略发布内网服务器、编写防火墙脚本、firewalld 防火墙

Web 服务器(38)

1 Web 基础、>

同样,虚拟机在物理服务器间迁移以实现整个环境效率最大化时,在这些服务器间共享的网络介质要实现快速的切换和转换。

如果说所有的虚拟化环境都有一个共同的主题,那就是数据中心虚拟化存储空间需求。尽管现在市场上更倾向于使用StorageAreaNetwork(SAN)技术,但是NetworkAttachedStorage(NAS)也能满足企业数据中心这方面的需求。

网络存储的实现有两个主要的方法:NAS和SAN。这两种方法在网络架构以及在网络客户端上的表现都有所差别。NAS设备利用现有的IP网络和传输文件层接入,提取它可用的物理磁盘,并以网络共享的方式向使用诸如CIFS或NFS的终端客户机提供一致的文件系统。NAS设备对网络方式的文件共享进行了优化,因为它们与文件服务器几乎是相同的。

相反,SAN技术,包括FibreChannel(FC)和iSCSI,实现数据块层访问,放弃文件系统抽象并在客户端表现为未格式化的硬盘

。FC是目前最流行的SAN技术,它运行在一个专用的网络上,要求在每个服务器上使用专属的FC交换机和主机总线适配器(HBA)。而FibreChanneloverEthernet(FCoE)是一个补充的新标准,它将存储和IP网络合并到一个聚合交换机上,但是它仍然需要在每个服务器上使用特殊的聚合网络适配器(CNA)。

而另一个数据块级技术iSCSI则在IP流量中封装了SCSI命令,同时能够使用现有Ethernet网络接口适配器,但是它一般会增加一个TCP/IP卸载引擎(TOE)来优化性能。SAN解决方案在性能方面相对于NAS设备具备一定的优势,但也存在一些争议。SAN阵列的一个分区能够在两台主机上共享,但是这两台主机都会将空间看作是自己的,这样这两台主机之间就会有空间争夺的风险。虽然有一些方法可以解决这个资源争夺问题,但是这个修复方法会增加额外一层的抽象——而NAS解决方案已经包含这一层抽象了。

两种类型的虚拟化存储数据中心都有各自的作用。例如,Microsoft的Exchange服务器只支持通过数据块级访问数据的网络存储。由于SAN的性能一般比NAS解决方案好,所以企业会在高I/O要求的应用中使用存储网络,如数据库。然而,出于实际管理虚拟机镜像库的目的,文件级访问很可能是许多环境中最简单的部署方法。根据组织的不同要求,数据中心经理可能会要求存储团队实现文件级存储,或者直接安装一个专用的NAS设备来满足他们数据中心虚拟化存储的需求。

虚拟化环境中NAS的替代方法

虽然许多人将NAS设备看作是支持虚拟化环境的最清晰的方法,但还有许多替代方案。对于已经部署了SAN的组织来说,他们可以使用NAS-SAN混合解决方案,在SAN可用空间之上再建立文件系统抽象。一个混合解决方案可以创建数据中心经理更喜欢的抽象层,同时保持中央存储网络的性能和可管理性。较小型的组织也可以考虑共享物理服务器上直接附加的存储空间,使用其中一个服务器作为中央存储库,而其余服务器则从这个服务器获取VM镜像。虽然这个解决方案可以在最小型的环境中运行,但是在较大型的环境中它可能很快就会导致I/O瓶颈。

虚拟化中NAS的网络设计注意事项

对于网络管理员来说,万幸的是NAS设备所依赖的文件共享和传输协议与大多数文件服务器是一样的,所以部署使用NAS的设计方法是非常相似的。然而,由于虚拟化环境的本质和所涉及的文件较大,所以在目标服务器上传输这些虚拟机镜像时需要尽早地考虑一些特别的注意事项。

网络管理员在进行NAS部署时应该保证所有相关的连接至少使用GigabitEthernet。他们也必须验证连接虚拟环境的网络交换机使用的端口数足够,从而能给存储设备提供足够的带宽。管理员也应该再次评估可能影响服务器和存储之间连接的QualityofService(QoS)策略,并在需要时对它进行调整,可以给予增加的存储流量更高的优先级。在NAS部署前后都进行网络基线设置可以清晰的认识到添加NAS设备到数据中心网络所产生的影响。如果性能出现问题,那么通过VLAN或专用交换机对网络的存储流量进行划分也是一个解决方法。

网络管理员应该与数据中心经理紧密协作,一起进行性能测试和比较NAS设备上可用的各种网络协议,一般是NFS和CIFS。这两种标准的实现会因为网络设备、 *** 作系统和虚拟化存储方案的不同而差别很大。由于平台的差异,以及组织的不同需求,每个可用方法的性能测试都将会帮助您确定特定环境中的最佳解决方案。

最后,网络管理员和数据中心经理在数据中心中部署一个NAS设备时需要注意那些可能超出技术支持容量的增长。网络存储的作用可能快速地增大,从而导致I/O瓶颈和其他问题。虚拟环境快速修复可能会像滚雪球一样成为一个企业存储解决方案,特别是在小型组织。可以肯定的是,即使是很小型的NAS部署都会讨论向更包容的企业网络存储战略发展。根据不同需求,如果企业需要更高的吞吐量,那么网络存储可能需要增长为较大规模NAS的解决方案或迁移到SAN的解决方案。

汉语拼音:bèifèn

解释:

(1) make up the number 〈方〉∶虚设,以…充数

(2) reserved∶备用的份额

其他解释:

当病毒入侵或者系统错误 *** 作对 *** 作系统带来的较大的或致命的麻烦时,为避免重装系统的费时费力,在系统稳定时对系统盘(一般是C盘)所有数据拷贝成一文件,存储于其他的盘;当系统出现问题时可以利用这个文件进行恢复的 *** 作,叫备份

上所述只能算是系统备份,而备份包括系统备份和文件(数据)备份:系统备份即将 *** 作系统文件备份生成文件保存下来,当系统出现问题时可以将这个备份文件恢复到备份时的状态;而文件(数据)备份即对重要数据资料如:文档、数据库、记录、进度等备份下来生成一个备份文件放在安全的存储空间内,当发生数据被破坏或丢失时可将原备份文件恢复到备份时状态。一般备份工作用备份软件来处理。优秀的系统备份软件有Ghost等,优秀的数据备份软件有国内的爱数备份软件等。

备份的方式

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备份是容灾的基础,是指为防止系统出现 *** 作失误或系统故障导致数据丢失,而将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质的过程。传统的数据备份主要是采用内置或外置的磁带机进行冷备份。但是这种方式只能防止 *** 作失误等人为故障,而且其恢复时间也很长。随着技术的不断发展,数据的海量增加,不少的企业开始采用网络备份。网络备份一般通过专业的数据存储管理软件结合相应的硬件和存储设备来实现。

目前比较常见的备份方式有:

定期磁带备份数据。

远程磁带库、光盘库备份。即将数据传送到远程备份中心制作完整的备份磁带或光盘。

远程关键数据+磁带备份。采用磁带备份数据,生产机实时向备份机发送关键数据。

远程数据库备份。就是在与主数据库所在生产机相分离的备份机上建立主数据库的一个拷贝。

网络数据镜像。这种方式是对生产系统的数据库数据和所需跟踪的重要目标文件的更新进行监控与跟踪,并将更新日志实时通过网络传送到备份系统,备份系统则根据日志对磁盘进行更新。

远程镜像磁盘。通过高速光纤通道线路和磁盘控制技术将镜像磁盘延伸到远离生产机的地方,镜像磁盘数据与主磁盘数据完全一致,更新方式为同步或异步。

数据备份必须要考虑到数据恢复的问题,包括采用双机热备、磁盘镜像或容错、备份磁带异地存放、关键部件冗余等多种灾难预防措施。这些措施能够在系统发生故障后进行系统恢复。但是这些措施一般只能处理计算机单点故障,对区域性、毁灭性灾难则束手无策,也不具备灾难恢复能力。

主要灾备技术概览

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系统灾难恢复(BMR)

系统灾难恢复,就是在系统出现崩溃的时候,能够用非常少的步骤,将系统重建,包括上面的系统补丁、应用软件和数据。这样可以提高恢复的准确性、缩短恢复时间、缩短业务中断时间。

目前的主要灾备技术,在恢复的时候有这么几种方式:

采用公用的一张光盘,所有的系统都采用这一张光盘。这个光盘可以启动系统,同时可以启动网络,然后备份服务器将备份在磁带库(或者虚拟带库)中的整个硬盘内容或者第一主分区内容恢复到灾难机。这样不论灾难机原来有多大容量数据,都可以存放在整个备份系统的备份设备中,统一进行管理,而且不需要经常刻光盘,也就是说光盘不需要经常更新。比较典型的代表是BakBone NetVault VaultDR。右图是BakBoneNetVault VaultDR灾难备份和恢复的数据流,所有系统采用统一的光盘进行。

需要针对每台计算机单独刻光盘,恢复的时候需要利用针对性的光盘来恢复,每台机器都需要自己的光盘,而且需要定期不断更新。这种方式的最大不足是经常要刻光盘,否则灾难出现的时候如果没有光盘或者光盘太久了,都会影响恢复的速度和恢复后的状态。这种技术的典型代表是EMC NetWork Recovery Manager模块。

恢复时需要借助网络启动,也就是需要具备一台相同 *** 作系统的主机作为引导机器,然后利用备份的内容进行恢复。这种技术的典型代表是Symantec NetBackup的Bare Metal Restore模块。

*** 作系统自己提供的灾备工具。对于大多数Unix小型机,都提供系统备份工具。借助于系统自身提供的磁带机,利用一个简单的命令,HP-UX采用make_recovery就可以把整个root卷备份到服务器自带的4mm磁带上。在恢复的时候,这盘磁带可以自启动系统,采用一个命令就可以将整个root卷恢复到硬盘上。这种方式的好处是简单和经济,尤其对于Unix系统,这样的方式远比目前备份软件提供的BMR模块方便、安全和经济,因为备份软件提供的BMR模块往往需要相同平台的其他服务器来启动。

数据远程复制

将数据在另外的地方实时产生一份可用的副本,此副本的使用不需要做数据恢复,可以将副本立即投入使用。数据复制的最大好处是副本数据立即可用,没有数据恢复时间,RTO 非常好,同时因为是实时复制,RPO也非常好,几乎不会丢失数据。缺点是费用远比数据备份要高,不仅仅是数据复制系统价格高,还需要另外的硬盘存储空间和主机系统,甚至建立另外的远程机房,考虑网络布线,这些都将带来成本大大增加,所以数据复制的建设和维护费用远远大于数据备份。

数据复制目前有如下实现方式:

基于主机。基于主机的数据复制技术,可以不考虑存储系统的同构问题,只要保持主机是相同的 *** 作系统即可,而目前也存在支持异构主机之间的数据复制软件,如BakBone NetVault Replicator就可以支持异构服务器之间的数据复制,可以支持跨越广域网的远程实时复制。缺点是需要占用一点主机资源。

基于存储系统。利用存储系统提供的数据复制软件,复制的数据流通过存储系统之间传递,和主机无关。这种方式的优势是数据复制不占用主机资源,不足之处是需要灾备中心的存储系统和生产中心的存储系统有严格的兼容性要求,一般需要来自同一个厂家的存储系统,这样对用户的灾备中心的存储系统的选型带来了限制。

基于光纤交换机。这项技术正在发展中,利用光纤交换机的新功能,或者利用管理软件控制光纤交换机,对存储系统进行虚拟化,然后管理软件对管理的虚拟存储池进行卷管理、卷复制、卷镜像等技术,来实现数据的远程复制。比较典型的有Storag-age,Falcon等。

基于应用的数据复制。这项技术有一定局限性,都是针对具体的应用。主要利用数据库自身提供的复制模块来完成,比如OracleDataGuard,Sybase Replication 等。

CDP 连续数据保护技术

CDP 技术是目前最热门的数据保护技术,它可以捕捉到一切文件级或数据块级别的数据写改动,可以对备份对象进行更加细化的粒度的恢复,可以恢复到任意时间点。

CDP技术目前是一个新兴的技术,在很多传统的备份软件中都逐渐融入了CDP的技术。比如BakBone NetVault Backup 80 追加了TrueCDP模块,Symantec BackupExec11d等。其他公司包括EMC,Symantec都并购了一些CDP的软件,正在和传统的备份软件进行整合,目前还都在整合中。

CDP技术包括两种:

Near CDP,就是我们说的准CDP,它的最大特点是只能恢复部分指定时间点的数据(FPIT,Fixed Point In Time),有点类似于存储系统的逻辑快照,它无法恢复任意一个时间点。目前Symantec 、CommVault的CDP都属于这种类型。

TrueCDP,我们称之为真正的CDP,它可以恢复指定时间段内的任何一个时间点(APIT,Any Point In Time),目前BakBone TrueCDP属于TrueCDP类型。

当前灾备的主要应用情况

目前采用灾备方案的分布在各个行业,不过大家都是按照一定的梯度来使用。

首先采用的是系统灾难备份(BMRBare MetalRecovery),因为这种方案成本最低,只要在建设数据备份系统的时候追加一些模块就可以完成。不需要附加的存储空间,也不需要附加的容灾机房,所以,有条件的用户几乎都可以实施。只不过有的用户采用 *** 作系统提供的备份工具来辅助,有的用户采用备份软件提供的灾难模块来完成。这样的用户数量最大,分布在各个行业。BakBone 的VaultDR在使用BakBone NetVault的备份软件用户中被广泛采用。很多用户非常喜欢BakBone VaultDR不用关心 *** 作系统类型,而且一张标准光盘可以应用到所有Intel x86服务器进行灾难备份和恢复。

其次是建立容灾系统的用户,大数据量的高端企业普遍采用基于存储的数据复制技术,比如电信、金融行业。中低端用户普遍采用基于主机的数据复制软件,成本较低,而且不需要进行严苛的存储系统采购,尤其是BakBone的NetVault Replicator不但可以进行远程数据复制,而且可以支持异构平台,所以在国内外有广泛的用户,一些政府部门、电力公司、证券部门、网站公司等目前都采用这种方式,而且大多运用在Windows、Linux平台。基于存储交换机层的虚拟存储技术虽然也在有了一些用户,但是因为此技术起步时间有限,技术成熟度需要进一步验证,很多用户只是做为试点,没有大范围的展开。对于基于应用的数据复制方式,也有部分高端客户在采用,而且也有大量的用户。

对于CDP技术,才刚刚起步,这种技术满足了很多关心灾备的用户的需求,在RTO 和RPO方面都能得到很高的标准,同时还可以进行任意历史版本的重现,正在被越来越多的用户所关注,相信将来会有非常广泛的用户。BakBone的TrueCDP可以进行任意时间点的恢复,是真正意义上的CDP,将会比其他准CDP产品有更大的优势,会被更多关心灾备的用户所选用。

应用误区

灾备系统因为能够带来业务的连续性,正越来被大家所重视,但是在使用过程中也要切记出现一些误区。

没有选择适合自己的。没有仔细分析和明确业务连续要求,对RTO和RPO没有进行仔细研究,要么不做,要做就想追求最全面的,这样可能忽视了最需要的建设,没有切实满足自己的需要。

认为灾备系统是万能的,夸大灾备系统的作用,忽视了备份系统、高可用系统的建设。其实各个系统都有自己的作用,需要根据实际需求进行建设。

没有有步骤分阶段的进行灾备建设,总想等实际成熟的时候全面建设,甚至还没有先进行数据备份系统的建设,就开始着手进行灾备系统建设。不进行备份系统建设,就没有满足数据安全的底线,在关键时刻缺少一份完整的数据,而花费大量的财力进行灾备系统建设,反而得不偿失。

多种灾备技术的选用不合理,比如主机系统的资源可以接受基于主机的复制软件来运行,却选用了基于存储系统的设计,造成必须选用相同类型的存储设备,增加了总体费用。

对BMR系统灾难备份总是希望选用备份软件自带的BMR模块。其实,备份软件自带的BMR模块对于Window和Linux比较方便,但并不是对于所有的Unix系统都合适,在Unix系统备份方面,Unix自带的系统备份工具和自带的磁带机就非常方便,一个命令就可以完成系统备份,还不用依赖于其他服务器,远远胜于一些备份软件自带的BMR模块,不但 *** 作方便,而且减少费用。

未来发展方向

未来的技术发展应该是多种技术并存,而且越能满足客户需求的方式更能得到客户的关注。

未来的发展之一应该是基于主机的异构复制技术会有更广泛的市场。因为大多数客户具备异构主机环境,支持异构环境的数据复制技术,就可以利用现有环境,各台主机之间互为复制。对于不支持异构环境的复制软件,就需要购买相同的存储或者购买相同 *** 作系统的主机进行数据复制,增加了灾备的总体费用。

未来的发展之二就是CDP技术。CDP融合了数据备份和数据复制的优点,既可以进行实时数据保护,还可以任意时间点的历史数据恢复,将会具有更加强大的生命力。随着TrueCDP和传统备份软件的无缝衔接,将会有越来越多的用户采用TrueCDP 进行灾备系统建设。右图是目前广为流行的BakBone NetVault TureCDP 备份系统架构图。

常见的备份技术

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备份系统的作用:很多系统管理员认为,投资建立一个备份任务的管理,较原来复杂的备份系统只是在恢复的时候才起作用有些浪费,并且平时增添了很多的管理任务,这对于企业来说是一个大的浪费。

这个问题是一个大问题,直接涉及到对于一个企业的信息系统的投资回报率(ROI)。当IT系统的重要性非常高,企业的关乎生命的数据都在计算机系统里面,那么数据的保护就非常重要,这是其一。另外,实施备份系统并不会带来更多的管理任务,相反为系统管理员带来了很多维护上的方便,主要有以下几点:

备份的自动化,降低由维护员的 *** 作带来的风险;

数据库在线备份,保证24×7小时业务运行;

文件系统及数据库数据的时间点恢复,历史版本管理;

磁带的复制(Cloning),可降低磁带的出错几率和实现异地容灾保存;

网络备份、LAN-Free及Serverless多种备份方式;

系统灾难快速恢复。

因此,如果企业必须实现上述功能,而企业又不实施备份系统时,需要的人力及设备的投资如果大于实施备份系统的投资,则该备份系统的投资是可以被接受的。

备份系统的功能:用户只需要简单的备份就可以了,不必要那么复杂。用户买了很多备份系统中没有用处的先进技术,没有必要在系统中实现过多的复杂功能。

备份系统实现的功能是备份技术发展到一定阶段的产物,先进技术的出现也由于用户的系统中有这样的需求。当IT系统发展到一定程度,用户对IT系统的依赖型增强,IT系统的数据量越来越大,对系统备份的要求就水涨船高。但

好的备份系统应该有如下的特点:

备份系统可根据应用系统的需要非常容易地进行扩展;

满足未来的数据量及应用系统升级带来的备份系统的压力;

备份系统中,尤其是备份软件的可升级能力。

总体来说,备份技术已经经历了几个发展阶段,从传统的磁带备份到网络备份,从SCSI LAN-Free备份到SAN结构的动态共享LANFree备份,直到目前出现的Serverless备份。可以预见,未来备份产品有以下几个趋势:

磁盘备份技术:随着SATA磁盘价格进一步下降,磁盘的备份优势逐渐体现出来。目前EMC已经推出了使用磁盘作为虚拟磁带库的产品,在功能上可以替代磁带库的功能。笔者认为,该产品的大批量投放市场,会在一定程度上引发备份硬件设备的升级换代。

iSCSI技术:该技术可以利用现有的TCP/IP网络进行数据传输,用户可以很方便地实现数据的远程异地保护。目前市场上已经出现了较多这样的产品,相信随着产品的成熟,会有很多异地备份和容灾方案会选择该技术。

NDMP协议:NDMP(网络数据管理协议)作为一种标准,目前已经发展到了Version 4,支持该协议的产品,可以非常方便地实现NAS服务器数据的快速备份和恢复。对于大数量的小文件,该技术有着得天独厚的优势。

SnapShot备份技术:目前很多的磁盘阵列都提供了SnapShot功能,而对于磁盘阵列上的SnapShot,我们可以充分利用SnapShot技术进行数据的Serverless备份,这对于企业级的大型系统有着十分重要的意义,极大地降低了备份时对于生产系统的资源占用,并且可以非常快速地恢复。

实现备份介质的生命周期管理

通常每盘磁带都有一定的使用次数限制,因此,对于磁带备份系统来说,磁带使用了一定次数后,就应该摒弃掉,不能用来备份关键数据。

备份系统的维护:人们投资购买了全自动的备份系统,目的就是降低维护工作量,只要实施了该系统,维护工作就可以放松了,只要过一周或者一个月检查一下备份的状态就可以了。

当用户实施了备份系统后,对于备份系统的维护工作仍然非常重要。主要由以下因素决定。

由于目前很多单位IT系统的主机很多,应用系统很多,并且每套应用系统都有相应的管理和维护人员,备份是各种应用数据备份任务的集中管理。因此对于应用系统较为复杂的用户来说,可以设立备份系统管理员或者存储备份工程师,对整体备份系统进行维护。

随着数据量的增大,应用系统的增长,备份策略随着时间的迁移应进行优化。

备份系统涉及的技术包括 *** 作系统、数据库、存储、磁带库等诸多技术,因此建议备份系统管理员对各种知识有一定的了解,并且除了参加备份系统知识的培训外,还要参加 *** 作系统、数据库等产品的专业培训,以保证应用系统在出现灾难时尽快实现数据的恢复。

关键数据库的日常备份如果失败,可能导致数据库的挂起。例如,对于Oracle数据库来说,如果不及时对数据库的“归档日志”进行备份,则会导致整个数据库的停止。

如果磁带库备份系统中有“克隆”的功能,还需要每日将“克隆”的介质取出,放置到异地保存,以利于容灾。

备份系统产品的选择:在选择产品时,备份磁带库容量尽可能大,磁带机速度尽可能快,尽可能使用最先进的技术。

在产品的选择过程中,性价比是最重要的指标之一,但绝不是全部。建议用户在选择产品的时候考虑以下几个因素:

本系统应用数据的类型、数据量、备份策略(全备份、增量备份等)及关键数据的保留时间决定了磁带库的总容量;

备份时间窗口和备份数据量的峰值数据量决定了磁带机的最低数量;

应用系统的种类和数据类型决定备份时采用哪些技术。

如用NAS设备备份,尽量选择NDMP备份;SAN架构备份尽量选用磁带机动态共享;磁盘阵列提供了镜像或者SNAP功能,可以使用SnapShot备份技术。

磁带机技术的选择方面,建议选择较为通用的设备,对于该磁带机来说, *** 作系统及备份软件对其兼容的程度较好。

由于磁带机属于机械设备,故障率较磁盘、光盘等设备要高,因此配置磁带机时尽量保持冗余。目前SATA磁盘技术有了突飞猛进的发展,磁盘备份技术已经成为了发展方向。

硬件设备考虑备件的提供情况及提供商的服务水平,而对于备份软件来说,提供专业服务及技术支持也是需要考虑的重要因素。

备份软件应该具有较广泛的兼容性。

数据容灾与数据备份的联系

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企业关键数据丢失会中断企业正常商务运行,造成巨大经济损失。要保护数据,企业需要备份容灾系统。但是很多企业在搭建了备份系统之后就认为高枕无忧了,其实还需要搭建容灾系统。数据容灾与数据备份的联系主要体现在以下几个方面:

数据备份是数据容灾的基础

数据备份是数据高可用的最后一道防线,其目的是为了系统数据崩溃时能够快速的恢复数据。虽然它也算一种容灾方案,但这种容灾能力非常有限,因为传统的备份主要是采用数据内置或外置的磁带机进行冷备份,备份磁带同时也在机房中统一管理,一旦整个机房出现了灾难,如火灾、盗窃和地震等灾难时,这些备份磁带也随之销毁,所存储的磁带备份也起不到任何容灾功能。

容灾不是简单备份

真正的数据容灾就是要避免传统冷备份所具有先天不足,它能在灾难发生时,全面、及时地恢复整个系统。容灾按其容灾能力的高低可分为多个层次,例如国际标准SHARE 78 定义的容灾系统有七个层次:从最简单的仅在本地进行磁带备份,到将备份的磁带存储在异地,再到建立应用系统实时切换的异地备份系统,恢复时间也可以从几天到小时级到分钟级、秒级或0数据丢失等。

无论是采用哪种容灾方案,数据备份还是最基础的,没有备份的数据,任何容灾方案都没有现实意义。但光有备份是不够的,容灾也必不可少。容灾对于IT而言,就是提供一个能防止各种灾难的计算机信息系统。从技术上看,衡量容灾系统有两个主要指标:RPO(Recovery Point Object)和RTO(Recovery Time Object),其中RPO代表了当灾难发生时允许丢失的数据量;而RTO则代表了系统恢复的时间。

容灾不仅是技术

容灾是一个工程,而不仅仅是技术。目前很多客户还停留在对容灾技术的关注上,而对容灾的流程、规范及其具体措施还不太清楚。也从不对容灾方案的可行性进行评估,认为只要建立了容灾方案即可高枕无忧,其实这具有很大风险的。特别是在一些中小企业中,认为自己的企业为了数据备份和容灾,整年花费了大量的人力和财力,而结果几年下来根本就没有发生任何大的灾难,于是放松了警惕。可一旦发生了灾难时,后悔晚矣!这一点国外的跨国公司就做得非常好,尽管几年下来的确未出现大的灾难,备份了那么磁带,几乎没有派上任何用场,但仍一如既往、非常认真地做好每一步,并且基本上每月都有对现行容灾方案的可行性进行评估,进行实地演练。

数据容灾等级

设计一个容灾备份系统,需要考虑多方面的因素,如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。根据这些因素和不同的应用场合,常见的容灾备份等级有以下四个:

本地备份、本地保存的冷备份

这一级容灾备份,实际上就是上面所指的数据备份。它的容灾恢复能力最弱,它只在本地进行数据备份,并且被备份的数据磁带只在本地保存,没有送往异地。

在这种容灾方案中,最常用的设备就是磁带机,当然根据实际需要可以是手工加载磁带机,也可以是自动加载磁带机。前者主要适用于存储数据容量较小的中小型企业,主要产品有IBM的TotalStorage Ultrium 外置式磁带机 3580,单盒磁盘窝囊可达200GB,压缩后可存储400GB数据,可满足绝大多数中小企业,乃至大型企业数据备份需求。HP的磁带机产品线更是非常全面,手工加载的磁带机目前主要有HP Surestore DAT 24、HP Surestore DAT 40、HP StorageWorks DAT 72,它们单盘磁带所能存储的容量分别是24GB、40GB和72GB,不同用户可灵活选择,另外HP还有一个LTO-Ultrium磁带机系列磁带机和DLT/SDLT系列磁带机。

自动加载磁带机中IBM主要有 TotalStorage企业磁带机 3592,HP有StorageWorks DAT 40x6T等。

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