Ceph基于快照的备份容灾方案

Ceph的快照技术本来只是用来进行RBD或者Pool的回滚，但管理员可以利用快照进行Image的异地备份和容灾。本文首先介绍Ceph的快照技术的使用方法，然后提出一种初级的异地备份方案，管理员可以以此为基础，创造更自动更智能的备份容灾方案。

Snapshot（快照）

Ceph中可以支持2个级别的快照功能:Pool, RBD。这两种级别的快照基本上采用了Copy On Write机制，在进行快照创建时，不做任何复制的操作，而只是通知服务器将所有相关的磁盘区块保留起来，不被写覆盖。而当写操作和删除操作时，原本数据所在的磁盘区块不会被修改，而将修改部分写入其他可用的磁盘区块。

1）RBD

//基于当前的image状态创建快照

#rbd create <image-name>–size 1024 -p <pool-name>

//实际上librbd只是创建了该image的相关的metadata，实际上并没有向Ceph申请空间。

//基于当前的image状态创建卷

#rbd snap create<pool-name/image-name> -snap <snap-name>

//将Image恢复到快照创建时的状态

#rbd snaprollback <pool-name/image-name> -snap <snap-name>

RBD快照创建，Ceph主要做如下事情：

a) 向ceph-monitor发送请求，获取一个最新的快照序号snap_seq；

b) 把相关image的snap_name和snap_seq保存到RBD元数据中。

2）Pool

Pool可以认为是Ceph存储数据时的逻辑分区，类似于namespace。一个Ceph可以有多个Pool，每个Pool可以有一定数量的PG，PG里的对象被映射到不同的OSD上。

不同的Pool，可以设置各自的副本数，数据清洗次数，快大小，Ownership等。

//创建快照

#rados mksnap <snap_name> -p<pool_name>

#rados lssnap –p <pool_name>

//恢复Pool到快照创建时的状态

#rados rollback pool <pool_name> tosnapshot <snap_name>

值得注意的是，这两种级别的快照是相互排斥的，一个CephCluster中只能使用其中一个。因此，如果pool中曾经创建了rbd对象（即使当前删除了所有的image实例）就不能再对这个pool做快照了。反之，如果对一个pool做了快照，就不能创建rbd image的快照了。

另外，Ceph也支持对RBD进行增量快照的导入和导出，具体如下：

导出增量镜像：

a) 导出导入某个image从创建时到现在的变化

//将<pool-name/image-name>从创建时到现在的增量变化保存到<image_diff>文件

#rbd export-diff<pool-name/image-name> <image_diff>

//导入image从创建到某一时刻的diff

#rbdimport-diff <image-diff> <pool-name/image-name>

//执行该命令后，<image-name>变成<image-diff>生成时<image-name>的状态

b) 导出image从创建时到某快照时刻的变化

//将<pool-name/image-name>从创建时到创建<snap_name>时的变化导出到<image_diff>文件

#rbd export-diff <pool-name/image-name>@<snap-name><image-diff>

c) 导出image现在和某快照时刻的变化

//将<pool-name/image-name>现在的状态和<snap_name>创建时的状态的变化保存到<image-diff>文件

#rbd export-diff <pool-name/image-name> --from-snap<snap_name> <image-diff>

导入增量镜像

a) 导入从创建到某一时刻的diff

#rbd import-diff <image-diff> <pool-name/image-name>

基于快照的异地灾备方案

假设现有2个数据中心，master_dc和backup_dc, 分别各有一套ceph存储系统。

初次备份：

1) 在backup_dc创建一个img_bak，作为backup_dc的初始镜像

#rbd create <img_bak>–size 1024 -p <pool-bak>

2) 在master_dc创建image快照

#rbd snap create<pool-mas /image-mas> -snap <snap-mas>

3) 导出image和快照之间的增量

#rbd export-diff<pool-mas/image-mas>@<snap-mas> <image-snap-diff>

4) 导出的增量文件<image-snap-diff> scp或其他方式传送到backup_dc

5) 将增量快照文件导入到backup_dc的image

#rbd import-diff<image-snap-diff> <pool-bak/image-bak>

后续备份：

假设master_dc和backup_dc均存在的最近的快照为snap-1

1) 在主数据中心master_dc创建image的快照

#rbd create <pool-mas/image-mas> -snap <snap-2>

2) 导出snap-1和最新的snap-2的增量

#rbd export-diff –from-snap <snap-1><pool-mas/image-mas@snap2> image-snap1-snap2-diff

3) 把导出的增量文件传送到backup_dc

4) 把增量文件导入到backup_DC的image

#rbd import-diff <image-snap1-snap2-diff><pool-bak/image-bak>

上述只是介绍了基于快照技术的备份方案的要点，管理员可以基于上述介绍编写自己的自动备份和恢复脚本，从而实现一个更完整更智能的两中心备份方案。