VMware vSphere® Replication 5.5 概述针对虚拟机的简单而有效的保护

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技术白皮书 / 2

目录

简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

vSphere Replication 是什么？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

简单易用而不牺牲功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

恢复虚拟机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

保留多个时间点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

后续步骤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

通过 vSphere Replication 防止虚拟机丢失数据和停机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

其他文档 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

VMware 联系信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

提供反馈 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

关于作者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

VMware vSphere Data Protection 简介

技术白皮书 / 3

VMware vSphere Replication 5.5 概述

简介保护 IT 服务的基本要求是确保虚拟机提供的服务在计算机体系的各个级别（从硬件到应用）均富有弹性并

且功能强大。

VMware vSphere® Replication 是 VMware vSphere 平台的一项功能，旨在提供一种内置功能，将正在运行的

虚拟机持续复制到其他位置，从而增强 vSphere 平台的恢复能力。vSphere Replication 创建的虚拟机副本

可以本地存储在集群内，也可以存储在其他站点，从而提供所需的数据源以便在几分钟内快速恢复虚拟机。

vSphere Replication 可增强 vSphere 可用性保护表中的产品。它提供的解决方案可提高业务连续性规划能力，

完善备份和完整灾难恢复功能，而不会带来基于完整存储阵列的复制配置所产生的复杂性和成本。vSphere

Replication 支持按虚拟机配置复制，这大大完善了 vSphere 提供的保护功能。

本文将帮助用户了解 VMware vSphere Replication 是什么，说明它的功能的部分优势，并概述它如何防止

虚拟机出现故障。

vSphere Replication 是什么？vSphere Replication 是 VMware vSphere 平台的一项新功能。它可以将虚拟机复制到集群中的其他位置或在

集群之间复制，并使该副本可用于恢复（通过 VMware vSphere Web Client 或通过对 VMware® vCenter™ Site

Recovery Manager™ 等完整灾难恢复产品进行编排）。

vSphere Replication 可对虚拟机进行持续保护。它可仅将发生更改的副本复制到虚拟机。这样即可确保虚

拟机继续受到保护，并且可用于直接从 vSphere Web Client 进行恢复，而无需使用外部工具。

vSphere Replication 是所有合格 vSphere 许可证（从 VMware vSphere Essentials Plus Kit 到 VMware vSphere

Enterprise Plus Edition™）的免费组件。与通过 VMware vSphere Data Protection™ 进行备份一样，保护虚拟

机也是数据中心虚拟化管理程序平台的一项重要功能。

vSphere Replication 通过新一代 vSphere Web Client 提供统一管理。因此，可以通过通用的统一屏幕管理虚

拟数据中心的各个方面，包括复制、备份和恢复等多方面的保护。

某些复制技术仅在远程站点提供虚拟机副本，而不考虑虚拟机内应用数据的一致性。vSphere Replication

则可以进行配置，以便在配置要复制的虚拟机时，只需简单单击一下，即可确保应用数据与虚拟机数据的

一致性。

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VMware vSphere Replication 5.5 概述

图 1. 与 vSphere Web Client 集成

与 Microsoft 卷影复制服务 (VSS) 的自动集成可确保 Microsoft Exchange Server 和 Microsoft SQL Server 数据

库等应用在生成副本数据时保持静止和一致。对虚拟机 VSS 层的快速调用可刷新任何待处理的应用写入，

以确保复制的数据处于静态并且可完全恢复。

图 2. 通过 VSS 确保应用一致性

此过程无需任何应用代理，也不必进行管理。应用一致性是 vSphere Replication 创建的副本的固有特性，

通过经由已安装的 VMware Tools™ 与 Microsoft Windows 操作系统 (OS) 进行通信实现。

vSphere Replication 还支持管理员选择保留的历史复制作为可能的已恢复系统还原时间点。为虚拟机配置

复制时，管理员只需选择是否保留多个时间点；然后即可选择要保留的历史副本数量以及保留天数。他们

最多可以保留 24 个时间点，并且能自定义保留配置。例如，用户可以选择每天保留一个副本，最长保留

24 天；在一天中保留 24 个副本，仅保留一天；或者根据需要做出任何其他选择。

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VMware vSphere Replication 5.5 概述

工作原理vSphere Replication 是深度集成在 vSphere 平台中的组件，也是当今市场上唯一一款真正的“虚拟化管理

程序级”复制引擎。正在运行的虚拟机所用的虚拟机磁盘中如果有数据块发生了变更，这些数据块将发送

到其他位置，虚拟设备会在该处将其接收并写入到磁盘重做日志。仅当完成重做日志并且已接收指定复制

中的所有数据块后，数据集才会应用于虚拟机磁盘，以制作虚拟机的脱机（保护）副本。

VM VM VM VM VM

图 3. 复制虚拟机的已更改数据块

vSphere Replication 由每个主机上包含在核心 vSphere 5.5 安装包中的一个代理以及从管理界面部署的一组

虚拟设备构成。从概念上来看，代理负责从正在运行的虚拟机跟踪和发送发生更改的数据；远程设备则负

责接收复制内容，并将其应用于虚拟机的脱机磁盘文件。vSphere Replication 设备还负责管理复制，因此

管理员可以了解虚拟机的保护状态，并且只需简单单击几下即可恢复虚拟机。

所有 VMware vCenter™ 操作都通过同一个管理界面完成，使用该界面可以非常轻松地为多达 500 个虚拟机

配置复制：只需右键单击某个虚拟机，并为其副本选择目标位置即可。

图 4. 为多个虚拟机选择一个 RPO

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VMware vSphere Replication 5.5 概述

vSphere Replication 会为源虚拟机及其复制副本执行初始完整同步。如果需要，可以在目标位置放置数

据的种子副本，以减少初始复制所需的时间和带宽。虚拟机的种子副本中包含原始虚拟机磁盘文件克隆，

您可以通过各种途径将该文件放置到目标位置。放置种子并不是一个必需的过程，无论目标位置是否有种子，

vSphere Replication 都将创建一个初始副本。如果用户提供一个用于复制的种子，可使用其中包含的数据

来减少初始同步主磁盘及其副本所需的复制量。种子可以手动创建，也可以通过管理员选择的任何途径克

隆并放置到相应位置，如采用脱机复制、FTP、“人工传输网络”，甚至使用 ISO 或虚拟机克隆，只要种子

与复制的原始系统的磁盘 UUID 相同。

在完成基准同步之后，vSphere Replication 将切换为仅传输已更改的数据块。vSphere 内核会亲自跟踪

对受保护虚拟机的磁盘文件执行的唯一性写入操作，并在所配置的 RPO 期间仅识别和复制执行了唯一性

写入操作的那些数据块。这可确保通过网络向目标发送最少量的数据，并实现更高的 RPO。在发送具有

唯一性的数据之后，无需再次进行此类发送。系统仅复制发生更改的数据，这些数据块将发送到目标位置

的 vSphere Replication 设备中。

VM1VM1VM1 VM3

受保护的 VM 副本位置

vSphere

VR 代理

vSphere

VR 代理

VMDK1 VMDK2

存储

vSphere vSphere

vCentervCenterVR设备 VR设备

VMDK1 VMDK2

存储

网络文件副本

网络文件副本

发生变更的数据块

图 5. 从 vSphere 代理到 vSphere Replication 设备的复制数据流

在目标位置，vSphere Replication 设备将接收并检查所发送的数据。只有完全一致的数据才会（通过

Network File Copy）写入到目标集群的 vSphere 主机；仅当完成重做日志并且已接收所有预期数据后，

才会进而写入到磁盘。等待完全一致的数据块组这一方式可确保副本虚拟机随时可以恢复，即使数据在传

送过程中丢失或者在传输过程中的任何时候发生崩溃也无妨。

从受保护的虚拟机的角度看，整个过程是完全透明的，不需要对配置或日常管理进行任何更改。这种复制

方式采用的是非侵入形式，与虚拟机中的操作系统无关。

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VMware vSphere Replication 5.5 概述

简单易用而不牺牲功能从本质上说，vSphere Replication 是一种轻量级复制协议。通过仅持续复制发生更改的数据块，可以节省

网络带宽并尽可能缩短数据的提交时间。

vSphere Replication 框架包含与单个 vCenter Server 系统配对的 vSphere Replication 设备。此设备可提

供 vSphere Replication 管理框架，还作为已复制数据块的目标。由于规模不断扩大或出现多个远程站点，

可以选择最多额外部署九个 vSphere Replication 服务器虚拟设备，部署方式与原始 vSphere Replication 设

备完全相同。但与此不同的是，它们严格作为复制的目标，支持复制框架的简单扩展和分发，而不参与

vSphere Replication 管理；它们的作用仅限于支持各种拓扑和流量隔离。

借助 vSphere Replication 5.5，用户可以选择复制到多个不同的位置：复制到包含 vCenter Server 系统

和 vSphere Replication 设备的其他站点；复制到数据中心内仅包含 vSphere Replication 服务器的其他站

点；复制到磁盘上的其他位置；或复制到他们选择的任意组合。用户甚至可以选择在两个仅部署 vSphere

Replication 服务器而没有 vCenter Server 系统或 vSphere Replication 设备的远程办公室之间进行复制，

只要能从拥有这些对象的一个中心位置对其进行管理即可。通过单个 vSphere Replication 设备实例最多可

以管理 500 个虚拟机复制，与所选的拓扑无关。

受保护的站点 目标站点 1

目标站点 2

vSphere

VRA

vSphere

NFC

vSphere

NFC

VMDK1 VMDK2存储

VMDK2存储

VMDK2存储

VR设备

vSphere Client

vCenter Server

VR 服务器

VR 服务器

图 6. 包含多个站点和 vSphere Replication 服务器的复制框架 – 一个数据中心复制到两个远程站点

在此框架中，可以定义每个虚拟机的 RPO，从 15 分钟到 24 小时不等。此 RPO 可以按需更改而不会造成中断，

从而支持管理员根据更改率、可用带宽等动态因素精细调整复制。

技术白皮书 / 8

VMware vSphere Replication 5.5 概述

多个站点 – 单个 vCenter

主数据中心 – 单个 vCenter

示例复制拓扑

站点 1 站点 2 站点 3

站点 4

VR设备

VR设备

VR设备

vSphere

vSphere

VR设备

vSphere

vCenterServer

vCenterServer

vSphere

复制方向

图 7. 其他可行选择包括在由不同 vCenter Server 系统实例管理的多个远程站点之间进行复制

由于每个虚拟机的 RPO 各不相同，可以为更为重要的虚拟机指定相对更高的复制目标。但可以一起选择

多个虚拟机组进行大规模更改。可以将虚拟机内的每个磁盘独立配置为要复制或不复制，从而进一步节省

恢复所需的带宽和时间。例如，数据库服务器可能包含多个磁盘，其中一个专门指向临时暂存位置。此磁

盘不需要复制。同样，有时交换文件或分页文件会重定向到专用磁盘（专用磁盘也可从复制中排除以节省

临时数据占用的带宽）。

技术白皮书 / 9

VMware vSphere Replication 5.5 概述

图 8. 复制是一项虚拟机策略

复制的磁盘不受主副本的格式、布局和快照限制。例如，已在主位置的光纤通道 SAN 上厚配置的虚拟机

磁盘文件可以精简配置到本地磁盘用于恢复（如果这样选择）。vSphere Replication 可消除复制包含相同存

储硬件的要求。同样，由于进行恢复时虚拟机副本会“冷启动”，因此如果在集群之间复制，服务器硬件无

需相同。

图 9. 选择虚拟机复制属性（包括时间点保留实例）

究其核心，vSphere Replication 可为系统提供由策略驱动的保护（因为对象的复制配置是虚拟机本身固有

的属性），同时还支持虚拟机继续运行，而不会产生任何变化、开销或中断。

可识别已更改虚拟机数据块的跟踪机制位于存储层上，因此复制可以完全不受磁盘位置、磁盘格式、精简

配置或厚配置磁盘，以及虚拟机是否在使用快照等因素限制。

技术白皮书 / 1 0

VMware vSphere Replication 5.5 概述

恢复虚拟机由于测试、即将发生的中断甚至灾难恢复等多种原因，会需要恢复虚拟机。vSphere Replication 让管理员

只需在 vSphere Web Client 中单击几下即可手动恢复具体的虚拟机。

vSphere Replication 的目的不是以 vCenter Site Recovery Manager 的方式进行复杂的灾难恢复编排，而是

按虚拟机进行复制，以便对需要的环境进行精细的恢复配置。但如果需要，vSphere Replication 可以充

当 vCenter Site Recovery Manager 的复制引擎，而无需进行任何额外的配置或考虑特殊的设置注意事项。

vCenter Site Recovery Manager 可以识别由 vSphere Replication 保护的虚拟机，还可以“继承”其保护设置。

图 10. 通过右键单击虚拟机的复制状态来恢复虚拟机

借助 vSphere Replication，可以通过三种方法轻松开始恢复虚拟机。导航到 vSphere Web Client 的“vSphere

Replication”区域中的“Status”（状态）后，管理员首先选择要恢复的虚拟机。可以通过单击鼠标右键，

单击恢复图标，然后从“Actions”（操作）下拉菜单中选择“Recover”（恢复）来启动恢复操作。

如果原始虚拟机仍可访问并且仍处于启动状态，则无法启动和恢复副本。要继续恢复过程，vCenter Server

必须无法访问虚拟机的主副本，或者主副本已关闭。下一步是选择虚拟机的目标 — 存放虚拟机的文件夹以

及在其中启动虚拟机的集群或资源池。可以选择恢复方法，包括是否同步最新更改以及受保护的虚拟机是

否可用。但是，如果受保护的系统不可用或处于不理想的状态，用户也可以使用最后的无损复制继续恢复

虚拟机，而不同步最新更改。

技术白皮书 / 1 1

VMware vSphere Replication 5.5 概述

图 11. 虚拟机恢复已完成

选择这些项目后，将开始恢复。此过程会创建已连接到副本磁盘的虚拟机的启动状态副本，但不会将任何

虚拟网卡连接到任何端口组。这样可防止出现同一虚拟机在网络中的两个位置同时处于活动状态的情况，

还能避免因出现重复项而造成广播冲突和路由问题。虚拟机完全启动后，管理员可以检查已启动副本的恢

复情况和状态，并仅将虚拟机连接到合适的网络以完成恢复。

保留多个时间点vSphere Replication 5.5 引入了保留历史时间点用于恢复的选项。如前所述，此策略在为虚拟机配置复制时

选择。

图 12. 选择时间点保留作为复制策略

技术白皮书 / 1 2

VMware vSphere Replication 5.5 概述

如果虚拟机已复制并且已选择历史时间点保留，则管理员可以将该虚拟机还原到其中一个更早的副本。

时间点通过可使用 VMware vSphere Client™ 快照管理器浏览的虚拟机快照呈现。时间点快照以创建时刻的

时间戳作为标签。管理员可以选择要使用的快照，然后还原到该时间点，或者删除一个或多个快照。

图 13. 在使用保留的时间点恢复虚拟机后，使用快照管理器还原到更早的时间点

虚拟机恢复过程简单，在 GUI 中单击几下即可完成，安全可靠。

技术白皮书 / 1 3

VMware vSphere Replication 5.5 概述

后续步骤

通过 vSphere Replication 防止虚拟机丢失数据和停机

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其他文档

有关 vSphere 的更多信息，请访问产品页面，网址为：http://www.vmware.com/cn/products/vsphere。

以下链接指向 vSphere 和 vCenter Server 联机文档：

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关于作者Ken Werneburg 是 VMware 的高级技术营销经理。他属于云和基础架构管理团队，主要负责业务连续性和

灾难恢复解决方案。Ken 于 2006 年加入 Vmware。

• 关注 Ken 的博客：http://blogs.vmware.com/vsphere/uptime。

• 在 Twitter 上关注 Ken ：@vmKen。

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