CN114546589A - 双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备 - Google Patents

双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备，用于解决双活容灾系统恢复点目标PRO验证的效率和通用性的技术问题。本发明在选定虚拟机VM上通过脚本模拟记录业务数据到存储系统中，在仲裁节点持续性检测选定VM的可达性，然后模拟宿主机或站点故障以使系统实现选定VM的故障转移，最后通过分析比对选定VM在故障迁移前写入的最后一条时间戳和仲裁节点记录的选定VM迁移前最后一条可达性检测结果的时间戳来验证双活容灾系统PRO是否满足要求。本发明技术方案不需要关注底层存储技术，可覆盖虚拟机写业务数据过程中故障突然发生的场景，简单易用且具备一定通用性。

Description

双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及通信及云计算技术领域，尤其涉及一种双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备。
背景技术
随着信息化建设的普及与发展，数据中心所面临的数据风险和威胁也越来越大，为保证数据中心能全天候运行，容灾系统需关注全面的业务连续性。数据中心双活容灾做为一种实现方案，指在同城部署两个一摸一样的数据中心，实现业务与数据双活，当数据中心站点#1出现故障时可以通过业务双活、存储双活等技术在数据中心站点#2快速恢复业务系统。
恢复点目标(Recovery Point Object，RPO)是灾难恢复能力的关键指标之一，指业务系统所允许的在灾难过程中的最大数据丢失量，用来衡量容灾系统的数据冗余备份能力。数据中心双活容灾可以做到数据量丢失为0，即RPO＝0。
市场上不断有相关厂商推出各自的数据中心双活容灾方案，且使用的底层技术不尽相同。针对不同厂商的双活容灾系统，需要一种验证方案能简单有效的验证RPO，特别是当数据中心站点#1内虚拟机正在写业务数据的过程中，因计划外原因(如地震、火灾等)造成数据中心站点#1整体故障或某台物理主机意外掉电，虚拟机业务数据成功迁移到数据中心站点#2后，验证数据量没有丢失，即RPO＝0。
目前的一种检测方法是在数据中心站点#1的虚拟机里先写一定量的数据，然后模拟数据中心站点#1整体故障。当该虚拟机在数据中心站点#2内恢复后，检查先前写入数据的正确性和完整性。也可考虑将虚拟机磁盘所在的逻辑单元LUN暂停，当数据中心站点#2恢复该LUN后，验证数据量是否减少。
上述检测方法中，虚拟机先写完业务数据后才模拟数据中心或物理主机故障。针对虚拟机在写业务数据的过程中突然发生故障的情况，该技术验证方案无能为力。不同厂商推出的双活方案使用的底层存储技术不尽相同，LUN只是其中一种存储技术。只考虑对LUN的数据量进行检测，覆盖场景不全，存在一定的遗漏。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种双活容灾系统恢复点目标验证方法、装置和设备，用于解决双活容灾系统恢复点目标PRO验证的效率和通用性的技术问题。
基于本发明实施例，本发明提供了一种双活容灾系统恢复点目标验证方法，该方法包括：
在第一站点的选定虚拟机VM内执行测试脚本，测试脚本用于按预设时间间隔周期性向指定数据文件中写入携带时间戳的模拟业务数据；
仲裁节点持续周期性检测所述选定VM的可达性，并记录检测结果和检测时间到本地的可达性检测结果文件中；
在所述选定VM所在宿主机或站点故障发生故障所述选定VM的故障迁移完成后，对比所述指定数据文件记录的最后一条时间戳和所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求。
进一步地，所述仲裁节点通过网络可达性检测工具，或通过在所述选定VM上部署的检测组件来实现针对选定VM的可达性检测。
进一步地，所述根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求具体为：
判断所述指定数据文件记录的最后一条时间戳是否等于所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，若相等则判定恢复点目标PRO为0。
进一步地，所述测试脚本为非自动启动的脚本，所述测试脚本在所述选定VM开始故障迁移后自动终止运行；所述指定数据文件存储于双活容灾系统的存储集群中。
基于本发明实施例的另一方面，本发明还提供一种双活容灾系统恢复点目标验证装置，该装置包括：
业务数据模拟写入模块，用于在第一站点的选定虚拟机VM内执行测试脚本，所述测试脚本用于按预设时间间隔周期性向指定数据文件中写入携带时间戳的模拟业务数据；
可达性检测模块，用于在仲裁节点持续周期性检测所述选定VM的可达性，并记录检测结果和检测时间到本地的可达性检测结果文件中；
PRO验证模块，用于在所述选定VM所在宿主机或站点故障发生故障所述选定VM的故障迁移完成后，对比所述指定数据文件记录的最后一条时间戳和所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求。
进一步地，可达性检测模块通过网络可达性检测工具，或通过在所述选定VM上部署的检测组件来实现针对选定VM的可达性检测。
进一步地，所述PRO验证模块判断所述指定数据文件记录的最后一条时间戳是否等于所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，若结果相等，则判定恢复点目标PRO为0。
基于本发明实施例，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储介质和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储介质通过通信总线完成相互间的通信；
存储介质，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储介质上所存放的计算机程序时，实施本发明提供的双活容灾系统恢复点目标验证方法中的方法步骤。
本发明在选定VM上通过脚本模拟记录业务数据到存储系统中，在仲裁节点持续性检测选定VM的可达性，然后模拟宿主机或站点故障以使系统实现选定VM的故障转移，最后通过分析比对选定VM在故障迁移前写入的最后一条时间戳和仲裁节点记录的选定VM迁移前最后一条可达性检测结果的时间戳来验证双活容灾系统PRO是否满足要求。本发明技术方案不需要关注底层存储技术，可覆盖虚拟机写业务数据过程中故障突然发生的场景，简单易用且具备一定通用性。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本发明实施例的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的双活容灾系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例中选定VM执行测试脚本写入时间戳到指定数据文件的示例；
图3为本发明一实施例中仲裁节点持续周期性检测选定VM的示例；
图4为本发明一实施例选定VM在故障迁移前测试脚本在指定数据文件中写入时间戳的示例；
图5为本发明一实施例中仲裁节点记录的可达性检测结果文件的示例；
图6为本发明一实施例提供的用于实现双活容灾系统恢复点目标验证方法的电子设备结构示意图。
具体实施方式
在本发明实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本发明实施例。本发明实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。本发明中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明目的是提供一种双活容灾系统恢复点目标PRO验证方法及实现该方法的装置和设备，本发明的基本思想是：在选定VM上通过脚本模拟记录业务数据到存储系统中，在仲裁节点持续性检测选定VM的可达性，然后模拟宿主机或站点故障以使系统实现选定VM的故障转移，最后通过分析比对选定VM在故障迁移前写入的最后一条时间戳和仲裁节点记录的选定VM迁移前最后一条可达性检测结果的时间戳来验证双活容灾系统PRO是否满足要求。本发明技术方案不需要关注底层存储技术，可覆盖虚拟机写业务数据过程中故障突然发生的场景，简单易用且具备一定通用性。
图1为本发明一实施例提供的双活容灾系统的结构示意图，本发明提供的双活容灾系统恢复点目标验证方法可应用于该双活容灾系统中。该双活容灾系统中的两个站点分别为数据中心站点#1、数据中心站点#2，每个站点运行2台物理服务器，所有服务器的数据磁盘组成分布式存储系统，提供存储集群双活能力。两个站点都开启计算集群高可用(Hight Available，HA)功能，提供虚拟机在数据中心站点之间的迁移能力。当某个数据中心站点或某台服务器发生故障后，仲裁节点起到防止管理平台和存储集群脑裂等作用。仲裁节点以物理服务器形式运行，其系统运行时间与数据中心站点#1、数据中心站点#2内所有服务器的系统时间保持一致。仲裁节点、数据中心站点#1、数据中心站点#2的电源供电相互独立，互不影响。
为简单有效的描述本方案，该实例选取数据中心站点#1即第一站点中的一台虚拟机VM即选定VM作为示例，来详细描述验证图1示例的双活容灾系统在模拟灾害时的RPO是否为0的具体过程，步骤包括：
步骤1.在第一站点的选定VM内执行测试脚本，测试脚本用于按预设时间间隔周期性向存储集群中的指定数据文件中写入携带时间戳的模拟业务数据；
该实施例在站点#1中选择一个VM作为测试用虚拟机即选定VM，假设该虚拟机主机名为centos30，在该测试虚拟机上运行测试脚本，测试脚本按预设时间间隔周期性向分布式存储集群中的指定数据文件中写入模拟业务数据。预设时间间隔可根据业务数据写入特性设定，例如对于频繁写入的业务，时间间隔可设短一点，例如1秒、10秒等，对于业务数据写入不太频繁的业务场景，时间间隔可设置长一点，例如1分钟、5分钟等。
图2为选定VM执行测试脚本写入时间戳到指定数据文件的示例，测试虚拟机centos30上运行的测试脚本每隔1秒获取当前时间戳，并将时间戳记录到存储在分布式存储集群中的指定数据文件time-test.txt中，以此模拟业务数据持续写入分布式存储集群的过程。
步骤2，仲裁节点持续周期性检测选定VM的可达性，并记录检测结果和检测时间到位于仲裁节点本地的可达性检测结果文件中。
仲裁节点可通过网络可达性检测工具，例如ping程序，来检测位于第一站点上的选定VM的可达性；也可通过在选定VM上部署的检测组件或利用现有可实现可达性检测的协议组件来实现针对选定VM的可达性检测，当仲裁节点接收到检测组件响应检测消息时，说明选定VM网络可达，若超时未响应则说明不可达，仲裁节点记录检测结果和检测时间到本地可达性检测结果文件中。
图3为本发明一实施例中仲裁节点持续周期性检测选定VM的示例，该示例中仲裁节点cvk-A23通过运行脚本持续ping选定VM，并记录ping操作结果信息及时间戳信息到本地文件ping-centos30.txt中。
步骤3，模拟选定VM所在宿主机或站点故障，使得双活容灾系统执行选定VM的故障迁移；
模拟选定VM所在宿主机或站点故障的方法可以是拔掉选定VM所在宿主机的电源线模拟宿主物理服务器故障，或关闭数据中心站点#1的电源开关，模拟整个数据中心级别的故障。在前述两种情况下，选定VM都会故障迁移到数据中心站点#2的某台物理服务器上。
步骤4，选定VM的故障迁移完成后，对比指定数据文件中记录的最后一条时间戳和可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，判断二者是否一致，如果一致则说明RPO为0。
选定VM在故障迁移过程中会与仲裁节点失去连接，当迁移成功后会恢复与仲裁节点的通信。图4为本发明一实施例选定VM在故障迁移前测试脚本在指定数据文件中写入时间戳的示例，其中指定数据文件time-test.txt中记录的最后一条时间戳为“2020-03-1019:22:11”，该时间戳为选定VM在故障迁移前最后一刻写入的时间戳。测试脚本在选定VM开始故障迁移后自动终止运行，因此会终止向指定数据文件中写入时间戳，由于测试脚本是非自动启动的脚本，所以在选定VM故障迁移到站点2并启动后，测试脚本不会自动运行并继续写入时间戳。
图5为本发明一实施例中仲裁节点记录的可达性检测结果文件的示例，仲裁节点会持续周期性检测选定VM的可达性，因仲裁节点一直保持对选定VM的ping操作，故ping-centos30.txt文件里记录的信息总体上可分为三部分：
第一部分为选定VM还没有开始故障迁移时记录的是ping信息可达的时间戳，例如图5第一条下划线以上的部分。
第二部分为选定VM在故障迁移过程中，ping的信息不可达(Destination HostUnreachable)检测结果及时间戳信息；
第三部分是选定VM故障迁移成功并恢复与仲裁节点的通信后记录的ping的信息可达的时间戳，如图5第二条下划线及以下的部分。
图5中，第一条下划线表示选定VM在“19:22:11”该时间戳之后就不可达了，因其进入故障迁移流程，选定VM故障迁移前保存的最后一条时间戳记录是“19:22:11”。如图5所示仲裁节点记录的可达性检测结果文件中第一条下划线部分的时间戳记录也为“19:22:11”，说明选定VM在故障迁移前写入的业务数据在故障迁移后没有丢失，即证明了RPO＝0。
本发明实现了数据中心双活容灾系统中RPO为0的验证实现方案，既能覆盖业务数据正在运行过程中故障突然发生的场景，也不依赖底层存储技术而设计针对性的验证方法。该方案简单有效，无需额外测试工具辅助，具备一定的通用性，提高了数据中心双活容灾系统的测试效率。
图6为本发明一实施例提供的用于实现本发明实施例提供的双活容灾系统恢复点目标验证方法的电子设备结构示意图，该设备600包括：诸如中央处理单元(CPU)的处理器610、通信总线620、通信接口640以及存储介质630。其中，处理器610与存储介质630可以通过通信总线620相互通信。存储介质630内存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器610执行时即可实现本发明提供的双活容灾系统恢复点目标验证方法中的一个或多个步骤的功能。
图6示例的设备中，存储介质可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。另外，存储介质还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术，包括配置有计算机程序的非暂时性存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。此外，可按任何合适的顺序来执行本发明描述的过程的操作，除非本发明另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本发明描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本发明所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双活容灾系统恢复点目标验证方法，其特征在于，方法包括：
在第一站点的选定虚拟机VM内执行测试脚本，测试脚本用于按预设时间间隔周期性向指定数据文件中写入携带时间戳的模拟业务数据；
仲裁节点持续周期性检测所述选定VM的可达性，并记录检测结果和检测时间到本地的可达性检测结果文件中；
在所述选定VM所在宿主机或站点故障发生故障所述选定VM的故障迁移完成后，对比所述指定数据文件记录的最后一条时间戳和所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述仲裁节点通过网络可达性检测工具，或通过在所述选定VM上部署的检测组件来实现针对选定VM的可达性检测。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求具体为：
判断所述指定数据文件记录的最后一条时间戳是否等于所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，若相等则判定恢复点目标PRO为0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述测试脚本为非自动启动的脚本，所述测试脚本在所述选定VM开始故障迁移后自动终止运行；
所述指定数据文件存储于双活容灾系统的存储集群中。
5.一种双活容灾系统恢复点目标验证装置，其特征在于，该装置包括：
业务数据模拟写入模块，用于在第一站点的选定虚拟机VM内执行测试脚本，所述测试脚本用于按预设时间间隔周期性向指定数据文件中写入携带时间戳的模拟业务数据；
可达性检测模块，用于在仲裁节点持续周期性检测所述选定VM的可达性，并记录检测结果和检测时间到本地的可达性检测结果文件中；
PRO验证模块，用于在所述选定VM所在宿主机或站点故障发生故障所述选定VM的故障迁移完成后，对比所述指定数据文件记录的最后一条时间戳和所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，根据二者的一致性来验证所述双活容灾系统的恢复点目标PRO是否达到要求。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
可达性检测模块通过网络可达性检测工具，或通过在所述选定VM上部署的检测组件来实现针对选定VM的可达性检测。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述PRO验证模块判断所述指定数据文件记录的最后一条时间戳是否等于所述可达性检测结果文件中记录的所述选定VM迁移前最后一条检测结果为可达的结果数据的时间戳，若结果相等，则判定恢复点目标PRO为0。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述测试脚本为非自动启动的脚本，所述测试脚本在所述选定VM开始故障迁移后自动终止运行；
所述指定数据文件存储于双活容灾系统的存储集群中。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储介质和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储介质通过通信总线完成相互间的通信；
存储介质，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储介质上所存放的计算机程序时，实施权利要求1-4中任一项所述的方法步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序当被处理器执行时实施如权利要求1至4中任一项所述的方法步骤。
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