Sử dụng Dell PowerFlex và Google Distributed Cloud Virtual cho cơ sở dữ liệu Postgres và cách bảo vệ chúng

Bạn có biết bạn có thể có được trải nghiệm Google Cloud trong trung tâm dữ liệu của mình không? Bây giờ thì bạn có thể! Sử dụng Google Distributed Cloud (GDC) Virtual và Dell PowerFlex cho phép sử dụng khối lượng công việc đám mây và container – chẳng hạn như cơ sở dữ liệu Postgres – trong trung tâm dữ liệu của bạn.

Nhìn xa hơn các hoạt động ngày đầu tiên, toàn bộ vòng đời phải được xem xét, bao gồm đánh giá cách bảo vệ các khối lượng công việc gốc đám mây này. Đó là nơi Dell PowerProtect Data Manager phát huy tác dụng, cho phép bạn bảo vệ khối lượng công việc của mình ở cả trung tâm dữ liệu và đám mây. PowerProtect Data Manager tăng cường bảo vệ dữ liệu bằng cách khám phá, quản lý và gửi dữ liệu trực tiếp đến thiết bị ảo Dell PowerProtect DD series, mang lại hiệu quả, loại bỏ trùng lặp, hiệu suất và khả năng mở rộng vô song. Cùng với PowerProtect Data Manager, PowerProtect DD là thiết bị bảo vệ dữ liệu có khả năng phục hồi mạng tối ưu.

Trong blog sau, chúng tôi sẽ giải thích tất cả những điều này và nhiều hơn nữa, mang đến cho bạn cơ hội để xem Dell PowerFlex và GDC Virtual có thể biến đổi cách bạn sử dụng điện toán đám mây như thế nào.

 

Google Distributed Cloud Virtual là gì? 

Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách xem xét GDC Virtual và cách thức dịch vụ này cho phép bạn sử dụng dịch vụ đám mây theo ý muốn.

GDC Virtual cung cấp cho bạn một nền tảng nhất quán để xây dựng và quản lý các ứng dụng chứa trong container trên các cơ sở hạ tầng lai và giúp các nhà phát triển của bạn trở nên năng suất hơn trên mọi môi trường. GDC Virtual cung cấp tất cả các cơ chế cần thiết để đưa mã của bạn vào sản xuất một cách đáng tin cậy, an toàn và nhất quán trong khi giảm thiểu rủi ro. GDC Virtual được xây dựng trên các công nghệ nguồn mở do Google Cloud tiên phong bao gồm Kubernetes và Istio, cho phép tính nhất quán giữa môi trường đám mây và tại chỗ như PowerFlex. Anthos GKE (trên GCP và tại chỗ), Anthos Service Mesh và Anthos Config Management là các khối xây dựng cốt lõi của Anthos, có tích hợp với các dịch vụ cấp nền tảng như Stackdriver, Cloud Build và Binary Authorization. Người dùng GDC Virtual mua dịch vụ và tài nguyên từ GCP Marketplace.

Hình 1. Các thành phần ảo của GDC.

GDC Virtual đưa toàn bộ tài nguyên CNTT của bạn vào một khuôn khổ phát triển, quản lý và kiểm soát nhất quán, tự động hóa các tác vụ có giá trị thấp trên cơ sở hạ tầng PowerFlex và GCP của bạn.

Trong bối cảnh của GCP, thuật ngữ ‘đám mây lai’ mô tả một thiết lập trong đó các dịch vụ chung hoặc được kết nối với nhau được triển khai trên nhiều môi trường điện toán, bao gồm đám mây công cộng và tại chỗ. Chiến lược đám mây lai cho phép bạn mở rộng năng lực và khả năng của CNTT mà không cần đầu tư chi phí vốn ban đầu của đám mây công cộng trong khi vẫn bảo toàn các khoản đầu tư hiện tại của bạn bằng cách thêm một hoặc nhiều triển khai đám mây vào cơ sở hạ tầng hiện có của bạn. Để biết thêm thông tin, hãy xem Mẫu kiến ​​trúc đám mây lai và đa đám mây .

PowerFlex cung cấp lưu trữ được xác định bằng phần mềm cho cả môi trường ảo và máy chủ bare metal, cung cấp mức tiêu thụ hoặc tài nguyên linh hoạt. Điều này cho phép cả kiến ​​trúc hai tầng và ba tầng đáp ứng nhu cầu của hầu hết mọi môi trường.

Lưu trữ container PowerFlex

Từ PowerFlex UI – được hiển thị trong hình sau – bạn có thể dễ dàng theo dõi hiệu suất và mức sử dụng môi trường PowerFlex của mình. Ngoài ra, PowerFlex cung cấp giao diện lưu trữ container (CSI) và mô-đun lưu trữ container (CSM) để tích hợp với môi trường container của bạn. CSI /CSM cho phép container có lưu trữ liên tục, điều này rất quan trọng khi làm việc với các khối lượng công việc như cơ sở dữ liệu yêu cầu lưu trữ liên tục.

Hình 2. Bảng điều khiển PowerFlex cung cấp khả năng truy cập thông tin dễ dàng.

Để hiểu sâu hơn về việc triển khai GDC Virtual trên Dell Powerflex, chúng tôi mời bạn khám phá kiến ​​trúc tham chiếu mới được chúng tôi công bố .

Các kỹ sư của Dell gần đây đã chuẩn bị một môi trường chứa PostgreSQL được triển khai từ Google Cloud đến môi trường PowerFlex với GDC Virtual để chuẩn bị cho Kubecon . Đối với những người đã triển khai Postgres từ Google Cloud, bạn biết rằng việc triển khai không mất nhiều thời gian. Nhóm của chúng tôi chỉ mất khoảng 10 phút, giúp dễ dàng sử dụng và tích hợp vào khối lượng công việc.

Sau khi triển khai Postgres, chúng tôi tiến hành tải nókhi chúng tôi thêm bản ghi vào đó. Để thực hiện việc này, chúng tôi đã sử dụng pgbench , đây là một công cụ đánh giá chuẩn tích hợp trong Postgres. Điều này giúp dễ dàng điền vào cơ sở dữ liệu với 10 triệu mục nhập. Sau đó, chúng tôi đã sử dụng pgbench để mô phỏng tải của 40 máy khách chạy 40 luồng so với cơ sở dữ liệu mới tải.

Tuy nhiên, mục tiêu của chúng tôi không phải là nắm bắt các con số về hiệu suất. Chúng tôi chỉ muốn tạo một cơ sở dữ liệu “ấm” cho một số công việc bảo vệ dữ liệu. Mặc dù vậy, những gì chúng tôi thấy trên cụm khiêm tốn của mình thật ấn tượng, với độ trễ dưới mili giây và nhiều IO.

Bảo vệ dữ liệu

Với cơ sở dữ liệu container của chúng ta đã được làm nóng, đã đến lúc bảo vệ nó. Như bạn có thể biết, có nhiều cách để thực hiện việc này, một số cách tốt hơn những cách khác. Chúng ta sẽ dành một chút thời gian để nói về hai phương pháp bảo vệ dữ liệu chức năng – sao lưu nhất quán với sự cố và sao lưu nhất quán với ứng dụng. PowerProtect Data Manager hỗ trợ cả sao lưu cơ sở dữ liệu nhất quán với sự cố và sao lưu nhất quán với ứng dụng.

Sao lưu “ổn định khi gặp sự cố” chính xác như tên gọi của nó. Ứng dụng sao lưu sẽ chụp ổ đĩa ở trạng thái đang chạy và sao chép dữ liệu bất kể điều gì đang xảy ra. Giống như thể ai đó vừa mới rút dây nguồn khỏi khối lượng công việc. Không cần phải nói, đó không phải là trạng thái sao lưu mong muốn nhất, nhưng vẫn tốt hơn là không có bản sao lưu nào cả.

Đó là nơi mà một bản sao lưu “ứng dụng nhất quán” có thể mong muốn hơn. Một bản sao lưu ứng dụng nhất quán sẽ trao đổi với ứng dụng và đảm bảo dữ liệu được “xóa sạch” và ở trạng thái “sạch” trước khi được sao lưu. Ít nhất, đó là phiên bản đơn giản.

Phiên bản dài hơn là ứng dụng sao lưu sẽ trao đổi với hệ điều hành và ứng dụng, yêu cầu chúng xả bộ đệm của chúng – được gọi là quiescing – và sau đó kích hoạt ảnh chụp nhanh các ổ đĩa cần sao lưu. Sau khi hoàn tất, hệ thống sẽ khởi tạo ảnh chụp nhanh trên bộ lưu trữ cơ bản – trong trường hợp này là PowerFlex – của các ổ đĩa được sử dụng. Sau khi ảnh chụp nhanh hoàn tất, ảnh chụp nhanh cấp ứng dụng sẽ được giải phóng, các ứng dụng bắt đầu ghi bình thường trở lại vào đó và ứng dụng sao lưu bắt đầu sao chép ảnh chụp nhanh lưu trữ vào vị trí được bảo vệ. Tất cả những điều này diễn ra trong vài giây, thậm chí còn nhanh hơn nhiều lần.

Đây là lý do tại sao sao lưu nhất quán ứng dụng được ưa chuộng. Sao lưu có thể mất khoảng thời gian tương tự để chạy, nhưng dữ liệu ở trạng thái tốt đã biết, điều này làm cho khả năng phục hồi lớn hơn nhiều so với sao lưu nhất quán khi gặp sự cố.

Trong môi trường phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi đã thực hiện điều này với PowerProtect Data Manager và PowerProtect DD Virtual Edition (DDVE). PowerProtect Data Manager cung cấp một cách chuẩn hóa để làm tĩnh một cơ sở dữ liệu được hỗ trợ, sao lưu dữ liệu từ cơ sở dữ liệu đó, sau đó đưa cơ sở dữ liệu trở lại hoạt động. Điều này hoạt động tuyệt vời để bảo vệ khối lượng công việc Kubernetes chạy trên PowerFlex. Nó có thể tạo các bản sao lưu nhất quán của ứng dụng cho các container Postgres một cách nhanh chóng và hiệu quả. Điều này cũng hoạt động cùng với GDC Virtual, cho phép các container được đăng ký và khôi phục vào môi trường đám mây.

Hình 3. Sao lưu nhất quán ứng dụng và thời gian của nó trong Giao diện người dùng PowerProtect Data Manager

Thật tuyệt khi có các bản sao lưu nhất quán ứng dụng cho khối lượng công việc đám mây của bạn, “kiểm tra” nhiều hộp mà mọi người yêu cầu từ môi trường sao lưu của họ. Điều đó nói rằng, cũng quan trọng không kém và không thể quên là việc khôi phục các bản sao lưu.

Phục hồi dữ liệu

Như đã nói nhiều lần, “không bao giờ tin tưởng một bản sao lưu chưa được kiểm tra”. Điều quan trọng là phải kiểm tra bất kỳ và tất cả các bản sao lưu để đảm bảo chúng có thể được phục hồi. Kiểm tra quá trình phục hồi cơ sở dữ liệu Postgres đang chạy trong GDC Virtual trên PowerFlex đơn giản hết mức có thể.

Các bước ở cấp độ cao là:

  1. Từ Giao diện người dùng PowerProtect Data Manager, chọn Khôi phục > Tài sản và chọn tab Kubernetes . Chọn hộp kiểm bên cạnh không gian tên được bảo vệ và nhấp vào Khôi phục.
  2. Trên trang Chọn bản sao , hãy chọn bản sao bạn muốn khôi phục.
  3. Trên trang Loại khôi phục , hãy chọn nơi muốn khôi phục.
  4. Xác định cách khôi phục các Yêu cầu về Khối lượng lưu trữ liên tục (PVC) và không gian tên.
  5. Khi hoàn tất, hãy kiểm tra khôi phục.

Bạn có thể đã nhận thấy ở bước 4, tôi đã đề cập đến PVC, là các kết nối của container với dữ liệu và, như tên gọi của nó, cho phép dữ liệu đó tồn tại trên các nút. Điều này có thể thực hiện được nhờ CSI/CSM đã đề cập trước đó. Do tích hợp trên toàn bộ môi trường, việc khôi phục PVC là một nhiệm vụ đơn giản.

Sau đây là một số tùy chọn phục hồi trong PowerProtect Data Manager dành cho PVC.

Hình 4. Giao diện người dùng PowerProtect Data Manager – Tùy chọn khôi phục không gian tên

Quá trình phục hồi, giống như hầu hết mọi thứ trong bảo vệ dữ liệu, tương đối chậm. Mọi thứ đều hoạt động và các truy vấn hoạt động như mong đợi đối với phiên bản cơ sở dữ liệu Postgres.

Dell và Google Cloud đã hợp tác chặt chẽ để tạo ra các giải pháp tận dụng cả PowerFlex và GDC Virtual. Sức mạnh của sự hợp tác này thực sự thể hiện rõ khi các hoạt động khôi phục chỉ hoạt động . Sự nhất quán và dễ dàng đó cho phép khách hàng tận dụng môi trường mạnh mẽ được hỗ trợ bởi các nhà lãnh đạo trong lĩnh vực này và giúp loại bỏ cơn ác mộng khiến các nhà phát triển và quản trị viên CNTT mất ngủ vào ban đêm, cho phép họ nghỉ ngơi dễ dàng và sẵn sàng thay đổi thế giới.

Nếu bất kỳ điều nào trong số này nghe có vẻ thú vị với bạn và bạn sẽ tham dự Kubecon ở Chicago, Illinois vào ngày 6-9 tháng 11, hãy ghé qua gian hàng Google Cloud. Chúng tôi sẽ rất vui khi được giới thiệu cho bạn bản demo về sự hợp tác thú vị này trong thực tế.