Sichern mit HPE-Speicher-Schnappschüssen
Snapshots werden in der Regel zum Erstellen von imagebasierten VM-Backups verwendet. Speicher-Snapshots sind eine Alternative zu den üblicherweise verwendeten VM-Snapshots und bieten bestimmte Vorteile hinsichtlich der Backup-Leistung und der Auswirkungen auf Produktionsumgebungen.
In diesem Blogbeitrag erläutern wir das Backup von VMware-Virtuellen Maschinen von HPE-Snapshots, um eine hohe Effizienz in Umgebungen mit stark ausgelastetem Speicher zu erreichen, einschließlich der Funktionsweise und der Grundlagen der Konfiguration.
Was sind HPE Storage Snapshots?
HPE Storage Snapshots sind zeitpunktbezogene Ansichten von Daten auf Image-Ebene, die den Zustand eines Speichervolumens oder einer Gruppe von Volumes zu einem bestimmten Zeitpunkt erfassen. Für VMs, deren Festplatten auf HPE-Speichersystemen gehostet werden, erstellen und verwalten diese Systeme Storage Snapshots dieser VMs.
Eine wesentliche Funktion von Speicher-Schnappschüssen im Allgemeinen und HPE-Speicher-Schnappschüssen im Besonderen ist ihre minimale Auswirkung auf die Leistung des Systems. Mithilfe von Techniken wie „Copy-on-Write“ oder „Redirect-on-Write“ werden Schnappschüsse effizient erstellt und verwaltet, wobei Daten nur bei Änderungen kopiert werden. Dieser Ansatz reduziert den benötigten Speicherplatz und die für die Erstellung von Schnappschüssen erforderliche Zeit.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil von HPE-Speicher-Schnappschüssen ist die effiziente Nutzung des Speicherplatzes. Ein Speicher-Schnappschuss kann schnell (innerhalb von Sekunden) erstellt werden und benötigt nur wenig Speicherplatz. HPE Storage-Systeme bieten außerdem Tools zur Automatisierung der Erstellung, Verwaltung und Löschung von Snapshots. Benutzer können regelmäßige Snapshots planen, um eine konsistente Datensicherheit ohne manuelle Eingriffe zu gewährleisten, und Snapshots in Backup- und Disaster-Recovery-Lösungen integrieren, um die Resilienz der Daten zu verbessern.
Die Integration mit Anwendungen und Datenbanken ist ein weiterer Aspekt von HPE Storage Snapshots. Dadurch wird sichergestellt, dass Snapshots den Status der Anwendung kennen und somit die Datenkonsistenz gewährleistet ist. Diese Funktion ist besonders wichtig für Transaktionssysteme wie Datenbanken, bei denen die Datenkonsistenz von entscheidender Bedeutung ist. Anwendungskonsistente Snapshots werden mit den Anwendungen koordiniert, um die Daten zu beruhigen und sicherzustellen, dass der Snapshot einen stabilen und konsistenten Zustand widerspiegelt.
Beachten Sie, dass Schnappschüsse keine Backups sind, aber zur Erstellung von Backups genutzt werden können.
Wie Storage-Snapshots bei der Sicherung von VMs helfen
Sehen wir uns an, wie die Sicherung von VMs mit herkömmlichen VM-Snapshots funktioniert und worin der Unterschied zwischen der Verwendung von VM-Snapshots und Storage-Snapshots im VM-Sicherungsprozess besteht.
Backup mit VM-Schnappschüssen
Der Prozess zum Backup der VM umfasst drei Hauptschritte:
- Die VM-Sicherungssoftware löst die Erstellung eines Schnappschusses für die Quelle der VM aus:
- VM-Festplatten werden in den schreibgeschützten Modus versetzt.
- Jede VM-Festplatte muss über eine Delta-Datei verfügen. Änderungen, die ab sofort an VM-Festplatten vorgenommen werden, werden in diese Delta-Datei statt in die VM-Festplatten geschrieben.
- Die VM-Backup-Software kopiert Daten von VM-Festplatten, um ein Backup für die VM zu erstellen.
- Nach dem Erstellen des Backups für die Quelle werden Delta-Dateien in VM-Festplatten zusammengeführt.
- VM-Festplatten wechseln in den normalen Betriebsmodus, in dem Änderungen geschrieben werden können.
- Delta-Dateien werden gelöscht.
Dieser Ansatz kann in Umgebungen, in denen VMs große Datenmengen verarbeiten, während Backups erstellt werden, zu ressourcenintensiv sein, da Delta-Dateien sehr groß werden können. Große Delta-Dateien können den Produktionsspeicher stark belasten und das Zusammenführen in VM-Festplatten kann sehr lange dauern. Daher wirkt sich dieser Prozess auf die Produktionsumgebung aus.
Um diesen Prozess im Detail zu veranschaulichen, betrachten wir ein Beispiel und analysieren, wie viele Daten beim Erstellen und Löschen eines VM-Schnappschusses mit dem regulären VM-Schnappschuss-Ansatz gelesen und geschrieben werden müssen.
- Nehmen wir an, dass eine VM neue Schreibvorgänge mit 50 MB pro Sekunde durchführt.
Wenn ein VM-Schnappschuss eine Lebensdauer von 10 Minuten hat, beträgt die Größe der Delta-Festplattendatei 30000 MB oder 29,3 GB.
- Um diesen Schnappschuss zu löschen, muss ein System 29,3 GB Lesevorgänge + 29,3 GB Schreibvorgänge ausführen.
- Wenn ein ESXi-Server diese beiden Vorgänge mit 90 MB pro Sekunde (Lesen + Schreiben) ausführen kann, dann:
- Das Löschen eines Schnappschusses dauert 667 Sekunden oder ~11 Minuten.
- Die VM schreibt jedoch während des Löschens des Schnappschusses weiterhin Daten mit einer Geschwindigkeit von 50 MB pro Sekunde, und diese Schreibvorgänge werden in einer weiteren Delta-Datei gespeichert.
Dies ist ein praktisches Beispiel für eine Konfiguration, bei der es schwierig ist, ein zuverlässiges und effizientes VM-Schnappschuss-Backup bereitzustellen, wenn der VM-Schnappschuss erst nach 11 Minuten gelöscht werden kann. In diesem Beispiel dauert es mindestens 11 Minuten, um die geänderten Blöcke der virtuellen Festplatten zu lesen und diese Änderungen in ein Backup zu schreiben (in diesem Fall ein inkrementelles Backup).
Sicherung mithilfe von Speicher-Snapshots
Beim Backup von Speicher-Snapshots wird zunächst ein VM-Snapshot erstellt, dann ein Speicher-Snapshot und anschließend wird der VM-Snapshot entfernt. Auf diese Weise existiert ein VM-Snapshot nur für kurze Zeit, da die Erstellung eines Speicher-Snapshots nur wenig Zeit in Anspruch nimmt und dieser alle erforderlichen Daten für die Durchführung eines VM-Backups enthält (Delta und Changed Block Tracking data).
Wenn Benutzer beispielsweise 50 VMs auf demselben Volume gleichzeitig sichern möchten, kann ein VM-Schnappschuss der ersten VM nur zusammen mit allen anderen VMs committet werden. Dadurch ist die Lebensdauer des VM-Schnappschusses dieser VM länger als bei der Sicherung einer einzelnen VM, und die Größe der Delta-Dateien kann sehr schnell anwachsen. Das Backup von Speicher-Snapshots kann die Lebensdauer des VM-Snapshots verkürzen, indem nur eine begrenzte Anzahl von VMs gleichzeitig verarbeitet wird. Dadurch kann die Lebensdauer des VM-Schnappschusses der ersten VM erheblich verkürzt werden.
Vorteile der Verwendung von HPE Snapshots zur Erstellung von Backups
Die Verwendung von HPE Storage Snapshots für die Sicherung von Virtuellen Maschinen (VMs) in VMware vSphere bietet mehrere Vorteile, die die Datensicherheit, die Effizienz und das Management verbessern. Die wesentlichen Vorteile der Verwendung von HPE Storage Snapshots für VMware VM-Backups sind:
- Das Basis-Backup wird viel schneller erstellt. Es ist nicht erforderlich, zeitaufwändige Lese- und Schreibvorgänge für alle erforderlichen Daten durchzuführen, um schreibintensive Virtuelle Maschinen auf VMware ESXi-Hosts zu sichern.
- Die Lebensdauer von VM-Schnappschüssen ist extrem kurz – sie werden nur wenige Sekunden lang aufbewahrt, bis ein Speicher-Schnappschuss erstellt wird, und dann gelöscht. Delta-Dateien virtueller Festplatten sammeln während dieser kurzen Existenzzeit von VM-Schnappschüssen nur eine geringe Datenmenge an.
- Snapshots werden mit Techniken wie „Copy-on-Write“ oder „Redirect-on-Write“ erstellt, bei denen Daten nur kopiert werden, wenn Änderungen auftreten. Dadurch werden die Auswirkungen auf die Leistung der laufenden VMs minimiert und ein reibungsloser Betrieb der Produktions-Workloads gewährleistet.
- Die Konsolidierung von VM-Schnappschüssen erfolgt wesentlich schneller, da die Schnappschüsse (Delta-Dateien virtueller Festplatten) enthalten nur geringe Datenmengen, die während ihrer wenigen Sekunden langen Lebensdauer in sie geschrieben werden können. Dadurch sind die Auswirkungen auf die Leistung eines ESXi-Hosts und eines Speichersystems gering.
- Sie können alle Vorteile von Speicher-Schnappschüssen nutzen, ohne dass die Leistung der gesicherten VMs und anderer VMs, die auf einem ESXi-Host und demselben Speichersystem ausgeführt werden, beeinträchtigt wird. Dies ist für große, schreibintensive Produktionsumgebungen von entscheidender Bedeutung.
- HPE Storage Snapshots lassen sich nahtlos in VMware vSphere integrieren und nutzen VMware APIs for Data Protection (VADP). Diese Integration stellt sicher, dass Snapshots in Übereinstimmung mit den Best Practices von VMware erstellt werden, wodurch die Zuverlässigkeit von Backups verbessert wird. HPE Storage Snapshots können in VMware vSphere integriert werden, um anwendungskonsistente Snapshots zu gewährleisten. Das bedeutet, dass sich VMs und Anwendungen zum Zeitpunkt der Erstellung des Schnappschusses in einem stabilen Zustand befinden, wodurch das Risiko einer Datenbeschädigung verringert wird.
Storage Snapshots und vVols
Bei Verwendung von VMware vSphere Virtual Volumes (vVols) anstelle herkömmlicher virtueller VMDK-Festplatten verwendet werden, ändert sich der Ansatz zum Sichern von VMware vSphere-VMs mit HPE-Speichersnapshots erheblich und bietet zusätzliche Vorteile.
Bei herkömmlichen VMDK-basierten Backups werden Snapshots auf Hypervisor-Ebene erstellt und verwaltet, wobei der VMware-Hypervisor die Snapshot-Vorgänge übernimmt. Dieser Prozess kann, wie oben erwähnt, zu einem Leistungsaufwand und einer potenziellen Verschlechterung der VM-Leistung während der Erstellung, Konsolidierung und Löschung von Schnappschüssen führen. Die Backup-Software kommuniziert mit VMware vSphere-APIs, um diese Schnappschüsse zu verwalten. Das bedeutet, dass die gesamte VMDK-Datei in die Snapshot-Vorgänge involviert ist, was es schwieriger macht, die Konsistenz der Anwendungen sicherzustellen und die Auswirkungen auf die Leistung zu minimieren.
Bei vVols besteht jede VM aus einer Reihe von Speicherobjekten, die direkt vom HPE-Speicherarray über die VMware vSphere API for Storage Awareness (VASA) verwaltet werden. Dies ermöglicht eine granularere und effizientere Integration zwischen VMware und HPE-Speicherarrays. Schnappschüsse werden auf das Speicherarray ausgelagert, wodurch die Leistung reduziert und die Schnappschuss-Vorgänge beschleunigt werden. Das Speicherarray kann Snapshots auf einer granulareren Ebene verwalten, was zu schnelleren und effizienteren Backups und Wiederherstellungsvorgängen führt. Das Speicherarray verarbeitet Snapshots nativ und nutzt dabei erweiterte Datendienste wie Deduplizierung, Komprimierung und Replikation effektiver.
Unterstützte HPE-Geräte
Es gibt mehrere HPE-Speichergeräte, die die Integration mit VMware vSphere unterstützen und Speicher-Snapshots für VM-Backups erstellen können: HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera und HPE Alletra.
HPE 3PAR
HPE 3PAR ist eine skalierbare High-End-Speicherlösung, die für Unternehmensumgebungen entwickelt wurde, die hohe Leistung und erweiterte Funktionen erfordern. Sie bietet robuste Leistung, hohe Verfügbarkeit und umfangreiche Datendienste. Die Konfiguration von HPE 3PAR kann komplex sein, da diese Lösung erweiterte Funktionen und einen umfangreichen Funktionsumfang bietet. Dieses Gerät nutzt HPE SSMC (StoreServ Management Console) für das Management und die Konfiguration.
HPE Nimble
HPE Nimble Storage ist eine Midrange-Speicherlösung, deren Schwerpunkt auf Einfachheit, Benutzerfreundlichkeit und prädiktiver Analyse liegt. Sie ist sowohl für Primärspeicher als auch für Verwendungsfälle für Backups und Disaster Recovery konzipiert. Dieses Speichergerät ist im Vergleich zu HPE 3PAR einfacher zu konfigurieren, wobei der Schwerpunkt auf Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit liegt. HPE Nimble verwendet NimbleOS und HPE InfoSight für das Management und die Überwachung.
HPE Primera
HPE Primera ist eine hochwertige, unternehmenskritische Speicherlösung, die für maximale Leistung und Verfügbarkeit entwickelt wurde. Sie bietet erweiterte Funktionen mit Schwerpunkt auf Einfachheit und Zuverlässigkeit. Diese Lösung ist auf hohe Leistung und geringe Latenz ausgelegt, sodass Administratoren sicherstellen können, dass die Auswirkungen auf den VM-Betrieb während Schnappschuss-Aktivitäten minimal sind. Im Vergleich zu HPE 3PAR bietet sie eine vereinfachte Konfiguration mit Schwerpunkt auf einfacher Bereitstellung und Verwaltung. Das Gerät verwendet die HPE Primera Management Console und lässt sich für prädiktive Analysen und Management in HPE InfoSight integrieren.
HPE Alletra
HPE Alletra ist die neueste Speicherplattform von HPE, die für eine cloudnative Dateninfrastruktur mit Schwerpunkt auf Einfachheit, Skalierbarkeit und Leistung entwickelt wurde. Sie steht für die Weiterentwicklung des Speichers hin zu einem eher cloudähnlichen Betriebsmodell. Der stark vereinfachte Konfigurationsprozess ist intuitiv und benutzerfreundlich gestaltet und reduziert die Komplexität, die normalerweise mit Unternehmensspeichern verbunden ist. HPE Alletra wird über die HPE Data Services Cloud Console verwaltet, die eine einheitliche cloudbasierte Verwaltungsschnittstelle bietet.
Alle Plattformen unterstützen die Integration von VMware vSphere, aber HPE Alletra bietet den modernsten Ansatz, der auf hybride und cloudnative Umgebungen abgestimmt ist. HPE 3PAR verwendet SSMC, HPE Nimble verwendet NimbleOS und InfoSight, HPE Primera verwendet die Primera Management Console und InfoSight und HPE Alletra verwendet die HPE Data Services Cloud Console für ein einheitliches cloudbasiertes Management.
HPE 3PAR ist aufgrund seines umfangreichen Funktionsumfangs und seiner Unternehmensfunktionen am komplexesten zu konfigurieren. HPE Primera bietet eine ausgewogene Mischung aus erweiterten Funktionen und einer vereinfachten Konfiguration. HPE Nimble konzentriert sich auf Benutzerfreundlichkeit und Einfachheit, wodurch die Konfiguration und das Management vereinfacht werden. HPE Alletra bietet die benutzerfreundlichste und intuitivste Konfiguration und ist für ein Cloud-natives Betriebsmodell ausgelegt.
VM-Backup mithilfe von Storage-Snapshots mit NAKIVO
NAKIVO Backup & Replication ist eine professionelle Lösung für die Datensicherheit, die VMware vSphere VM-Backups aus HPE Storage-Snapshots unterstützt, um die Leistung und Zuverlässigkeit für virtuelle Umgebungen mit hohen Workloads (Input/Output) zu optimieren. Die Lösung unterstützt HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera und HPE Alletra, um VM-Daten direkt von Speicher-Schnappschüssen zu sichern. Inkrementelle, imagebasierte Backups ohne Agenten werden unterstützt.
Schritte zum Sichern von HPE-Speicher-Snapshots mit NAKIVO
Sehen wir uns an, wie Sie VMware-Virtuelle Maschinen aus HPE-Speicher-Snapshots mit NAKIVO Backup & Replikation sichern können. Der VMware ESXi-Host oder vCenter Server mit den VMs, die Sie sichern möchten, muss zunächst zum NAKIVO-Inventar hinzugefügt werden . Außerdem müssen Sie Ihr HPE-Speichergerät zum NAKIVO-Inventar hinzufügen.
Hinzufügen von HPE-Geräten zum Inventar
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das erforderliche HPE-Speichergerät zum Inventar von NAKIVO Backup & Replication hinzuzufügen:
- Gehen Sie in der Weboberfläche von NAKIVO Backup & Replication zu Einstellungen > Inventar und klicken Sie auf die Schaltfläche + (Plus), um ein neues Element hinzuzufügen.
Der Assistent „ <“ ( ) >Inventarelemente hinzufügen (Inventarelemente hinzufügen) wird geöffnet.
- Wählen Sie im ersten Schritt des Assistenten „ <“ (Speichergeräte) >Speichergeräte (Speichergeräte). Klicken Sie auf Weiter , um fortzufahren.
- Wählen Sie Hewlett Packard Enterprise (HPE) als Typ.
Beachten Sie, dass NAKIVO auch ein Backup von Speicher-Snapshots für VMware unterstützt.
- Legen Sie die erforderlichen Parameter im Schritt „ <“ fest: >Optionen<: >
<: > - Anzeigename: Geben Sie einen Namen ein, der im NAKIVO-Inventar angezeigt werden soll
- Typ: Wählen Sie einen Typ Ihres HPE-Speichers aus, beispielsweise wählen wir HPE Nimble.
- Hostname oder IP: Geben Sie die IP-Adresse Ihres HPE-Speichergeräts ein.
- Benutzername: Geben Sie einen Benutzernamen für das Konto mit Rechten zur Verwaltung der Speichergeräte auf dem ausgewählten HPE-Speichergerät ein.
- Passwort: Geben Sie das Passwort für den definierten Benutzer ein.
- REST-API-Port: Wählen Sie den richtigen Port aus, zum Beispiel 5392 (Standard für HPE Nimble)
Hit Fertigstellen um die Einstellungen anzuwenden und Ihr HPE-Speichergerät zum NAKIVO-Inventar hinzuzufügen, damit ein Backup von Speicher-Snapshots möglich ist.
Die in der Dropdown-Liste aufgeführten unterstützten Typen von HPE-Speichergeräten sind HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Alletra 5000/6000, HPE Alletra 9000 und HPE Primera.
Nachdem ein HPE-Speichergerät hinzugefügt wurde, gehen Sie zu Einstellungen > Inventar um sicherzustellen, dass alle erforderlichen Elemente zum Inventar hinzugefügt wurden. In diesem Beispiel wurde HPE Nimble Storage erfolgreich hinzugefügt, und die NAKIVO-Lösung zeigt automatisch die Anzahl der Volumes und Schnappschüsse auf dem Speichergerät an.
Die VMware-VMs, die wir sichern möchten, befinden sich auf dem Nimble-Speichergerät – 259 VMs befinden sich auf dem Host namens VMware Nimble im folgenden Screenshot – andernfalls ist die Verwendung der HPE-Speicherschnappschuss-Option nicht verfügbar.
VM-Sicherung von HPE-Geräten
Nachdem alle erforderlichen Elemente zum Inventar hinzugefügt wurden, können Sie einen neuen VMware-Backup-Auftrag mit den Vorteilen von HPE-Snapshots erstellen.
- Gehen Sie zu Datensicherheit, klicken Sie auf + und klicken Sie auf Backup für VMware , um einen neuen VMware-VM-Backup-Auftrag zu erstellen. Folgen Sie den Anweisungen des Backupauftrag-Assistenten , bis Sie zu Schritt 4 mit den Auftragsoptionen gelangen (Wählen Sie VMs aus, planen Sie den Plan, legen Sie die Aufbewahrungsdauer fest usw.).
- Im Schritt „Auftrag“ Optionen suchen Sie die Option Backup von Speicher-Snapshots Option am Ende der Seite. Klicken Sie auf die Dropdown-Liste und wählen Sie die erforderlichen Optionen aus, z. B. Aktiviert (bei Fehler fortfahren). Klicken Sie auf Fertigstellen oder Beenden Sie & Führen Sie aus, um die Auftragseinstellungen zu speichern und den Auftrag auszuführen.
- Warten Sie, bis der Backupauftrag abgeschlossen ist.
Fazit
HPE Storage Snapshots können verwendet werden, um effiziente VMware VM-Backups mit minimalen Auswirkungen auf Ihre Umgebung zu erstellen. NAKIVO Backup & Replication kann in HPE Storage-Lösungen wie 3PAR, Primera, Nimble und Alletra integriert werden, um den Backup-Prozess zu optimieren und eine zuverlässige Datensicherheit mit optimaler Leistung zu gewährleisten.
