Hyper-V-Replikation und Failover-Typen: Ausführliche Übersicht
Hyper-V-Replikation ist eine Funktion, die ohne zusätzliche Kosten mit Microsoft Hyper-V bereitgestellt wird. Mit dieser Funktion können Benutzer einen Business Continuity (BC)- und Disaster Recovery (DR)-Plan implementieren, der auf der Replikation auf einen Remote-Host basiert. Hyper-V-Replikation wurde mit Microsoft Server 2012 eingeführt und ist sowohl bei KMUs als auch bei großen Unternehmen beliebt.
Bei der Verwendung von Hyper-V-Replikation kann es zu Missverständnissen hinsichtlich der optimalen Nutzung dieser Funktion und ihrer Zwecke kommen. Die Replikation kann auch zu Verwirrung führen, wenn es darum geht, sich für andere DR-Funktionen wie Checkpoints und Clustering zu entscheiden.
Was ist Hyper-V-Replikation?
Eine Hyper-V-Replik ist eine identische Standby-Kopie einer Virtuellen Maschine (VM), die in einem ausgeschalteten Zustand auf einem anderen Hyper-V-Host gespeichert wird. Der Host, auf dem die Replikate gespeichert sind, wird als sekundärer Host (manchmal auch als Zielhost oder Replikat-Host) bezeichnet. Dieser sekundäre Host mit den Standby-VMs übernimmt die Aufgaben, wenn eine Katastrophe den Produktionsstandort trifft oder wenn der primäre Host ausfällt.
Die Hyper-V VM-Replikation ist eine Disaster-Recovery-Funktion, die als Teil von Microsoft Hyper-V verfügbar ist. Die Hauptrolle der Hyper-V VM-Replikation besteht darin, Replikate von primären Virtuellen Maschinen zu erstellen, die auf Remote-Hosts gespeichert werden, um bei Bedarf eine VM-Wiederherstellung durchzuführen.
Der primäre Host und die Hosts mit den Replikat-VMs können sich am selben Standort oder an verschiedenen Standorten befinden. Eine Organisation kann ihren eigenen Replikatsstandort einrichten und verwalten. Kleinere Organisationen mit begrenztem Budget können sich für ein Abonnement von DRaaS von einem Managed Services Provider (MSP) entscheiden. In diesem Fall kann die Disaster Recovery mit Hyper-V-Replikation aufgrund der geringen Anforderungen und der einfachen Konfiguration ebenfalls eine kostengünstige Option sein.
Wie funktioniert die Hyper-V-Replikation?
Die Hyper-V-Replikation ist eine asynchrone Datenreplikation, die auf den vom Administrator festgelegten Intervallen basiert, sodass kein Datenverlust garantiert werden kann. Diese Intervalle werden auf der Grundlage der Ziele der Wiederherstellungspunkte (RPO) für die VMs und der mit dieser Replikationsfunktion verfügbaren Optionen festgelegt.
Hinweis: Mehr über Wiederherstellungsmetriken erfahren Sie in unseren White Papers zu RPO und RTO. Sie können auch den Blogbeitrag über den Unterschied zwischen RPO und RTOlesen.
Wiederherstellungspunkte
Standardmäßig erstellt die Hyper-V VM-Replikation nur einen Wiederherstellungspunkt für ein Replikat und aktualisiert die Daten dieses Wiederherstellungspunkts in festgelegten Zeitintervallen. Bei Bedarf können Sie mehrere Wiederherstellungspunkte für eine Hyper-V-Replik festlegen. Das minimale Replikationsintervall wird in diesem Fall nicht verkürzt, aber Sie können Daten für den erforderlichen Wiederherstellungspunkt wiederherstellen. Beispielsweise können Sie bis zu 24 Wiederherstellungspunkte für VM-Replikate mit einem Intervall von 1 Stunde festlegen. Die verfügbaren Hyper-V-Replikationszeitintervalle sind: alle 30 Sekunden, 5 Minuten, 10 Minuten, 15 Minuten oder 1 Stunde.
Netzwerk
Replikationsdaten werden über das Netzwerk von einem Host, auf dem die Quell-VM ausgeführt wird, an den Host übertragen, auf dem die VM-Replik gespeichert ist. Aus diesem Grund benötigen Sie eine hohe Netzwerkbandbreite, was bei der Verwendung einer Internetverbindung zwischen zwei geografisch verteilten Standorten eine Herausforderung darstellen kann. Um Konflikte und Split-Brain-Situationen zu vermeiden, sollten Sie eine Quelle-Hyper-V-VM und ein VM-Replikat nicht gleichzeitig ausführen.
VM-Replikate sind in der Regel mit anderen Netzwerken verbunden und haben andere IP-Adressen als die ursprüngliche VM.
Hyper-V-Replikationsprozess
- Sie können die Hyper-V-Replikation in Hyper-V-Manager oder System Center Virtual Machine Manager (SCVMM).
- Wenn Sie die Hyper-V VM-Replikation für eine VM aktivieren, wird auf dem sekundären Host ein VM-Replikat erstellt und eine Hyper-V-Replikationsprotokolldatei (.HRL) zur Verfolgung von Änderungen erstellt.
- Wenn Sie eine VM zum ersten Mal replizieren, werden alle VM-Daten von der Quelle auf den Zielhost kopiert.
- Bei der weiteren Replikation der VM werden nur geänderte VHDX- (oder VHD-) Daten der virtuellen Festplatte (Inkremente) kopiert, um Replikationszeit und Datenübertragungsvolumen zu sparen.
- Ein Hyper-V-Prüfpunkt (.AVDX) wird zu Beginn der Replikation erstellt (für nachfolgende Replikate nach der ersten Replikation).
- Wenn Sie einen neuen Wiederherstellungspunkt erstellen und der älteste Wiederherstellungspunkt für eine VM-Replik abgelaufen ist, wird der älteste mit der virtuellen Hauptfestplatte kombiniert.
Die Wiederherstellung von einer VM-Replik wird manuell durchgeführt, wenn die native Hyper-V-Funktionalität verwendet wird.
Wann wird die Hyper-V-Replikation verwendet?
Die Hyper-V VM-Replikation wird verwendet, um sich auf Situationen vorzubereiten, in denen Sie eine VM in sehr kurzer Zeit wiederherstellen müssen. Diese Zeit ist kürzer als die Zeit, die für das Wiederherstellen einer VM aus einem Backup erforderlich wäre. Wenn Sie über ein Backup verfügen, können Sie VM-Wiederherstellungs- und Wiederherstellungsvorgänge (operative Wiederherstellung) durchführen, jedoch kein VM-Failover für Disaster Recovery.
Im Gegensatz zum Hyper-V-Clustering, bei dem sich eine ausgeführte VM auf einem gemeinsam genutzten Speicher befindet und von zwei Hyper-V-Hosts darauf zugegriffen wird, verwendet die Hyper-V-Replikation zwei VM-Instanzen (eine primäre ausgeführte VM und ein VM-Replikat, das während des normalen Betriebs im ausgeschalteten Zustand befindet), die sich auf dem eigenen Speicher der Hosts (lokaler Speicher, SAN oder NAS) befinden.
Hinweis: Herunterladen Sie das E-Book zum Thema Hyper-V-Clustering , um zu erfahren, wie Clustering funktioniert.
Wann Sie die Hyper-V-VM-Replikation nicht verwenden sollten
Möglicherweise benötigen Sie keine Hyper-V-VM-Replik für den VM-Failover, wenn Sie die folgenden Dienste auf VMs ausführen:
- Active Directory-Domänencontroller. Wählen Sie native Active Directory-Replikationsoptionen anstelle der Hyper-V-Replikation.
- MS SQL Server. Sie können Hyper-V-Replikate für den Schutz von SQL Server verwenden. Es gibt jedoch eine native Alternative zur Replikation von SQL-Datenbanken. Lesen Sie den Blogbeitrag über MS SQL Server-Replikation , um mehr über die native Replikationsfunktion zu erfahren. Die Auswahl der richtigen SQL-Replikationsmethode hängt von Ihren Aufgaben und Anforderungen ab.
- Microsoft Exchange. Bei der Verwendung der Hyper-V-Replikation für VMs, auf denen Exchange ausgeführt wird, können Probleme auftreten. Wählen Sie die native Exchange-Replikationstechnologie.
Flexibilität der Hyper-V-Replikation
Die Hyper-V-Replikation ist hinsichtlich der unterstützten vielfältigen Bereitstellungsvarianten flexibel. Sie kann zwischen folgenden Komponenten bereitgestellt werden:
- Zwei eigenständige Hosts
- Ein eigenständiger Host und ein Hyper-V-Failovercluster
- Zwei Hyper-V-Failovercluster
Die Hyper-V-Replikation ist auch hinsichtlich der Hardwareanforderungen flexibel. Die primären und sekundären Hosts benötigen keine identischen Hardwarekomponenten. Außerdem wird eine erweiterte Replikation unterstützt. Das bedeutet, dass ein sekundärer Host die Quelle für eine weitere Replikation auf einen dritten Host sein kann, wodurch eine Verkettung entsteht.
Die Hyper-V-Replikation bietet flexiblen, granularen Schutz. Sie können bestimmte VMs für die Replikation auswählen und sogar bestimmte VMs VHDX- virtuelle Festplatten auswählen.
Was ist Hyper-V-Replik-Failover?
Hyper-V-Replik-Failover ist ein Vorgang, bei dem von der ursprünglichen VM auf einem Quell-Hyper-V-Host zur VM-Replik auf einem Remote-Host (Replikations- oder Ziel-Hyper-V-Host) gewechselt wird, um VM-Workloads und -Daten wiederherzustellen. Mit dem Failover-Vorgang können Sie die Betriebsbereitschaft von Systemen mit minimalen Ausfallzeiten sicherstellen. Sie können den Failover der VM manuell im Hyper-V-Manager oder in SCVMM starten.
Hyper-V-Replik-Failover-Typen
Es gibt drei Hyper-V-Failover-Typen, die Sie je nach Szenario für die Initiierung dieses Vorgangs verwenden können:
- Test-Failovers
- Geplante Failovers
- Ungeplante Failovers
Jeder Failover-Typ ist für bestimmte Anforderungen vorgesehen.
Typ 1: Test-Failovers
Ein Test-Failover dient zur Validierung von Replikat-VMs und zum Testen eines Disaster Recovery-Plans. Es sollte regelmäßig durchgeführt werden. Bei Test-Failovers werden weder der laufende Betrieb der primären VM noch der Replikationsprozess für die Replikat-VM beeinträchtigt. Test-Failovers unterbrechen weder die Produktions-Workloads noch die laufende Replikation. Es wird eine Test-VM erstellt, die in einer isolierten Umgebung, einschließlich eines isolierten Netzwerks, untersucht wird. Sobald der IT-Administrator das Test-Failover für ein Replikat beendet, wird die erstellte Test-VM bereinigt.
Test-Failovers verwenden die interne VM-Export-/Import-Funktion von Hyper-V, um eine neue VM-Kopie zu erstellen und diese VM anschließend umzubenennen. Das Test-Hyper-V-Failover umfasst die folgenden Vorgänge:
- Eine VM-Replik, einschließlich der VHDX-, XML- und anderer Dateien, wird an einen temporären Speicherort exportiert.
- Die XML-Datei der exportierten VM wird so geändert, dass sie eine eindeutige GUID verwendet.
- Der Host registriert die neu erstellte VM mit dem VMSS.exe-Prozess bei Hyper-V.
- Die VM wird umbenannt.
- Die VM wird auf denselben Hyper-V-Host importiert.
Die Test-VM bleibt nach dem Test-Failover im ausgeschalteten Zustand, und Sie müssen die Test-VM manuell starten.
Typ 2: Geplante Failovers
Geplante Failovers werden verwendet, um die Verfügbarkeit von Diensten während einer Katastrophe wie einem Hurrikan oder einem geplanten Stromausfall sicherzustellen oder um während Wartungsarbeiten oder Rechenzentrumsmigrationen einen reibungslosen Failover von primären VMs zu Replikaten zu gewährleisten. Ein weiterer möglicher Grund für die Verwendung eines geplanten Failovers hängt mit Compliance-Anforderungen zusammen.
Während eines geplanten Failovers wird die primäre VM heruntergefahren und die Replikat-VM wird gezwungen, auf dem sekundären Host zu booten. Der Datenverkehr wird zum sekundären Host geleitet und die VM-Workloads werden auf diesen Host verschoben. Bei Verwendung eines geplanten Failovers kommt es zu keinem Datenverlust. Ein geplantes Failover hat einen RPO und RTO von Null und erfordert nur die Zeit für die Replikation der Daten und das anschließende Booten der VM.
Ein geplantes Hyper-V-Failover umfasst die folgenden Aktionen:
- Ein Systemadministrator oder Benutzer initiiert das Failover.
- Der Hyper-V-Prozess „VMSS.exe“ wird über diese Aktion benachrichtigt.
- VMSS.exe fordert den Hyper-V-VSS-Writer auf, einen Schnappschuss der primären VM zu erstellen.
- Der VSS Writer erstellt eine Standard-Hyper-V-Replik-VM.
- Der Hyper-V-Replik-Server wird über dieses Ereignis benachrichtigt.
- Die Standard-Replik-VM wird über das Netzwerk auf den Hyper-V-Replik-Server kopiert.
- Der Replik-Server registriert das empfangene Replikat und startet dieses Replikat.
Typ 3: Ungeplante Failovers
Ein ungeplanter Failover wird auf dem sekundären Server oder Standort gestartet, wenn eine unerwartete Katastrophe die VMs auf Ihrem primären Server oder Standort lahmlegt (Stromausfall, Hardwareausfall, Ransomware-Angriff usw.). Dieser Hyper-V-Replik-Failover-Typ wird auch verwendet, um eine einzelne ausgefallene VM auf einen sekundären Host umzuschalten. Wie bei einem geplanten Failover ist die RTO die Zeit, die zum Booten der VMs benötigt wird. Was jedoch die RPO betrifft, so gehen die Daten seit der letzten Replikation verloren. Die maximale RPO ist das konfigurierte Replikationsintervall, das zwischen 30 Sekunden und 15 Minuten liegt.
Nach dem Wechsel zu einem Hyper-V-Replikat mithilfe eines Failovers haben Sie die Option, einen Failback-Vorgang auszuführen, wenn der primäre Server wieder funktioniert. Failback startet eine umgekehrte Replikation, um die neuesten Daten vom Replikatserver auf den ursprünglichen Server zu kopieren und die Workloads zurück auf den ursprünglichen Server zu verschieben.
Alternative Hyper-V-Replikationslösungen
Eine Alternative zu den nativen Replikations- und Disaster-Recovery-Funktionen von Microsoft Hyper-V sind Datenschutzlösungen von Drittanbietern, die umfassende Backup- und DR-Funktionen für Hyper-V und andere Infrastrukturen bieten.
NAKIVO Backup & Replication ist eine universelle Lösung für die Datensicherheit, die Hyper-V, VMware vSphere, Nutanix AHV-Virtualisierungsumgebungen sowie Amazon EC2 und physische Linux-/Windows-Maschinen unterstützt. Mit der NAKIVO-Lösung können Sie die Replikation von Hyper-V-VMs, Automatisiertes Failover und die Orchestrierung der Disaster Recovery über Standortwiederherstellungverwalten. Dank erweiterter Funktionen können Sie die Replikationsgeschwindigkeit verbessern, die Replikationszeit verkürzen und Vorgänge der Datensicherheit automatisieren.
