Backup de Hyper-V a nivel de host frente a a nivel de máquina virtual
Al utilizar la plataforma de virtualización Hyper-V de Microsoft, hacer backup de tus máquinas virtuales reviste una importancia fundamental. Para mantener a salvo los datos de tus máquinas virtuales, debes conocer los diferentes métodos de backup de máquinas virtuales de Hyper-V y cuáles se adaptan mejor a tus necesidades. Existen dos enfoques diferentes para el backup de máquinas virtuales de Hyper-V: a nivel de máquina invitada y a nivel de host.
El método a nivel de máquina invitada se asemeja a la copia de seguridad de una máquina física, ya que funciona a nivel de máquina virtual con la ayuda de agentes instalados en cada una de ellas. El backup a nivel de host ofrece más ventajas, ya que funciona a nivel del hipervisor y realiza copias de seguridad de máquinas virtuales completas, incluidas sus configuraciones, lo que facilita la recuperación. Ambos se analizan en detalle en esta entrada del blog, junto con las funciones de NAKIVO Backup & Replication para el backup a nivel de host.
Backup de Hyper-V a nivel de invitado
El backup a nivel de máquina virtual invitada es similar a un backup de host físico. Se instala software especial con agente en el sistema operativo (SO) invitado para realizar el proceso de backup. Casi todos los productos de backup para Windows utilizan el Servicio de Copias de Volumen en Sombra de Microsoft (VSS, también conocido como Servicio de Instantáneas de Volumen). VSS es una tecnología desarrollada para hacer copia de seguridad coherente con las aplicaciones copias de sus datos con instantáneas. Los componentes especiales de VSS llamados escritores de VSS se utilizan para este proceso. En Linux, las instantáneas de LVM (Administrador de Volumen Lógico) se pueden utilizar para un propósito similar.
El Rol de los Agentes
Un agente es un software de backup que se instala en una computadora física o máquina virtual para interactuar con el sistema de archivos y aplicaciones. Los agentes se pueden utilizar para crear copias de todo el sistema o archivos o programas individuales. Los agentes generalmente se ejecutan como un proceso del sistema dentro del SO invitado; establecen una conexión de red con un servidor en el que se pueden manejar los backups. Las soluciones de backup que utilizan agentes a menudo se llaman soluciones de backup heredadas.
Casos de Uso para el Backup a Nivel de Invitado en el Entorno Virtual
El backup a nivel de invitado se puede usar por las siguientes razones:
- Si un SO invitado no es oficialmente compatible con el hipervisor, lo que significa que no es posible realizar un backup coherente de la aplicación usando un método a nivel de host.
- Si una máquina virtual está conectada a un almacenamiento compartido a nivel del SO invitado o tiene un disco físico adjunto directamente (incluido un disco de paso) que no es compatible con el software de backup a nivel de host. Por ejemplo, suponga que una máquina virtual está conectada a un LUN (Número de Unidad Lógica) SAN (Red de Área de Almacenamiento) a través del protocolo iSCSI (utilizando un iniciador iSCSI dentro del invitado), y software como un servidor de base de datos o un servidor de archivos está usando ese volumen. En este caso, el escritor de VSS de Hyper-V no podría realizar un backup completamente coherente de todos los discos utilizados por la máquina virtual (los volúmenes dentro de los discos virtuales VHD y los volúmenes de los discos físicos adjuntos directamente). Esto se debe a que, para crear un backup adecuado, las aplicaciones y ambos tipos de discos deben ser puestos en reposo cuando se toma la instantánea. Los discos de paso pueden ser convertidos a discos virtuales VHD para realizar backups a nivel de host. Note que la máquina virtual puede ubicarse en almacenamiento compartido, como un dispositivo NAS (Almacenamiento Conectado a la Red) o SAN. Estas soluciones se utilizan para realizar el backup a nivel de host con agrupamiento.
- Algunas organizaciones con pequeños entornos virtualizados utilizan el backup de máquina virtual a nivel de invitado porque desean ahorrar costos. Sin embargo, este enfoque no está recomendado. Aunque en el pasado esto podía tener sentido, ya que las soluciones heredadas basadas en agentes eran más económicas para entornos con pocas máquinas virtuales, ahora existen soluciones de backup a nivel de host para máquinas virtuales igualmente (o más) asequibles para entornos pequeños de Hyper-V.
Desventajas del Backup a Nivel de Invitado
- Se deben instalar agentes en cada máquina virtual, lo cual es inconveniente y consume tiempo.
- El proceso de recuperación es más difícil. Primero se debe crear una máquina virtual vacía, luego se tienen que configurar los ajustes de la máquina virtual (CPU, memoria, discos, red, etc.). Solo entonces se puede restaurar la máquina virtual, y se necesita un medio de restauración para poder reiniciar.
- El consumo de recursos de cómputo es mucho mayor, especialmente cuando se están respaldando varias máquinas virtuales que residen en un solo host de Hyper-V al mismo tiempo.
- El software de backup basado en agentes requiere del uso de credenciales de root o administrativas para configurar los agentes, lo cual puede ser inseguro.
- No hay instantáneas a nivel de máquina virtual.
Backup de Hyper-V a Nivel de Host
Los métodos de backup a nivel de host son los preferidos para el backup de máquinas virtuales de Hyper-V. Los métodos de backup a nivel de host funcionan en el nivel del hipervisor en lugar del nivel de la máquina virtual invitada y pueden respaldar a las máquinas virtuales independientemente del sistema operativo que se ejecute en ellas. Las máquinas virtuales se pueden respaldar completamente, incluidos los archivos de disco virtual (indicados por el formato VHD en Hyper-V) y los archivos de configuración en los que se almacenan los ajustes de la máquina virtual como el CPU, la memoria, la red, etc. Hay dos tipos de métodos de backup a nivel de host: el Método de Estado Guardado y el Método de Instantánea de Máquina Virtual Hija.
Método de Estado Guardado
El Método de Estado Guardado es un método sin conexión que no es coherente con las aplicaciones. Al utilizar este método, el Servicio de Copias de Sombra de Volumen de Hyper-V asigna el escritor de VSS para realizar el proceso de backup. Si la máquina virtual está ejecutándose en ese momento, se pone en «estado guardado». Esto significa que la máquina virtual pasa a estar fuera de línea por un breve periodo mientras se toma la instantánea. El escritor de VSS de Hyper-V coloca la máquina virtual en un estado de hibernación. Esto asegura que los archivos abiertos se puedan guardar y que el estado de las aplicaciones en ejecución se pueda registrar en el disco duro virtual.
¿Cómo funciona el Método de Estado Guardado?
Desglosado en detalle, este proceso consta de las siguientes etapas:
- Evento PrepareForSnapshot . En este punto, el software de backup inicia la preparación de la máquina virtual para el backup y el estado de la máquina virtual se guarda usando el modo de hibernación.
- Tomando la instantánea. El escritor VSS de Hyper-V, que se ejecuta como el proceso VMMS.exe (Servicio de Gestión de Máquinas Virtuales), se utiliza en este paso. La instantánea (que también se refiere como un punto de control de máquina virtual en el entorno Hyper-V) se toma; el software de backup crea un backup basado en la instantánea. La creación de la instantánea permite respaldar los datos de la máquina virtual evitando cualquier modificación de datos durante el proceso de copia. Cuando esto se completa, se activa el evento PostSnapshot.
- Evento PostSnapshot . La máquina virtual vuelve al estado anterior (es decir, despierta de la hibernación).
Método de Instantánea de Maquina Virtual Hija
El Método de Instantánea de Máquina Virtual Hija es un método coherente con las aplicaciones, y es preferido para hacer backups de máquinas virtuales que están ejecutándose. Este método se puede usar para entornos productivos de alta disponibilidad. La máquina virtual permanece en línea durante la operación de backup, pero el backup creado es todavía transaccionalmente consistente. Mientras que el Método de Estado Guardado utiliza VSS de Hyper-V fuera de las máquinas virtuales hijas, el Método de Instantánea de Máquina Virtual Hija utiliza el mecanismo VSS dentro de la máquina virtual hija (el término «máquina virtual hija» es sinónimo de «máquina virtual invitada») para crear backups.
¿Cómo funciona el Método de Instantánea de Máquina Virtual Hija?
La secuencia de eventos es parcialmente similar a la del Método de Estado Guardado.
- Evento PrepareForSnapshot . El Servicio de Solicitante VSS de Hyper-V en la máquina virtual hija desencadena el evento PrepareForSnapshot para iniciar la creación del backup.
- Evento de toma de instantánea. Tras recibir la solicitud del Servicio de Solicitante VSS, se crea la instantánea. Luego, el control regresa del Servicio de Solicitante VSS de Hyper-V al Escritor VSS de Hyper-V.
- Evento PostSnapshot . El escritor VSS desencadena el Evento PostSnapshot para informar al software de backup que la creación de la instantánea de la máquina virtual está completa. El software de backup entonces puede copiar la instantánea como parte del proceso de backup de la máquina virtual.
El Rol de los Servicios de Integración de Hyper-V
Los Servicios de Integración de Hyper-V se utilizan para hacer backups con el Método de Instantánea de Máquina Virtual Hija; proporcionan una interacción especial entre el hipervisor y la máquina virtual hija. Estos servicios comprenden un conjunto de controladores y servicios que se pueden activar o desactivar individualmente en función de tus necesidades. El servicio «VSS Requestor Service», mencionado anteriormente, forma parte del conjunto de «Integration Services», que debe instalarse en la máquina virtual para poder hacer backups a nivel de host.
Desde Windows Server 2008 R2 y Windows 7, los «Integration Services» se incluyen con el sistema operativo. Si desea instalar o actualizar manualmente los Servicios de integración en la máquina virtual, puede hacerlo utilizando el Administrador de Hyper-V y montando la imagen de disco virtual vmguest.iso en la unidad virtual de la máquina virtual. Para actualizar manualmente los Servicios de integración en un host de Hyper-V, puede descargarlos del sitio web de Microsoft e instalarlos a través de PowerShell. Windows 10 y Windows Server 2016 pueden actualizar los Servicios de integración tanto en los hosts como en los invitados a través del servicio Windows Update.
Requisitos para utilizar el método de instantánea de la máquina virtual secundaria
Deben cumplirse las siguientes condiciones para hacer backup con el método de instantánea de la máquina virtual secundaria:
- Los Servicios de integración de Hyper-V, incluido el solicitante VSS de Hyper-V, deben estar instalados en la máquina virtual secundaria.
- Todos los volúmenes del interior de la máquina virtual deben estar configurados como discos básicos, en lugar de dinámicos. Los sistemas de archivos de los discos del interior de la máquina virtual secundaria deben admitir instantáneas (por ejemplo, el sistema de archivos NTFS cumpliría este criterio).
- Los archivos de instantánea de la máquina virtual deben estar ubicados en el mismo volumen que los archivos VHD.
- La máquina virtual secundaria debe estar ejecutándose.
Si no se cumple alguna de las condiciones enumeradas anteriormente, no se podrá utilizar el método de instantánea de la máquina virtual secundaria. En este caso, se utilizaría el método de estado guardado como método predeterminado.
Ventajas de los métodos de backup a nivel de host
Como se ha mostrado anteriormente, los métodos de backup a nivel de host son los preferidos para hacer backup de máquinas virtuales Hyper-V y ofrecen muchas ventajas con respecto al método a nivel de máquina virtual invitada. Estas ventajas se pueden resumir de la siguiente manera:
- Una copia de seguridad a nivel de hipervisor es más fácil de gestionar. No se necesitan agentes. El producto de copia de seguridad puede gestionar todo el host de Hyper-V y todas las máquinas virtuales que residen en él. Se pueden seleccionar las máquinas virtuales concretas de las que se desea realizar una copia de seguridad.
- Todo el contenido de la máquina virtual, incluidos los discos virtuales, las instantáneas y la configuración de la máquina virtual, se captura durante el proceso de copia de seguridad. Solo es necesario seleccionar el hipervisor junto con una ubicación de almacenamiento para la recuperación de la máquina virtual; No es necesario crear ni configurar manualmente una nueva máquina virtual.
- Posibilidad de hacer backup en línea de máquinas virtuales de Hyper-V con coherencia con las aplicaciones mediante el método de instantáneas de máquinas virtuales secundarias, lo cual es de vital importancia para los entornos de producción. No se produce ninguna interrupción en el funcionamiento de la máquina virtual y el backup es transaccionalmente coherente.
- Ahorro de recursos (procesador, memoria y espacio en disco).
Uso de NAKIVO Backup & Replication para mejorar el backup de Hyper-V
NAKIVO Backup & Replication utiliza métodos a nivel de host para hacer backup de máquinas virtuales Hyper-V y simplifica el proceso de configuración de los jobs de backup. NAKIVO Backup & Replication ofrece backups nativos para Hyper-V Server 2012 R2, así como para Hyper-V Server 2016, y puede hacer backups basados en imágenes a nivel de bloque de máquinas virtuales en ejecución sin tiempo de inactividad.
El producto también utiliza varias tecnologías diferentes de ahorro de almacenamiento. Los backups de Hyper-V son incrementales gracias a la tecnología « Seguimiento de cambios resiliente » (RCT), que realiza un seguimiento de los bloques de datos que se han modificado desde la última copia de seguridad. Los datos del backup de Hyper-V se almacenan en el repositorio mediante modo totalmente sintético. Los archivos de intercambio se excluyen durante el proceso de backup de Hyper-V, y los datos se deduplican globalmente para reducir aún más el tamaño.
Características de NAKIVO Backup & Replication que mejoran el backup de Hyper-V
- El modo App-aware permite realizar backups coherentes de máquinas virtuales que ejecutan Microsoft Exchange, SQL Server, Active Directory y otras aplicaciones o bases de datos.
- El almacenamiento remoto de las copias de seguridad de Hyper-V en la nube de Azure o AWS proporciona un nivel adicional de protección frente a desastres.
- La verificación de copias de seguridad integrada comprueba que la copia de seguridad sea coherente y le ayuda a garantizar que los datos de la copia de seguridad almacenados en el repositorio sean idénticos a los de la máquina virtual de origen. Con la función de verificación mediante capturas de pantalla, se envían automáticamente por correo electrónico capturas de pantalla de los sistemas operativos cargados de la máquina virtual secundaria recuperada a modo de prueba, inmediatamente después de realizar el backup.
- Las funciones optimizadas para clústeres le ayudan a realizar copias de seguridad de máquinas virtuales en clústeres de conmutación por recuperación de Hyper-V. Las máquinas virtuales pueden cambiar de ubicación entre los diferentes hosts del clúster. El producto realiza un seguimiento automático de la ubicación de las máquinas virtuales, por lo que siempre es posible realizar una copia de seguridad de las mismas.
Conclusión
Hemos abordado los métodos de backup a nivel de máquina virtual y a nivel de host para máquinas virtuales Hyper-V. El backup a nivel de máquina virtual requiere el uso de agentes, mientras que el backup a nivel de host ofrece una serie de ventajas, entre las que se incluyen una recuperación más sencilla y un ahorro de recursos. Por este motivo, NAKIVO Backup & Replication hace backup de Hyper-V a nivel de host de manera coherente con las aplicaciones.
El método de instantáneas de máquinas virtuales secundarias suele ser el preferido para entornos de producción, debido a su capacidad para crear copias de seguridad en línea con consistencia transaccional sin interrumpir el funcionamiento de la máquina virtual. Cuando una máquina virtual está fuera de línea, se puede utilizar el método de estado guardado. Si no se puede utilizar ninguno de los métodos de backup a nivel de host, ya sea por motivos de compatibilidad u otras restricciones, se puede realizar un backup a nivel de máquina virtual.
