Sauvegarde Hyper-V au niveau de l’hôte vs au niveau de l’invité
Lorsque vous utilisez la plateforme de virtualisation Hyper-V de Microsoft, il est essentiel de pour sauvergarder vos machines virtuelles. Pour assurer la sécurité des données de votre machine virtuelle, vous devez connaître les différentes méthodes de sauvegarde Hyper-V des machines virtuelles et savoir lesquelles répondent le mieux à vos besoins. Il existe deux approches différentes pour la sauvegarde Hyper-V des machines virtuelles : au niveau invité et au niveau hôte. La méthode au niveau invité s’apparente à la sauvegarde d’une machine physique, fonctionnant au niveau de la machine virtuelle à l’aide d’agents installés sur chacune d’entre elles. La sauvegarde au niveau de l’hôte offre davantage d’avantages, car elle fonctionne au niveau de l’hyperviseur et pour sauvergarder l’intégralité des VMs, y compris leurs configurations, ce qui facilite la récupération. Ces deux aspects sont abordés en détail dans cet article de blog, ainsi que les fonctionnalités de NAKIVO Backup & Replication pour la sauvegarde au niveau de l’hôte. 
Sauvegarde Hyper-V au niveau invité
La VM au niveau invité à sauvegarder est similaire à une sauvegarde physique. Un logiciel spécial basé sur des agents est installé sur le système d’exploitation (OS) invité afin d’effectuer la tâche à sauvegarder. Presque tous les produits à sauvegarder pour Windows utilisent le service Volume Shadow Copy Service (VSS, également appelé Volume Snapshot Service) de Microsoft. VSS est une technologie développée pour créer des copies de sauvegarde cohérentes avec les applications de vos données à l’aide d’instantanés. Des composants spéciaux du VSS appelés « rédacteurs VSS » sont utilisés pour ce processus. Sous Linux, les instantanés LVM (Logical Volume Manager) peuvent être utilisés dans un but similaire.
Le Rôle des agents
Un agent est un logiciel de sauvegarde installé sur une machine physique ou une machine virtuelle afin d’interagir avec le système de fichiers et les applications. Les agents peuvent être utilisés pour créer des copies de l’ensemble du système ou de fichiers ou programmes individuels. Les agents s’exécutent généralement en tant que processus système dans le système d’exploitation invité ; ils établissent une connexion réseau avec un serveur sur lequel vous pouvez gérer les sauvegardes. Les solutions de sauvegarde qui utilisent des agents sont souvent appelées solutions de sauvegarde traditionnelles.
Cas d’utilisation de la sauvegarde au niveau invité dans l’environnement virtuel
La sauvegarde au niveau invité peut être utilisée pour les raisons suivantes :
- Si un système d’exploitation invité n’est pas officiellement pris en charge par l’hyperviseur, cela signifie qu’il n’est pas possible d’effectuer des sauvegardes cohérentes avec les applications à l’aide d’une méthode au niveau de l’hôte.
- Si une machine virtuelle est connectée à un stockage partagé au niveau du système d’exploitation invité ou dispose d’un disque physique directement connecté (y compris un disque pass-through) qui n’est pas pris en charge par le logiciel de sauvegarde au niveau de l’hôte. Par exemple, supposons qu’une machine virtuelle soit jointe à un numéro d’unité logique (LUN) SAN (Storage Area Network) via le protocole iSCSI (par l’utilisation d’un initiateur iSCSI intégré) et qu’un logiciel tel qu’un serveur de base de données ou un serveur de fichiers utilise ce volume. Dans ce cas, le rédacteur VSS d’Hyper-V serait incapable d’effectuer une sauvegarde entièrement cohérente de tous les disques utilisés par la machine virtuelle (les volumes à l’intérieur des disques virtuels VHD et les volumes des disques physiques directement connectés). En effet, pour effectuer une sauvegarde correcte, les applications et les deux types de disques doivent être mis en veille lorsque l’instantané est pris. Les disques de transfert peuvent être convertis en disques virtuels VHD afin d’effectuer des sauvegardes au niveau de l’hôte. Notez que la VM peut être située sur un stockage partagé, tel qu’un appliance NAS ou SAN. Ces solutions sont utilisées pour effectuer des sauvegardes au niveau de l’hôte avec clustering.
- Certaines organisations disposant de petits environnements virtuels utilisent la sauvegarde de machines virtuelles au niveau invité afin de réduire leurs coûts. Cependant, cette approche n’est pas recommandée. Si cela pouvait se justifier par le passé, car les solutions traditionnelles basées sur des agents étaient plus économiques pour les environnements comportant peu de machines virtuelles, il existe désormais des solutions de sauvegardes de machines virtuelles au niveau de l’hôte tout aussi abordables (voire plus) pour les petits environnements Hyper-V.
Inconvénients de la sauvegarde au niveau invité
- Les agents doivent être installés sur chaque machine virtuelle, ce qui est peu pratique et prend beaucoup de temps.
- La récupération est plus difficile. Il faut d’abord créer une machine virtuelle vide, puis configurer ses paramètres (processeur, mémoire, disques, réseau, etc.). Ce n’est qu’alors que vous pourrez restaurer la VM, et vous aurez besoin d’un support de restauration pour redémarrer.
- La consommation des ressources informatiques est beaucoup plus élevée, en particulier lorsque plusieurs machines virtuelles résidant sur un hôte Hyper-V sont pour sauvergarder simultanément.
- Les logiciels de sauvegarde basés sur des agents nécessitent l’utilisation d’identifiants de connexion root ou administratifs pour configurer les agents, ce qui peut présenter un risque pour la sécurité.
- Pas d’instantanés au niveau VM.
Sauvegarde Hyper-V au niveau hôte
Les méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte sont préférables pour sauvegarder les machines virtuelles Hyper-V. Les méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte fonctionnent au niveau de l’hyperviseur plutôt qu’au niveau de la machine virtuelle invitée, et permettent de pour sauvergarder les VMs quel que soit le système d’exploitation qui y est exécuté. Les machines virtuelles peuvent être pour sauvergarder dans leur intégralité, y compris les fichiers de disque virtuel (indiqués par le format VHD dans Hyper-V) et les fichiers de configuration dans lesquels sont stockés les paramètres de la machine virtuelle tels que le processeur, la mémoire, le réseau, etc. Il existe deux types de méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte : la méthode d’état enregistré et la méthode d’instantané de machine virtuelle enfant.
Méthode d’état enregistré
La méthode Saved State est une méthode hors ligne qui n’est pas cohérente avec les applications. Lorsque vous utilisez cette méthode, le service de cliché instantané de volume Hyper-V attribue le rédacteur VSS pour effectuer le processus de sauvegarde. Si la VM est en cours d’exécution à ce moment-là, elle est mise en « état sauvegardé ». Cela signifie que la VM est hors ligne pendant une courte période pendant la prise de l’instantané. Le rédacteur VSS d’Hyper-V met la machine virtuelle en état d’hibernation. Cela garantit que les fichiers ouverts peuvent être enregistrés et que l’état des applications en cours d’exécution peut être enregistré sur le disque dur virtuel.
Comment fonctionne la méthode d’enregistrement de l’état ?
Décomposé en détail, ce processus comprend les étapes suivantes :
- Événement PrepareForSnapshot. À ce stade, le logiciel de sauvegardes lance la préparation de la VM à sauvegarder et l’état de la VM est enregistré à l’aide du mode veille prolongée.
- Prise de l’instantané. Le rédacteur VSS d’Hyper-V, qui s’exécute sous forme de processus VMMS.exe (Virtual Machine Management Service), est utilisé à cette étape. L’instantané (également appelé point de contrôle VM dans l’environnement Hyper-V) est pris ; le logiciel de sauvegarde crée une sauvegarde basée sur l’instantané. La création de l’instantané permet de pour sauvergarder les données de la VM tout en évitant toute modification des données pendant le processus de copie. Une fois cette opération terminée, l’événement PostSnapshot est déclenché.
- Événement PostSnapshot. La VM revient à son état précédent (c’est-à-dire qu’elle sort de veille prolongée).
Méthode d’instantané d’une machine virtuelle enfant
La méthode Child VM Snapshot est une méthode cohérente avec les applications, privilégiée pour sauvergarder les VMs en cours d’exécution. Cette méthode peut être utilisée pour les environnements de production à haute disponibilité. La VM reste en ligne pendant l’opération à sauvegarder, mais la sauvegarde créée reste cohérente au niveau des transactions. Alors que la méthode d’état enregistré utilise Hyper-V VSS en dehors des machines virtuelles enfants, la méthode d’instantané de machine virtuelle enfant utilise le mécanisme VSS au sein de la machine virtuelle enfant (le terme « machine virtuelle enfant » est synonyme de « machine virtuelle invitée ») pour créer des sauvegardes.
Comment fonctionne la méthode d’instantané de la machine virtuelle enfant ?
La séquence d’événements est en partie similaire à la méthode d’état sauvegardé.
- Événement PrepareForSnapshot . Le service Hyper-V VSS Requestor dans la machine virtuelle enfant déclenche l’événement PrepareForSnapshot pour lancer la création à sauvegarder.
- Prise d’un instantané. Après réception de la demande from le service VSS Requestor, l’instantané est créé. Le contrôle est ensuite renvoyé from le service Hyper-V VSS Requestor to le service Hyper-V VSS Writer.
- Événement PostSnapshot. Le rédacteur VSS déclenche l’événement PostSnapshot pour informer le logiciel à sauvegarder que la création de l’instantané de la machine virtuelle est terminée. Le logiciel de sauvegarde peut alors copier l’instantané dans le cadre du processus de sauvegarde de la machine virtuelle.
Le rôle des services d’intégration Hyper-V
Les services d’intégration Hyper-V sont utilisés pour effectuer des sauvegardes à l’aide de la méthode d’instantané de la machine virtuelle enfant ; ils fournissent une interaction spéciale entre l’hyperviseur et la machine virtuelle enfant. Ces services comprennent un ensemble de pilotes et de services qui peuvent être activés ou désactivés individuellement en fonction de vos besoins. Le service VSS Requestor Service évoqué ci-dessus fait partie de la suite Integration Services, qui doit être installée sur la machine virtuelle afin d’effectuer une sauvegarde au niveau de l’hôte pour sauvegarder des données. Depuis Windows Server 2008 R2 et Windows 7, Integration Services est inclus dans le système d’exploitation. Si vous souhaitez installer ou mettre à jour manuellement les services d’intégration sur la machine virtuelle, vous pouvez le faire en utilisant le Gestionnaire Hyper-V et en montant l’image disque virtuel vmguest.iso sur le lecteur virtuel de la machine virtuelle. Pour mettre à jour manuellement les services d’intégration sur un hôte Hyper-V, vous pouvez les télécharger from le site Web de Microsoft et les installer via PowerShell. Windows 10 et Windows Server 2016 peuvent mettre à jour les services d’intégration sur les hôtes ainsi que sur les invités via le service Windows Update.
Conditions à remplir pour utiliser la méthode d’instantané de la machine virtuelle enfant
Les conditions suivantes doivent être remplies pour effectuer la sauvegarde à l’aide de la méthode d’instantané de la machine virtuelle enfant :
- Les services d’intégration Hyper-V, y compris Hyper-V VSS Requestor, doivent être installés dans la machine virtuelle enfant.
- Tous les volumes à l’intérieur de la VM doivent être configurés comme des disques de base plutôt que comme des disques dynamiques. Les systèmes de fichiers des disques à l’intérieur de la VM enfant doivent prendre en charge les instantanés (par exemple, le système de fichiers NTFS répondrait à ce critère).
- Les fichiers instantanés VM doivent se trouver dans le même volume que les fichiers VHD.
- La machine virtuelle enfant doit être en cours d’exécution.
Si l’une des conditions ci-dessus n’est pas remplie, la méthode d’instantané de la machine virtuelle enfant ne peut pas être utilisée. Dans ce cas, une méthode d’état enregistré serait utilisée comme méthode par défaut.
Avantages des méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte
Comme indiqué ci-dessus, les méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte sont préférables pour sauvergarder les VMs Hyper-V et offrent de nombreux avantages par rapport à la méthode au niveau de l’invité. Ces avantages peuvent être résumés comme suit :
- Une sauvegarde au niveau de l’hyperviseur est plus facile à gérer. Aucun agent n’est nécessaire. Le produit à sauvegarder peut gérer l’ensemble de l’hôte Hyper-V et toutes les VMs résidant sur cet hôte. Vous pouvez sélectionner les VMs spécifiques qui doivent être sauvergardées.
- Tout le contenu de la VM, y compris les disques virtuels, les instantanés et les paramètres de la VM, est capturé pendant le processus de sauvegarde. Il vous suffit de sélectionner l’hyperviseur ainsi qu’un emplacement de stockage pour la récupération de la machine virtuelle ; vous n’avez pas besoin de créer et de configurer manuellement une nouvelle machine virtuelle.
- Capacité à effectuer une sauvegarde en ligne cohérente avec les applications des machines virtuelles Hyper-V à l’aide de la méthode instantané Child VM, qui est d’une importance cruciale pour les environnements de production. Il n’y a aucune interruption du fonctionnement de la machine virtuelle et la sauvegarde est cohérente sur le plan transactionnel.
- Économie des ressources (processeur, mémoire et espace disque).
Utilisation de NAKIVO Backup & Replication pour améliorer la sauvegarde Hyper-V
NAKIVO Backup & Replication utilise des méthodes au niveau de l’hôte pour sauvergarder les machines virtuelles Hyper-V et simplifie le processus de configuration des tâches de sauvegarde. NAKIVO Backup & Replication offre une sauvegarde native pour Hyper-V Server 2012 R2 ainsi que Hyper-V Server 2016 et peut effectuer des sauvegardes au niveau des blocs basées sur des images de machines virtuelles en cours d’exécution sans temps d’arrêt. Le produit utilise également plusieurs technologies différentes permettant d’économiser du stockage. Les sauvegardes Hyper-V sont incrémentielles grâce à la technologie Resilient Change Tracking (RCT), qui suit les blocs de données modifiés depuis la dernière sauvegarde. Les données de sauvegarde Hyper-V sont stockées dans le référentiel en mode synthétique complet. Les fichiers swap sont exclus pendant la sauvegarde Hyper-V, et les données sont dédupliquées globalement afin de réduire davantage la taille.Fonctionnalités de NAKIVO Backup & Replication qui améliorent la sauvegarde Hyper-V
- Le mode de sauvegarde cohérent avec les applications vous permet d’effectuer des sauvegardes cohérentes des VMs qui exécutent Microsoft Exchange, SQL Server, Active Directory et d’autres applications ou bases de données.
- Le stockage à distance des sauvegardes Hyper-V dans le cloud Azure ou AWS offre un niveau de protection supplémentaire contre les sinistres.
- La vérification intégrée des sauvegardes contrôle la cohérence des sauvegardes et vous aide à vous assurer que les données à sauvegarder, stockées dans le référentiel, sont identiques aux données de la machine virtuelle source. Grâce à la fonctionnalité de vérification de la capture d’écran, des captures d’écran des systèmes d’exploitation chargés de la machine virtuelle enfant lors de la phase de test et de récupération sont envoyées par adresse e-mail immédiatement après la sauvegarde, de manière automatique.
- Les fonctionnalités adaptées aux clusters vous aident pour sauvergarder les VMs dans les clusters de basculement Hyper-V. Les VMs peuvent changer d’emplacement entre les différents hôtes au sein du cluster. Le produit suit automatiquement l’emplacement des VMs, et elles peuvent toujours être pour sauvergarder.
Conclusion
Nous avons abordé les méthodes de sauvegarde au niveau invité et au niveau hôte pour les machines virtuelles Hyper-V. La sauvegarde au niveau des invités nécessite l’utilisation d’agents, tandis que la sauvegarde au niveau des hôtes offre un certain nombre d’avantages, notamment une récupération plus simple et une économie de ressources. C’est pourquoi NAKIVO Backup & Replication effectue une sauvegarde Hyper-V au niveau de l’hôte, cohérente avec les applications. La méthode Child VM Snapshot est généralement préférée pour les environnements de production, car elle permet de créer des sauvegardes en ligne cohérentes sur le plan transactionnel sans interrompre le fonctionnement de la machine virtuelle. Lorsqu’une machine virtuelle est hors ligne, la méthode d’état enregistré peut être utilisée. Si aucune des méthodes de sauvegarde au niveau de l’hôte ne peut être utilisée, que ce soit pour des raisons de compatibilité ou d’autres restrictions, une sauvegarde au niveau de l’invité peut être effectuée.
