Tipi di replica e failover Hyper-V: panoramica approfondita
Hyper-V Replication è una funzione inclusa senza costi aggiuntivi in Microsoft Hyper-V. Questa funzione consente agli utenti di implementare un piano di continuità operativa (BC) e di ripristino di emergenza (DR) basato sulla replica su un host remoto. Introdotta con Microsoft Server 2012, Hyper-V Replication è molto apprezzata sia dalle PMI che dalle grandi aziende.
Quando si tratta di utilizzare Hyper-V Replica, possono esserci alcuni malintesi su come utilizzare al meglio questa funzione e sugli scopi che essa serve. La replica può anche essere fonte di confusione quando si cerca di decidere su altre funzioni DR come i punti di controllo e il clustering.
Che cos’è Hyper-V Replica?
A Hyper-V replica è una copia identica di standby di una VM Hyper-V che viene salvata in uno stato spento su un altro host Hyper-V. L’host che conserva le repliche è chiamato host secondario (a volte host di destinazione o host di replica). Questo host secondario con le VM di standby subentra quando si verifica un disastro nel sito di produzione o quando l’host primario è inattivo.
La replica Hyper-V è una funzione di ripristino di emergenza disponibile come parte di Microsoft Hyper-V. Il ruolo principale della replica Hyper-V è quello di creare repliche delle VM primarie da memorizzare su host remoti per il ripristino delle VM quando necessario.
L’host primario e gli host con le macchine virtuali replica possono risiedere nello stesso sito o essere situati in siti diversi. Un’organizzazione può configurare e mantenere il proprio sito replica. Le organizzazioni più piccole con budget limitati possono scegliere di sottoscrivere il servizio di ripristino di emergenza (DRaaS) da un MSP (Managed Service Provider). In questo caso, il ripristino di emergenza utilizzando la replica Hyper-V può anche essere un’altra opzione conveniente, dati i requisiti minimi e la facilità di configurazione.
Come funziona la replica Hyper-V?
La replica Hyper-V è una replica asincrona dei dati basata sugli intervalli impostati dall’amministratore e, di conseguenza, non è possibile garantire la perdita zero dei dati. Questi intervalli vengono impostati in base agli obiettivi di punto di ripristino (RPO) per le VM e alle opzioni disponibili con questa funzione di replica.
Nota: Scopri di più sulle metriche di ripristino, scarica i nostri White paper su RPO e RTO. È inoltre possibile leggere il post sul blog relativo a la differenza tra RPO e RTO.
Punti di ripristino
Per impostazione predefinita, la replica di VM Hyper-V crea un solo punto di ripristino per una replica VM e aggiorna i dati di questo punto di ripristino a intervalli di tempo prestabiliti. Se necessario, è possibile impostare più punti di ripristino per una replica Hyper-V. In questo caso, l’intervallo minimo di replica non viene ridotto, ma è possibile ripristinare i dati per il punto di ripristino necessario. Ad esempio, è possibile impostare fino a 24 punti di ripristino per le repliche di VM con un intervallo di 1 ora. Gli intervalli di tempo disponibili per la replica Hyper-V sono: ogni 30 secondi, 5 minuti, 10 minuti, 15 minuti o 1 ora.
Rete
I dati di replica vengono trasferiti tramite la rete da un host che esegue la VM di origine all’host su cui è archiviata la replica della VM. Per questo motivo, è necessario disporre di una larghezza di banda di rete elevata, il che può rappresentare una sfida quando si utilizza una connessione Internet tra due siti geograficamente distribuiti. Per evitare conflitti e situazioni di split-brain, non è consigliabile eseguire contemporaneamente una VM Hyper-V di origine e una replica della VM.
Le repliche delle VM sono solitamente connesse ad altre reti e hanno indirizzi IP diversi da quelli utilizzati dalla VM originale.
Processo di replica Hyper-V
- È possibile configurare la replica Hyper-V in Hyper-V Manager o System Center Virtual Machine Manager (SCVMM).
- Quando si abilita la replica Hyper-V per una VM, viene creata una replica della VM sull’host secondario e viene creato un file di log della replica Hyper-V (.HRL) per tenere traccia delle modifiche.
- Quando si replica una VM per la prima volta, tutti i dati della VM vengono copiati dall’host di origine all’host di destinazione.
- La volta successiva che la VM viene replicata, vengono copiati solo i dati del disco virtuale VHDX (o VHD) modificati (incrementi) per risparmiare tempo di replica e quantità di dati trasferiti.
- Un punto di controllo Hyper-V (.AVDX) viene creato all’avvio della replica (per le repliche successive alla replica iniziale).
- Quando si crea un nuovo punto di ripristino e il punto di ripristino più vecchio per una replica VM è scaduto, quello più vecchio viene combinato con il disco virtuale principale.
Il ripristino da una replica VM viene eseguito manualmente quando si utilizza la funzionalità nativa Hyper-V.
Quando viene utilizzata la replica di VM Hyper-V?
La replica di VM Hyper-V viene utilizzata per prepararsi a situazioni in cui è necessario ripristinare una VM in tempi molto brevi. Questo tempo è inferiore a quello necessario per ripristinare una VM da un backup. Quando si dispone di un backup, è possibile eseguire il ripristino della VM e le operazioni di ripristino (ripristino operativo), ma non il failover della VM per il ripristino di emergenza.
A differenza del clustering Hyper-V, in cui una VM in esecuzione si trova su uno storage condiviso ed è accessibile da due host Hyper-V, la replica Hyper-V utilizza due istanze VM (una VM primaria in esecuzione e una replica VM che durante il normale funzionamento è in stato di spegnimento) situate sullo storage proprio degli host (storage locale, SAN o NAS).
Nota: Scarica l’ebook sul clustering Hyper-V per scoprire come funziona il clustering.
Quando non utilizzare la replica Hyper-V
Potrebbe non essere necessario utilizzare una replica Hyper-V per il failover delle VM se si eseguono i seguenti servizi sulle VM:
- Controller di dominio Active Directory. Scegliere le opzioni di replica native di Active Directory anziché utilizzare la replica Hyper-V.
- MS SQL Server. È possibile utilizzare le repliche Hyper-V per la protezione di SQL Server. Tuttavia, esiste una soluzione alternativa nativa per replicare i database SQL. Leggi il post sul blog relativo a Replica di MS SQL Server per scoprire di più sulla funzione di replica nativa. La scelta del metodo di replica SQL più appropriato dipende dalle attività e dai requisiti specifici.
- Microsoft Exchange. Potrebbero verificarsi problemi se si utilizza la replica Hyper-V per VM che eseguono Exchange. Scegliere la tecnologia di replica nativa di Exchange.
Flessibilità della replica Hyper-V
La replica Hyper-V è flessibile in termini di varianti di implementazione multiple supportate. Può essere implementata tra:
- Due host autonomi
- Un host autonomo e un cluster di failover Hyper-V
- Due cluster di failover Hyper-V
La replica Hyper-V è flessibile anche in termini di requisiti hardware. Gli host primario e secondario non richiedono componenti hardware corrispondenti. Inoltre, è supportata la replica estesa. Ciò significa che un host secondario può essere l’origine di un’altra replica verso un terzo host, formando così una catena a margherita.
La replica Hyper-V offre una protezione granulare flessibile. È possibile selezionare specifiche VM da replicare e persino selezionare specifici dischi virtuali VHDX VHDX .
Che cos’è il failover della replica Hyper-V?
Il failover della replica Hyper-V è un’operazione che comporta il passaggio dalla VM originale su un host Hyper-V di origine alla replica della VM su un host remoto (replica o host Hyper-V di destinazione) per ripristinare i carichi di lavoro e i dati della VM. L’operazione di failover consente di garantire la disponibilità operativa dei sistemi con tempi di inattività minimi. È possibile avviare manualmente il failover della VM in Hyper-V Manager o in SCVMM.
Tipi di failover della replica Hyper-V
Esistono tre tipi di failover Hyper-V che è possibile utilizzare a seconda dello scenario per avviare questa operazione:
- Test failover
- Failover pianificati
- Failover non pianificati
Ogni tipo di failover è pensato per soddisfare esigenze specifiche.
Tipo 1: Failover di prova
Un failover di prova viene utilizzato per convalidare le VM replica e testare un piano di ripristino di emergenza. Dovrebbe essere eseguito regolarmente. Con i failover di prova, né il funzionamento della VM primaria in esecuzione né il processo di replica per la VM replica vengono influenzati. I failover di prova non interrompono i carichi di lavoro di produzione e la replica in corso. Viene creata una VM di prova da esaminare in un ambiente isolato, inclusa una rete isolata. Una volta che l’amministratore IT interrompe il failover di prova per una VM replica, la VM di prova creata viene eliminata.
I failover di prova utilizzano la funzione interna di esportazione/importazione delle VM di Hyper-V per creare una nuova copia della VM e quindi rinominarla. Il failover di prova di Hyper-V include le seguenti operazioni:
- Una replica della VM, inclusi i file VHDX, XML e altri, viene esportata in una posizione temporanea.
- Il file XML della VM esportata viene modificato per utilizzare un GUID univoco.
- L’host registra la VM appena creata con Hyper-V con il processo VMSS.exe.
- La VM viene rinominata.
- La VM viene importata nello stesso host Hyper-V.
La VM di prova rimane spenta dopo il failover di prova ed è necessario avviarla manualmente.
Tipo 2: failover pianificati
I failover pianificati vengono utilizzati per prepararsi alla disponibilità del servizio durante un disastro, come un uragano o un’interruzione di corrente pianificata, o per eseguire un failover senza problemi dalle VM primarie alle repliche durante la manutenzione o le migrazioni dei data center. Un altro possibile motivo per utilizzare un failover pianificato è legato ai requisiti di conformità.
Durante un failover pianificato, la VM primaria viene arrestata e la VM replica viene avviata forzatamente sull’host secondario. Il traffico viene indirizzato verso l’host secondario e i carichi di lavoro della VM vengono spostati su tale host. Quando si utilizza il failover pianificato non si verificano perdite di dati. Il failover pianificato ha RPO e RTO pari a zero e richiede solo il tempo necessario per replicare i dati e avviare la VM.
Un failover Hyper-V pianificato consiste nelle seguenti azioni:
- Un amministratore di sistema o un utente avvia il failover.
- Il processo Hyper-V VMSS.exe viene informato di questa azione.
- VMSS.exe richiede a Hyper-V VSS Writer di creare un snapshot della VM primaria.
- VSS Writer crea una VM replica Hyper-V standard.
- Il server Hyper-V Replica viene informato di questo evento.
- La VM replica standard viene copiata sul server replica Hyper-V tramite la rete.
- Il server replica registra la replica VM ricevuta e avvia questa replica VM.
Tipo 3: Failover non pianificati
Un failover non pianificato viene avviato sul server o sito secondario quando un disastro imprevisto causa il blocco delle VM sul server o sito primario (interruzione di corrente, guasto hardware, attacco ransomware, ecc.). Questo tipo di failover della replica Hyper-V viene utilizzato anche per eseguire il failover di una singola VM guasta su un host secondario. Come nel caso di un failover pianificato, l’RTO è il tempo necessario per avviare le VM. Tuttavia, per quanto riguarda l’RPO, i dati successivi all’ultima replica vanno persi. L’RPO massimo è l’intervallo di replica configurato, compreso tra 30 secondi e 15 minuti.
Dopo essere passati a una replica Hyper-V utilizzando il failover, è possibile eseguire un’operazione di failback quando il server primario torna a funzionare. Il failback avvia la replica inversa per copiare i dati più recenti dal server replica al server originale e riportare i carichi di lavoro sul server originale.
Soluzioni alternative di replica Hyper-V
Un’alternativa alle funzioni native di replica e di ripristino di emergenza di Microsoft Hyper-V sono le soluzioni di protezione dei dati di terze parti, che possono offrire backup e ripristino di emergenza completi per Hyper-V e altre infrastrutture.
NAKIVO Backup & Replication è una soluzione universale per la protezione dei dati che supporta gli ambienti virtuali Hyper-V, VMware vSphere, Nutanix AHV, nonché le macchine fisiche Amazon EC2 e Linux/Windows. È possibile utilizzare la soluzione NAKIVO per gestire la replica delle VM Hyper-V, il failover automatizzato e l’orchestrazione del ripristino di emergenza utilizzando Ripristino dell’ambiente. Le funzioni avanzate consentono di migliorare la velocità di replica, ridurre i tempi di replica e automatizzare le operazioni di protezione dei dati.
