VMwareの変更ブロック追跡（CBT）とは何か、またその仕組みは？

VMwareは、エージェントレスバックアップを実現し、VMの増分バックアップの効率を向上させる機能を備えたAPIを提供しており、これによりエンタープライズ仮想環境におけるデータ保護を簡素化します。増分バックアップは、フルバックアップと比較してストレージ容量を大幅に節約できます。

現代の VMwareのバックアップソリューション、その多くはVMwareのAPIに依存しており、 Changed Block Tracking (CBT) 仮想マシンの増分バックアップの作成を容易にし、高速化する技術。このブログ記事では、その仕組みについて解説します Changed Block Tracking、その動作原理や実用例を含めて。

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とは Changed Block Tracking?

Changed Block Tracking (CBT) これは、変更されたブロックを追跡ファイルに記録するVMwareの標準機能です。 CBT は～の一部です VMware vSphere Storage APIs – Data Protection バージョン4.0で初めて導入されたフレームワークで、これによりサードパーティ製のデータ保護アプリケーションが CBT より効率的なバックアップとレプリケーションを行うため。

CBT ～で動作する ESXi Storage Stack レベルに対応しており、サードパーティ製のバックアップソリューションが、前回のバックアップ以降に変更されたデータブロックのみ、つまり増分バックアップを作成したり、VM全体ではなく使用中のブロックのみをバックアップしたりできるようにします。これにより、特に数百台のVMが存在する大規模な環境において、バックアップデータの量を大幅に削減し、バックアップ処理を高速化することができます。

VMware CBT 特別なログファイルに変更内容を追跡するため、バックアップソフトウェアが増分バックアップを実行するのにかかる時間を大幅に短縮します。サードパーティ製のバックアップソリューションは、変更内容を追跡する際に CBT 他の方法を用いることで。したがって、 CBT また、データのバックアップ時にESXiサーバーのパフォーマンスを最適化します。

CBT VMwareの Storage vMotion 仮想マシンが稼働中に、そのディスクファイルをあるデータストアから別のデータストアへ移動できるプロセス。

どのように VMware Changed Block Tracking 作品

その CBT この機能は、直前の状態と現在の状態を比較することで動作します changeset IDs そして、これらの中で変更されたディスクセクタを見つけ出し changeset IDs. VMware CBT また、すべてを特定します Virtual Machine File System (VMFS) 仮想ディスク上で使用中のブロック。この追跡はハイパーバイザー自身によって行われ、VMの外側で処理されます。

CBT 要件

要件 Changed Block Tracking 以下を含む:

• VMware vSphere(ESXi 4.0 以降)
• バージョン7以降の仮想ハードウェア
• 地域 VMFS データストア, NFS または iSCSI データストア
• 厚プロビジョニングまたは薄プロビジョニング
• いいえ RAW disk mappings. Raw Device Mapping (RDM) で Physical Compatibility Mode サポートされていません。
• 仮想マシンには、以下のものが含まれてはならない スナップショット 利用を開始するには VMware CBT

有効にする方法 Changed Block Tracking

デフォルトでは、 CBT ホストのCPU時間をわずかに消費するため、無効になっています。しかし、次のようなサードパーティ製のバックアップソリューションの場合、 NAKIVO Backup & Replication, CBT 製品が高速かつ信頼性の高い増分バックアップを実行できるようにするには、この機能を有効にする必要があります。

CBT 仮想マシンの詳細設定で有効になっている場合:

1. VMの設定を開きます。以下の方法で開くことができます。 VMware vSphere Client 仮想マシンを右クリックし、[ Edit Settings.
2. その Edit settings ウィンドウで、[ VM Options タブ。
3. をクリックして Advanced オプションカテゴリをクリックして設定を展開し、[クリック] Edit Configuration ～の中で Configuration Parameters 行。その Configuration Parameters 仮想マシンのウィンドウが開き、そこには複数の行が表示され、各行にはパラメータ名と値が含まれています。
4. CBT 有効化は、以下の行によって決定されます。 .vmx 設定:

注: 無効にするには CBT、変更 TRUE ～へ FALSE ～の中で ctkEnabled そして scsi0:0.ctkEnabled 行(適切な番号の SCSI (デバイス)。

いつ CBT 仮想マシンで有効になっている場合、 VMkernel 以下の内容を含む追加のファイルを作成します -ctk.vmdk 仮想ディスクブロックのマッピングを保存するために使用されるVMディレクトリ内にあります。このファイルは、それぞれの.vmdk ディスクであり、前回ので特定された特定の時刻以降にこの仮想ディスク内で変更されたブロックのリストが含まれています changeset ID と実際の状態。そのサイズは CTK 作成されるファイルは変更されず、仮想ディスクのサイズを拡大しない限り、元のサイズを超えて大きくなることはありません。ファイルのサイズは CTK ファイルのサイズは約 5 MB すべての 10 GB VMディスクのサイズ。

ほとんどのバックアップソリューションでは、 VMware SDK プログラムで有効にする方法 CBT 仮想マシン用に、そして stun/unstun cycleこれには、電源のオン／オフ、サスペンド／レジューム、またはスナップショットの作成／削除が含まれます。 stun/unstun cycle, 変更追跡用の特別なフィルターが VMware storage stack その特定のVMに対して、これにより CBT VM上でインスタンス化するため。

確認方法 CBT 有効になっています

有効にしていない場合は CBT 手動で、バックアップソフトウェアが有効になっているかどうかを確認できます CBT VMのバックアップを実行するには。確認手順は以下の通りです。 CBT 設定手順は、この機能を有効にする手順と似ています。ただし、ここでは、 .vmx 設定ファイル。

確認するには CBT そのVMで有効になっている場合は、次の手順を実行してください:

1. 開く VMware vSphere Client.
2. 必要なVMを探し、電源がオフになっていることを確認してください。
3. データストア上のVMフォルダに移動します。
4. VMの設定ファイルを探します(.vmx).

有効にすると CBT、各仮想ディスクには xxx-ctk.vmdk ファイル、ここで "xxx" は仮想ディスクの名前です。これらが表示された場合は CTK ファイルの場合、それは作業 CBT 機能。

ホストの不適切なシャットダウンや停電などの場合、 CBT VMの電源が入っている間は、変更内容を追跡できなくなる可能性があります。これにより、 CBT リセットするには、つまり、これまでに収集されたすべての CBT データは消去され、リセットの瞬間から新しいデータの収集が開始されます。リセット後にVMのバックアップを実行すると、 CBT リセットを行うと、フルバックアップが作成されます。フルバックアップを作成し、新しい変更を追跡した後、再び増分バックアップを実行できるようになります。

使用 VMware CBT で NAKIVO Backup & Replication

NAKIVO Backup & Replication は、VMware vSphere上の仮想マシンのバックアップ、復元、レプリケーションが可能な汎用データ保護ソリューションです。NAKIVOソリューションによる増分バックアップを高速化するには、 CBT 新しいバックアップジョブでは、デフォルトで有効になっています。

次のようなケースがいくつかあります NAKIVO Backup & Replication他のvSphereバックアップソリューションと同様、これを使用することはできません VMware CBT:

• VMware CBT VMではサポートされていません: 考えられる原因 – ESXi ホストのバージョンが v4.1 より古い、または Virtual Hardware バージョンがv7より低い。

• VMware CBT データが提供されませんでした: 考えられる原因 – ESXi ホストの停電および CBT VMの増分変更を追跡できなくなった。

"変更履歴"の追加機能 settings、使用中にエラーが発生した場合にソリューションが実行すべき処理を確認できます CBT.

これらについて詳しく見ていきましょう On error アクション:

• Switch to proprietary method: NAKIVO Backup & Replication 独自の変更追跡方式が採用されますが、これは VMware CBT また、ESXiホストのリソースをより多く消費します。
• Reset CBT: CBT は、以下のためにリセットされます CBT 万が一 CBT 失敗。
• Fail VM processing: VMの処理が停止されます。

また、選択した設定をいつ適用するかを指定することもできます On error アクション:

• Immediately: エラーが発生した場合、その処理は直ちに実行されます(ただし、 Reset CBT (アクション)。
• On the next retry: エラーが発生した場合、次の再試行時にアクションが適用されます。
• On the last retry: エラーが発生した場合、最後の再試行に対してアクションが適用されます。

また、 Double-check changed blocks provided by CBT チェックボックス。この場合、によって提供されたデータ VMware CBT さらに、以下と照合されます NAKIVO Backup & Replication 独自の変更追跡機能。このアプローチは信頼性が高いですが、通常の方法よりも処理に時間がかかる場合があります。 VMware CBT.

結論

VMware Changed Block Tracking これは、バックアッププロセスをあらゆる面で高速かつ信頼性の高いものにする強力な機能です。この技術は十分に検証されており、次のようなVMwareのネイティブ技術で広く活用されています。 Storage vMotion.

VMware CBT は、次のような最新のバックアップソリューションにおいて不可欠な要素です NAKIVO Backup & Replication ホストに追加の負荷をかけることなく、VMware環境の効率的なバックアップを実現するものです。

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