Kopia zapasowa Hyper-V na poziomie hosta lub gościa

W przypadku korzystania z platformy wirtualizacyjnej Hyper-V firmy Microsoft tworzenie kopii zapasowej maszyn wirtualnych ma kluczowe znaczenie. Aby zapewnić bezpieczeństwo danych maszyn wirtualnych, należy zapoznać się z różnymi metodami tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych w Hyper-V oraz ustalić, które z nich najlepiej odpowiadają Twoim potrzebom. Istnieją dwa różne podejścia do tworzenia kopii zapasowej maszyny wirtualnej Hyper-V: na poziomie gościa i na poziomie hosta.

Metoda na poziomie gościa przypomina fizyczną kopię zapasową — działa na poziomie maszyny wirtualnej przy pomocy agentów zainstalowanych na każdej z nich. Tworzenie kopii zapasowej na poziomie hosta oferuje więcej korzyści — odbywa się na poziomie hiperwizora i obejmuje całe maszyny wirtualne, w tym ich konfiguracje, co ułatwia odzyskiwanie danych. Oba podejścia zostały szczegółowo omówione w tym wpisie na blogu, wraz z funkcjami NAKIVO Backup & Replication służącymi do wykonania kopii zapasowej na poziomie hosta.

NAKIVO do tworzenia kopii zapasowej Hyper-V

Kopie zapasowe dla Hyper-V bez agentów, spójne z aplikacją. Ochrona przed oprogramowaniem wymuszającym okup, natychmiastowe uruchamianie maszyn wirtualnych z kopii zapasowej, wsparcie dla innych platform wirtualnych i fizycznych oraz wiele innych funkcji.

ODKRYJ ROZWIĄZANIE

Tworzenie kopii zapasowej Hyper-V na poziomie systemu gościa

Tworzenie kopii zapasowej maszyn wirtualnych Hyper-V na poziomie systemu gościa przebiega podobnie jak w przypadku fizycznej kopii zapasowej hosta. W celu wykonania procesu tworzenia kopii zapasowej w systemie operacyjnym gościa (OS) instaluje się specjalne oprogramowanie oparte na agencie. Niemal wszystkie produkty do tworzenia kopii zapasowych dla systemu Windows wykorzystują usługę Volume Shadow Copy Service (VSS – znaną również jako Volume Snapshot Service) firmy Microsoft. VSS to technologia opracowana w celu tworzenia kopia zapasowa spójna z aplikacją kopii danych za pomocą migawek. W procesie tym wykorzystywane są specjalne komponenty VSS zwane modułami zapisu VSS. W systemie Linux do podobnych celów można wykorzystać migawki LVM (Logical Volume Manager).

Rola agentów

Agent to element oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych, który jest instalowany na komputerze fizycznym lub maszynie wirtualnej w celu interakcji z systemem plików i aplikacjami. Agenci mogą służyć do tworzenia kopii całego systemu lub poszczególnych plików i programów. Agenci zazwyczaj działają jako proces systemowy w obrębie systemu operacyjnego gościa; nawiązują połączenie sieciowe z serwerem, na którym można zarządzać kopiami zapasowymi. Rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych wykorzystujące agentów są często nazywane starsze rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych.

Przypadki użycia tworzenia kopii zapasowej na poziomie gościa w środowisku wirtualnym

Tworzenie kopii zapasowej na poziomie gościa może być wykorzystywane z następujących powodów:

• Jeśli system operacyjny gościa nie jest oficjalnie obsługiwany przez hiperwizora, co oznacza, że wykonanie kopii zapasowej spójnej z aplikacją przy użyciu metody na poziomie hosta nie jest możliwe.
• Jeśli maszyna wirtualna jest podłączona do współdzielonej pamięci masowej na poziomie systemu operacyjnego gościa lub posiada bezpośrednio podłączony dysk fizyczny (w tym dysk typu pass-through), który nie jest obsługiwany przez oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych na poziomie hosta. Załóżmy na przykład, że maszyna wirtualna jest podłączona do LUN (Logical Unit Number) sieci SAN (Storage Area Network) za pośrednictwem protokołu iSCSI (przy użyciu inicjatora iSCSI działającego w systemie gościnnym), a z tego woluminu korzysta oprogramowanie, takie jak serwer bazy danych lub serwer plików. W takim przypadku moduł zapisu VSS platformy Hyper-V nie będzie w stanie wykonać w pełni spójnej kopii zapasowej wszystkich dysków używanych przez maszynę wirtualną (woluminów wewnątrz dysków wirtualnych VHD oraz woluminów bezpośrednio podłączonych dysków fizycznych). Wynika to z faktu, że w celu wykonania prawidłowej kopii zapasowej aplikacje oraz oba typy dysków muszą zostać zawieszone na czas tworzenia migawki. Dyski typu pass-through można przekonwertować na dyski wirtualne VHD w celu wykonywania kopii zapasowych na poziomie hosta. Należy pamiętać, że maszyna wirtualna może znajdować się na pamięci masowej współdzielonej, takiej jak urządzenie NAS (Network Attached Storage) lub SAN. Rozwiązania te służą do wykonania kopii zapasowej na poziomie hosta w środowiskach klastrowych.

• Niektóre organizacje posiadające niewielkie środowiska wirtualne stosują wykonanie kopii zapasowej maszyn wirtualnych na poziomie gościa, ponieważ chcą obniżyć koszty. Jednak takie podejście nie jest zalecane. Chociaż w przeszłości mogło to mieć sens, ponieważ starsze rozwiązania oparte na agentach były bardziej ekonomiczne w środowiskach z niewielką liczbą maszyn wirtualnych, obecnie dostępne są równie (lub nawet bardziej) przystępne cenowo rozwiązania do wykonania kopii zapasowej maszyn wirtualnych na poziomie hosta dla małych środowisk Hyper-V.

Wady wykonywania kopii zapasowej na poziomie gościa

• Na każdej maszynie wirtualnej należy zainstalować agenta, co jest uciążliwe i czasochłonne.
• Proces odzyskiwania jest bardziej skomplikowany. Najpierw należy utworzyć pustą maszynę wirtualną, a następnie skonfigurować jej ustawienia (wirtualny Procesor, pamięć, dyski, sieć itp.). Dopiero wtedy można przywrócić maszynę wirtualną, a do ponownego uruchomienia potrzebny jest nośnik przywracania.
• Zużycie zasobów obliczeniowych jest znacznie wyższe, zwłaszcza gdy jednocześnie wykonywane są kopie zapasowe kilku maszyn wirtualnych znajdujących się na jednym hoście Hyper-V.
• Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych oparte na agentach wymaga użycia uprawnień administratora lub użytkownika root do konfiguracji agentów, co może stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa.
• Brak migawek na poziomie maszyn wirtualnych.

Tworzenie kopii zapasowej Hyper-V na poziomie hosta

W przypadku tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych Hyper-V preferowane są metody tworzenia kopii zapasowych na poziomie hosta. Metody wykonywania kopii zapasowej na poziomie hosta działają na poziomie hiperwizora, a nie na poziomie gościnnej maszyny wirtualnej, i umożliwiają wykonywanie kopii zapasowej maszyn wirtualnych niezależnie od systemu operacyjnego na nich działającego. Maszyny wirtualne można wykonać w całości, łącznie z plikami dysków wirtualnych (oznaczonymi formatem VHD w Hyper-V) oraz plikami konfiguracyjnymi, w których przechowywane są ustawienia maszyny wirtualnej, takie jak Procesor, pamięć, sieć itp. Istnieją dwa rodzaje metod tworzenia kopii zapasowej na poziomie hosta – metoda stanu zapisanego (Saved State) oraz metoda migawki maszyny wirtualnej potomnej (Child VM Snapshot).

Metoda stanu zapisanego

Metoda stanu zapisanego jest metodą offline, która nie jest spójna z aplikacją. Podczas korzystania z tej metody usługa Volume Shadow Copy Service (VSS) platformy Hyper-V wyznacza moduł zapisu VSS do wykonania procesu tworzenia kopii zapasowej. Jeśli maszyna wirtualna jest w tym momencie uruchomiona, zostaje ona przełączona w „stan zapisany”. Oznacza to, że maszyna wirtualna przechodzi na tryb offline na krótki czas, podczas którego tworzona jest migawka. Moduł zapisu VSS usługi Hyper-V przełącza maszynę wirtualną w stan hibernacji. Zapewnia to zapisanie otwartych plików oraz zarejestrowanie stanu uruchomionych aplikacji na wirtualnym dysku twardym.

Jak działa metoda „Saved State”?

W ujęciu szczegółowym proces ten składa się z następujących etapów:

• PrepareForSnapshot . W tym momencie oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych rozpoczyna przygotowywanie maszyny wirtualnej do tworzenia kopii zapasowej, a stan maszyny wirtualnej jest zapisywany przy użyciu trybu hibernacji.
• Tworzenie migawki. Na tym etapie wykorzystywany jest moduł zapisu VSS platformy Hyper-V, działający jako proces VMMS.exe (Virtual Machine Management Service). Tworzona jest migawka (określana również jako punkt kontrolny maszyny wirtualnej w środowisku Hyper-V); oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych tworzy kopię zapasową na podstawie tej migawki. Utworzenie migawki pozwala na wykonanie kopii zapasowej danych maszyny wirtualnej, unikając jednocześnie jakichkolwiek modyfikacji danych podczas procesu kopiowania. Po zakończeniu tej operacji wyzwalane jest zdarzenie PostSnapshot.
• PostSnapshot zdarzenie. Maszyna wirtualna zostaje przywrócona do poprzedniego stanu (tj. budzi się ze stanu hibernacji).

Metoda migawki maszyny wirtualnej potomnej

Metoda migawki maszyny wirtualnej potomnej jest metodą spójną z aplikacją i jest preferowana do wykonywania kopii zapasowych uruchomionych maszyn wirtualnych. Metodę tę można stosować w produkcyjnych środowiskach o wysokiej dostępności. Maszyna wirtualna pozostaje w trybie online podczas operacji wykonywania kopii zapasowej, ale utworzona kopia zapasowa jest nadal spójna transakcyjnie. Podczas gdy metoda stanu zapisanego wykorzystuje usługę VSS platformy Hyper-V poza maszynami wirtualnymi potomnymi, metoda migawki maszyny wirtualnej potomnej wykorzystuje mechanizm VSS wewnątrz maszyny wirtualnej potomnej (termin „maszyna wirtualna potomna” jest synonimem terminu „maszyna wirtualna gościnna”) do wykonania kopii zapasowej.

Jak działa metoda migawki maszyny wirtualnej potomnej?

Sekwencja zdarzeń jest częściowo podobna do metody stanu zapisanego.

• Zdarzenie PrepareForSnapshot . Usługa żądania VSS Hyper-V w maszynie wirtualnej potomnej wyzwala zdarzenie PrepareForSnapshot, aby zainicjować tworzenie kopii zapasowej.
• Zdarzenie tworzenia migawki. Po otrzymaniu żądania od usługi żądania VSS tworzona jest migawka. Następnie kontrola jest przekazywana z usługi żądania VSS Hyper-V do modułu zapisu VSS Hyper-V.
• Zdarzenie PostSnapshot . Moduł VSS Writer wyzwala zdarzenie PostSnapshot, aby poinformować oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowej, że tworzenie migawki maszyny wirtualnej zostało zakończone. Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowej może następnie skopiować migawkę w ramach procesu tworzenia kopii zapasowej maszyny wirtualnej.

Rola usług integracji Hyper-V

Usługi integracji Hyper-V służą do tworzenia kopii zapasowych przy użyciu metody migawki maszyny wirtualnej potomnej; zapewniają one specjalną interakcję między hiperwizorem a maszyną wirtualną potomną. Usługi te obejmują zbiór sterowników i usług, które można indywidualnie włączać lub wyłączać w zależności od potrzeb. Omówiona powyżej usługa VSS Requestor Service stanowi część pakietu Integration Services, który należy zainstalować na maszynie wirtualnej w celu wykonania kopii zapasowej na poziomie hosta.

Począwszy od systemów Windows Server 2008 R2 i Windows 7, pakiet Integration Services jest dołączony do systemu operacyjnego. Jeśli chcesz ręcznie zainstalować lub zaktualizować usługi integracyjne na maszynie wirtualnej Hyper-V, możesz to zrobić za pomocą Menedżera Hyper-V i zamontowania obrazu dysku wirtualnego vmguest.iso na dysku wirtualnym maszyny. Aby ręcznie zaktualizować usługi integracyjne na hoście Hyper-V, możesz je pobrać ze strony firmy Microsoft i zainstalować za pomocą programu PowerShell. Systemy Windows 10 i Windows Server 2016 mogą aktualizować usługi Integration Services zarówno na hostach, jak i na maszynach-gościach za pośrednictwem usługi Windows Update.

Wymagania dotyczące korzystania z metody migawki maszyny wirtualnej potomnej

Aby wykonać kopię zapasową przy użyciu metody migawki maszyny wirtualnej potomnej, muszą być spełnione następujące warunki:

• Usługi Integration Services platformy Hyper-V, w tym moduł Hyper-V VSS Requestor, muszą być zainstalowane na maszynie wirtualnej potomnej.
• Wszystkie woluminy wewnątrz maszyny wirtualnej muszą być skonfigurowane jako dyski podstawowe, a nie dynamiczne. Systemy plików dysków wewnątrz podrzędnej maszyny wirtualnej muszą obsługiwać migawki (na przykład system plików NTFS spełnia to kryterium).
• Pliki migawek maszyny wirtualnej muszą znajdować się na tym samym woluminie co pliki VHD.
• Podrzędna maszyna wirtualna musi być uruchomiona.

Jeśli którykolwiek z wyżej wymienionych warunków nie jest spełniony, nie można zastosować metody migawki podrzędnej maszyny wirtualnej. W takim przypadku jako metoda domyślna zostanie zastosowana metoda „Zapisany stan”.

Zalety metod tworzenia kopii zapasowych na poziomie hosta

Jak pokazano powyżej, metody tworzenia kopii zapasowych na poziomie hosta są preferowane w przypadku maszyn wirtualnych Hyper-V i oferują wiele zalet w porównaniu z metodą na poziomie gościa. Zalety te można podsumować w następujący sposób:

• Kopia zapasowa na poziomie hiperwizora jest łatwiejsza w zarządzaniu. Nie są potrzebne żadne agenty. Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowej może zarządzać całym hostem Hyper-V oraz wszystkimi maszynami wirtualnymi znajdującymi się na tym hoście. Można wybrać konkretne maszyny wirtualne, których kopie zapasowe należy wykonać.
• Podczas procesu tworzenia kopii zapasowej przechwytywana jest cała zawartość maszyny wirtualnej, w tym dyski wirtualne, migawki i ustawienia maszyny wirtualnej. Wystarczy tylko wybrać hiperwizor wraz z lokalizacją przechowywania w celu odzyskiwania maszyny wirtualnej; Nie ma potrzeby tworzenia i ręcznego konfigurowania nowej maszyny wirtualnej.
• Możliwość wykonywania kopii zapasowej maszyn wirtualnych Hyper-V w trybie online z uwzględnieniem spójności z aplikacją przy użyciu metody migawek maszyn wirtualnych potomnych, co ma kluczowe znaczenie w środowiskach produkcyjnych. Nie dochodzi do przerwy w działaniu maszyn wirtualnych, a kopia zapasowa jest spójna transakcyjnie.
• Oszczędność zasobów (procesor, pamięć i miejsce na dysku).

Wykorzystanie NAKIVO Backup & Replication do usprawnienia tworzenia kopii zapasowej Hyper-V

NAKIVO Backup & Replication wykorzystuje metody na poziomie hosta do wykonania kopii zapasowej maszyn wirtualnych Hyper-V i upraszcza proces konfiguracji zadań tworzenia kopii zapasowej. NAKIVO Backup & Replication oferuje natywne tworzenie kopii zapasowej dla Hyper-V Server 2012 R2, a także Hyper-V Server 2016 i może wykonywać kopie zapasowe oparte na obrazach na poziomie bloków działających maszyn wirtualnych bez przestojów.

Produkt wykorzystuje również kilka różnych technologii oszczędzających miejsce na dysku. Kopie zapasowe Hyper-V są przyrostowe dzięki funkcji Elastyczne śledzenie zmian (RCT), która śledzi bloki danych, które uległy zmianie od ostatniej kopii zapasowej. Dane kopii zapasowej Hyper-V są przechowywane w repozytorium przy użyciu tryb w pełni syntetyczny. Pliki wymiany są wykluczane podczas procesu wykonywania kopii zapasowej Hyper-V, a dane są poddawane globalnej deduplikacji w celu dalszego zmniejszenia rozmiaru.

Funkcje NAKIVO Backup & Replication poprawiające wykonywanie kopii zapasowej Hyper-V

• Tryb spójności z aplikacją pozwala na wykonywanie spójnych kopii zapasowych maszyn wirtualnych, na których działają Microsoft Exchange, SQL Server, Active Directory oraz inne aplikacje lub bazy danych.
• Zdalne przechowywanie kopii zapasowej Hyper-V w chmurze Azure lub AWS zapewnia dodatkowy poziom ochrony przed awariami.
• Wbudowana weryfikacja kopii zapasowej sprawdza, czy kopia zapasowa jest spójna, i pomaga upewnić się, że dane kopii zapasowej przechowywane w repozytorium są identyczne z danymi maszyny wirtualnej źródłowej. Dzięki funkcji weryfikacji zrzutów ekranu zrzuty ekranu z uruchomionych systemów operacyjnych maszyn wirtualnych potomnych, których odzyskiwanie zostało przetestowane, są automatycznie wysyłane za pośrednictwem e-maila natychmiast po wykonaniu kopii zapasowej.
• Funkcje dostosowane do klastrów ułatwiają wykonywanie kopii zapasowej maszyn wirtualnych w trybie failover Hyper-V. Maszyny wirtualne mogą zmieniać swoją lokalizację między różnymi hostami w obrębie klastra. Produkt automatycznie śledzi lokalizację maszyn wirtualnych, dzięki czemu zawsze można wykonać ich kopię zapasową.

Wypróbuj NAKIVO Backup & Replication

Skorzystaj z bezpłatnej wersji próbnej, aby zapoznać się ze wszystkimi funkcjami rozwiązania w zakresie ochrony danych. 15 dni za darmo. Bez żadnych ograniczeń dotyczących funkcji ani pojemności. Nie jest wymagana karta kredytowa.

Wypróbuj za darmo

Wnioski

Omówiliśmy metody tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych Hyper-V zarówno na poziomie gościa, jak i na poziomie hosta. Tworzenie kopii zapasowej na poziomie gościa wymaga użycia agentów, natomiast tworzenie kopii zapasowej na poziomie hosta oferuje szereg zalet, w tym prostsze odzyskiwanie danych i oszczędność zasobów. Dlatego właśnie NAKIVO Backup & Replication wykonuje kopię zapasową Hyper-V na poziomie hosta w sposób spójny z aplikacją.

Metoda migawek maszyn wirtualnych potomnych jest zazwyczaj preferowana w środowiskach produkcyjnych ze względu na możliwość tworzenia transakcyjnie spójnych kopii zapasowych online bez przerywania działania maszyny wirtualnej. Gdy maszyna wirtualna jest w trybie offline, można zastosować metodę zapisanego stanu. Jeśli nie można zastosować żadnej z metod tworzenia kopii zapasowych na poziomie hosta — czy to ze względu na kompatybilność, czy inne ograniczenia — można wykonać kopię zapasową na poziomie gościa.