Czym jest funkcja Hyper-V Resilient Change Tracking: Wykorzystanie RCT do tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych
Jeśli chodzi o wydajność tworzenia kopii zapasowej i kopiowanie wyłącznie unikalnych bloków danych pomiędzy pełnymi kopiami zapasowymi (czyli tworzenie kopii przyrostowej), technologia śledzenia zmian ma ogromne znaczenie. Rozwiązanie VMware {1} jest dostępne już od dawna i wielu użytkownikom jest dobrze znane w kontekście tworzenia kopii zapasowych w środowiskach wirtualnych. Podobna funkcja jest dostępna w środowiskach Microsoft Hyper-V. Microsoft nazywa swoją technologię Resilient Change Tracking (RCT). Przyjrzyjmy się tej technologii w Windows Server 2016 i dowiedzmy się, jak została zaimplementowana.
Czym jest funkcja RCT w Hyper-V?
Funkcja Resilient Change Tracking (RCT) to funkcja platformy Microsoft Hyper-V, która śledzi bloki dyskowe, które uległy zmianie od czasu ostatniej kopii zapasowej maszyny wirtualnej (VM). W rezultacie podczas uruchamiania kolejnego kopia zapasowa przyrostowa maszyny wirtualnej tylko zmienione bloki są kopiowane do pamięci kopii zapasowej.
Chociaż technologia ta istnieje w świecie VMware od czasu ESX/ESXi 4.0 oraz maszyn wirtualnych w wersji 7 i wyższych (od około 2011 r.), w świecie Hyper-V jest to stosunkowo nowa technologia. Dopiero wraz z wprowadzeniem RCT w {6} uzyskaliśmy skuteczny sposób śledzenia tych zmienionych bloków w maszynach wirtualnych Hyper-V.
Przed 2016 r. śledzenie zmian w Hyper-V odbywało się za pomocą zastrzeżonych sterowników filtrujących wdrażanych przez dostawców kopii zapasowych w celu kopiowania wyłącznie zmienionych bloków ze źródłowych maszyn wirtualnych Hyper-V do repozytorium.
Uwaga : Aby móc korzystać z RCT, wersja konfiguracji maszyny wirtualnej Hyper-V musi wynosić 6.2 lub wyższą.
Zobaczmy teraz, dlaczego Hyper-V Resilient Change Tracking jest niezbędne w rozwiązaniach do tworzenia kopii zapasowych.
Dlaczego warto korzystać z Hyper-V RCT
W środowisku wirtualnym podczas tworzenia pełnej kopii zapasowej maszyny wirtualnej otrzymujemy kompletną reprezentację tej maszyny, blok po bloku. Zaleca się, aby kolejna kopia zapasowa była kopią przyrostową, w której kopiowane są tylko zmienione bloki z maszyny źródłowej. Kopiowanie w kółko tych samych danych byłoby niezwykle nieefektywne, jeśli mamy je już w naszym repozytorium kopii zapasowych. Tworzenie pełnych kopii zapasowych w każdym cyklu oznacza długie okna tworzenia kopii zapasowych, podczas których niepotrzebne dane są przesyłane do repozytorium, oraz wysokie wymagania dotyczące pojemności pamięci masowej przeznaczonej na kopie zapasowe.
W tym miejscu pojawia się technologia śledzenia zmian. Wykorzystując usługę Microsoft RCT, rozwiązania innych firm do ochrony danych mogą tworzyć szybsze i bardziej wydajne przyrostowe kopie zapasowe oraz repliki, kopiując po wykonaniu pełnej kopii zapasowej wyłącznie zmienione bloki danych.
Jak działa Hyper-V RCT podczas tworzenia kopii zapasowych
Resilient Change Tracking w Hyper-V tworzy mapowanie wszystkich bloków danych używanych przez maszynę wirtualną. W następnym cyklu tworzenia kopii zapasowej informacje o śledzeniu zmian wskazują, które bloki uległy zmianie od ostatniej kopii zapasowej. Tylko te zmienione bloki są kopiowane w kolejnych cyklach tworzenia kopii zapasowych.
Odporne śledzenie zmian odnosi się do zdolności Hyper-V do śledzenia zmian nawet w przypadku poważnej awarii lub nieoczekiwanego wyłączenia zasilania maszyny wirtualnej. Windows Server 2016 Hyper-V osiąga to poprzez wdrożenie trzech plików śledzenia zmian: 1 w pamięci i 2 na dysku. W ten sposób, jeśli dojdzie do wspomnianego wcześniej nieprawidłowego wyłączenia lub zaniku zasilania i utracimy zmienione śledzenie w pamięci, nadal będziemy dysponować zmienionym śledzeniem na dysku. Podczas wykonywania pierwszej pełnej kopii zapasowej serwera Hyper-V z systemu Windows Server 2016 tworzone są dwa pliki.
Podczas procesu tworzenia kopii zapasowej proces tworzenia punktów kontrolnych zobaczysz również plik .vhdx utworzony dla dysku, a także pliki .mrt oraz .rct . Jeśli nie widzisz tych plików utworzonych podczas Operacja tworzenia kopii zapasowej maszyny wirtualnej, oznacza to, że nie zainicjowałeś operacji wykonania kopii zapasowej RCT . Najprawdopodobniej wybrałeś operację wykonania kopii zapasowej z włączonym sterownikiem filtrującym własnego rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych.
Po usunięciu punktu kontrolnego i zakończeniu zadania wykonania kopii zapasowej pozostają nam pliki .vhdx, .mrt i .rct .
Wyjaśnijmy, do czego służą te pliki.
- Plik
RCTlubResilient Change Trackingstanowi najbardziej szczegółowy opis zmienionych bloków na dysku (choć mniej szczegółowy niż mapowanie w pamięci). Plik ten jest zapisywany w trybie write-back lub cached, co oznacza, że jest używany podczas standardowych operacji maszyny wirtualnej, takich jak migracje, uruchamianie, wyłączanie itp. - Plik
MRTlubModified Region Tablejest zapisywany w trybie write-through i jest mniej szczegółowy niż plikRCT, choć rejestruje wszystkie zmiany na dysku. Jeśli coś się wydarzy – awaria, zanik zasilania itp. – plikMRTsłuży do odtworzenia zmienionych bloków. Pozwoli to zaoszczędzić mnóstwo czasu i będzie bardziej wydajne niż pełna kopia zapasowa maszyny wirtualnej.
Dlaczego potrzebujemy plików śledzenia zmian na dysku
Mapowanie w pamięci zmienionych bloków, które jest utrzymywane, jest przydatne dla maszyny wirtualnej tylko tak długo, jak długo działa ona na tym samym hoście. Jeśli host ulegnie awarii lub maszyna wirtualna zostanie przeniesiona na nowy host, mapowanie zmienionych bloków w pamięci zostanie utracone. Jak pokazano powyżej, Windows Server 2016 Resilient Change Tracking z nowymi plikami RCT i MRT rozwiązuje ten problem, ponieważ śledzenie zmienionych bloków jest zapisywane na dysku i można się do niego odwoływać bez zależności od komputera i zasobów pamięci, które obsługują maszynę wirtualną.
Korzystanie z Hyper-V RCT do tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych przy użyciu NAKIVO Backup & Replication
Podczas tworzenia zadania wykonywania kopii zapasowej Microsoft Hyper-V w rozwiązaniu NAKIVO można skonfigurować ustawienia Hyper-V RCT dla jednej lub wielu maszyn wirtualnych dodanych do zadania wykonywania kopii zapasowej. Jeśli na serwerze, z którego wykonywane są kopie zapasowe maszyn wirtualnych, używana jest wersja Hyper-V 2016 lub nowsza, można skorzystać z natywnego Hyper-V RCT. Opcje wykonywania kopii zapasowej maszyn wirtualnych Hyper-V zawierają trzy opcje natywnego śledzenia zmian:
- Użyj
Hyper-V RCT - Użyj metody zastrzeżonej
- Brak śledzenia zmian (zawsze pełna kopia)
Hyper-V RCT jest najskuteczniejszą opcją, która powoduje najmniejsze obciążenie hosta Hyper-V z maszynami wirtualnymi źródłowymi przeznaczonymi do wykonania kopii zapasowej. Opcja Hyper-V RCT nie jest dostępna dla maszyn wirtualnych działających na Hyper-V 2012.
Można edytować ustawienia i skonfigurować zachowanie na wypadek wystąpienia błędów podczas korzystania z RCT:
- Przejście na metodę zastrzeżoną
- Przerwanie przetwarzania maszyny wirtualnej
Ponadto w konfiguracji ustawień śledzenia zmian można wybrać opcję ponownego sprawdzania zmienionych bloków dostarczonych przez RCT. Jak wskazuje podpowiedź (po kliknięciu ⓘ), powoduje to wydłużenie czasu trwania zadań w celu dodatkowej weryfikacji śledzenia zmian między cyklami wykonywania kopii zapasowej.
Wnioski
Resilient Change Tracking to przydatna funkcja Hyper-V do przyrostowego tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych. Ta funkcja śledzenia zmian jest dostępna w Hyper-V 2016, 2019, i nowszych wersjach. Teraz zmienione bloki są skutecznie śledzone na poziomie hiperwizora. Dostawcy rozwiązań do ochrony danych, tacy jak NAKIVO, korzystają z RCT za pośrednictwem specjalnych interfejsów API zamiast pisać własne filtry śledzenia zmian, co zapewnia bardziej wydajne tworzenie kopii zapasowych i replikację.
