Jak przyspieszyć tworzenie kopii zapasowej maszyn wirtualnych i poprawić wydajność
Szacuje się, że w 2022 r. ponad połowa firm na całym świecie korzysta z technologii wirtualizacji będzie korzystać z kopii zapasowych w celu ochrony swoich środowisk wirtualnych. Biorąc pod uwagę, że wykonywanie kopii zapasowych to proces wymagający znacznych zasobów, zwłaszcza w dużych infrastrukturach obejmujących setki, a nawet tysiące maszyn wirtualnych, poprawa wydajności stanowi kluczowe wymaganie dla zespołów IT.
Organizacje zazwyczaj dążą do zwiększenia szybkości i wydajności wykonywania kopii zapasowych maszyn wirtualnych, aby skrócić okna wykonywania kopii zapasowych i zminimalizować wpływ na środowiska produkcyjne. Nowoczesne rozwiązania do ochrony danych oferują różne funkcje, które pomagają przyspieszyć wykonywanie kopii zapasowej, skrócić okna wykonywania kopii zapasowej i poprawić wykorzystanie zasobów. Przeczytaj ten post, aby dowiedzieć się więcej o niektórych z tych funkcji.
Jakie czynniki wpływają na szybkość tworzenia kopii zapasowej
Zanim omówimy niektóre funkcje służące do poprawy wydajności tworzenia kopii zapasowej, przyjrzyjmy się czynnikom, które mogą wpływać na szybkość i okna czasowe tworzenia kopii zapasowej w środowisku wirtualnym. Istnieje wiele potencjalnych czynników, które mogą spowalniać procesy tworzenia kopii zapasowej:
- Rozmiar danych do wykonania kopii zapasowej
- Niewystarczająca przepustowość sieci
- Wąskie gardła między źródłowym magazynem danych, oprogramowaniem do wykonania kopii zapasowej i/lub docelowym magazynem danych
- Ograniczona prędkość zapisu docelowego magazynu
- Zastosowana metoda wykonania kopii zapasowej
- Nieudane i zawodne kopie zapasowe, które trzeba wykonać ponownie
Niektóre z tych czynników wiążą się z dostępnością zasobów w stosunku do kosztów i można je poprawić jedynie poprzez dodatkowe inwestycje w infrastrukturę produkcyjną i infrastrukturę wykonania kopii zapasowych. Jednak jednym z głównych czynników wpływających na szybkość tworzenia kopii zapasowej jest elastyczność oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych oraz oferowana przez nie funkcja.
Poniżej przedstawiono niektóre funkcje dostępne w dzisiejszych elastycznych rozwiązaniach do tworzenia kopii zapasowych przeznaczonych dla środowisk wirtualnych.
Podejście przyrostowe do przechowywania danych kopii zapasowych
Kopia zapasowa przyrostowa to podejście, w którym kopiowane są wyłącznie dane utworzone lub zmienione od ostatniego pełnego lub kolejnego przyrostowego punktu przywracania. Rozwiązania wykorzystujące podejście przyrostowe korzystają z technologii śledzenia zmian, co pozwala oprogramowaniu szybko identyfikować i kopiować wyłącznie zmienione bloki danych. Nowoczesne rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych mogą również wykorzystywać natywne Technologia śledzenia zmienionych bloków (CBT) firmy VMware lub technologie Microsoft Hyper-V Resilient Change Tracking (RCT).
W podejściu przyrostowym zmiany są zapisywane w repozytorium kopii zapasowych jako przyrosty, a punkty odzyskiwania są tworzone w celu odniesienia się do tych zmian. Proces wykonania kopii zapasowej kończy się szybciej, ponieważ kopiowana jest mniejsza ilość danych, a rozmiar zadania wykonania kopii zapasowej jest mniejszy.
Jak działają kopie przyrostowe
Poniższy schemat ilustruje, w jaki sposób zmiany (lub przyrosty) wprowadzone w ciągu trzech dni w maszynie wirtualnej źródłowej są przechowywane w repozytorium kopii zapasowych. W niedzielę wykonuje się pełną kopię zapasową maszyny wirtualnej źródłowej. W kolejnych dniach wykonuje się tylko kopie zapasowe nowych bloków danych, czyli bloków C i D odpowiednio w poniedziałek i wtorek.
Dzięki trzem odniesieniom do punktów odzyskiwania oraz zmienionym blokom danych zapisanym w repozytorium kopii zapasowych oprogramowanie może przywrócić całą maszynę wirtualną do stanu z niedzieli, poniedziałku lub wtorku. 
Kopie przyrostowe z kopiami pełnymi
Kopie przyrostowe pozwalają zaoszczędzić czas i zmniejszyć wymagania dotyczące pamięci masowej, ale przywracanie danych z takich punktów odzyskiwania może trwać dłużej niż w przypadku kopii pełnej. Dlatego wiele współczesnych rozwiązań do tworzenia kopii zapasowych oferuje podejście łączące kopie przyrostowe i pełne, umożliwiające tworzenie kopii pełnych w regularnych odstępach czasu.
Jednak tworzenie kopii pełnej nadal może być czasochłonne i stanowić niepotrzebne obciążenie dla maszyn produkcyjnych. W tym miejscu z pomocą przychodzą kopie syntetyczne. Kopie zapasowe plików syntetycznych Wykorzystują one poprzednią pełną kopię zapasową i wszystkie kolejne przyrostowe kopie, aby utworzyć kompletną kopię maszyny wirtualnej bez konieczności korzystania z maszyn produkcyjnych lub pamięci masowej, co sprawia, że proces ten przebiega szybciej niż w przypadku zwykłej pełnej kopii zapasowej.
Wykluczenie danych wymiany z kopii zapasowych maszyn wirtualnych
Pliki wymiany i partycje to pliki tymczasowe, które są niezbędne do utrzymania działania aplikacji, jeśli potrzebują one więcej pamięci RAM niż jest fizycznie dostępna. Nie są one jednak potrzebne do celów odzyskiwania danych. Przetwarzanie, przesyłanie i przechowywanie danych wymiany obciąża zadanie tworzenia kopii zapasowej i negatywnie wpływa na wydajność tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych.
Funkcja wykluczenia danych wymiany dostępna w nowoczesnych rozwiązaniach do tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych automatycznie wyklucza pliki wymiany i partycje z kopii zapasowych. Dzięki temu zadania tworzenia kopii zapasowych są mniejsze, a co za tym idzie — szybsze.
Transfer danych bez sieci LAN
Podczas tworzenia kopii zapasowej maszyny wirtualnej przez sieć komunikacyjną przesyłane są duże ilości danych, co może wpływać na szybkość zarówno procesu tworzenia kopii zapasowej, jak i operacji o znaczeniu krytycznym dla działalności. Nowoczesne rozwiązania do tworzenia kopii zapasowej pozwalają zoptymalizować ruch związany z tworzeniem kopii zapasowej maszyn wirtualnych VMware vSphere przy użyciu transfer danych bez sieci LAN w oparciu o techniki Direct SAN Access lub HotAdd.
Direct SAN Access
W trybie Direct SAN Access rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowej odczytuje i przesyła dane przez interfejs Fibre Channel lub iSCSI bezpośrednio z urządzenia pamięci masowej SAN, omijając sieć LAN. Ten tryb przesyłania danych jest szybszy i bardziej wydajny niż korzystanie z sieci oraz zapewnia dodatkową korzyść w postaci odciążenia sieci produkcyjnych.
Transport HotAdd
Tryb Hot Add to kolejna opcja transferu danych bez sieci LAN, dostępna w niektórych nowoczesnych rozwiązaniach do wykonania kopii zapasowej. W trybie transportu HotAdd rozwiązanie odczytuje dane maszyn wirtualnych bezpośrednio z magazynów danych maszyn wirtualnych poprzez stos wejścia/wyjścia pamięci masowej, omijając stos TCP/IP hosta. Migawka źródłowej maszyny wirtualnej jest „dodawana na gorąco” jako dysk wirtualny do maszyny wirtualnej, na której działa aplikacja do wykonania kopii zapasowej. Ta funkcja pomaga również zwiększyć szybkość tworzenia kopii zapasowej poprzez uniknięcie korzystania z sieci komunikacyjnej i bezpośredni dostęp do pamięci masowej maszyn wirtualnych.
Przyspieszenie sieciowe w sieciach WAN
Przyspieszenie sieciowe pozwala kilkukrotnie zwiększyć szybkość procesu tworzenia kopii zapasowej, replikacji lub odzyskiwania danych, jednocześnie oszczędzając przepustowość i minimalizując obciążenie produkcyjnych sieci WAN i LAN. Nowoczesne rozwiązania do ochrony danych wykorzystują techniki przyspieszenia sieciowego w celu wydajnego przesyłania danych do chmury lub zdalnego magazynu.
Na przykład w NAKIVO Backup & Replication funkcja Przyspieszenie sieci kompresuje dane przesyłane przez sieć WAN do repozytorium kopii zapasowych i zmniejsza ruch. Osiąga się to dzięki zastosowaniu pary modułów Transporter — komponentów rozwiązania, które przetwarzają i przesyłają dane. Jeden Transporter (źródłowy) jest instalowany domyślnie wraz z rozwiązaniem, natomiast drugi (docelowy) powinien być zainstalowany zdalnie. Gdy funkcja przyspieszenia sieciowego jest włączona, Transporter źródłowy odczytuje, kompresuje i optymalizuje dane przed wysłaniem ich przez sieć do Transportera docelowego. W tym przypadku ilość danych przesyłanych przez sieć jest zmniejszona, a zadanie tworzenia kopii zapasowej, replikacji lub odzyskiwania zajmuje mniej czasu.
Planowanie zadań tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych
Jednoczesne uruchamianie wielu zadań tworzenia kopii zapasowej w dużych środowiskach może znacznie spowolnić wydajność infrastruktury. Tego rodzaju intensywne obciążenie nadwyręża zasoby sieciowe. Aby uniknąć przeciążenia systemu, należy starannie zorganizować zadania tworzenia kopii zapasowych, mając na uwadze dwa aspekty:
- Należy zaplanować zadania tworzenia kopii zapasowych tak, aby były uruchamiane w momentach, gdy obciążenie zasobów jest minimalne. Na przykład, jeśli masz duże środowisko, w którym działają aplikacje transakcyjne pracujące 24/7, monitoruj ruch i wybierz porę, w której aktywność jest najmniejsza.
- Starannie wybieraj i grupuj zadania tworzenia kopii zapasowych, dążąc do jak największego zawężenia przedziałów czasowych dla poszczególnych zadań.
Tworzenie urządzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych opartego na serwerze NAS
Komponenty tworzenia kopii zapasowych (oprogramowanie, serwer kopii zapasowych, magazyn itp.) oraz ich wzajemne oddziaływanie mogą wpływać na szybkość i wydajność działań związanych z ochroną danych. Jednym ze sposobów na zwiększenie prędkości tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych jest zmniejszenie liczby tych komponentów. Wykorzystanie oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych, które pozwala stworzyć urządzenie kopii zapasowej maszyn wirtualnych oparte na serwerze NAS, pozwala połączyć te komponenty w jednym urządzeniu o wysokiej wydajności.
Takie połączenie wysokowydajnego oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych, sprzętu i pamięci masowej w jednym urządzeniu może pomóc w podwojeniu prędkości tworzenia kopii zapasowej. Możesz również skorzystać z:
- Oszczędności sięgające nawet pięciokrotności w porównaniu z dedykowanymi urządzeniami do tworzenia kopii zapasowych.
- Zmniejszony rozmiar kopii zapasowych dzięki efektywnemu wykorzystaniu technik takich jak wykluczenie plików wymiany, deduplikacja danych i kompresja danych.
- Oddzielenie kopii zapasowych maszyn wirtualnych od reszty infrastruktury, co gwarantuje możliwość przywrócenia maszyn wirtualnych nawet w przypadku awarii głównej infrastruktury.
- Kopiowanie kopii zapasowych maszyn wirtualnych do chmury w celu zapewnienia niezawodnej ochrony danych zgodnie z Zasada tworzenia kopii zapasowej 3-2-1.
Wnioski
Nowoczesne rozwiązania do ochrony danych oferują zaawansowane funkcje, które pomagają organizacjom zwiększyć prędkość tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych, jednocześnie maksymalizując wydajność. Narzędzia te zapewniają odporność danych dla firm posiadających rozbudowaną infrastrukturę wirtualną.
NAKIVO Backup & Replication oferuje kilka funkcji zwiększających prędkość i wydajność tworzenia kopii zapasowej maszyn wirtualnych, takich jak eliminacja danych wymiany, transfer danych bez sieci LAN oraz przyspieszenie sieciowe.
Pobierz bezpłatną edycję NAKIVO, aby zapoznać się ze wszystkimi zaawansowanymi narzędziami i funkcjami dla środowiska VMware vSphere.
