Các loại sao chép và chuyển đổi dự phòng trong Hyper-V: Tổng quan chi tiết
Hyper-V Replication là một tính năng được cung cấp miễn phí kèm theo Microsoft Hyper-V. Tính năng này cho phép người dùng triển khai kế hoạch duy trì hoạt động kinh doanh (BC) và phục hồi sau thảm họa (DR) dựa trên cơ chế sao chép dữ liệu sang một máy chủ từ xa. Được giới thiệu lần đầu trong Microsoft Server 2012, Hyper-V Replication hiện đang được ưa chuộng cả trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMB) lẫn các tập đoàn lớn.
Khi sử dụng Hyper-V Replica, có thể có một số hiểu lầm về cách sử dụng tính năng này một cách hiệu quả nhất và mục đích của nó. Sao chép cũng có thể gây nhầm lẫn khi cố gắng quyết định các tính năng DR khác như điểm kiểm tra và phân cụm.
Hyper-V Replica là gì?
A Hyper-V replica là một bản sao dự phòng giống hệt máy ảo Hyper-V (VM), được lưu trữ ở trạng thái tắt nguồn trên một máy chủ Hyper-V khác. Máy chủ lưu trữ các bản sao này được gọi là máy chủ phụ (đôi khi còn gọi là máy chủ đích hoặc máy chủ bản sao). Máy chủ phụ này, với các máy ảo dự phòng, sẽ đảm nhận nhiệm vụ khi xảy ra sự cố tại cơ sở sản xuất hoặc khi máy chủ chính ngừng hoạt động.
Sao chép Hyper-V là tính năng phục hồi thảm họa có sẵn trong Microsoft Hyper-V. Vai trò chính của sao chép Hyper-V là tạo các bản sao của máy ảo chính để lưu trữ trên các máy chủ từ xa nhằm phục hồi máy ảo khi cần thiết.
Máy chủ chính và các máy chủ chứa các máy ảo bản sao có thể nằm trên cùng một địa điểm hoặc ở các địa điểm khác nhau. Một tổ chức có thể thiết lập và duy trì địa điểm bản sao của riêng mình. Các tổ chức nhỏ với ngân sách hạn chế có thể chọn đăng ký dịch vụ Dịch vụ khôi phục sau thảm họa (DRaaS) từ nhà cung cấp dịch vụ quản lý (MSP). Trong trường hợp này, khôi phục thảm họa sử dụng Sao chép Hyper-V cũng có thể là một lựa chọn hợp lý do yêu cầu thấp và dễ cấu hình.
Cách hoạt động của Hyper-V Replication?
Hyper-V Replication là quá trình sao chép dữ liệu không đồng bộ dựa trên các khoảng thời gian do quản trị viên thiết lập, do đó không thể đảm bảo không mất dữ liệu. Các khoảng thời gian này được thiết lập dựa trên các mục tiêu điểm khôi phục (RPO) cho các máy ảo (VM) và các tùy chọn có sẵn với tính năng sao chép này.
Lưu ý: Để tìm hiểu thêm về các chỉ số khôi phục, hãy tải xuống các tài liệu kỹ thuật của chúng tôi về RPO và RTO. Bạn cũng có thể đọc bài viết trên blog về Sự khác biệt giữa RPO và RTO.
Điểm khôi phục
Theo mặc định, sao chép Hyper-V chỉ tạo một điểm khôi phục cho bản sao của máy ảo và cập nhật dữ liệu của điểm khôi phục này theo các khoảng thời gian đã đặt. Bạn có thể thiết lập nhiều điểm khôi phục cho bản sao Hyper-V nếu cần. Khoảng thời gian sao chép tối thiểu không bị giảm trong trường hợp này, nhưng bạn có thể khôi phục dữ liệu cho điểm khôi phục cần thiết. Ví dụ, bạn có thể thiết lập tối đa 24 điểm khôi phục cho bản sao máy ảo với khoảng thời gian 1 giờ. Các khoảng thời gian sao chép Hyper-V có sẵn là: mỗi 30 giây, 5 phút, 10 phút, 15 phút hoặc 1 giờ.
Mạng
Dữ liệu sao chép được truyền qua mạng từ máy chủ chạy máy ảo nguồn đến máy chủ lưu trữ bản sao máy ảo. Vì lý do này, bạn phải có băng thông mạng cao, điều này có thể là một thách thức khi sử dụng kết nối internet giữa hai địa điểm phân tán về mặt địa lý. Để tránh xung đột và tình trạng “split-brain”, bạn không nên chạy đồng thời một máy ảo Hyper-V nguồn và một bản sao của máy ảo đó.
Các bản sao máy ảo thường được kết nối với các mạng khác và có địa chỉ IP khác với địa chỉ được sử dụng bởi máy ảo gốc.
Quy trình sao chép Hyper-V
- Bạn có thể cấu hình sao chép Hyper-V tại Trình quản lý Hyper-V hoặc System Center Virtual Machine Manager (SCVMM).
- Khi bạn bật sao chép Hyper-V cho một máy ảo, một bản sao máy ảo sẽ được tạo trên máy chủ thứ cấp và một tệp Nhật ký Sao chép Hyper-V (.HRL) để theo dõi các thay đổi cũng được tạo.
- Khi bạn sao chép máy ảo lần đầu tiên, tất cả dữ liệu máy ảo sẽ được sao chép từ máy chủ nguồn sang máy chủ đích.
- Lần tiếp theo khi máy ảo được sao chép, chỉ dữ liệu đĩa ảo VHDX (hoặc VHD) đã thay đổi (phần tăng thêm) mới được sao chép để tiết kiệm thời gian sao chép và lượng dữ liệu được truyền.
- Một điểm kiểm tra Hyper-V (.AVDX) được tạo khi quá trình sao chép bắt đầu (đối với các bản sao sau lần sao chép ban đầu).
- Khi bạn tạo một điểm khôi phục mới và điểm khôi phục cũ nhất của bản sao VM đã hết hạn, điểm khôi phục cũ nhất sẽ được hợp nhất với đĩa ảo chính.
Khôi phục từ bản sao VM được thực hiện thủ công khi sử dụng chức năng Hyper-V gốc.
Khi nào nên sử dụng sao chép Hyper-V?
Sao chép VM được sử dụng để chuẩn bị cho các tình huống cần khôi phục VM trong thời gian rất ngắn. Thời gian này ngắn hơn so với thời gian cần thiết để khôi phục VM từ bản sao lưu. Khi có bản sao lưu, bạn có thể thực hiện Khôi phục máy ảo và các thao tác khôi phục (khôi phục hoạt động), nhưng không thể thực hiện chuyển đổi dự phòng VM cho khôi phục thảm họa.
Khác với cụm Hyper-V, nơi một máy ảo đang chạy được đặt trên lưu trữ chung và được truy cập bởi hai máy chủ Hyper-V, sao chép Hyper-V sử dụng hai bản sao máy ảo (một máy ảo chính đang chạy và một bản sao máy ảo ở trạng thái tắt nguồn trong quá trình hoạt động bình thường) được đặt trên lưu trữ riêng của các máy chủ (lưu trữ cục bộ, SAN hoặc NAS).
Lưu ý: Tải xuống sách điện tử về cụm Hyper-V để tìm hiểu cách hoạt động của cụm.
Khi nào không nên sử dụng sao chép Hyper-V
Bạn có thể không cần sử dụng bản sao Hyper-V cho việc chuyển đổi dự phòng máy ảo nếu chạy các dịch vụ sau trên máy ảo:
- Kiểm soát viên miền Active Directory . Hãy chọn các tùy chọn sao chép Active Directory gốc thay vì sử dụng sao chép Hyper-V.
- MS SQL Server . Bạn có thể sử dụng bản sao Hyper-V để bảo vệ SQL Server. Tuy nhiên, có một giải pháp thay thế gốc để sao chép cơ sở dữ liệu SQL. Đọc bài viết trên blog về Sao chép dữ liệu trong Microsoft SQL Server để tìm hiểu thêm về tính năng sao chép gốc. Việc lựa chọn phương pháp sao chép SQL phù hợp phụ thuộc vào các tác vụ và yêu cầu của bạn.
- Microsoft Exchange . Bạn có thể gặp sự cố nếu sử dụng tính năng sao chép Hyper-V cho các máy ảo chạy Exchange. Hãy chọn công nghệ sao chép Exchange gốc.
Tính linh hoạt của sao chép Hyper-V
Sao chép Hyper-V rất linh hoạt nhờ hỗ trợ nhiều phương án triển khai khác nhau. Nó có thể được triển khai giữa:
- Hai máy chủ độc lập
- Một máy chủ độc lập và một cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V
- Hai cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V
Sao chép Hyper-V cũng linh hoạt về yêu cầu phần cứng. Máy chủ chính và máy chủ phụ không yêu cầu các thành phần phần cứng tương đồng. Ngoài ra, sao chép mở rộng được hỗ trợ. Điều này có nghĩa là máy chủ phụ có thể là nguồn của một quá trình sao chép khác đến máy chủ thứ ba, từ đó tạo thành chuỗi liên kết.
Sao chép Hyper-V cung cấp khả năng bảo vệ linh hoạt và chi tiết. Bạn có thể chọn các máy ảo (VM) cụ thể để sao chép và thậm chí chọn các đĩa ảo cụ thể của VM. VHDX
Hyper-V Replica Failover là gì?
Chuyển đổi dự phòng Hyper-V Replica là một thao tác chuyển đổi từ máy ảo gốc trên máy chủ Hyper-V nguồn sang bản sao máy ảo trên máy chủ từ xa (máy chủ sao chép hoặc máy chủ Hyper-V đích) để khôi phục tải công việc và dữ liệu của máy ảo. Thao tác chuyển đổi dự phòng cho phép bạn đảm bảo tính sẵn sàng hoạt động của hệ thống với thời gian ngừng hoạt động tối thiểu. Bạn có thể khởi động chuyển đổi dự phòng VM thủ công trong Hyper-V Manager hoặc trong SCVMM.
Các loại chuyển đổi dự phòng Hyper-V Replica
Có ba loại chuyển đổi dự phòng Hyper-V mà bạn có thể sử dụng tùy thuộc vào tình huống để khởi động thao tác này:
- Chuyển đổi dự phòng thử nghiệm
- Chuyển đổi dự phòng theo kế hoạch
- Chuyển đổi dự phòng không theo kế hoạch
Mỗi loại chuyển đổi dự phòng được thiết kế để đáp ứng các nhu cầu cụ thể.
Loại 1: Chuyển đổi dự phòng thử nghiệm
Chuyển đổi dự phòng thử nghiệm được sử dụng để xác thực các máy ảo bản sao và kiểm tra kế hoạch khắc phục thảm họa. Quá trình này nên được thực hiện thường xuyên. Với chuyển đổi dự phòng thử nghiệm, hoạt động của máy ảo chính đang chạy cũng như quá trình sao chép cho máy ảo bản sao đều không bị ảnh hưởng. Thử nghiệm chuyển đổi dự phòng không làm gián đoạn khối lượng công việc sản xuất và quá trình sao chép đang diễn ra. Một máy ảo thử nghiệm được tạo ra để kiểm tra trong một môi trường cách ly, bao gồm cả mạng cách ly. Khi quản trị viên CNTT dừng thử nghiệm chuyển đổi dự phòng cho một máy ảo bản sao, máy ảo thử nghiệm đã tạo sẽ được dọn dẹp.
Thử nghiệm chuyển đổi dự phòng sử dụng tính năng Xuất/Nhập máy ảo nội bộ của Hyper-V để tạo một bản sao máy ảo mới và sau đó đổi tên máy ảo này. Thử nghiệm chuyển đổi dự phòng Hyper-V bao gồm các thao tác sau:
- Một bản sao máy ảo (VM) bao gồm tệp VHDX, XML và các tệp khác được xuất sang một vị trí tạm thời.
- Tệp XML của máy ảo đã xuất được sửa đổi để sử dụng một GUID duy nhất.
- Máy chủ đăng ký máy ảo mới được tạo với Hyper-V thông qua quy trình VMSS.exe.
- Máy ảo được đổi tên.
- Máy ảo được nhập vào cùng một máy chủ Hyper-V.
Máy ảo thử nghiệm vẫn ở trạng thái tắt nguồn sau khi chuyển đổi dự phòng thử nghiệm, và bạn cần khởi động máy ảo thử nghiệm thủ công.
Loại 2: Chuyển đổi dự phòng có kế hoạch
Chuyển đổi dự phòng có kế hoạch được sử dụng để chuẩn bị cho tính sẵn sàng của dịch vụ trong trường hợp thảm họa như bão lụt hoặc mất điện có kế hoạch, hoặc để chuyển đổi mượt mà từ máy ảo chính sang bản sao trong quá trình bảo trì hoặc di chuyển trung tâm dữ liệu. Một lý do khác để sử dụng chuyển đổi dự phòng có kế hoạch liên quan đến các yêu cầu tuân thủ.
Trong quá trình chuyển đổi dự phòng có kế hoạch, máy ảo chính sẽ được tắt, và máy ảo bản sao sẽ được khởi động bắt buộc trên máy chủ thứ cấp. Lưu lượng truy cập được định hướng đến máy chủ thứ cấp, và các tác vụ của máy ảo được chuyển sang máy chủ đó. Không có mất mát dữ liệu khi sử dụng chuyển đổi dự phòng có kế hoạch. Chuyển đổi dự phòng có kế hoạch có RPO và RTO bằng 0 và chỉ yêu cầu thời gian để sao chép dữ liệu và khởi động máy ảo sau đó.
Quá trình chuyển đổi dự phòng Hyper-V theo kế hoạch bao gồm các bước sau:
- Quản trị viên hệ thống hoặc người dùng khởi tạo quá trình chuyển đổi dự phòng.
- Quá trình VMSS.exe của Hyper-V được thông báo về hành động này.
- VMSS.exe yêu cầu Hyper-V VSS Writer tạo bản sao lưu (snapshot) của máy ảo chính.
- VSS Writer tạo máy ảo bản sao Hyper-V tiêu chuẩn.
- Máy chủ Hyper-V Replica được thông báo về sự kiện này.
- Máy ảo bản sao tiêu chuẩn được sao chép đến máy chủ Hyper-V Replica qua mạng.
- Máy chủ bản sao đăng ký bản sao máy ảo đã nhận và khởi động bản sao máy ảo này.
Loại 3: Chuyển đổi dự phòng không theo kế hoạch
Chuyển đổi dự phòng không theo kế hoạch được khởi động trên máy chủ hoặc vị trí thứ cấp khi một thảm họa bất ngờ làm ngừng hoạt động các máy ảo trên máy chủ hoặc vị trí chính của bạn (mất điện, lỗi phần cứng, tấn công ransomware, v.v.). Loại chuyển đổi dự phòng bản sao Hyper-V này cũng được sử dụng để chuyển đổi dự phòng một máy ảo bị lỗi sang máy chủ phụ. Giống như trong trường hợp chuyển đổi dự phòng có kế hoạch, RTO là thời gian cần thiết để khởi động các máy ảo. Tuy nhiên, khi nói đến RPO, dữ liệu kể từ lần sao chép cuối cùng sẽ bị mất. RPO tối đa là khoảng thời gian sao chép đã định cấu hình, dao động từ 30 giây đến 15 phút. Sau khi chuyển sang bản sao Hyper-V bằng tính năng chuyển đổi dự phòng, bạn có thể thực hiện thao tác chuyển đổi trở lại khi máy chủ chính đã hoạt động trở lại. Failback bắt đầu sao chép ngược để sao chép dữ liệu mới nhất từ máy chủ bản sao sang máy chủ gốc và chuyển các tải công việc trở lại máy chủ gốc.
Các giải pháp sao chép Hyper-V thay thế
Một giải pháp thay thế cho các tính năng sao chép và phục hồi thảm họa gốc của Microsoft Hyper-V là các giải pháp bảo vệ dữ liệu của bên thứ ba, có thể cung cấp sao lưu và phục hồi thảm họa toàn diện cho Hyper-V và các hạ tầng khác.
NAKIVO Backup & Replication là giải pháp bảo vệ dữ liệu toàn diện hỗ trợ các môi trường ảo Hyper-V, VMware vSphere, Nutanix AHV, cũng như các máy vật lý Amazon EC2 và Linux/Windows. Bạn có thể sử dụng giải pháp NAKIVO để quản lý sao chép máy ảo Hyper-V, chuyển đổi dự phòng tự động và điều phối khôi phục thảm họa thông qua Khôi phục trang web. Các tính năng nâng cao cho phép bạn tăng tốc độ sao chép, giảm thời gian sao chép và tự động hóa các hoạt động bảo vệ dữ liệu.
