如何加快虛擬機器備份速度並提升效能
據估計,2022年 全球超過半數的企業採用虛擬化技術 並仰賴備份來保護其虛擬環境。鑑於備份是一項耗費大量資源的流程,特別是在擁有數百甚至數千台虛擬機的大型基礎架構中,提升效能對 IT 團隊而言是至關重要的需求。
企業通常會設法提升虛擬機備份的速度與效能,以縮短備份時段並將對生產環境的影響降至最低。現代化的資料保護解決方案提供多項特點,有助於加速備份流程,從而縮短備份時段並提升資源利用率。閱讀本文,了解其中部分特點。
哪些因素會影響備份速度
在探討提升備份效能的各項特點之前,讓我們先來檢視哪些因素可能會影響虛擬環境中的備份速度與備份時段。有許多潛在因素可能導致您的備份流程變慢:
- 備份的資料量
- 網路頻寬不足
- 來源資料儲存裝置、備份軟體及／或目標資料儲存裝置之間的瓶頸
- 目標儲存裝置的寫入速度有限
- 使用的備份方法
- 備份失敗且不可靠,必須重新執行
其中部分因素與資源可用性與成本的權衡有關,唯有透過對生產及備份基礎架構的額外投資,方能加以改善。然而,影響備份速度的一大關鍵因素,在於備份軟體的靈活性及其所提供的功能性。
以下列出當今專為虛擬環境設計的敏捷備份解決方案所具備的部分特點。
備份資料儲存的增量式方法
增量備份是一種僅複製自上次完整備份或後續增量還原點以來所建立或變更之資料的備份方法。採用增量備份方法的解決方案利用變更追蹤技術,使軟體能夠迅速識別並僅複製已變更的資料區塊。現代備份解決方案亦可利用原生 VMware 變更區塊追蹤 (CBT) 或 Microsoft Hyper-V 彈性變更追蹤 (RCT) 技術。
採用增量備份方式時,變更會以增量形式儲存至備份儲存庫,並建立還原點以參照這些變更。由於需要複製的資料較少,且備份工作的大小也隨之減少,因此備份程序能更快完成。
增量備份的運作原理
下圖說明了來源虛擬機器在三天內所做的變更(或增量)如何儲存於備份儲存庫中。 週日,系統會針對來源虛擬機器建立完整備份。隨後的日子裡,僅會建立新資料區塊的備份,也就是週一和週二分別建立區塊 C 和 D 的備份。
由於備份儲存庫中記錄了這三個還原點參考資訊以及變更後的資料區塊,軟體便能將整個虛擬機器還原至週日、週一或週二的狀態。
增量備份搭配完整備份
增量備份雖能節省時間並降低儲存需求,但從此類還原點還原資料的過程,往往比使用完整備份更為耗時。正因如此,當今許多備份解決方案都採用增量與完整備份結合的方式,讓您能夠定期建立完整備份。
然而,完整備份仍可能相當耗時,並對生產環境的機器造成不必要的負擔。這正是合成備份派上用場之處。 合成備份 利用之前的完整備份及所有後續增量備份,建立虛擬機器的完整副本,無需動用生產環境的機器或儲存設備,因此比一般完整的備份速度更快。
將交換資料排除於虛擬機器備份之外
暫存檔與暫存空間是臨時檔案,當應用程式所需的記憶體超過實體可用容量時,這些檔案對於維持應用程式運作至關重要。然而,在還原方面,它們並非必要。處理、傳輸和儲存交換資料會使備份工作過載,並對虛擬機器備份效能造成負面影響。
現代虛擬機器備份解決方案所提供的"交換資料排除"特點,可自動將暫存檔與暫存空間從備份中排除。這使得備份工作量減輕,進而加快備份速度。
無區域網絡資料傳輸
執行虛擬機器備份時,大量資料會透過通訊網路傳輸,這可能會影響備份流程及業務關鍵作業的速度。現代備份解決方案可讓您針對 VMware vSphere 虛擬機器優化備份流量,方法是 無 LAN 數據傳輸 基於直接 SAN 存取或 HotAdd 技術。
直接存取 SAN
在直接 SAN 存取模式下,備份解決方案會透過光纖通道 (Fibre Channel) 或 iSCSI,直接從 SAN 儲存裝置讀取並傳輸資料,無需經過區域網路 (LAN)。這種資料傳輸模式比透過網路傳輸更快、更有效率,並能進一步減輕生產網路的負載。
HotAdd 傳輸
HotAdd 模式是某些現代備份解決方案中提供的另一種無需區域網路(LAN-free)的資料傳輸選項。 在 HotAdd 傳輸模式下,該解決方案會透過儲存 I/O 堆疊直接從虛擬機器資料存放區讀取資料,繞過主機的 TCP/IP 堆疊。來源虛擬機器的快照會以"熱添加"的方式,作為虛擬磁碟附加至執行備份程式的虛擬機器上。此特點透過避免使用通訊網路並直接存取虛擬機器儲存空間,有助於提升備份速度。
廣域網路(WAN)上的網路加速
網路加速技術可讓您將備份、複製或還原流程的速度提升數倍,同時節省頻寬並將生產環境中廣域網(WAN)和區域網(LAN)的負載降至最低。現代資料保護解決方案採用網路加速技術,以高效的方式將資料傳送至雲端儲存或異地儲存裝置。
例如,在 NAKIVO Backup & Replication,該 網路加速 此特點可壓縮透過廣域網路 (WAN) 傳輸至備份儲存庫的資料,並減少流量。這是透過一對"傳輸器"(Transporter)來實現的,該組件負責處理和傳輸資料。 解決方案預設會安裝一個傳輸器(來源端),而另一個(目標端)則應安裝於異地位置。啟用網路加速功能後,來源端傳輸器會在將資料傳送至目標端傳輸器之前,先讀取、壓縮並優化資料。如此一來,透過網路傳輸的資料量將減少,而備份、複製或還原工作所需的時間也隨之縮短。
虛擬機器備份工作排程
在大型環境中同時執行多個備份工作,可能會嚴重拖慢基礎架構的效能。這類高負載的工作會對網路資源造成極大壓力。為避免系統過載,您應仔細規劃備份工作,並注意以下兩點:
- 請將備份工作排程在資源負載較低的時間執行。例如,若您擁有一個運行全天候運作的交易型應用程式的龐大環境,請監控流量並選擇活動量最少的時段。
- 請仔細選擇並分組您的備份工作,以盡可能縮短各工作所佔用的時段。
建立基於 NAS 的虛擬機器備份裝置
備份元件(軟體、備份伺服器、儲存裝置等)及其相互作用,會影響資料保護作業的速度與效能。提升虛擬機器備份速度的一種方法,是減少這些元件的數量。使用可建立基於 NAS 的虛擬機器備份裝置的備份軟體,能將這些元件整合到單一的高效能裝置中。
將高效能的備份軟體、硬體與儲存裝置整合於單一設備中,可助您將備份速度提升一倍。您還可享有以下優勢:
- 與專用備份裝置相比,成本最高可節省 5 倍。
- 透過有效運用諸如排除暫存檔、資料去重及資料壓縮等技術,成功縮減備份檔案大小。
- 將您的虛擬機器備份與其餘基礎架構分離,確保即使主要基礎架構發生故障,您仍能還原虛擬機器。
- 將虛擬機器備份複製到雲端,以符合 3-2-1 備份法則.
結論
現代資料保護解決方案提供先進特點,有助於企業提升虛擬機器備份速度,同時將效能發揮至極致。這些工具能確保擁有大型虛擬基礎架構的企業具備資料韌性。
NAKIVO Backup & Replication 提供多項可提升虛擬機器備份速度與效能的特點,例如移除交換資料、無需區域網路的資料傳輸以及網路加速。
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