關於 Hyper-V 快照的十大事實
對在虛擬環境中工作的使用者而言,建立儲存快照已被證實是一項極其有效的特點。然而,若未充分了解其運作原理、相關優缺點,以及快照在您的 IT 基礎架構中的運作方式,快照技術可能會適得其反。這篇部落格文章將說明儲存快照在 Hyper-V 虛擬環境中的應用方式,並為您列出關於 Hyper-V 快照的十大必知要點。
什麼是 Hyper-V 快照？
Hyper-V 快照(目前稱為 Hyper-V 檢查點)代表所選虛擬機器(VM)在特定時間點的副本,可讓您擷取該虛擬機器在特定時刻的狀態、資料及其硬體配置。 Hyper-V 快照主要用於將虛擬機器還原至先前狀態,以防虛擬機器被套用任何不必要的變更,而使用者希望撤銷這些變更。此技術的主要優勢在於,Hyper-V 快照可在線上與離線狀態下輕鬆且迅速地建立,且不會中斷正在運行的虛擬機器內的工作流程。在 Hyper-V 中,可以針對單一虛擬機器建立、刪除及套用多個快照。
關於 Hyper-V 快照的重要事項
以下我們列出關於 Hyper-V 快照的十大重點,每位 Hyper-V 使用者都應了解這些內容,才能在虛擬環境中成功運用這項技術。
- Hyper-V 的快照實際上稱為檢查點
各位可能有人會好奇,為什麼我們將 Hyper-V 中的快照技術稱為"快照",而非"檢查點"。確實,隨著 Windows Server 2012 R2 的發布,Hyper-V 快照已更名為 Hyper-V 檢查點,在 Hyper-V 管理員 此舉旨在與 System Center Virtual Machine Management (SCVMM) 長期沿用的術語保持一致。這可視為微軟試圖建立統一的 Hyper-V 術語體系,使其有別於主要競爭對手。
這兩種術語(Hyper-V 快照與 Hyper-V 檢查點)均屬有效;因此,我們將在本篇部落格文章中交替使用這兩者。例如, Get-VMSnapshot cmdlet 以及 Get-VMCheckpoint 這兩個指令在 PowerShell 中具有功能性,且可以互換使用。
- Hyper-V 快照以 AVHD(X) 檔案格式儲存
在 Hyper-V 中,當建立新的 Hyper-V 快照時,系統會建立一個新的 AVHD(X) 檔案,該檔案僅包含該特定時刻所擷取的資料。此外,還會建立差異磁碟、虛擬機器儲存狀態檔案(BIN 和 VSV)以及快照設定檔(XML)。 AVHD(X) 檔案儲存於原始虛擬硬碟的相同位置。
快照建立後,所有資料變更都會被追蹤並儲存至對應的差異磁碟(AVHD(X) 檔案)中,直到建立新的 Hyper-V 快照或刪除此快照為止。同時,原始 VHD 檔案將以唯讀模式運作。
- Hyper-V 快照可分為標準快照或生產快照
在 Windows Server 2016 和 Windows 10 發布之前,僅存在一種快照類型——標準快照。此類快照可擷取虛擬機器在特定時間點的狀態,包括其記憶體內容。然而,標準快照在生產環境中的應用效果並不理想。因此,Hyper-V 生產快照應運而生。 生產快照的主要優勢在於,它們會運用"卷影複本服務"(適用於 Windows)或"檔案系統凍結"(適用於 Linux),來建立資料一致且具備應用程式感知能力的虛擬機器快照。因此,Hyper-V 生產快照已被證實對生產環境極具助益。
請注意,Hyper-V 生產快照預設為選取狀態,但您可在 Hyper-V 管理員或 PowerShell 中修改快照類型。
- Hyper-V 快照可用於還原系統變更
通常會在安裝新軟體、套用設定變更、執行作業系統 (OS) 更新或修改登錄檔之前,建立 Hyper-V 快照。軟體更新和設定變更可能會失敗,並導致一些不理想的結果。因此,預先建立虛擬機器快照並在需要時使用它們,以撤銷已套用的變更並將虛擬機器還原至先前狀態,是一個可行的解決方案。
- Hyper-V 快照在測試與開發環境中展現出極高的成效
顯然,Hyper-V 快照能讓您在任何可能造成損害的變更生效之前,輕鬆且迅速地將虛擬機器還原至先前狀態。因此,它們可被視為測試與開發環境中的一項實用工具。
此外,不建議在生產環境中使用 Hyper-V 快照,因為 AVHD(X) 檔案的體積容易迅速膨脹並佔用額外的磁碟空間,最終將影響伺服器的效能。
- Hyper-V 快照並非備份的替代方案
關於 Hyper-V 快照,您最需要了解的一點是:它們並非備份,也無法提供與備份軟體同等程度的数据保護。虛擬機器快照僅是用於儲存虛擬機器在特定時間點狀態的短期解決方案,但實際上並未建立虛擬磁碟的副本。 Hyper-V 快照無法防範可能影響主機的問題。若虛擬機器受損,所建立的快照將會隨之被刪除。因此,主虛擬磁碟在您的環境中仍是一個單點故障。
- Hyper-V 快照的預設位置是存放原始 VHD(X) 檔案的資料夾
Hyper-V 會自動為其快照指派預設位置。通常,該位置為包含原始虛擬硬碟的資料夾,且所有差異磁碟都會自動建立在其父磁碟的相同位置。
然而,在使用 Hyper-V 管理員時,您可以選擇要將選取之虛擬機器的快照設定檔及快照儲存狀態檔案儲存於何處。為此,請開啟 Hyper-V 管理員,並確認該虛擬機器目前沒有任何 Hyper-V 快照。點擊 Settings 並選取 Checkpoints 類別。在 Checkpoint File Location, 點擊 Browse 並選擇要儲存檔案的資料夾。要完成此操作,請按一下 Apply 然後 OK.
建議將預設快照位置變更至其他儲存媒體,以避免 AVHD(X) 檔案不斷累積並佔用整個磁碟空間。
- Hyper-V 快照不應刪除,而應合併
當單一主機上存在多個快照時,這些快照通常會佔用大量空間,進而對伺服器效能造成負面影響。因此,您必須定期刪除 Hyper-V 快照,以釋放 Hyper-V 主機上的空間。然而,不應直接從系統資料夾中刪除 AVHD(X) 檔案,而是應將其合併。
在合併操作過程中,AVHD(X) 檔案會與父磁碟進行合併。操作完成後,系統將刪除快照檔案。若要合併 Hyper-V 快照,請使用 Hyper-V 管理員或 PowerShell 指令碼。
- Hyper-V 快照名稱必須是唯一的
首次建立 Hyper-V 快照時,系統會自動為其指派一個標準名稱。Hyper-V 快照的預設名稱格式如下:虛擬機器名稱 – (MM/DD/YYYY -hh:mm:ss AMPM)。此類名稱有時可能會令人混淆,特別是在處理多個 Hyper-V 快照時。因此,我們建議您重新命名虛擬機器快照,以便將它們區分開來。 請為每個快照賦予一個獨特的名稱,其中應包含快照建立當下虛擬機器狀態的詳細資訊。再次提醒,您可以使用 Hyper-V 管理員和 PowerShell 來 重新命名 Hyper-V 快照。
- 多個 Hyper-V 快照可以組成一個快照樹
如果您開啟 Hyper-V 管理員並查看已建立的檢查點,會發現它們的結構類似於樹狀結構,每個分支都源自其前一個分支。
當您的基礎架構中存在多個檢查點時,這些檢查點並非隨機排列,而是以父子層級結構組織。在此結構中,單一檢查點被視為其後建立之檢查點(稱為子檢查點)的父檢查點。請注意,單一檢查點樹最多可包含 50 個檢查點。 您必須監控檢查點樹的狀態,以確保其規模不會過度擴張,因為這會降低虛擬機器的效能並佔用過多磁碟空間。
結論
儘管 Hyper-V 快照具備眾多優勢,但其功能性仍不夠先進,無法確保可靠的数据保護。因此,Hyper-V 快照僅能在特定使用情境下有效運用,例如開發與測試階段——在這些情境中,您需要即時查看工作成果,並有機會撤銷系統中的變更。
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