Backup danych w środowiskach wirtualnych

Metoda tworzenia kopii zapasowych z wykorzystaniem klientów/agentów backupu charakteryzuje się jednak dużym wpływem na obciążenie zasobów fizycznych serwera hostującego maszyny wirtualne. Decydując się na nią, należy pamiętać o konieczności zagwarantowania odpowiedniej na jej potrzeby mocy obliczeniowej serwerów fizycznych oraz pasma sieciowego dla transferu danych. Ponadto ograniczona możliwość wykonania równoczesnego backupu wielu serwerów wirtualnych, znacznie wydłuża długość wymaganego okna backupu. Jest to rozwiązanie kosztowne, każda maszyna wirtualna wymaga klienta oraz ewentualnie agentów dedykowanych aplikacjom lub bazom. Administrowanie dużą liczbą klientów jest pracochłonne i może zająć dużo czasu.

Backup z wykorzystaniem kopii migawkowych

"Wielka trójca" rynku technologii wirtualizacji (VMware, Citrix/Xen, Microsoft Hyper-V) oferuje własne mechanizmy tworzenia kopii zapasowych. Najczęściej działają one poprzez zastosowanie kopii migawkowych danych, zwanych snapshots. Kopie te umożliwiają backup online, bez konieczności przerywania działania aplikacji. Jednak w przypadku wykonywania backupu online, kluczowe znaczenie ma sporządzenie spójnej kopii backup (np. aplikacji transakcyjnych, takich jak Microsoft SQL Server). Aby zapewnić spójność, wcześniej wymagana jest tzw. procedura wyciszenia (quiescing) - czyli odpowiedniego przygotowania serwerów wirtualnych i ich aplikacji. Wyciszenie to proces, który zapewnia, że dane z buforów maszyny wirtualnej oraz hypervisora znajdą się w stanie odpowiednim do wykonania backupu, redukując tym samym ryzyko wystąpienia błędu danych podczas operacji odtwarzania. Zamknięcie baz danych oraz maszyn wirtualnych (o ile to dopuszczalne) jest najprostszą metodą zapewnienia spójności danych kopii migawkowej. Gdy nie jest to jednak możliwe, często wykorzystywane są do tego odpowiednie skrypty pre-backup oraz post-backup, które są wykonywane wewnątrz systemu operacyjnego maszyny wirtualnej.

Kopia migawkowa danych serwera wirtualnego może znajdować się w jednym z kilku stanów. Jednym z nich jest tzw. crash-consistent snapshot. Odpowiada to sytuacji, kiedy podczas pracy maszyny wirtualnej zostaje odcięte nagle zasilanie. Proces przywracania danych z kopii migawkowej takiego stanu jest najbardziej podatny na pojawienie się błędów spójności. Kolejnym stanem, w jakim może znajdować się maszyna wirtualna w trakcie operacji tworzenia snapshotu, jest stan file-system consistent. Wymaga on uprzedniego wyciszenia systemu plików. W tym celu wykorzystywany jest sterownik, który tymczasowo zamraża wykonywanie wszelkich operacji I/O na systemie plików maszyny wirtualnej oraz zrzuca dane znajdujące się w pamięci RAM na dysk. Całość operacji ma miejsce przed wykonaniem migawki maszyny wirtualnej, tym samym znacznie redukując ryzyko wystąpienia błędów spójności. Stan application-consistent przenosi proces wyciszania na poziom wyżej, do warstwy aplikacji maszyny wirtualnej. Staje się to możliwe dla aplikacji obsługujących Microsoftowy mechanizm VSS (Volume Shadow Copy Services). Mechanizm ten zapewnia, że wszystkie dane znajdujące się w buforach przed wykonaniem snapshotu zostaną zapisane na dysk, gwarantując przez to najwyższy poziom spójności danych i minimalizując ryzyko błędów podczas operacji przywracania.

Mechanizmy backupu oferowane przez czołowych graczy na rynku

Lider rynku, firma Vmware oferuje rozwiązanie typu off-host backup, występujące pod nazwą VCB (Virtual Consolidated Backup). VCB wykorzystuje w procesie backupu maszyn wirtualnych serwer proxy, oparty tylko i wyłącznie na systemie operacyjnym Windows 2003 Server. Najczęściej serwer ten pełni również rolę serwera backupu. Jednak metodę tę można zastosować tylko wtedy, gdy środowisko wirtualne jest oparte na sieci Fibre Channel lub iSCSI SAN. Rozwiązanie to nie jest obsługiwane przez protokoły NAS/NFS.


TOP 200