Vous amène à comprendre rapidement la sauvegarde de virtualisation

1. Présentation

La technologie de sauvegarde de virtualisation a été fournie et lancée pour la première fois par VMware. Avec la popularité des applications de virtualisation dans les entreprises et divers secteurs, les produits de sauvegarde grand public prennent essentiellement en charge VMware et Hyper-V, Citrix et les plates-formes de virtualisation. dérivé de Xen ou KVM.

Sauvegarde de machine virtuelle, différente de l'instantané de machine virtuelle, la sauvegarde de machine virtuelle est la mesure de base la plus importante pour la protection des données de virtualisation. De nombreux utilisateurs novices en matière de virtualisation considèrent souvent les instantanés de machines virtuelles comme des sauvegardes, mais il s'agit en réalité d'une grave erreur. Les raisons sont les suivantes :

1. Les instantanés ne peuvent jamais être la solution pour la sauvegarde locale de la virtualisation.

2. Une fois que vous utilisez un instantané pour restaurer l'état précédent, vous ne pouvez jamais revenir à l'état actuel.

3. Une fois le fichier du disque de la machine virtuelle endommagé, l'instantané deviendra également invalide.

4. Les instantanés ne peuvent être restaurés qu'en fonction de l'intégralité de l'image de la machine virtuelle et ne peuvent pas être restaurés au niveau du fichier ou de la granularité de l'application.

5. Les instantanés ne peuvent être utilisés que comme moyen auxiliaire pour protéger la récupération rapide de la virtualisation.

6. Toutes les machines virtuelles ne peuvent pas utiliser des instantanés, mais toutes les machines virtuelles peuvent utiliser des sauvegardes.

7. Des instantanés excessifs affectent extrêmement les performances de la machine virtuelle et les données de la machine virtuelle peuvent être endommagées lors de la création ou de la suppression d'instantanés.

Il existe actuellement deux solutions de sauvegarde courantes pour la sauvegarde des plates-formes de virtualisation, l'une est la sauvegarde sans agent (Agentless) et l'autre est la sauvegarde par agent (Agent) ou appelée sauvegarde au niveau du système d'exploitation invité. Cet article résumera les meilleures pratiques de sauvegarde de virtualisation en analysant et en comparant les avantages et les inconvénients de la sauvegarde sans agent et avec agent.

2. Analyse de sauvegarde sans agent

La sauvegarde sans agent signifie généralement qu'il n'est pas nécessaire d'installer un programme d'agent de sauvegarde (ou client, sonde) sur la machine virtuelle, via ESXI. Déployez un ou plusieurs proxy. machines virtuelles (applications proxy de sauvegarde) sur le cluster hôte ou hyperviseur pour capturer la VM de sauvegarde.

Les avantages de la sauvegarde sans agent sont très évidents :

1. Déploiement et installation simples Il n'est pas nécessaire d'installer un agent de sauvegarde sur chaque machine virtuelle. Il peut être déployé de manière entièrement automatique. configuration de l'intégration de l'hyperviseur.

2. La sauvegarde sans agent utilise pleinement l'interface de sauvegarde dédiée fournie par le fabricant de virtualisation, lors de la sauvegarde de la machine virtuelle, elle peut optimiser la consommation des ressources et réduire la pression de charge de la machine virtuelle elle-même pendant la sauvegarde.

3. L'utilisation de produits de sauvegarde sans agent sur une plate-forme de virtualisation spécialement adaptée peut réaliser certaines fonctions de sauvegarde et de récupération propres à la plate-forme de virtualisation. (Tels que le suivi des blocs CBTRCT, la récupération instantanée, la réplication de machines virtuelles, etc.)

4 Selon la promotion des fabricants de virtualisation, la sauvegarde et la récupération sans agent sont plus rapides.

5. La sauvegarde sans agent présente plus d'avantages dans la mise en œuvre de méthodes de sauvegarde SANS LAN ou sans serveur.

Comme mentionné ci-dessus, la sauvegarde sans agent est fortement recommandée par de nombreux fabricants de sauvegarde, en particulier les fabricants de virtualisation. De nombreux utilisateurs pensent également que la sauvegarde sans agent peut être mieux intégrée aux plates-formes de virtualisation.

Cependant, la sauvegarde sans agent pose de nombreux problèmes dans les applications pratiques. En fonctionnement réel, les défauts de la sauvegarde sans agent se retrouvent comme suit :

1. Limité par l'interface de sauvegarde fournie par la virtualisation. fabricant, certains produits de sauvegarde proxy ne parviennent pas à assurer la reconnaissance des applications, la récupération de données fine et la sauvegarde de machine virtuelle RDM (mapping de disque brut).

2. Sauvegarde sans agent Lors de la sauvegarde d'une VM, la plateforme de virtualisation capture d'abord un instantané de la VM à sauvegarder, puis transmet les informations de l'instantané au logiciel de sauvegarde sans agent. C'est cet instantané de VM qui est le plus susceptible de causer des problèmes pour les VM avec des E/S élevées ou d'énormes quantités de données (VM au niveau de la To) et pour les VM avec plusieurs structures de disques. La durée de l'instantané peut durer des heures, voire des jours. Une fois que le fichier disque de la machine virtuelle devient anormal pendant le processus de capture instantanée, cela entraînera probablement le crash de la machine virtuelle. Une situation similaire peut se produire lorsqu'un instantané est supprimé vers la fin de la sauvegarde. De plus, les instantanés de la plate-forme de virtualisation elle-même ne peuvent souvent pas être appliqués en silence. En particulier pour les machines virtuelles de type base de données, des problèmes de cohérence des données peuvent survenir lors de la récupération.

3. Dans les scénarios réels, la consommation des ressources de sauvegarde sans agent n'est pas inférieure à celle de la sauvegarde avec agent et, dans certains cas, en consomme davantage. La sauvegarde de virtualisation sans agent nécessite une attention particulière à la consommation des ressources du processeur, car le processeur hôte est une ressource plus limitée, généralement 1 cœur est partagé avec 6 machines virtuelles ou plus. Après une analyse plus approfondie, deux raisons principales expliquent le pic d'utilisation du processeur lors de la sauvegarde. D'une part, il y a un pic de CPU lorsque l'agent de sauvegarde doit analyser l'intégralité du système de fichiers à la recherche de fichiers éligibles pour la sauvegarde (généralement les fichiers qui ont changé depuis la dernière sauvegarde). Par exemple, lors d'une sauvegarde incrémentielle ou différentielle, une telle traversée de l'arborescence des répertoires prend beaucoup de temps et nécessite beaucoup de ressources CPU. Deuxièmement, le transfert réel des données pendant le processus de sauvegarde entraînera des pics de CPU. À l'heure actuelle, les fabricants de virtualisation ont successivement développé des technologies de suivi des blocs (telles que le CBT de VMware, le RCT d'Hyper-V 2016, etc.) pour résoudre le premier problème de pointe du processeur. En suivant les modifications des blocs de disque sous-jacents, ils ne parcourent et ne comparent plus les répertoires qu'ils contiennent. le fichier VM pour optimiser la consommation des ressources lors de la sauvegarde différentielle incrémentielle.

4. Dans des scénarios réels, la sauvegarde sans agent est lente. Sans ralentir les applications métiers, la sauvegarde sans agent limite généralement la sauvegarde à 2 VM par hôte en même temps. Malgré les avantages revendiqués des solutions sans agent, elles utilisent une technologie de suivi des blocs, qui réduit la quantité de données transférées. Cependant, la méthode de sauvegarde sans agent s'apparente davantage à une analyse aveugle, qui nécessite une méthode « pull » pour le processus de sauvegarde, ce qui réduira la vitesse du processeur. De nombreux produits de sauvegarde sans agent peuvent ajuster le nombre de sauvegardes simultanées de machines virtuelles, généralement le nombre maximum est d'environ 10 à 15 sauvegardes simultanées (la limite maximale est également limitée par la plate-forme de virtualisation elle-même et n'a rien à voir avec le logiciel de sauvegarde). Cependant, dans les scénarios réels, il n'est pas recommandé d'activer une simultanéité maximale, ce qui augmenterait considérablement la pression de charge sur la plateforme de virtualisation. Le nombre le plus raisonnable de sauvegardes simultanées doit être déterminé en fonction du nombre réel de machines virtuelles et des performances de la plateforme.

5. La sauvegarde sans agent repose fortement sur les outils Tools (tels que VMware Tools, les outils d'intégration du système Hyper-v, les virt-tools de KVM, etc.). , ce sera le cas. Par conséquent, la sauvegarde sans agent ne peut pas utiliser le suivi des blocs CBT/RCT ou les exceptions d'instantané, et la machine virtuelle ne peut pas être mise au repos.

6. La sauvegarde sans agent nécessite généralement que le volume de stockage sur lequel se trouve la machine virtuelle dispose d'au moins 25 % d'espace restant. Si l'espace de stockage est insuffisant, les instantanés de sauvegarde sans agent provoqueront des alarmes de volume de stockage ou des échecs d'instantané de machine virtuelle. .

7. Si le volume de stockage où se trouve la machine virtuelle est perdu ou inactif, la sauvegarde sans agent échouera.

3. Analyse de sauvegarde proxy

Un proxy fait référence à une petite application installée sur le serveur pour exécuter des fonctions spécifiques. Un exemple courant est un client d'application de sauvegarde installé sur un serveur qui sauvegarde le serveur et fournit des services spécifiques aux applications exécutées sur ce serveur. Depuis que la virtualisation est devenue populaire, les méthodes de sauvegarde par proxy n'ont pas été populaires parmi les utilisateurs de virtualisation. Les raisons sont les suivantes :

1. La méthode de déploiement est compliquée et nécessite que l'agent client soit installé dans les machines virtuelles à sauvegarder. C'est un problème fatal pour les utilisateurs disposant d'un grand nombre de machines virtuelles. .

2. Problèmes de compatibilité logicielle. Si vous installez un agent dans une VM, vous devez généralement d'abord effectuer une vérification de l'environnement pour exclure toute incompatibilité avec le logiciel de sauvegarde (tel qu'un antivirus, une compatibilité système, une sécurité particulière). candidatures, etc.) .

3. Lorsque les machines virtuelles à sauvegarder sont trop concentrées sur certains hôtes du cluster, la charge des ressources de l'hôte augmentera lors de la sauvegarde simultanée et aura un impact sur le réseau virtuel de l'entreprise.

4. Certains logiciels de sauvegarde ne disposent pas de fonction de suivi des blocs de disque pour les appareils physiques. Lorsqu'il y a une sauvegarde proxy, une sauvegarde différentielle incrémentielle augmente la pression de charge sur la VM. La vitesse de sauvegarde est également lente.

5. La maintenance avec un agent est plus difficile que sans agent. Par exemple, les machines virtuelles arrêtées ne peuvent pas être sauvegardées ou les machines virtuelles individuelles n'ouvrent que certains ports en raison de besoins de sécurité, empêchant l'agent de se connecter ou de transmettre des données, etc.

Bien que la méthode de sauvegarde par proxy présente des inconvénients évidents dans un environnement virtualisé, elle présente également de nombreux avantages :

1 Lors de la sauvegarde d'une VM, elle ne s'appuie pas sur l'instantané de la plateforme de virtualisation et l'est. appelés directement sur le système du système d'exploitation invité. Les instantanés du système (instantanés système vss ou LVM, etc.) ont une meilleure stabilité pour la sauvegarde des VM avec des E/S élevées et de gros volumes de données et des VM à structure multi-disques.

2. Sauvegarde de la VM avec prise en charge des applications, prenant en charge la récupération fine d'Exchange, du serveur SQL, d'AD, d'Oracle, de SharePoint, des fichiers, etc.

3. Pour les logiciels de sauvegarde prenant en charge le suivi des blocs de périphériques physiques, la sauvegarde avec agent offre des vitesses de sauvegarde et de récupération plus rapides que la sauvegarde sans agent.

4. Avec la sauvegarde par proxy, lors de la sauvegarde de machines virtuelles avec des services de base de données, vous pouvez configurer le script de sauvegarde de la base de données pour non seulement sauvegarder la base de données séparément, mais également garantir la cohérence des données de la base de données.

5. La sauvegarde proxy n'est pas limitée par le nombre de sauvegardes simultanées sur la plate-forme de virtualisation. Tant que le réseau peut la supporter, il n'y a pas de limite supérieure au nombre de sauvegardes simultanées de VM.

6. Il prend en charge un large éventail de plates-formes de virtualisation. La méthode de sauvegarde proxy peut prendre en charge presque toutes les plates-formes de virtualisation si l'autorisation du logiciel le permet, elle n'est fondamentalement pas limitée par le fabricant de virtualisation.

4. Expérience pratique en matière de sauvegarde de virtualisation

Sur la base de certaines de mes expériences de mise en œuvre dans des projets, les étapes de sauvegarde suivantes peuvent être utilisées pour une sauvegarde de machine virtuelle à grande échelle (en prenant la virtualisation VMware comme exemple ):

1. Extrayez toutes les informations de la machine virtuelle de la plate-forme de virtualisation actuelle dans un formulaire EXCEL et combinez de grandes quantités de données (sur To), des structures multidisques, des RDM et des types de bases de données principales (I élevé). /O ), les VM dont les volumes de stockage ont été supprimés (ou dont les volumes de stockage sont inactifs), etc. sont toutes filtrées. La sauvegarde par agent est installée sur les machines virtuelles sur lesquelles la sauvegarde sans agent ne peut pas être utilisée.

2. Les machines virtuelles autres que les types ci-dessus peuvent être sauvegardées sans agent.

3. Lorsque vous utilisez une sauvegarde sans agent de machines virtuelles (en particulier les machines virtuelles du système Windows), assurez-vous de confirmer que VMware Tools a été correctement installé et que tous les services système VMware Tools fonctionnent normalement. S'il y a un message indiquant que VMware Tools a été mis à jour ou ne peut pas s'exécuter, vous devez mettre à jour VMware Tools à temps ou le désinstaller et le réinstaller.

4. Planifiez l'architecture du réseau de sauvegarde et vérifiez si les exigences de l'environnement répondent aux exigences de configuration telles que LAN-BASELAN-FREESERVER-FREE.

1) Dans l'architecture LAN-BASE traditionnelle, le réseau de sauvegarde virtualisé sans agent doit au moins répondre à la norme de réseau Gigabit (un réseau 10 Gigabit est recommandé). Les meilleures pratiques suggèrent qu'au moins un port réseau physique doit être laissé sur chaque hôte ESXI et que le port réseau physique doit être alloué à un réseau virtuel dédié de sauvegarde. Les données de sauvegarde doivent être transmises via le réseau de transmission de sauvegarde via le port réseau dédié. chaque hôte ESXI pour communiquer avec l'entreprise. L'isolation du réseau empêche l'impact de la transmission de données volumineuses sur le réseau de l'entreprise lors de la sauvegarde. Pour le serveur de stockage de sauvegarde, envisagez d'utiliser plusieurs liaisons de carte réseau. Si le commutateur le prend en charge, vous pouvez utiliser l'agrégation multi-liens sur le port du commutateur connecté au serveur de stockage de sauvegarde pour augmenter la bande passante du serveur de stockage de sauvegarde. Si les exigences des meilleures pratiques ne peuvent pas être respectées, il est recommandé que les données de sauvegarde s'éloignent des segments de réseau d'entreprise non essentiels avec une pression de charge plus faible dans le réseau virtuel.

2) Dans l'architecture LAN-FREE, une attention particulière doit être accordée à l'inspection environnementale avant la mise en œuvre, en vérifiant principalement la structure du volume VMFS et l'état du stockage, le mappage multi-chemins, la structure des LUN de stockage, etc. S'il s'avère qu'il existe un volume combiné (un volume VMFS composé de plusieurs LUN de stockage) dans le stockage virtualisé, VMware lui-même ne prend pas en charge la sauvegarde LAN-FREE pour ce type de volume et ne peut utiliser que la méthode LAN-BASE. De plus, la sauvegarde de l'architecture LAN-FREE implique un mappage du stockage de production, et la mise en œuvre comporte certains risques. Si elle n'est pas utilisée correctement, les conséquences seront graves.

3) L'architecture sans serveur nécessite généralement que les périphériques de stockage et les logiciels de sauvegarde soient compatibles entre eux. Différents produits de sauvegarde prennent en charge différents périphériques de stockage, cette méthode n'est donc pas souvent utilisée dans les projets réels.

5. Un serveur de stockage de sauvegarde ou un périphérique de stockage de sauvegarde distinct doit être préparé pour la sauvegarde de la machine virtuelle, et le précieux espace de stockage de production ne doit pas être occupé. Dans le même temps, pour des raisons de sécurité, si les données de sauvegarde sont placées sur le même stockage que les données de production, une fois le stockage défaillant, il n'y aura plus de données de sauvegarde à restaurer. Les données de sauvegarde doivent être stockées séparément des données de production.

6. Planification de la fenêtre de temps de sauvegarde. Tout produit de sauvegarde aura différents degrés d’impact commercial sur les applications frontales lors de la sauvegarde. Par conséquent, lors de la mise en œuvre d’un projet de sauvegarde, vous devez réserver une bonne fenêtre temporelle de sauvegarde. La fenêtre de temps de sauvegarde est généralement réservée aux périodes où il y a moins d'activité. La durée de sauvegarde peut être calculée approximativement en fonction de la taille globale des données de sauvegarde et du taux de transmission. Étant donné que la plateforme de virtualisation dispose d'un grand nombre de machines virtuelles, il est recommandé de la diviser en groupes de machines virtuelles selon différents types d'activité et de réserver différentes fenêtres de sauvegarde pour les groupes de machines virtuelles.

7. Le cycle de sauvegarde de la machine virtuelle affecte directement le moment auquel les données peuvent être récupérées. Par conséquent, différents cycles de sauvegarde doivent être formulés en fonction des exigences RPO/RTO pour les groupes de machines virtuelles de différentes entreprises.

8. S'il faut utiliser la déduplication. L'utilisation ou non de la déduplication doit être décidée en fonction de la quantité de données de stockage virtualisées, de l'espace requis pour le stockage de sauvegarde et de la fenêtre temporelle de sauvegarde. S'il y a de nombreuses machines virtuelles à sauvegarder, que la quantité de données est importante, que l'espace de stockage requis pour la sauvegarde est insuffisant et que la fenêtre de sauvegarde est courte, la déduplication des données est la meilleure solution. Cependant, la déduplication impose certaines exigences en matière de performances matérielles du serveur de stockage de sauvegarde. Par conséquent, il est recommandé de se référer aux exigences du fabricant du produit de sauvegarde pour configurer le serveur de déduplication. De plus, la déduplication comporte certains risques. Une fois la base de données de déduplication endommagée, toutes les sauvegardes seront irrécupérables. Il est recommandé que pour les données de sauvegarde avec la déduplication activée, il y ait une deuxième copie pour essayer de respecter le principe de sauvegarde 3-2-1. Enfin, chaque fabricant de sauvegarde a ses meilleures pratiques en matière de déduplication des données, mais l'idée de base est la même. Généralement, il faut d'abord sauvegarder quelques machines virtuelles typiques dans la plate-forme de virtualisation, puis effectuer des sauvegardes par lots pour obtenir le meilleur effet de déduplication.

9. Il existe une limite à la simultanéité des machines virtuelles de sauvegarde sans agent. Il est généralement recommandé qu'un plan de sauvegarde suive la sauvegarde simultanée par défaut de VMware de 2 machines virtuelles. Le nombre de concurrence peut être ajusté en fonction d'une prise en compte globale des performances de la plate-forme de virtualisation et de l'utilisation de la bande passante du réseau. Cependant, il est recommandé de ne pas trop ajuster le nombre de simultanéités ou d'activer la simultanéité maximale, sinon la plate-forme de virtualisation sera soumise à une forte pression, des problèmes de communication pourraient survenir, des accidents commerciaux des machines virtuelles pourraient survenir et les sauvegardes pourraient échouer.

10. Développez un plan de sauvegarde basé sur l'entreprise et assurez-vous qu'il y a un certain intervalle de temps entre les plans de sauvegarde. Évitez de démarrer la sauvegarde d'un grand nombre de machines virtuelles en même temps, ce qui entraînerait d'importantes fluctuations de la charge du réseau et du processeur.

11. Déterminez la période de conservation des sauvegardes en fonction de différents types d'entreprises. Il est recommandé de conserver les sauvegardes des services urgents pendant 1 à 2 semaines. Il est recommandé de définir la période de conservation des machines virtuelles à archiver à plus de 3 mois. La période de conservation est étroitement liée à l'utilisation du stockage de sauvegarde. La durée de conservation des données des différents groupes de machines virtuelles doit donc être soigneusement planifiée.

12. Utilisez la machine virtuelle Windows avec la sauvegarde de l'agent Pour faciliter le déploiement, vous pouvez installer l'agent de sauvegarde via Push à distance. Si les conditions push ne sont pas remplies, l’installation locale est utilisée. Avant de pousser ou d'installer l'agent localement, vous devez faire attention à vérifier l'environnement d'installation, qui peut être vérifié un par un sous des aspects tels que les correctifs, la compatibilité, le réseau et la configuration.

13. Une fois le plan de sauvegarde de virtualisation mis en œuvre, il est nécessaire d'observer de près la situation de sauvegarde quotidienne et l'impact sur l'entreprise pendant 1 à 2 semaines. Si une sauvegarde anormale ou un impact sur l'activité normale est détecté, la stratégie de sauvegarde est appliquée. doit être ajusté en temps opportun et le plan de sauvegarde doit être optimisé en permanence jusqu'à ce que la sauvegarde soit terminée.

5.Résumé

Le projet de sauvegarde de virtualisation semble simple, mais il nécessite de considérer le plan de sauvegarde en fonction du nombre de machines virtuelles, de l'architecture de stockage, de l'architecture réseau, du cycle de planification des sauvegardes, etc., et de déterminer le processus de mise en œuvre en fonction de la situation réelle de la plateforme de virtualisation. , et en optimisant continuellement la stratégie de sauvegarde .