Резервное копирование виртуальных сред

26 Марта 2010 PC Week



В последние годы средства обработки информации (операционные системы, базы данных и приложения) все чаще переносятся в виртуальную среду, что позволяет более эффективно использовать вычислительные ресурсы и увеличивать надёжность систем. Конечно, при текущем уровне отказоустойчивости система продолжает работать при практически любых отказах аппаратных средств, но все же риск повреждения самих данных пока никто не отменял. Для того чтобы обеспечить высокий уровень сохран- ности данных приходится использовать средства резервного копирования.

На данный момент уже существуют несколько систем виртуализации, хорошо зареко- мендовавших себя для использования в промышленных системах. Самая известная и популярная из них принадлежит компании VMware. Ее догоняют, по функциональным возможностям, продукты Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer/Desktop, Red Hat KVM. Но мы рассмотрим механизмы резервирования именно для семейства продуктов VMware vSphere.

Упомянутые выше продукты виртуализации серверов относятся к типу логического раз- деления ресурсов и используют особенности защищённого режима процессора x86. Виртуальная машина является контейнером, внутри которого функционирует незави- симая копия гостевой операционной системы. Таким образом, на одном физическом сервере (хосте) могут сосуществовать ОС различных типов: Windows, Linux, x86 UNIX, MS-DOS. Фактически виртуальная машина является папкой на файловой системе, ре- зервную копию которой легко создать, скопировав ее на другой носитель.

Сложности с резервированием виртуальных машин начинаются в момент резервиро- вания по «горячему», потому что в этом случае нельзя гарантировать консистентную копию данных. При взгляде на виртуальную машину изнутри мы видим, что это как бы физический сервер, и он полностью в нашем распоряжении, поэтому нет никакого ограничения на использование уже имеющихся систем резервного копирования с воз- можностью создания резервных копий без остановки приложений или операционной системы. Покупаем специализированного агента системы резервного копирования, устанавливаем внутри виртуальной машины, настраиваем и спим спокойно – наши данные сохранены.

С другой стороны, легкость управления виртуальными машинами (мобильность, кло- нирование, развёртывание из шаблонов, отсутствие перерасхода вычислительных ре- сурсов и исполнение давней мечты системных администраторов «одно приложение на один сервер») приводит к тому, что количество виртуальных машин начинает расти методом ненаправленного взрыва. И всех их нужно резервировать, т.е. приобретать агент резервного копирования на каждую виртуальную машину, что гарантированно увеличит как финансовые затраты, так и затраты на администрирование.

Поначалу всё так и было. Стоимость резервного копирования росла, но выгоды от вир- туализации были несравненно выше. Позже производители систем резервного копи- рования изменили условия лицензирования, чтобы повысить конкурентные преиму- щества своих продуктов. На данный момент в большинстве из них необходимо купить агентскую лицензию на хост и использовать ее на любом количестве виртуальных ма- шин внутри этого хоста, не покупать на каждую виртуальную машину. Из этого следует вывод, что с точки зрения экономии средств на лицензиях лучше развернуть систему виртуализации на четырёх хостах с четырьмя ЦПУ, чем на восьми с двумя ЦПУ.

Традиционно программное обеспечение систем резервного копирования пересылает данные через локальную сеть, что требует большой пропускной способности и специ- ально зарегламентированных окон резервного копирования. А это не всегда возмож- но, особенно для организаций, работающих круглосуточно.

Внедрение технологий виртуализации ведет к консолидации, что создает возможность забирать данные всех виртуальных машин напрямую с системы хранения, на которой они находятся. При таком подходе есть недостаток - виртуальная машина не знает, что её данные кто-то копирует и что нужно приостановить запись на диск или закрыть файлы. Решается эта проблема в VMware vSphere с помощью VMware Tools и VMware Consolidate Backup (VCB). Первое позволяет уведомлять машину о каких-нибудь ма- нипуляциях с ней, второй — интегрировать систему резервного копирования с систе- мой виртуализации: получать прямой доступ к данным , уведомлять о манипуляциях и других операциях, предоставляемых VCB.

Как видно из рисунка, на первом этапе виртуальная машина уведомляется о начале резервного копирования и делается её снимок, чтобы зафиксировать состояние фай- ловых систем. На втором этапе снимки подключаются к системе резервного копиро- вания. На третьем полученные данные сбрасываются на виртуальные или обычные ленточные библиотеки.

Такая простая и понятная схема позволяет снизить связанную с резервным копирова- нием нагрузку на виртуальную машину, а также реализовать резервное копирование без использования сети передачи данных. То есть все данные передаются через SAN (Сеть Хранения Данных), что ведет, в том числе, к уменьшению нагрузки на сеть и со- кращению времени резервного копирования.

Следующим этапом эволюционного развития стала передача функций VCB непосред- ственно в программное обеспечение резервного копирования. После публикации VMware vStorage API ведущие производители систем резервного копирования встрои- ли поддержку прямого доступа к ресурсам системы виртуализации. Данный шаг по- зволяет отказаться от VCB, увеличив надёжность, убрав дополнительное ПО из цепочки копирования. Тем самым отпадает необходимость и в выделенном сервере под VCB. На текущий момент поддерживается оба механизма.

Никому не нужно резервировать информацию, но всем нужно её восстанавливать — так говорят пропагандисты систем резервного копирования. И с ними действительно трудно не согласиться. Основным неудобством восстановления являлось то, что не- обходимо было восстанавливать всю машину целиком, для «тяжёлых» машин это могло занимать до нескольких часов, даже если бы понадобилось восстановить всего несколько файлов. На текущий момент во многих системах резервного копирования внедрено гранулярное восстановление данных, которое позволяет восстанавливать удалённые файлы прямо в виртуальную машину без её остановки. Такие механизмы были реализованы, например, в продуктах фирмы Symantec NetBackup и BackupExec.

С момента распространения систем виртуализации появились и нишевые средства ре- зервного копирования, например, продукты компаний Veeam и Vizioncore. Но эти про- дукты хороши при условии, что все системы, данные которых необходимо резервиро- вать, являются виртуальными машинами. В ситуации, когда существуют приложения, работающие в физической среде (а на сегодняшний день обычно так и бывает), или используется ПО, не сертифицированное для работы внутри виртуальной среды, на- пример, БД Oracle, придётся внедрять дополнительную систему, Поэтому оптимально внедрять сразу универсальную систему резервного копирования, одинаково успеш- но работающую как в физической, так и в виртуальной среде. Например, Symantec NetBackup полностью сертифицирован для VMware vSphere и Microsoft Hyper-V, может резервировать операционные системы, работающие на x86, Sun SPARC, IBM Power и HP Itanium серверах, а также интегрируется с приложениями и базами данных (Oracle, Lotus, SAP и др.). Полный список сертифицированных систем можно найти на сайтах производителей.

В заключение хочется сказать, что системы резервного копирования для виртуальных сред стали достаточно зрелыми для внедрения в промышленные системы любой слож- ности. Поэтому ваши данные утеряны не будут.




Предыдущая новость:
Операторский Ethernet набирает обороты
Следующая новость:
Oracle Grid на платформах Sun