推薦：新的虛擬服務(wù)器備份策略
虛擬化將人們的焦點(diǎn)重新集中到管理效率和高效使用寶貴的計(jì)算機(jī)資源上來，但隨著物理服務(wù)器托管的虛擬機(jī)(VM)越來越多，IT管理員面臨一系列新的數(shù)據(jù)保護(hù)和備份挑戰(zhàn)，現(xiàn)在再也不是簡單地拷貝重要的數(shù)據(jù)文件就算備份，每個(gè)VM的狀態(tài)都需要得到保護(hù)，并保持隨時(shí)可訪問。
實(shí)施虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施后，每個(gè)組織都應(yīng)該重新評(píng)估備份需求，選擇最合適的技術(shù)提供最佳的數(shù)據(jù)保護(hù)。虛擬服務(wù)器的備份需求和傳統(tǒng)的非虛擬服務(wù)器基本上是一樣的，備份都是為了防范因硬件、操作系統(tǒng)、軟件或人為錯(cuò)誤故障引起的數(shù)據(jù)丟失。但虛擬環(huán)境中的備份需求也有其特殊性，備份策略不可能完全照搬以前的方法。
傳統(tǒng)備份和虛擬環(huán)境備份
首先，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施通常需要爭(zhēng)奪更多的數(shù)據(jù)，越多的應(yīng)用程序產(chǎn)生的文件越多，越大，每個(gè)VM本身也是一個(gè)大文件，如VMware的.vmdk文件，這些文件統(tǒng)統(tǒng)需要保護(hù)，由于VM文件實(shí)質(zhì)上是一個(gè)反映了某個(gè)時(shí)間點(diǎn)VM操作系統(tǒng)狀態(tài)的服務(wù)器內(nèi)存鏡像，因此VM備份會(huì)非常頻繁。
傳統(tǒng)的非虛擬服務(wù)器備份過程通常會(huì)消耗100%的服務(wù)器處理器和I/O資源，備份期間其它進(jìn)程想要正常運(yùn)行是非常困難的，虛擬化之后，可能會(huì)有10個(gè)，20個(gè)或更多VM共享服務(wù)器的一部分資源，但備份過程是在分配給各個(gè)VM的資源范圍內(nèi)進(jìn)行的，因此不會(huì)影響到別的進(jìn)程。
如果備份單個(gè)VM對(duì)物理服務(wù)器造成過度的資源消耗，其它處于運(yùn)行中的VM將受到不利影響，從VM備份進(jìn)行恢復(fù)時(shí)也要考慮這個(gè)問題，每個(gè)VM重新上線都會(huì)使用一部分服務(wù)器資源，留給以后恢復(fù)VM的資源就越來越少，因此恢復(fù)VM的時(shí)間將會(huì)越來越長，在設(shè)置虛擬環(huán)境中的備份策略時(shí)，這一點(diǎn)是常常被忽略的。
服務(wù)器虛擬化也對(duì)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，傳統(tǒng)服務(wù)器一般使用的是本地存儲(chǔ)，但大多數(shù)虛擬數(shù)據(jù)中心都是將虛擬服務(wù)器集中存放在共享存儲(chǔ)上，如SAN，包括應(yīng)用程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，VM的最新鏡像和某些備份，因此，SAN必須能為數(shù)十個(gè)，甚至數(shù)百個(gè)VM提供數(shù)據(jù)交換的能力。
存儲(chǔ)和物理服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接還必須支持由無數(shù)獨(dú)立的VM產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通信，這也是為什么基于IP的SAN，如iSCSI(或NAS)可以滿足許多應(yīng)用場(chǎng)景，但數(shù)據(jù)中心仍然需要部署獨(dú)立的高性能光纖通道SAN的原因。
不斷增長的數(shù)據(jù)量，越來越大的服務(wù)器計(jì)算資源、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)需求，使得備份策略變得越來越復(fù)雜，以前創(chuàng)建的備份策略可能已經(jīng)不能滿足當(dāng)今的需要，組織是時(shí)候考慮重新制定或修改備份策略了。
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改造現(xiàn)有備份策略，滿足虛擬服務(wù)器需要
虛擬化并不排斥磁帶，那些現(xiàn)在使用磁帶備份的企業(yè)可以繼續(xù)使用這些產(chǎn)品，例如，每個(gè)VM都作為獨(dú)立服務(wù)器存在，因此給每個(gè)VM添加一個(gè)磁帶代理，將磁帶作為VM備份目標(biāo)就很簡單了。
磁帶相對(duì)更便宜，許多備份工具都支持磁帶備份，實(shí)際上，那些當(dāng)前使用磁帶進(jìn)行備份的組織在實(shí)施服務(wù)器虛擬化時(shí)，會(huì)繼續(xù)使用已有的磁帶介質(zhì)。
對(duì)于小型或非關(guān)鍵虛擬化部署，磁帶已經(jīng)夠用了，但服務(wù)器計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)性能很快就會(huì)變得不堪重負(fù)，特別是如果多個(gè)VM同時(shí)備份時(shí)情況更糟糕，現(xiàn)在主要的問題是時(shí)間。
在備份前，你必須關(guān)閉VM，因此在備份期間用戶是無法訪問該VM的，因計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源的競(jìng)爭(zhēng)，VM的備份周期可能變得很長，因此備份VM到傳統(tǒng)磁帶可能會(huì)導(dǎo)致無法接受的長時(shí)間備份窗口。
美國科羅拉多州Silverton顧問咨詢公司的總裁和創(chuàng)始人Ray Lucchesi說：“備份期間會(huì)占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，存儲(chǔ)帶寬和吞吐量，因此，你不應(yīng)該在上午8點(diǎn)到下午5點(diǎn)這個(gè)業(yè)務(wù)高峰時(shí)段執(zhí)行備份，否則會(huì)造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)性能急劇降低”。
遺憾的是，目前還沒有什么有效的辦法能減輕直接磁帶備份架構(gòu)的不利因素，最常見的用于提高性能的方法是使用磁盤存儲(chǔ)，虛擬磁帶庫(Virtual tape library，VTL)技術(shù)也是一種途徑，備份軟件通過模擬一個(gè)磁帶系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)備份到磁盤存儲(chǔ)上，磁盤存儲(chǔ)目標(biāo)可以是SAN或NAS存儲(chǔ)子系統(tǒng)，磁帶驅(qū)動(dòng)器通常會(huì)創(chuàng)建第二個(gè)VTL備份副本。大多數(shù)采用虛擬化技術(shù)的組織現(xiàn)在終于迎來了一個(gè)新的基于磁盤的數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案，降低了磁帶作為長遠(yuǎn)或歸檔存儲(chǔ)角色的重要性。
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新的虛擬服務(wù)器備份策略
在之前《傳統(tǒng)備份與虛擬環(huán)境備份的區(qū)別》這篇文章中，我們分析了改變虛擬環(huán)境備份策略的必要性，本文將主要介紹具體的虛擬機(jī)備份策略。
虛擬服務(wù)器備份的主要挑戰(zhàn)是縮短備份窗口，并將網(wǎng)絡(luò)流量控制在合理的水平，虛擬化技術(shù)可以結(jié)合SAN提供強(qiáng)大的備份解決方案。
對(duì)虛擬服務(wù)器而言，最常用的基于磁盤的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)是快照，顧名思義，快照就是VM文件在特定時(shí)間點(diǎn)保存到高性能存儲(chǔ)(如光纖通道SAN)上的副本，因?yàn)榭煺湛梢栽趲追昼娀蚋虝r(shí)間內(nèi)完成，應(yīng)用程序中斷的時(shí)間也就短了。
在許多情況下，用戶甚至沒有意識(shí)到已經(jīng)發(fā)生了快照，快照可以捕捉整個(gè)虛擬機(jī)，也可以是增量的，即只收集發(fā)生變化的部分，當(dāng)虛擬機(jī)快照保存到存儲(chǔ)上之后，就可以有多種用途了，可以復(fù)制或鏡像到遠(yuǎn)程災(zāi)難恢復(fù)設(shè)施，也可以克隆到其它服務(wù)器，甚至可以復(fù)制到專用備份服務(wù)器，最后將其轉(zhuǎn)移到磁帶上保存，如VMware統(tǒng)一備份(VMware Consolidated Backup)。
快照也需要加以管理，每個(gè)快照都需要存儲(chǔ)空間，因此使用快照時(shí)，存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)和容量規(guī)劃可以發(fā)揮很好的作用，此外，你可能只會(huì)存儲(chǔ)數(shù)量有限的快照，因此一定要配置快照工具刪除太舊的快照，騰出存儲(chǔ)空間給新的快照使用，執(zhí)行全虛擬機(jī)快照后，要及時(shí)清除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，否則有可能會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)狀態(tài)不一致，或虛擬機(jī)文件被損壞，進(jìn)一步致使恢復(fù)難度加大。
和快照相似的技術(shù)是持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(CDP)，它跟蹤并記錄數(shù)據(jù)集的任何變化，如虛擬機(jī)的狀態(tài)，雖然你可以頻繁地執(zhí)行快照，但CDP更適合不斷變化的虛擬機(jī)，CDP的連續(xù)性減少了清空緩沖區(qū)的需要，但仍然需要管理存儲(chǔ)消耗。
物理服務(wù)器之間的VM實(shí)時(shí)遷移顯然不屬于備份解決方案，但它可以影響數(shù)據(jù)的保護(hù)行為，管理員必須將其考慮進(jìn)去，雖然VM可以根據(jù)需要進(jìn)行遷移，它們必須要能夠訪問數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序也要知道虛擬機(jī)遷移到哪里去了。
許多時(shí)候，為了適應(yīng)虛擬機(jī)遷移，數(shù)據(jù)文件也要移動(dòng)，管理員必須考慮遷移和快照、復(fù)制、備份和其它數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移工具的互動(dòng)。
還有另一個(gè)麻煩需要考慮，VM通常駐留在虛擬平臺(tái)——Hypervisor之上的，這意味著底層系統(tǒng)平臺(tái)也需要備份，通常包括一個(gè)操作系統(tǒng)和Hypervisor，如Vmware ESX，Citrix Xen或Microsoft Hyper-V。
明尼蘇達(dá)州The Server and StorageIO集團(tuán)創(chuàng)始人和高級(jí)分析師Greg Schulz說：“虛擬服務(wù)器備份需要考慮恢復(fù)客戶機(jī)和整個(gè)系統(tǒng)”。
任何備份策略或策略變更都應(yīng)該包含備份測(cè)試，在虛擬環(huán)境中，測(cè)試基于磁盤的備份通常比測(cè)試傳統(tǒng)的磁帶備份要簡單，快照和CDP文件可以快速恢復(fù)到空閑服務(wù)器，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成任何影響，這使得培訓(xùn)IT人員和做演示都變得更容易了。
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更有效的備份策略
今天的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)比傳統(tǒng)的磁帶系統(tǒng)更靈活，正如你前面看到的，每個(gè)虛擬機(jī)的快照可以在幾分鐘內(nèi)采集完畢，如果是增量采集可能只需要幾秒鐘，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成影響。
在存儲(chǔ)系統(tǒng)方面可以考慮使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，VM文件包含大量的空置空間和冗余數(shù)據(jù)，例如，如果你在10臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行有50個(gè)虛擬機(jī)，宿主服務(wù)器和客戶端運(yùn)行的操作系統(tǒng)可能是相同的，可以消除重復(fù)數(shù)據(jù)，大大減少快照需要的存儲(chǔ)空間，更小的數(shù)據(jù)集意味著備份到其它介質(zhì)，或復(fù)制到遠(yuǎn)程站點(diǎn)的速度更快。
不管怎樣，數(shù)據(jù)保護(hù)總是需要一些存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬的，因此應(yīng)盡量錯(cuò)開VM快照調(diào)度時(shí)間，例如，如果一臺(tái)物理服務(wù)器托管了10個(gè)虛擬機(jī)，同時(shí)對(duì)10個(gè)虛擬機(jī)執(zhí)行快照可能不是個(gè)好主意，同時(shí)對(duì)一個(gè)或兩個(gè)虛擬機(jī)執(zhí)行快照可能比較合理，這樣存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)I/O的高峰值就可以得到有效控制。
最后，虛擬化用戶采用多種數(shù)據(jù)保護(hù)方案是很常見的，根據(jù)每個(gè)VM對(duì)組織的重要性采取不同的方案，例如，CDP可以用于保護(hù)關(guān)鍵任務(wù)虛擬機(jī)，普通的虛擬機(jī)只需要每小時(shí)執(zhí)行一次快照即可，非關(guān)鍵的虛擬機(jī)每天只快照幾次便可以了。所有特定時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以定期復(fù)制到災(zāi)難恢復(fù)站點(diǎn)，或其它備份介質(zhì)，如VTL或磁帶。管理員應(yīng)該根據(jù)每個(gè)虛擬機(jī)的特殊情況制定合理的備份策略。
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