Làm thế nào để sao lưu máy ảo Hyper-V?

Mặc dù môi trường Hyper-V cung cấp khá nhiều công nghệ có tính khả dụng cao và khả năng chịu lỗi để chạy máy ảo (như cụm chuyển đổi dự phòng, Live Migration, replication, v.v.), quản trị viên phải thực hiện các cách truyền thống để sao lưu các phiên bản máy ảo. Tất cả các công nghệ này có thể giảm thiểu thời gian chết của máy ảo trong các tình huống khác nhau, nhưng không cung cấp bất kỳ tùy chọn khôi phục thảm họa nào do lỗi của con người, cuộc tấn công của hacker hoặc vi rút, cuộc tấn công của đối thủ cạnh tranh hoặc các trường hợp tương tự. Trong bài viết này, tôi sẽ cố gắng xem xét các yêu cầu cơ bản đối với giải pháp sao lưu Hyper-V, chiến lược sao lưu và các tính năng của các sản phẩm sao lưu miễn phí và thương mại.

Bạn có thể sao lưu các máy ảo chạy trên máy chủ Hyper-V bằng cách sử dụng các tính năng Windows Server Backup được tích hợp sẵn (hoặc các tập lệnh wbadmin dựa trên nó), cũng như các sản phẩm thương mại hoặc miễn phí khác. Tất cả chúng đều đang sử dụng công nghệ snapshot (điểm kiểm tra) để sao lưu các máy ảo Hyper-V đang chạy. Trạm kiểm soát là một trạng thái của một máy ảo tại một thời điểm nào đó. Trạm kiểm soát lưu trữ trạng thái của đĩa ảo, nội dung của RAM, cũng như các cài đặt của máy ảo.

Sao lưu Máy ảo Hyper-V hoạt động như thế nào?

Hãy xem xét sơ đồ hoạt động của bất kỳ giải pháp sao lưu máy ảo Hyper-V hiện đại nào.

Công cụ sao lưu hướng dẫn máy chủ Hyper-V tạo một điểm kiểm tra. Sau khi nhận được lệnh, hypervisor tạo một số tệp mới (tệp delta) và máy ảo tiếp tục hoạt động và bắt đầu lưu các thay đổi trong tệp. Bây giờ công cụ sao lưu phải sao chép các tệp VM gốc (không có thay đổi nào được ghi vào chúng) vào phương tiện sao lưu và sau đó xóa điểm kiểm tra. Khi xóa điểm kiểm tra, Hyper-V hợp nhất (hợp nhất) tệp gốc và tệp delta, trong khi đó VM vẫn tiếp tục hoạt động. Nếu bạn mất máy ảo hiệu quả, bạn sẽ có thể khôi phục trạng thái của nó tại thời điểm tạo bản sao lưu.

Các yêu cầu và phương pháp hay nhất về sao lưu Hyper-V VM

Đây là thông tin chung về bản sao lưu Hyper-V, nhưng trên thực tế, có rất nhiều sắc thái và vấn đề. Tôi sẽ cố gắng liệt kê những vấn đề phổ biến nhất:

1. Công cụ sao lưu sao lưu điểm kiểm tra (sao lưu) càng lâu, thì càng có nhiều thay đổi được ghi vào tệp delta. Nếu có nhiều thay đổi trong VM trong khi điểm kiểm tra đang được sao chép, việc hợp nhất các tệp sau khi xóa điểm kiểm tra có thể tải cao hệ thống con lưu trữ, máy chủ Hyper-V và chính máy ảo. Có nghĩa là tốt hơn hết bạn nên sao chép trạm kiểm soát càng nhanh càng tốt. Trong Hyper-V Server 2016, Theo dõi thay đổi khả năng phục hồi (RCT) công nghệ được sử dụng để sao lưu nhanh hơn do chỉ sao chép các khối dữ liệu đã thay đổi kể từ lần sao lưu cuối cùng. Do đó, bạn không cần phải sao chép toàn bộ máy ảo.
2. Khi sao chép dữ liệu điểm kiểm tra VM qua mạng LAN từ máy chủ Hyper-V vào bộ nhớ dự phòng, mạng có thể được tải nhiều. Vì vậy, tốt hơn là sử dụng mạng máy chủ riêng biệt hoặc giao diện HBA cho lưu lượng sao lưu hoặc sao chép dữ liệu qua SAN.
3. Dựa trên các điểm được mô tả ở trên, khi sử dụng bộ lưu trữ dữ liệu bên ngoài để lưu trữ tệp VM, bạn có thể sử dụng các tính năng tích hợp bộ lưu trữ dữ liệu với sản phẩm sao lưu (chẳng hạn như ảnh chụp nhanh phần cứng).
4. Ban đầu, hệ điều hành khách không biết rằng nó đã được sao lưu. Vì vậy, khi cố gắng khôi phục một máy ảo từ bản sao lưu đó, hệ điều hành sẽ cố gắng tiếp tục hoạt động của nó kể từ thời điểm điểm kiểm tra được tạo. Trong một số trường hợp, nó có thể dẫn đến một số sự cố trong chính hệ điều hành và làm mất dữ liệu trong các ứng dụng đang chạy (đặc biệt là trong các ứng dụng giao dịch, như Exchange, SQL, ADDS, v.v.). Để giải quyết vấn đề này, một loại điểm kiểm tra mới - Điểm kiểm tra sản xuất xuất hiện trong Hyper-V 2016. (Microsoft khuyến nghị sử dụng Điểm kiểm tra tiêu chuẩn chỉ trong môi trường thử nghiệm hoặc phòng thí nghiệm hoặc để sao lưu các máy ảo đã dừng.) Các điểm kiểm tra sản xuất đang hoạt động do các công cụ tích hợp Hyper-V trong hệ điều hành khách và dựa trên Bản sao bóng âm lượng (Windows) hoặc daemon đóng băng hệ thống tệp trên Linux ( fsfreeze ). Tuy nhiên, trạng thái của bộ nhớ không được sao chép. Nó có nghĩa là Hyper-V thông báo cho hệ điều hành khách về việc tạo điểm kiểm tra, ứng dụng hỗ trợ hợp nhất VSS kết thúc các giao dịch hiện tại, chuyển sang trạng thái nhất quán và điểm kiểm tra VM được tạo. Khi khôi phục từ một trạm kiểm soát, hệ điều hành khách bị tắt (vì trạng thái bộ nhớ chưa được lưu) và sau khi được bật lên, nó cho rằng đã xảy ra tắt máy khẩn cấp. Ứng dụng (nếu hỗ trợ VSS) bắt đầu hoạt động từ trạng thái nhất quán đã lưu.
5. Để lưu trữ các bản sao lưu máy ảo, bạn cần khá nhiều dung lượng. Bạn càng thực hiện các trạm kiểm soát thường xuyên, bạn càng cần nhiều chỗ hơn trong bộ nhớ dự phòng. Thông thường, bạn có thể sử dụng công nghệ Chống trùng lặp dữ liệu (được tích hợp vào Windows Server) hoặc giải pháp chống trùng lặp từ nhà cung cấp sao lưu. Nếu bạn đang sử dụng đĩa vi sai, hãy chọn công cụ sao lưu hỗ trợ công nghệ này. Nếu không, bạn có thể lưu trữ cùng một dữ liệu VM nhiều lần.
6. Nếu mật độ máy ảo trên máy chủ lưu trữ cao, bạn nên lập kế hoạch thời gian sao lưu để tránh tải cao đối với các hệ thống đang hoạt động hiệu quả trong giờ làm việc.
7. Nếu bạn phải lưu trữ nhiều bản sao VM trong vài ngày, bạn sẽ phải quản lý số lượng bản sao VM được lưu trữ (bạn có thể tự động hóa việc quản lý sao lưu bằng cách sử dụng tập lệnh hoặc các tính năng của công cụ sao lưu của mình).
8. Các công cụ giám sát sao lưu cũng rất quan trọng. Sẽ rất khó chịu khi biết rằng bạn không thể sao lưu một cái gì đó do thiếu dung lượng trống trong bộ nhớ dữ liệu. Bạn cũng nên sử dụng công cụ xác minh dự phòng.
9. Thông thường, bạn phải khôi phục một tệp nhất định từ bản sao lưu máy ảo. Một số sản phẩm sao lưu / phục hồi cho phép khôi phục chi tiết các tệp / thư mục mà không cần khôi phục toàn bộ máy ảo hoặc đĩa ảo của nó. Lưu ý . Ngoài ra, có một số công cụ có thể khôi phục cơ sở dữ liệu hộp thư cụ thể, hộp thư và thậm chí cả các email cụ thể từ bản sao lưu VM có cài đặt Exchange ..
10. Bạn có thể phân chia các đặc quyền truy cập bằng mô hình quản lý sao lưu dựa trên vai trò (mô hình này phù hợp với các quản trị viên chịu trách nhiệm về hệ thống hoặc nhóm thiết bị khác nhau).
11. Đừng quên về việc triển khai chiến lược dự phòng truyền thống 3-2-1 ( ba bản sao trên hai phương tiện khác với một trong số chúng được lưu trữ trên một trang web từ xa).

Tiếp theo, chúng tôi sẽ xem xét một số giải pháp phổ biến để sao lưu Hyper-V VM dựa trên các tính năng được mô tả ở trên.

Sao lưu máy ảo Hyper-V bằng Sao lưu máy chủ Windows

Một cách miễn phí để tổ chức sao lưu VM trên Hyper-V đề xuất sử dụng Windows Server Backup tích hợp sẵn tính năng. Bạn có thể sử dụng WSB thông qua trình hướng dẫn sao lưu / khôi phục đồ họa hoặc wbadmin công cụ dòng lệnh (nó là một phần của WSB). Windows Server Backup hỗ trợ VSS và sao lưu gia tăng. Tính năng này khả dụng trên cả Windows Server 2012 (và mới hơn) và Hyper-V Server. Để cài đặt thành phần WSB, hãy đi tới bảng điều khiển Trình quản lý máy chủ hoặc chạy lệnh sau:

Install-WindowsFeature Windows-Server-Backup -IncludeManagementTools

Windows Server Backup có bảng điều khiển GUI ( wbadmin.msc ) cho phép tạo và quản lý các bản sao lưu Hyper-V, tạo lịch sao lưu, v.v. Để sao lưu một máy ảo, chỉ cần khởi động một trình hướng dẫn đơn giản, chọn máy ảo nào từ máy chủ Hyper-V của bạn phải được sao lưu và nơi sao lưu. đã lưu và chỉ định lịch trình sao lưu.

Thông thường, sử dụng dấu nhắc lệnh để sao lưu máy ảo Hyper-V sẽ dễ dàng hơn. Hơn nữa, bạn không thể tạo nhiều hơn một tác vụ sao lưu VM trong giao diện đồ họa và tác vụ này sẽ ghi đè lên tất cả các tác vụ sao lưu trước đó.

Để sao lưu một máy ảo có tên “Máy chủ 1” vào một thư mục cục bộ trên đĩa C:(đó không phải là ý tưởng tốt nhất, phải không?), Chỉ cần chạy lệnh này:

wbadmin start backup –backupTarget:C: –hyperv:"Server 1"

Ví dụ:để sao lưu hai máy ảo và lưu chúng vào một thư mục chia sẻ mạng (giả sử, đó là bộ lưu trữ NAS bên ngoài), bạn chỉ cần chạy lệnh sau:

wbadmin start backup -backuptarget:\\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:"TestVM01,TestVM02" -allowDeleteOldBackups -quiet

Bạn có thể thêm lệnh này vào Bộ lập lịch tác vụ Windows bằng PowerShell và do đó lập lịch sao lưu VM thường xuyên (các bản sao lưu cũ hơn sẽ bị xóa trong trường hợp này).

Ví dụ:để sao lưu một máy ảo với bộ điều khiển miền AD, bạn có thể đặt lại nhật ký giao dịch AD sau khi sao lưu kết thúc để cơ sở dữ liệu ADDS trong bản sao lưu nhất quán (giống như cách bạn có thể sao lưu một máy ảo với Exchange hoặc SQL Server):

wbadmin start backup -backuptarget:\\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:PAR-DC1 -vssFull

Để lấy danh sách các bản sao lưu đã đăng ký trong hệ thống, hãy chạy lệnh sau:

wbadmin get versions

WSB là một giải pháp đơn giản nhưng đáng tin cậy để sao lưu Hyper-V VM. Nó khá nhanh và cho phép quản lý lịch trình sao lưu. Tuy nhiên, Windows Server Backup có những hạn chế của nó:

• Không có công cụ nào để giám sát quá trình sao lưu, để xác minh tính nhất quán của các bản sao lưu máy ảo hoặc ứng dụng trong đó.
• Thật khó để quản lý sao lưu trong các cài đặt Hyper-V vừa và lớn (nó chỉ phù hợp với các môi trường nhỏ với 1-3 máy chủ Hyper-V).
• Bạn không thể tự động khôi phục tệp cụ thể hoặc trạng thái ứng dụng. (Bạn sẽ phải gắn thủ công tệp .vhdx của bản sao lưu và sao chép thủ công tệp bạn cần).
• Với mật độ cao và kích thước lớn của máy ảo trên một máy chủ, bạn sẽ phải lên lịch sao lưu bằng Windows Task Scheduler để ngăn quá tải máy chủ, cũng như tải cao trên mạng LAN / SAN / iSCSI trong giờ làm việc (nếu bạn lưu trữ bản sao lưu của bạn trên bộ nhớ ngoài).

Sản phẩm sao lưu Hyper-V của bên thứ ba hàng đầu

Không thể sử dụng Windows Server Backup nếu có nhiều máy chủ Hyper-V và máy ảo. Trong trường hợp này, bạn sẽ phải chọn một trong các giải pháp của bên thứ ba. Bạn không thể chắc chắn rằng sản phẩm này hay sản phẩm kia sẽ là giải pháp lý tưởng cho việc sao lưu Hyper-V vì có rất nhiều thứ cần được xem xét. Chúng bao gồm số lượng máy chủ, giới hạn cấp phép, các tính năng cần thiết, kiến ​​trúc mạng, v.v.

Có rất nhiều sản phẩm sao lưu thương mại và miễn phí trên thị trường, và thật khó để chọn một sản phẩm phù hợp. Thông thường, góc phần tư ma thuật Gartner được sử dụng để xác định các nhà lãnh đạo thích hợp. Tôi đã tìm thấy hình ảnh này cho thấy những người chơi chính và người dẫn đầu trong thị trường giải pháp sao lưu cho các trung tâm dữ liệu trong năm 2019.

Như bạn có thể thấy, Gartner nêu tên các công ty và sản phẩm sau trong số các nhà cung cấp giải pháp sao lưu hàng đầu:

1. Commvault
2. Dell EMC
3. IBM
4. Veeam
5. Veritas Technologies (Symantec - Veritas Backup Exec)
6. Actifio
7. MIcroFocus (HPE Data Protector)