虛擬環境下數據保護的五個舉措

 

 

　　在數據中心的虛擬環境中，許多虛擬機(VMs)的共享單個物理VM主機的資源。備份，這是資源最密集型的業務，對在同一主機上的其他虛擬機運行的應用程序的響應時間和性能均能帶來負面影響。有著很多VMs的大型虛擬主機，匆忙的進行備份工作，卻使主機陷于停頓，造成很多關鍵數據未被保護。

 

　　在備份期間，其實有各種措施來減少對主機系統的影響，盡管每一個都有其缺點。最簡單的方法是限制一個給定系統的系統虛擬機數量，確保不會超出有效地備份的數量值。雖然有效，但這背離了虛擬化的目的，也就是鞏固應用系統來盡可能減少物理服務器的數量。可能很明顯的是這也限制了從合并所帶來的經濟利益。

 

　　第二種方法是錯開VM備份的時程。例如，如果同時運行4個備份性能受到影響了，就把備份一次限定為3個。這可以解決性能問題，但它同時又帶來了其他的挑戰。例如，備份工作不可能在不考慮其他存在的工作就去安排時間流程，如果某項工作的運行時間比預料的還長，下一組怎么開始工作？突然，性能已經超過極限。由于數據隨著時間的增長，某項工作可能需要更長的時間來運行，這樣就會造成更多的重疊備份。在這樣的一個計劃下也沒有清楚地交代完整備份和增量。即使是制定了時間表，總備份窗口也已經被橫跨時間備份而大大延長了。

 

　　在解決備份這個問題上早起的技術嘗試是使用一個代理服務器。這種模式被稱為VMware整合備份，俗稱真空斷路器(VCB)。用VCB，一個單獨的服務器專門為存儲而直接備份。虛擬機不參與備份。雖然這在理論上似乎很好，但在實踐中，由于使用了VMware快照，仍然有著顯著的性能影響。同時它也證明配置是復雜的。其結果是，很少有用戶采用了這一模式，VMware已經失去了繼續前進的支持。

 

　　針對這一情況，VMware的vSphere4.0發布了一個新的存儲vStorageAPI來進行數據保護。這介紹了更改跟蹤塊(CBT)的概念。簡而言之，CBT的軌道在塊級數據的變化，而不是文件級。這將有利于在備份過程中減少數據的移動，使他們更快，更有效率。CBT在解決備份問題的影響上已經走過了很長一段時間，盡管它仍然依賴于會造成影響的VMware的快照，以及數據跟蹤可能會導致較慢的虛擬機的性能。CBT同時也要求備份軟件融入APIs，它可以帶來更新備份環境或更改為一個新的供應商的需求。

 

　　最后一個方法是在每個虛擬機上安裝一個高效的數據保護媒介，然后就像他們在一個物理環境中那樣去運行備份作業。這個媒介要求的高效技術，可以熟練地跟蹤、捕捉，并在一個塊狀水平下進行數據流的傳輸，而不需要調用VMware的快照。通過這樣做，那些存在的應用程序就可以沒有壓力，這樣文件打開就不再是一個問題了，對其他文件系統、CPU和其他虛擬機影響也是最小化的。

 

 

　　減少網絡流量在非常小的備份中最好實現，將會很快的通過網絡，當備份映像從VM到LAN再到SAN，去備份目標磁盤的時候，能夠消除網絡瓶頸。塊級增量備份能夠實現這一目標，而完整的基礎備份，甚至文件級增量，則無法實現。

 

　　減少資源之間的爭奪，降低網絡流量和小快照都可以帶來更快的備份，它提供更高的可靠性(減少在傳輸過程中的時間意味著較少時間去出現網絡問題)和更頻繁的備份和恢復點。在虛擬環境下，這也意味著每臺服務器有更多的虛擬機可以備份起來，這樣也增加了VM主機密度和增強了的虛擬化投資的好處。如CBT和其他塊級備份模式，這些技術是限制網絡的影響的最佳途徑。

 

 

　　許多用戶都發現，實現服務器虛擬化導致了新的恢復的挑戰。當在物理主機層(遮掩和延長粒狀恢復)，或通過代理(需要多步恢復)進行備份時，就會出現一系列的并發癥。

 

　　評價一個虛擬機備份工具，很重要的是要考慮一個可搜索的備份目錄的可用性。那些傳統的基于文件的備份用戶通常認為可搜索的目錄，在任何備份工具下都是可用的。但基于VMs，這種情況并非總是如此。那些做完整的映像備份或使用快照基礎備份的系統往往無法到將數據編入目錄，也就是說沒有簡單的方法找到一個文件。有些提供部分的洞察力，使用戶能夠手動瀏覽一個目錄樹，但不允許搜索。

 

　　同樣重要的是去了解該工具如何處理文件的歷史。一種常見的恢復用例是需要檢索一個已經被損壞的文件，但損壞的確切時間尚未確定。這就需要一個文件多個版本的檢查。一個設計良好的恢復工具將允許文件的名稱和日期范圍同步輸入，檢測位于備份庫中的每一個文件實例。雖然這可能似乎一小點，但它可以明顯的看出一個簡單的5分鐘恢復進程和一個令人沮喪的兩個小時左右的文件狩獵式的尋找的之間的差異。

 

　在任一粒狀或虛擬機的水平下，如果實時切斷對目標磁盤備份映像總是充分“水化”，并準備好可用于多種用途，快速、簡單的恢復是能夠實現的。事實上，一個數據保護模式如果采用這種做法，就會立即恢復到一個虛擬機，克隆到虛擬機，甚至快速從一個物理遷移到虛擬機，而且所有的基本都是這樣從一個服務器備份映像遷移到一個物理服務器虛擬機主機上的方式。

 

 

　　傳統的備份導致整個二級存儲資訊科技環境中的多個副本。爆炸性的數據增長制作了比以往更大的副本，以及產生了終端備份性能需求，以容納更多的數據，因而也就需要從磁帶備份轉向更昂貴的磁盤備份。其結果是，二級磁盤上的數據減少已經成為一個不需要的必要性。

 

　　刪除重復多余的文件，可以從源頭或目標上實現。而從一個孤立的角度說，每種方法都有其缺點。每一個新的數據流都需要與以前存儲的數據的不斷增長的歷史進行比較。源端重復數據刪除技術可以影響性能就因為備份的客戶需要審查并更改數據。他們這樣做減少了通過網絡發送的數據數量。目標端重復數據刪除并沒有改變備份的客戶端的行為或者限制他們發送數據，盡管它大大減少了所需的磁盤資源。

 

　　一個與高效的數據保護軟件與目標端重復數據刪除軟件相結合的混合方式可以幫助組織實現企業重復數據刪除技術的全部好處，而不會失去其它的利益。

 

 

　　很少有用戶有100%的虛擬化環境。因此，表現在虛擬和物理環境的數據保護解決方案是可取的。

 

　　一個備份媒介被安裝在每個虛擬機的數據保護解決方案可以幫助緩解從物理到虛擬的過渡期。備份媒介需要被安裝在每個新的虛擬機的擔憂是被夸大化了，因為無論如何每個虛擬機都需要被置備，利用一個操作系統和其他常用的部署應用程序和軟件。從一個基礎系統克隆新的虛擬機已包括數據保護媒介。

 

　　評估一個解決方案，考慮整個備份生命周期從開始到結束是非常重要的……例如，如果某些數據集需要被歸檔到磁帶，一個重復數據刪除設備可能不允許輕松傳輸數據存檔的介質。這可能再需要備份作業的二級設備將設備中的數據導出并將其傳輸到磁帶上，這很大的增多了管理開銷。當他們支付和部署了解決方案后，這種“驚喜”，并不是這些機構想要的易用性也可以通過很多方式去實現該功能，例如統一平臺的支持，進行嵌入式歸檔，并集中調度、報告和維護，而這些都是從單一的玻璃面板來的。

 

 

　　為了最大限度地利用虛擬化的投資價值，各級規劃是必需的。數據保護是一個物理到虛擬(P2V)或虛擬到虛擬(V2V遷移計劃的重要組成部分)。

 

　　這里推薦的5個必要條件可以顯著改善組織的長期投資回報率(ROI)，改善周圍的性能和硬件效率，并加速虛擬化的利益。為了完成這一整體目標，企業組織必須要求易于使用的數據保護解決方案，而不僅僅是以上五個舉措。遵循這些有利做法的決策者就可能避免那些常見的數據保護陷阱，而這些陷阱一直困擾著許多服務器虛擬化的倡議者。