如何解決服務(wù)器虛擬機(jī)備份迷局

2010-05-19 10:40:19

云計算

虛擬化 虛擬化也引發(fā)了一系列存儲和數(shù)據(jù)管理的新問題。一個很大的問題領(lǐng)域就是備份。盡管來自物理服務(wù)器領(lǐng)域的備份技術(shù)也可以用于虛擬機(jī)環(huán)境，但他們的作用非常有限。

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長期以來虛擬化是數(shù)據(jù)中心配置中***的技術(shù)，無論是內(nèi)部使用還是云計算都是如此。虛擬化的市場前景無比廣闊，很多當(dāng)時的承諾如今都已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。不過隨著滿足虛擬化獨(dú)特需求而優(yōu)化的備份解決方案在市場上出現(xiàn)，虛擬化更大范圍的配置將受到阻礙。

服務(wù)器虛擬化已經(jīng)跨越了眾所周知的鴻溝。不久前在配置新服務(wù)器時，用戶在部署虛擬機(jī)而不是物理機(jī)時還必須有充分的理由來得到市場的認(rèn)同。而如今反對的意見都紛紛倒戈。許多企業(yè)中的IT管理者都制定了"虛擬化優(yōu)先"的政策，要求新的服務(wù)器配置必須以虛擬化為先，除非有特殊的理由才能去配置物理服務(wù)器。

但無可回避的是虛擬化也引發(fā)了一系列存儲和數(shù)據(jù)管理的新問題。一個很大的問題領(lǐng)域就是備份。盡管來自物理服務(wù)器領(lǐng)域的備份技術(shù)也可以用于虛擬機(jī)環(huán)境，但他們的作用非常有限。

原因何在呢？虛擬機(jī)備份有四個技術(shù)要點(diǎn)需要考慮：

1.服務(wù)器利用率的提升有助于減少數(shù)據(jù)中心的占地空間。備份應(yīng)用軟件是資源消耗的大戶。他們會消耗大量的服務(wù)器輸入/輸出，中央處理器和內(nèi)存帶寬，我們通常需要這些資源在備份視窗受限的范圍內(nèi)來完成相對快速的工作負(fù)載。在物理服務(wù)器的時代，如果說服務(wù)器的利用率為10%，那么這不是個問題。備份可以去消耗閑置資源，而且不會對備份的應(yīng)用軟件產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

在虛擬化環(huán)境中，我們對服務(wù)器的利用率提高了。事實(shí)上這也是虛擬化部署的目標(biāo)。問題就是如今的服務(wù)器沒有大量的閑置帶寬可供使用了。在虛擬環(huán)境中執(zhí)行備份任務(wù)和備份應(yīng)用軟件會嚴(yán)重影響到服務(wù)器和存儲硬件資源的使用。

這種情況確實(shí)很糟糕--但是由于服務(wù)器目前運(yùn)行的不是一種應(yīng)用軟件而是幾種應(yīng)用軟件，因此對一個虛擬機(jī)進(jìn)行備份影響到的不僅是要備份的虛擬機(jī)，而是所有要共享同一個硬件設(shè)備的虛擬機(jī)。

2.現(xiàn)有的備份客戶端都是在客戶端虛擬機(jī)內(nèi)部運(yùn)行的，除非要設(shè)定了特殊的防范，否則按照預(yù)定的設(shè)置可能會出現(xiàn)重疊。假設(shè)不考慮服務(wù)器占地空間的問題，管理員就必須格外小心。如果在一種硬件設(shè)備上執(zhí)行一項(xiàng)備份任務(wù)已經(jīng)給硬件資源帶來負(fù)擔(dān)的話，那么執(zhí)行多個備份任務(wù)就會導(dǎo)致應(yīng)用程序響應(yīng)的災(zāi)難。因此虛擬機(jī)備份的規(guī)劃要比物理機(jī)更加認(rèn)真仔細(xì)。

額外備份工作負(fù)載的問題會隨著客戶端虛擬機(jī)的數(shù)量成倍增長。另外鑒于虛擬機(jī)工作負(fù)載的動態(tài)屬性，復(fù)雜性也在增長。虛擬機(jī)的實(shí)時遷移（有時并不是服務(wù)器管理員實(shí)施的）也會讓人工備份計劃一團(tuán)糟。

3.這些問題的解決方案就是在管理程序?qū)用嫔蠄?zhí)行同步的備份任務(wù)，***是無主機(jī)備份。虛擬機(jī)環(huán)境下的同步備份工作能讓對帶寬需求旺盛的實(shí)時應(yīng)用軟件產(chǎn)生的問題最小化。在管理程序?qū)用嫔险_的執(zhí)行備份是資源最有效利用的方式。

理想的做法是在獨(dú)立和專用的硬件設(shè)備上執(zhí)行備份任務(wù)，以便服務(wù)器備份活動不會對實(shí)時應(yīng)用程序造成影響。

4.像微軟VSS這種專門為運(yùn)行熱備份而設(shè)計的現(xiàn)有體系架構(gòu)都不具備足夠的體系化靈活性來規(guī)劃虛擬硬盤。在部署服務(wù)器虛擬化之前很多年前微軟公司就已經(jīng)推出的Volume Shadow Service如今已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。但是VSS是針對卷標(biāo)而不是針對虛擬機(jī)設(shè)計的。過去在磁盤卷標(biāo)和應(yīng)用軟件之間的關(guān)系通常都是靜態(tài)的1:1比例，VSS就能很好的發(fā)揮作用。但是在虛擬機(jī)環(huán)境中，***的辦法是在單個卷標(biāo)上為許多虛擬機(jī)設(shè)置虛擬硬盤。

調(diào)用VSS程序能為整個卷標(biāo)建立一個影像副本，即使你只想為一個虛擬機(jī)進(jìn)行備份也是如此。這就使得目前在管理程序?qū)用嫔线\(yùn)行的VSS體系架構(gòu)無法達(dá)到理想的狀態(tài)。解決方案就是在客戶端虛擬機(jī)層面上運(yùn)行備份，但是這又會導(dǎo)致上面提到的問題1和問題2。

面對這些問題，什么是正確的虛擬機(jī)備份解決方案呢？虛擬機(jī)備份行業(yè)必須要做到的是：

*創(chuàng)建與客戶端虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)的虛擬硬盤的高性能快照的能力。這種能力應(yīng)該能對所有與虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)的虛擬硬盤進(jìn)行同步快照，以便來創(chuàng)建連續(xù)的備份映像。根據(jù)用戶的***客戶關(guān)系管理分析，虛擬硬盤應(yīng)該成組管理。

*對這些應(yīng)用軟件快照的建立和管理的整合需要納入備份規(guī)劃。持續(xù)備份是件好事；應(yīng)用軟件的持續(xù)性就更好了。

*要具備在服務(wù)器上使用快照而不是運(yùn)行實(shí)時虛擬機(jī)的能力。這對于隔離備份負(fù)載好消耗在用應(yīng)用軟件資源是至關(guān)重要的。正如上面所探討的，無主機(jī)備份的需求是虛擬服務(wù)器環(huán)境下的迫切需求。

*快照可以用于長期在線。讓快照長期在線是很理想的。多數(shù)快照的空間有效性特性意味著在基礎(chǔ)映像和子快照中的數(shù)據(jù)塊只是被存儲。這讓長期保存大量快照變得更加經(jīng)濟(jì)劃算，從之前的快照中快速恢復(fù)數(shù)據(jù)變得更加簡單易行。

不幸的是，許多快照產(chǎn)品只是為了短期保存而設(shè)計的。保存期限更長的快照都在線使用，越來越多的輸入/輸出性能都在衰減--不僅是快照，而且他們的基礎(chǔ)映像也是如此--這使得在線長期存儲快照變得不切實(shí)際。

*用于不斷增長的備份信息。虛擬機(jī)映像文件很大，通常都有數(shù)千億字節(jié)。如果備份任務(wù)知道映像的某部分與上次備份并無不同，那么備份軟件就能高效的多。虛擬硬盤提取層應(yīng)該向備份軟件提供有關(guān)映像和物體數(shù)據(jù)的清單。

*與存儲硬件分開。專有設(shè)備鎖定對于IT企業(yè)來說并非好事。虛擬機(jī)備份解決方案應(yīng)該成為特定存儲子系統(tǒng)的專有特性。

總之長期以來虛擬化是數(shù)據(jù)中心配置中***的技術(shù)，無論是內(nèi)部使用還是云計算都是如此。虛擬化的市場前景無比廣闊，很多當(dāng)時的承諾如今都已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。不過隨著滿足虛擬化獨(dú)特需求而優(yōu)化的備份解決方案在市場上出現(xiàn)，虛擬化更大范圍的配置將受到阻礙。

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