如何解決服務(wù)器虛擬機(jī)備份迷局

2010-05-19 10:40:19

云計(jì)算

虛擬化 虛擬化也引發(fā)了一系列存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的新問(wèn)題。一個(gè)很大的問(wèn)題領(lǐng)域就是備份。盡管來(lái)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(zhǎng)期以來(lái)虛擬化是數(shù)據(jù)中心配置中***的技術(shù)，無(wú)論是內(nèi)部使用還是云計(jì)算都是如此。虛擬化的市場(chǎng)前景無(wú)比廣闊，很多當(dāng)時(shí)的承諾如今都已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。不過(guò)隨著滿(mǎn)足虛擬化獨(dú)特需求而優(yōu)化的備份解決方案在市場(chǎng)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(shí)，用戶(hù)在部署虛擬機(jī)而不是物理機(jī)時(shí)還必須有充分的理由來(lái)得到市場(chǎng)的認(rèn)同。而如今反對(duì)的意見(jiàn)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(wú)可回避的是虛擬化也引發(fā)了一系列存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的新問(wèn)題。一個(gè)很大的問(wèn)題領(lǐng)域就是備份。盡管來(lái)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(gè)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(hù)。他們會(huì)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(lái)完成相對(duì)快速的工作負(fù)載。在物理服務(wù)器的時(shí)代，如果說(shuō)服務(wù)器的利用率為10%，那么這不是個(gè)問(wèn)題。備份可以去消耗閑置資源，而且不會(huì)對(duì)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(duì)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(wèn)題就是如今的服務(wù)器沒(méi)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(huì)嚴(yán)重影響到服務(wù)器和存儲(chǔ)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(duì)一個(gè)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(gè)硬件設(shè)備的虛擬機(jī)。

2.現(xiàn)有的備份客戶(hù)端都是在客戶(hù)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(huì)出現(xiàn)重疊。假設(shè)不考慮服務(wù)器占地空間的問(wèn)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(lái)負(fù)擔(dān)的話(huà)，那么執(zhí)行多個(gè)備份任務(wù)就會(huì)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(wèn)題會(huì)隨著客戶(hù)端虛擬機(jī)的數(shù)量成倍增長(zhǎng)。另外鑒于虛擬機(jī)工作負(fù)載的動(dòng)態(tài)屬性，復(fù)雜性也在增長(zhǎng)。虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)遷移（有時(shí)并不是服務(wù)器管理員實(shí)施的）也會(huì)讓人工備份計(jì)劃一團(tuán)糟。

3.這些問(wèn)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(wú)主機(jī)備份。虛擬機(jī)環(huán)境下的同步備份工作能讓對(duì)帶寬需求旺盛的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件產(chǎn)生的問(wèn)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(zhuān)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(dòng)不會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序造成影響。

4.像微軟VSS這種專(zhuān)門(mén)為運(yùn)行熱備份而設(shè)計(jì)的現(xiàn)有體系架構(gòu)都不具備足夠的體系化靈活性來(lái)規(guī)劃虛擬硬盤(pán)。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(duì)卷標(biāo)而不是針對(duì)虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的。過(guò)去在磁盤(pán)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(gè)卷標(biāo)上為許多虛擬機(jī)設(shè)置虛擬硬盤(pán)。

調(diào)用VSS程序能為整個(gè)卷標(biāo)建立一個(gè)影像副本，即使你只想為一個(gè)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(wú)法達(dá)到理想的狀態(tài)。解決方案就是在客戶(hù)端虛擬機(jī)層面上運(yùn)行備份，但是這又會(huì)導(dǎo)致上面提到的問(wèn)題1和問(wèn)題2。

面對(duì)這些問(wèn)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(hù)端虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)的虛擬硬盤(pán)的高性能快照的能力。這種能力應(yīng)該能對(duì)所有與虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)的虛擬硬盤(pán)進(jìn)行同步快照，以便來(lái)創(chuàng)建連續(xù)的備份映像。根據(jù)用戶(hù)的***客戶(hù)關(guān)系管理分析，虛擬硬盤(pán)應(yīng)該成組管理。

*對(duì)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(shí)虛擬機(jī)的能力。這對(duì)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(wú)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(zhǎng)期在線(xiàn)。讓快照長(zhǎng)期在線(xiàn)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(chǔ)。這讓長(zhǎng)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(jiǎn)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(jì)的。保存期限更長(zhǎng)的快照都在線(xiàn)使用，越來(lái)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(xiàn)長(zhǎng)期存儲(chǔ)快照變得不切實(shí)際。

*用于不斷增長(zhǎng)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(wú)不同，那么備份軟件就能高效的多。虛擬硬盤(pán)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(chǔ)硬件分開(kāi)。專(zhuān)有設(shè)備鎖定對(duì)于IT企業(yè)來(lái)說(shuō)并非好事。虛擬機(jī)備份解決方案應(yīng)該成為特定存儲(chǔ)子系統(tǒng)的專(zhuān)有特性。

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

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