Snapshots unter VMware ESX und Hyper-V

Backuptechniken und Snapshoting für virtuelle Systeme, Teil 1

17.09.2010 | Autor / Redakteur: Johann Baumeister / Ulrich Roderer

Virtualisierung erfordert neue Backup-Technologien.
Virtualisierung erfordert neue Backup-Technologien.

Virtuelle Systeme lassen sich mit verschiedenen Techniken sichern, von den herkömmlichen Backups über die kontinuierliche Datensicherung bis hin zur Nutzung von Snapshots. Teil 1 bringt einen Überblich über die Techniken.

Beim Einsatz von virtuellen Systemen müssen Sicherungstechniken angepasst werden. Zwar kann man auch für virtuelle Systeme die traditionellen Backup-Verfahren anwenden, doch das ist meist mit Nachteilen verbunden. Bei virtuellen Maschinen, wie unter VMware vSphere oder dem Microsoft Hyper-V, wird das gesamte Dateisystem des Rechners in eine einzige Datei des Hosts gepackt.

In diesem Dateisystem befinden sich alle Programmdateien, die Konfigurationen und auch die lokal gespeicherten Daten der virtuellen Maschine. Um ein virtuelles System zu sichern, kann man daher diese eine Datei sichern. Dies ist machbar, aber nicht immer der beste Weg.

Der traditionelle Weg der agentenbasierten Sicherung

Beim traditionellen Weg der Sicherung kommen meist Agenten auf den Zielsystemen zum Einsatz. Diese erzeugen Kopien der Daten und senden sie an einen zentralen Backupserver. Der Backupserver wiederum packt die Daten auf die Backupmedien, meist Bänder oder eine Virtual Tape Library (VTL).

Die Sicherung passiert regelmäßig, meist nachts oder am Wochenende. Nach einem initialen Full Backup begrenzen differentielle und inkrementelle Methoden das Sicherungsvolumen. Das Verfahren wird meist für die Daten angewandt. Da eine virtuelle Maschine ja ein Abbild eines physischen Servers ist, kann das Verfahren natürlich auch in virtuellen Umgebungen eingesetzt werden.

Dies macht es in der Migrationsphase einfach und erspart die Neuanschaffung von Backupsoftware oder Hardware, die auf die Situation der virtuellen Systeme ausgelegt sind. Das Verfahren ist aber nicht besonders effizient und führt oftmals zu Engpässen.

Die Besonderheiten bei virtuellen Systemen in Hinblick auf die Datensicherung liegen just in den Vorteilen der Virtualisierung. Ein zentrales Ziel der Virtualisierung ist die Erhöhung der Auslastung der Serverhardware. Ein Host, der allerdings - dank Virtualisierung - zu 90 Prozent ausgelastet ist, hat kaum mehr Reserven für Backups. Da alle Daten für die Sicherung aber über das Netzwerk zum zentralen Backupserver geschaufelt werden müssen, werden auch diese häufig zum Engpass.

Ein weiterer Nachteil dieser Sicherungstechnik ist das nächtliche Backup-Fenster. Dieses wird nun oftmals zu klein. Bei Unternehmen, die im 24/7-Betrieb operieren, entfällt dieses Zeitfenster mitunter gänzlich. Aufgrund dieser Einschränkungen ist das Verfahren für virtuelle Instanzen nicht die erste Wahl.

Sicherung durch das Host-System

Die Sicherung der Systeme durch Agenten in den virtuellen Maschinen ist machbar – wird meist aber nicht empfohlen. Stattdessen geht man dazu über, die Sicherungen der virtuellen Maschinen durch den Host zu machen.

Die Backup-Software kommuniziert dabei mit dem Betriebssystem des Host. Über die Virtualisierungsschicht erfolgt dann der Zugriff auf die virtuellen Maschinen. Dabei ändern sich allerdings auch die gesicherten Elemente. Nunmehr erfolgt nicht mehr die Sicherung von ausgewählten Benutzerdaten, Dateien im Dateisystem, einer Datenbank oder eines Postfaches, sondern es wird stattdessen die virtuelle Maschine wie ein Snapshot gesichert.

Dies ist auch der Übergang von der Sicherung der Daten, hin zur Sicherung des Rechnerzustands bzw. des Server-Images. Damit ändern sich aber auch alle Verfahren des Disaster Recovery und der Wiederherstellung eines Serverdienstes samt seiner Daten. Nun genügt es, die virtuelle Maschine wiederherzustellen. Sie umfasst, im Idealfall neben den Daten auch die Programme. Die Sicherung der virtuellen Maschine durch den Host hat damit eine Reihe von Vorzügen – aber auch Nachteile. Diese liegen erneut in der Last, die auf dem Host erzeugt wird. Um die Konsistenz der Daten muss man sich aber auch beim Host-basierten Backup selbst kümmern.

Weiter mit „Laufende Sicherung durch Continuous Date Protection“

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