简述Vmware虚拟化环境的备份技巧与规则

 

    VMWare （Virtual Machine ware）是一个"虚拟PC"软件公司。它的产品可以使你在一台机器上同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统。与"多启动"系统相比，VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。VMWare是真正"同时"运行，多个操作系统在主系统的平台上，就象标准Windows应用程序那样切换。而且每个操作系统你都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据，你甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网，极其方便。安装在VMware操作系统性能上比直接安装在硬盘上的系统低不少，因此，比较适合学习和测试。

    在虚拟化服务器环境中，数据保护更加重要，因为每一台物理服务器都托管着若干台虚拟服务器。一旦物理机发生故障，许多应用程序和进程都会受到影响。然而，标准的基于代理式备份流程不太适合虚拟服务器环境。VMware 整合备份 （VCB） 虽然对虚拟服务器备份做了改进，但仍有相当多的局限。

    虚拟服务器也称为vps主机，相对于真实主机而言，采用特殊的软硬件技术把一台完整的服务器主机分成若干个主机。实际上是将真实的硬盘空间分成若干份，然后租给不同用户，每一台被分割的主机都具有独立的域名和IP地址，但共享真实主机的CPU、RAM、操作系统、应用软件等。运行时由用户远程操作属于自己的那一块，而这一块对任何用户而言，就是一台"完整"的服务器，与真实独立的主机功能完全一样，网民一般在空间域名网络申请虚拟服务器。用户只需对自己的信息进行远程维护，而无需对硬件、操作系统及通信线路进行维护。

    使用常用的数据备份软件就可以完成虚拟服务器的备份。首先在每个虚拟服务器上安装并配置数据备份软件，然后对包括磁带库、虚拟磁带库以及硬盘库在内的目标端设备进行备份，整个过程跟传统的数据备份一样。

    如果使用基于代理的备份软件，可以跟平时一样很方便的将单独的文件恢复到虚拟服务器中。如果对整个虚拟服务器系统进行备份，那恢复时需要对整个系统进行恢复，然后将它挂载在一个路径下，通常不是生产环境，然后用户再恢复系统中的文件。

    不过，采用传统的数据备份方式对虚拟服务器进行备份也有许多的弊端。资源竞争是明显的问题。备份任务会占用大量的CPU资源，这样其他虚拟机的备份任务就会受到影响。StorageIO集团分析师Greg  Schulz称："不要使CPU的使用率达到100%.留一些系统资源给其他的备份任务，这样才能在一个物理服务器上运行多个数据备份任务。"

    虚拟环境下数据备份成本更高

    给所有虚拟服务器都安装数据备份软件会大幅提高成本。传统的备份软件备份时需要复制程序而没有必要复制整个虚拟服务器的状态。如果只是想保留一个应用程序，例如：数据库，这种方式是可以接受的，但是如果虚拟服务器出现了问题，这时就得先恢复虚拟服务器，然后才能恢复数据。

    重复数据删除和虚拟服务器

    当用户在备份虚拟服务器时，采用重复数据删除技术可以减少OS文件、补丁和应用程序的副本。可见，重复数据删除技术意义重大。但重复数据删除也会大大增加虚拟服务器的负载。因此建议可以单独增加一台重复数据删除的硬件设备来达到重复数据删除的目的。

    专门用于虚拟化方面的工具，例如VMware的Consolidated Backup（VCB） 和Microsoft的Virtual Machine Manager  （VMM）可以直接跟它们相对应的虚拟化平台（VMware的Virtual Machine Disk Format （VMDK） 和 Microsoft的Virtual Hard Drive  （VHD））交互。这些工具可以记录整个虚拟服务器的状态而且不会影响虚拟服务器正常运行。在很短的时间内就可以完成整个恢复过程，并且可以直接对完整的快照进行恢复，这样存储管理员就可以随时对虚拟服务器进行备份。

    度恢复是虚拟服务器文件备份的劣势。采用传统的数据备份方法恢复某个特定的程序或者文件是很简单的事情。而使用VMDK 或者  VHD时却不得不恢复整个快照里面的数据。ESG 公司称："现在一些快照厂家可以在文件级别上实现数据备份，而且可以对单独的文件进行恢复，但不是所有厂家的产品都有这个功能。"

    虚拟服务器中文件如何存储也是一个难题。虚拟快照通常是一个新的文件，因为它是全备份，不用考虑上次快照跟这次快照的不同。每次快照都会使用全备份窗口并且使用相同的磁盘/磁带空间。重复数据删除，也称为单实例存储，可以减少备份所需的存储空间。但是重复数据删除并不会缩短备份的时间，因为数据备份完成之后才会进行重复数据删除。因此建议对应用程序或者原设备进行重复数据删除的同时降低数据备份的时间。

    虚拟服务器的备份跟备份目标并没有特别的关系。传统的数据备份方法可以将数据备份到磁带，虚拟磁带库或者其他的硬盘中。有些对性能要求苛刻的用户通常是先把数据备份到硬盘上，然后再存储到磁带上，VCB  和VMM都是采用这种方式。虚拟服务器备份的介质跟传统数据备份的一样。不过，数据保存时间要仔细确认，没有必要对所有快照都保存很长的时间。关于这点可以向当地的或者法律律师进行咨询。

    在固定的时间内对虚拟服务器的备份设置进行检查，可以保证所有的数据都可以备份到，并且可以正常的对数据进行恢复。一些公司经常进行数据恢复，这个过程可以视为"测试".每次对某个文件或者程序进行恢复时，备份也会相应的得到验证。还有一些厂家使用备机来进行测试，这样不会影响正常的业务。

    Young  America公司会生成大量的客户数据，大约20TB的生产数据，10TB的开发数据和测试数据都存储在EMC公司的产品中。虚拟化软件采用的是VMware公司的产品。虚拟化已经给公司带来了很多好处。

    Thompson采用VCB和EMC的Legato  软件对虚拟服务器进行备份，虚拟服务器的备份跟其他的备份进程一样，每天晚上运行，都是根据需求执行。整个的备份过程大约需要6到7个小时，一共有160台服务器，其中一半是虚拟服务器，因此很难计算每台虚拟服务器备份任务需要占用多长时间。

    EMC的Clariion磁盘库支持虚拟磁带库。备份应用程序将数据备份到CDL和真实的磁带（IBM）中，需要注意的是LTO-3磁带驱动将被LTO-4取代。虽然Thompson从来没有遇到过恢复失败的情况，但他几乎每个月甚至相隔更短的时间都会对恢复进行测试。

    一旦存储虚拟化方案确定，整个架构都会被整合到虚拟服务器环境中，届时可以支持600个负责生产的虚拟服务器（占整个生产服务器的80%到85%）。此外，还有400个虚拟服务器用于灾难恢复，400个用于开发。Steffen说："使用Windows  Server的任何平台都可以使用虚拟化，这样可以高效利用硬件资源。"到目前为止，Kroll Factual Data在IBM  FAST存储服务器上运行着大约60TB的数据。

    Steffen用VMM单元来管理和备份微软虚拟服务器。VMM不仅可以配置和优化虚拟环境，而且可以为VHD文件创建备份快照。Steffen也通过VMM来创建标准服务器的镜像来加速新虚拟服务器的部署，这样每种环境中的软件和驱动的版本就可以保持一致。他表示："通常安装一个操作系统需要二到四个小时，现在只需要把已经创建好的镜像文件拷贝过去，然后做些简单的修改就可以，这个过程只需要10到15分钟。"

    大部分的虚拟服务器备份任务都可以通过VMM完成，但也有一些未包含在虚拟化之内的紧急备份任务需要手工执行。VHD文件的大小和从主机端到备份目标端的带宽决定了数据备份所需要的时间。备份通常都是先将数据传递到硬盘上，随后另外的进程会把这些数据复制到磁带上。

    可以将灾难恢复地点设置成有电源和网络的任意地点，这一点对 Steffen来说非常重要。"虚拟化让灾难恢复更容易管理。VMM使管理配置和迁移更新变得更简单，还具有负载均衡功能，这可以优化位于同一台物理服务器上的多台虚拟服务器。

    存储空间会继续增加，所以虚拟服务器肯定会有更多的数据需要备份。这促使更多新技术开始使用在虚拟服务器备份上，例如重复数据删除技术。在执行重复数据删除时，虚拟服务器的性能如何才能不受影响是现在的关键问题。

    StorageIO集团的 Schulz.表示："在虚拟服务器上运行重复数据删除会对CPU产生过大的负载。"这时增加一台外部的重复数据删除设备可能会解决这个问题。物理服务器的硬件配置也会影响虚拟服务器的性能，例如：Intel的 vPro处理器技术和Q35 Express Chipset等。

    传统的备份需要特定的备份软件来做恢复，而且安全性可能会出现问题，通过快照进行系统恢复比通过备份文件恢复要方便的多。加密是虚拟化备份环境中另外一个单元，不过到目前为止，还没有很多用户使用这个功能。