Backup-Strategien für Microsoft Hyper-V

Die Sicherung virtueller Maschinen von Hyper-V erfordert aus Performance-Gründen den Weg über Microsofts Volume Shadow Copy Service (VSS).

Was Sie in diesem Artikel erfahren können: Nutzer von Microsoft Hxper-V haben bei Daten-Backups ähnliche Schwierigkeiten wie VMware-Anwender. Wir stellen die besten Backup-Strategien für Hyper-V vor.

Nutzer von Microsoft Hyper-V haben bei Backup und Recovery im Prinzip mit demselben Thema zu tun wie VMware-Nutzer, nämlich mit Physik. Wenn man 20 physische Server in einen einzigen verlagert, funktionieren viele Anwendungen weiter prima, nicht aber Daten-Backups. Denn die sind ein sehr I/O-intensiver Vorgang, der gerne CPU, Arbeitsspeicher und I/O-Ressourcen unter seiner alleinigen Kontrolle hat. Aus diesem Grund bekommen Sie es beim gleichzeitigen Backup mehrerer virtueller Maschinen mit der Physik zu tun. In anderen Worten: die Performance wird zum Problem.

Eines der Geheimnisse liegt hier darin, die Backups auf der Ebene von Hyper-V vorzunehmen, nicht auf der von virtuellen Maschinen. Denn so kann die Backup-Anwendung die zugrundeliegende Architektur von Hyper-V berücksichtigen und sich entsprechend verhalten.

Backup bei Hyper-V und VSS

Die Herausforderung bei Backups auf Hyper-V-Ebene besteht darin, dass die Dateisysteme auf den virtuellen Festplatten der virtuellen Maschinen ständigen Änderungen unterworfen sind – für Backups aber müssen sie stillstehen. Die gute Nachricht: Microsoft hat bereits ein eingebautes Framework dafür. Es heißt Volume Shadow Copy Service (VSS) und erstellt virtuelle Snapshots der Laufwerke. Dies gibt Ihrem Backup-System etwas Stabiles und Unveränderliches, während das Backup läuft.

Das VSS-System besteht aus drei Teilen: ein Requestor, ein Provider und ein Writer. Der Requestor ist schlicht die Anwendung, die das Anlegen eines Snapshots anfordert. Der Provider erstellt diesen Snapshot. In einem Basis-System übernimmt diese Aufgabe das Windows-Betriebssystem selbst, in größeren kann der Provider auch ein Storage-System mit Schnittstelle zu VSS sein. Und zuletzt muss jede Anwendung, die von VSS unterstützt werden soll, ihren eigenen VSS-Writer erstellen, der die Anwendung ruhigstellt, wenn ein Snapshot gebraucht wird.

Der VSS-Writer für SQL Server zum Beispiel versetzt die Datenbank vor dem Snapshot in einen speziellen Modus. Wenn der Snapshot dann gesichert wurde, kann der Requestor dem Writer sagen, dass das Backup erfolgreich war; der VSS-Writer von SQL Server trunkiert die Transaktionslogs, so dass sie nicht zu voll werden.

Schnittstellen mit VSS allein reichen nicht aus, um die Physik-Probleme beim Backup virtueller Maschinen zu lösen

Diese mehrstufige Architektur von VSS erlaubt dem Requestor, Anwendungen zu steuern und zu sichern, ohne dass für jede eigene Schnittstellen geschrieben werden müssen – er muss nur mit VSS kommunizieren können. Hyper-V ist letztlich nur eine weitere Anwendung, die in Windows läuft und über VSS gesteuert werden kann. Wenn Backup-Anwendungen Hyper-V sichern wollen, kommunizieren sie einfach mit der VSS-Infrastruktur auf dem Windows-Server mit Hyper-V.  Der VSS-Requestor wird dann darüber informiert, dass ein Hyper-V VSS-Writer vorhanden ist und dass er mit diesem kommunizieren soll.

Beim Auslösen eines Backups wird der VSS-Writer von Hyper-V zum VSS-Requestor für die VSS-Systeme in den einzelnen virtuellen Maschinen (VMs). Er findet heraus, welche Writer in jeder VM vorhanden sind, gibt ihnen die passenden Instruktionen und legt in jeder VM einen Snapshot an. Wenn all das erledigt ist, kann er den Snapshot in dem Volume anlegen, das die virtuellen Festplatten-Dateien von Hyper-V enthält. Anschließend kann die Backup-Anwendung diesen Snapshot sichern.

Weitere Backup-Strategien für Hyper-V: Replikation, CDP und Fast-CDP

Schnittstellen mit VSS allein aber reichen nicht aus, um die Physik-Probleme beim Backup virtueller Maschinen zu lösen – zusätzlich brauchen Sie „ewig inkrementelle“ Backup-Techniken. Vollständige Backups, egal wie selten sie laufen, können eine erhebliche I/O-Last auf Hyper-V und seine VMs bringen. Aus diesem Grund sollten Sie dringend über ein Backup-Produkt nachdenken, das nach dem Prinzip „ewig inkrementell“ arbeitet. Beispiele dafür sind Replikation, Continuous Data Protection (CDP) und Fast-CDP.

Ebenso wünschenswert ist die Möglichkeit, sowohl komplette VMs als auch einzelne Dateien dieser VMs wiederherzustellen. Beides ist häufig nötig, also sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Backup-Produkt Wiederherstellung auf Image- wie Block-Ebene unterstützt.

Am wichtigsten aber ist, dass Sie bei der Entscheidung für ein Backup-Produkt als Teil Ihrer Backup-Strategie für Hyper-V auf volle Integration mit VSS achten. Wenn das gewährleistet ist, sollten Sie nach Techniken für ewig inkrementelle Backups und nach Möglichkeiten zur Wiederherstellung einzelner Dateien ebenso wie ganzer VMs Ausschau halten. Anschließend müssen Sie nur noch über den Preis verhandeln. Viel Erfolg dabei!

Über den Autor: W. Curtis Preston (auch bekannt als „Mister Backup“) ist ein unabhängiger Backup-Experte und konzentriert sich seit mehr als 15 Jahren auf Backup und Recovery.

Artikel wurde zuletzt im Januar 2011 aktualisiert

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