Backup tramite snapshots di storage HPE

I snapshots di storage sono generalmente utilizzati per creare backup delle macchine virtuali basate su immagini. I snapshots di storage rappresentano un’alternativa ai soliti snapshot delle macchine virtuali utilizzati e presentano certi vantaggi in termini di prestazioni del backup e dell’impatto sui contesti di produzione.

Nel presente articolo blog, spieghiamo come effettuare il backup delle macchine virtuali di VMware da snapshot di HPE per ottenere un’efficienza elevata in ambienti con storage pesantemente caricati, incluso il funzionamento principale e le basi della configurazione.

Cos’è un Snapshot di Storage HPE?

I snapshot di storage HPE rappresentano viste a livello di immagine del momento per i dati che catturano lo stato di un volume di storage o di un insieme di volumi in un determinato momento del tempo. Per le VM i cui dischi sono ospitati su sistemi di storage HPE, questi sistemi creano e gestiscono i snapshot di storage di queste VM.

Un’importante caratteristica dei snapshot di storage in generale e dei snapshot di storage HPE in particolare è il loro minimo impatto sulla performance del sistema. Utilizzando tecniche come copy-on-write o redirect-on-write, i snapshot vengono creati e gestiti efficientemente, copiando i dati solo quando ci sono modifiche. Questo approcio riduce l’amount di storage necessario e il tempo richiesto per creare i snapshot.

Un’altra significativa avanzata di HPE storage snapshot è l’efficienza dello spazio di storage. Uno snapshot di storage può essere creato rapidamente (in pochi secondi) e consuma una piccola quantità dello spazio. I sistemi di storage HPE offrono anche strumenti per automatizzare la creazione, la gestione e la cancellazione di snapshot. Gli utenti possono pianificare snapshot regolari per assicurare una protezione dati consistente senza l’intervento manuale, integrando i snapshot con soluzioni di backup e ricostruzione disastri per migliorare la resilienza dati.

L’integrazione con le applicazioni e le basi di dati è un’altra caratteristica delle istantanee di storage di HPE. Questo garantisce che le istantanee siano consapevoli dello stato delle applicazioni, consentendo così la coerenza dei dati. Questa funzione è particolarmente importante per i sistemi transazionali come le basi di dati, nei quali la coerenza dei dati è critica. Le istantanee coerenti con l’applicazione sono coordinate con le applicazioni per far assumere al data il suo stato di quiete, garantendo così che l’istantanea riflette uno stato stabile e coerente.

ricordate che le istantanee non sono backup, ma possono essere utilizzate per creare backup.

Come le Istantanee di Storage aiutano a fare il Backup delle VM

Esploriamo come funziona il backup delle VM tramite istantanee VM e la differenza tra l’uso di istantanee VM e istantanee di storage nel processo di backup VM.

Backup tramite istantanee VM

Il processo di backup VM comprende tre step principali:

1. Il software di backup VM genera la creazione di istantanee per la VM di origine:
   • I dischi VM vengono attivati in modalità sola lettura.
   • Ogni disco VM deve avere un file delta. I cambiamenti apportati ai dischi VM da questo momento in poi verranno scritti in questo file delta invece che nei dischi VM.
2. Il software di backup VM copia i dati dai dischi VM per creare un backup della VM.
3. Dopo aver creato il backup per la macchina virtuale di origine, i file delta vengono uniti ai dischi della macchina virtuale.
   • I dischi della macchina virtuale devono passare al normale modo di operazione, che consente scritture.
   • I file delta vengono eliminati.

Questo approcio può essere eccessivamente richiedente risorse in ambienti in cui le macchine virtuali processano grandi quantità di dati durante la creazione dei backup perché i file delta possono raggiungere dimensioni molto grandi. Gli grandi file delta possono rendere il magazzino di produzione più intenso e richiedere molto tempo per essere uniti ai dischi della macchina virtuale. Quindi, questo processo influenza l’ambiente di produzione.

Per illustrare questo processo in dettaglio, consideriamo un esempio e analizziamo quanto dati bisogna leggere e scrivere durante la creazione e l’eliminazione di un’istantanea di macchina virtuale utilizzando l’approcio standard di istantanea di macchina virtuale.

1. Supponiamo che una macchina virtuale faccia nuove scritture a 50 MB al secondo.

   Se un’istantanea di macchina virtuale ha una durata di vita di 10 minuti, la dimensione del file delta del disco sarà di 30000 MB o 29,3 GB.

2. Per eliminare questa istantanea, il sistema deve eseguire 29,3 GB di letture + 29,3 GB di scritture.
3. Se un server ESXi è in grado di eseguire queste due operazioni a 90 MB al secondo (leggi + scrivi), allora:
   • Il tempo per eliminare un’istantanea è di 667 secondi o ~11 minuti.
   • Tuttavia, la macchina virtuale continua a scrivere dati a 50 MB al secondo durante l’eliminazione dell’istantanea, e queste scritture vengono salvate in un altro file delta.

Questo è un esempio pratico di una configurazione in cui è difficile fornire un backup efficiente e affidabile basato su istantanee di macchine virtuali se l’istantanea della macchina virtuale può essere eliminata solo dopo 11 minuti. In questo esempio, ci vogliono almeno 11 minuti per leggere i blocchi modificati dei dischi virtuali e scrivere queste modifiche in un backup (backup incrementale in questo caso).

Backup tramite istantanee di storage

Nel processo di backup da istantanee di storage, viene creata prima un’istantanea della macchina virtuale, poi una istantanea di storage e infine viene rimossa l’istantanea della macchina virtuale. In questo modo, un’istantanea della macchina virtuale esiste solo per un breve periodo perché l’istantanea di storage richiede solo pochissimo tempo per essere creata e contiene tutti i dati richiesti per eseguire il backup della macchina virtuale (delta e dati Block Tracking Modificati).

Ad esempio, se gli utenti vogliono backup di 50 macchine virtuali sulla stessa unità di storage contemporaneamente, una istantanea della macchina virtuale della prima macchina può essere soltanto integrata insieme a tutte le altre macchine. Questo rende la durata della istantanea della macchina virtuale di questa macchina più lunga del backup di una singola macchina e la dimensione dei file delta può crescere molto rapidamente. Il processo di backup da istantanee di storage può ridurre la durata dell’istantanea della macchina virtuale processando solo un numero limitato di macchine virtuali allo stesso tempo. Quindi, la durata dell’istantanea della prima macchina può essere significativamente ridotta.

Vantaggi dell’uso di HPE Snapshots per creare backup.

L’utilizzo di istantanee di storage HPE per le copie di backup delle macchine virtuali (VM) di VMware vSphere offre numerosi benefici che migliorano la protezione dati, l’efficienza e la gestione. I principali benefici dell’utilizzo di istantanee di storage HPE per le copie di backup delle VM di VMware sono:

• La creazione della copia di backup di base è molto più veloce. Non è necessario utilizzare operazioni di lettura e scrittura time-consuming di tutti i dati richiesti per backup per le macchine virtuali write-intensive su host ESXi.
• La durata delle istantanee VM è estremamente breve – sono mantenute per pochi secondi finché non viene creata un’istantanea di storage, poi sono eliminate. I file delta del disco virtuale accumulano solo una piccola quantità di dati durante questo breve periodo di esistenza delle istantanee VM.
• Le istantanee vengono create utilizzando tecniche come copy-on-write o redirect-on-write, che copiano i dati solo quando si verificano modifiche. Questo minimizza l’impatto sulla performance delle VM in esecuzione e garantisce che i carichi di lavoro di produzione continuino a funzionare fluentemente.
• La consolidazione delle istantanee VM è molto più veloce perché le istantanee (file delta del disco virtuale) contengono una quantità ridotta di dati che può essere scritta in esse per pochi secondi della loro durata. Come risultato, l’impatto su un host ESXi e la performance del sistema di storage è basso.
• Puoi sfruttare tutti i benefici delle istantanee di storage senza penalità di performance per le VM backup e altre VM in esecuzione su un host ESXi e lo stesso sistema di storage. È critico per ambienti di produzione con elevato carico di scrittura.
• Le istantanee di storage di HPE integrano in modo fluido con VMware vSphere, sfruttando le API di Protezione Dati di VMware (VADP). Questa integrazione garantisce che le istantanee vengano prese in modo coerente con le migliori pratiche di VMware, migliorando la affidabilità delle copie di sicurezza. Le istantanee di storage di HPE possono integrarsi con VMware vSphere per garantire istantanee coerenti con le applicazioni. Ciò significa che le VM e le applicazioni sono in uno stato stabile quando viene creata l’istantanea, riducendo il rischio di corruzione dei dati.

Immagini di Storage e vVols

Quando si utilizzano VMware vSphere Virtual Volumes (vVols) invece di dischi virtuali VMDK tradizionali, l’approcio alla protezione delle VM di VMware vSphere con le istantanee di storage di HPE cambia significativamente, fornendo vantaggi aggiuntivi.

Con le copie di sicurezza basate su VMDK tradizionali, le istantanee vengono create e gestite a livello di hypervisor, che coinvolge il hypervisor di VMware nelle operazioni di istantanea. Questo processo può introdurre un sovraccarico di prestazioni e potenzialmente una degrado della prestazione delle VM durante la creazione, la consolidazione e la cancellazione delle istantanee, come menzionato sopra. Il software di backup interfaccia con le API di VMware vSphere per gestire queste istantanee, il che significa che l’intero file VMDK è coinvolto nelle operazioni di istantanea, rendendola più difficile garantire la coerenza applicativa e minimizzare l’impatto sulla performance.

Con i vVols, ogni VM è composto da un insieme di oggetti di storage gestiti direttamente dall’array di storage HPE tramite l’API VMware vSphere per la consapevolezza del storage (VASA). Questo consente una integrazione più granulare e efficiente tra VMware e gli array di storage HPE. Le snapshot vengono offloadate all’array di storage, riducendo il sovraccarico di performance e accelerando le operazioni di snapshot. L’array di storage può gestire le snapshot a un livello più granulare, consentendo backup e operazioni di recupero più veloci e efficienti. L’array di storage gestisce le snapshot in modo naturale, utilizzando servizi di dati avanzati come la deduplicazione, la compressione e la replicazione con maggiore efficienza.

Dispositivi HPE Supportati

Esistono molti dispositivi di storage HPE che supportano l’integrazione con VMware vSphere e possono creare snapshot di storage per i backup di VM: HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera e HPE Alletra.

HPE 3PAR

HPE 3PAR è una soluzione di storage ad alto margine, scalabile progettata per ambienti aziendali che richiedono alta performance e funzionalità avanzate. Offre prestazioni robuste, alta disponibilità e un ampio set di servizi di dati. La configurazione di HPE 3PAR può essere complessa perché questa soluzione offre capacità avanzate e una gamma di funzionalità estesa. Questo dispositivo utilizza HPE SSMC (StoreServ Management Console) per la gestione e la configurazione.

HPE Nimble

HPE Nimble Storage è una soluzione di storage di fascia media incentrata sulla semplicità, sull’usabilità e sulle analisi predictive. È progettata sia per scopi di storage primario che per scopi di backup/DR. Questo dispositivo di storage è più facile da configurare rispetto ad HPE 3PAR, con un focus sulla semplicità e sull’usabilità. HPE Nimble utilizza NimbleOS e HPE InfoSight per la gestione e il monitoraggio.

HPE Primera

HPE Primera è una soluzione di storage di alto livello e critica al fine di garantire il massimo delle prestazioni e dell’affidabilità. Offre funzionalità avanzate con un focus sulla semplicità e sulla affidabilità. Questa soluzione è progettata per garantire alte prestazioni e bassa latenza, permettendo agli amministratori di minimizzare l’impatto sulle operazioni delle VM durante le attività di snapshot. Fornisce una configurazione semplificata rispetto ad HPE 3PAR, con un focus sull’efficienza del deployment e sulla gestione. Il dispositivo utilizza la HPE Primera Management Console ed integra HPE InfoSight per le analisi predictive e la gestione.

HPE Alletra

HPE Alletra è la piattaforma di storage più recente di HPE, progettata per fornire infrastrutture di dati native cloud con un focus sulla semplicità, sulla scalabilità e sulle prestazioni. rappresenta l’evoluzione del storage verso un modello operativo più simile a quello cloud. Un processo di configurazione altamente semplificato, progettato per essere intuitivo e user-friendly, riducendo la complessità tipicamente associata ai storage enterprise. HPE Alletra è gestita attraverso la HPE Data Services Cloud Console, fornendo una interfaccia di gestione cloud-based unificata.

Tutte le piattaforme supportano l’integrazione con VMware vSphere, ma HPE Alletra offre l’approcio più moderno, allineandosi con ambienti ibridi e cloud-native. HPE 3PAR utilizza SSMC, HPE Nimble utilizza NimbleOS e InfoSight, HPE Primera utilizza la Console di gestione Primera e InfoSight, e HPE Alletra utilizza la Console di servizi dati cloud HPE per la gestione unificata basata su cloud.

HPE 3PAR è la soluzione più complessa da configurare a causa del suo ampio set di funzionalità e capacità enterprise. HPE Primera offre un equilibrio tra funzionalità avanzate e configurazioni semplificate. HPE Nimble si concentra sull’usabilità e la semplicità, rendendola più facile da configurare e gestire. HPE Alletra fornisce l’esperienza di configurazione più user-friendly e intuitiva e è progettata per un modello operativo cloud-native.

Backup VM Utilizzando Snapshot di Storage con NAKIVO

NAKIVO Backup & Replication è una soluzione di protezione dati professionale che supporta il backup di VM di VMware vSphere da snapshot di storage di HPE per ottimizzare le prestazioni e la affidabilità nei confronti di ambienti virtuali con workload di input/output (I/O) elevati. La soluzione supporta HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera e HPE Alletra per backup dei dati VM direttamente da snapshot di storage. I backup incrementali e quelli basati su immagini senza agente sono supportati.

Passaggi per il backup da snapshot di storage HPE utilizzando NAKIVO

Vediamo come eseguire il backup delle macchine virtuali VMware da snapshot di storage HPE con NAKIVO Backup & Replication. L’host VMware ESXi o il server vCenter con le VM da back up deve prima essere aggiunto all’inventario di NAKIVO. Devi anche aggiungere il tuo dispositivo di storage HPE all’inventario di NAKIVO.

Aggiunta dispositivi HPE all’inventario

Esegui i seguenti passaggi per aggiungere il dispositivo di storage HPE necessario all’inventario di NAKIVO Backup & Replication:

1. Nella interfaccia web di NAKIVO Backup & Replication, vai a Impostazioni > Inventario e clicca sul pulsante + (più) per aggiungere un nuovo elemento.

   

   Viene aperta la procedura guidata Aggiungi elemento all’inventario.

2. Al primo passo della procedura guidata, seleziona Dispositivi di storage. Clicca su Avanti per continuare.

   

3. Seleziona Hewlett Packard Enterprise (HPE) come tipo.

   Nota che NAKIVO supporta anche il backup dai snapshot di storage di NetApp per VMware.

   

4. Impostare i parametri richiesti all’Step Opzioni:
   • Nome visualizzato: Inserisci un nome da visualizzare nell’inventario di NAKIVO
   • Tipo: Seleziona il tipo del tuo sistema di storage HPE, per esempio, seleziono HPE Nimble.
   • Hostname o IP: Inserisci l’indirizzo IP del tuo dispositivo di storage HPE.
   • Nome utente: Inserisci il nome utente dell’account con i permessi amministrativi sul dispositivo di storage HPE selezionato.
   • Password: Inserisci la password per l’utente definito.
   • Porta API REST: Seleziona la porta corretta, per esempio, 5392 (predefinito per HPE Nimble)

   Clicca su Fine per applicare le impostazioni e aggiungere il tuo dispositivo di storage HPE all’inventario di NAKIVO per abilitare il backup delle VM da snapshot HPE.

   

I tipi supportati di dispositivi di storage HPE elencati nella lista a discesa sono HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Alletra 5000/6000, HPE Alletra 9000 e HPE Primera.

Una volta aggiunto il dispositivo di storage HPE, vai a Impostazioni> Inventario per assicurarti che tutti gli elementi richiesti siano stati aggiunti all’inventario. In questo esempio, il storage HPE Nimble è stato aggiunto correttamente e la soluzione NAKIVO mostra automaticamente il numero di volumi e snapshot sul dispositivo di storage.

Le VMware che vogliamo backup sono localizzate sul dispositivo di storage Nimble – 259 VM sono sul host chiamato VMware Nimble nell’screenshot seguente – altrimenti, l’opzione di snapshot di storage HPE non sarà disponibile.

Backup VM da dispositivi HPE

Ora, una volta che tutti gli elementi richiesti sono stati aggiunti all’inventario, puoi creare un nuovo job di backup VMware utilizzando i benefici dei snapshot HPE.

1. Vai a Protezione dati, clicca su + e seleziona Backup per VMware per creare un nuovo job di backup per VMware. Segui il assistente di backup fino al passo 4, dove troverai le opzioni di job (seleziona VMs, configura il piano di ripristino, conservazione, ecc.).

   

2. Al passo Opzioni del job, trova l’opzione Backup da snapshot di storage alla fine della pagina. Clicca sulla lista a discesa e seleziona le opzioni necessarie, come Abilitato (procedi in caso di errore). Clicca su Fine o Fine & Run per salvare le impostazioni del job e avviare il job.

   

3. Attendi che il job di backup sia completato.

Conclusione

I snapshot di storage HPE possono essere usati per creare backup efficienti per VMware VM con un minimo impatto sull’ambiente. NAKIVO Backup & Replication può integrarsi con soluzioni di storage HPE come 3PAR, Primera, Nimble e Alletra per semplificare il processo di backup e garantire una protezione dati affidabile con un ottimo rendimento.