Резервирование с использованием снимков хранилища HPE

Учебники
VMware

Snapshotы обычно используются для создания баз данных образов для VMs. Storage snapshotы являются альтернативой обычным snapshot-ам VMs и обладают определенными преимуществами в плане производительности резервного копирования и влияния на производственные среды.

В этом блоге мы объясняем резервное копирование виртуальных машин VMware с использованием HPE snapshot-ов для достижения высокой эффективности в средах с сильно нагруженными хранением, включая рабочий принцип и основы конфигурации.

Что такое HPE Storage Snapshot?

HPE storage snapshotы являются точными моментальными картинками уровня образа данных, которые захватывают состояниеStorage volume-а или набора volumes в определенный момент времени. Для VMs, для которых диски находятся на HPE storage системах, эти системы создают и управляют snapshot-ами этих VMs.

Одна из ключевых особенностей storage snapshot-ов в целом и HPE storage snapshot-ов в частности является их минимальное влияние на производительность системы. Используя технику copy-on-write или redirect-on-write, snapshot-ы создаются и эффективно поддерживаются, копируя данные только тогда, когда происходят изменения. Этот подход уменьшает объем необходимого хранения и время для создания snapshot-ов.

Другая значительная ventaja de HPE storage snapshot-ов является эффективностью пространства storage. Storage snapshot может быть быстро создан (за считанные секунды) и потребляет небольшой объем пространства. HPE storage системы также предлагают инструменты для автоматизации создания, управления и удаления snapshot-ов. Пользователи могут запланировать регулярные snapshot-ы, чтобы обеспечить постоянное защиту данных без вмешательства руки, интегрируя snapshot-ы с решениями для резервного копирования и восстановления данных, чтобы улучшить устойчивость данных.

Интеграция с приложениями и базами данных является еще одним аспектом снимков хранения HPE. Это обеспечивает, чтобы снимки были осведомлены о состоянии приложения, тем самым обеспечивая целостность данных. Эта функция особенно важна для транзакционных систем, таких как базы данных, где целостность данных является критической. Снимки согласованности приложения скоординированы с приложениями для замораживания данных, обеспечивая, что снимок отражает стабильное и последовательное состояние.

Помните, что снимки не являются резервными копиями, но могут быть использованы для их создания.

Как снимки хранения помогают резервированию ВМ

Разберем, как работает резервирование ВМ с традиционными снимками ВМ и какая разница между использованием снимков ВМ и снимков хранения в процессе резервного копирования ВМ.

Резервное копирование с использованием снимков ВМ

Процесс резервного копирования ВМ включает три основных шага:

  1. Программное обеспечение для резервного копирования ВМ запускает создание снимка для исходной ВМ:
    • Диски ВМ переключаются в режим только чтения.
    • Каждому диску ВМ должен соответствовать файл дельта. Изменения, внесенные в диски ВМ с этого момента, записываются в этот файл дельта, а не на диски ВМ.
  2. Программное обеспечение для резервного копирования ВМ копирует данные с дисков ВМ для создания резервной копии ВМ.
  3. После создания резервной копии исходной ВМ, дельта-файлы сливаются с дисками ВМ.
    • Диски ВМ переключаются в обычный режим работы, который позволяет записывать изменения.
    • Дельта-файлы удаляются.

Этот подход может быть слишком ресурсоемким в средах, где ВМ обрабатывают большие объемы данных во время создания резервных копий, поскольку дельта-файлы могут увеличиться до очень большого размера. Большие дельта-файлы могут сделать работу производственного хранилища более сложной и занятым длительное время для слияния с дисками ВМ. Таким образом, этот процесс влияет на производственную среду.

Чтобы подробно проиллюстрировать этот процесс, рассмотрим пример и анализируем, сколько данных должно быть прочитано и записано при создании и удалении снимка ВМ с использованием обычного подхода к снимкам ВМ.

  1. Предположим, что ВМ выполняет новые записи со скоростью 50 МБ в секунду.

    Если срок жизни снимка ВМ составляет 10 минут, размер файла дельта-диска будет 30000 МБ или 29,3 ГБ.

  2. Чтобы удалить этот снимок, системе необходимо выполнить чтение 29,3 ГБ + запись 29,3 ГБ.
  3. Если сервер ESXi способен выполнять эти две операции со скоростью 90 МБ в секунду (чтение + запись), то:
    • Время на удаление снимка займет 667 секунд или ~11 минут.
    • Однако ВМ продолжает записывать данные со скоростью 50 МБ в секунду во время удаления снимка, и эти записи сохраняются в другой дельта-файле.

Это является практическим примером конфигурации, когда сложно обеспечить надежную и эффективную резервную копию виртуальной машины на основе снимков виртуальных машин, если снимок виртуальной машины может быть удален только после 11 минут. В этом примере не менее 11 минут требуется для прочтения измененных блоков виртуальных дисков и записи этих изменений в резервную копию (в настоящем случае это инкрементная резервная копия).

Резервное копирование с использованием снимков хранения

В процессе резервного копирования с использованием снимка хранения сначала создается снимк виртуальной машины, затем создается снимк хранения, а снимк виртуальной машины удаляется. Таким образом, снимк виртуальной машины существует в течение короткого времени, поскольку создание снимка хранения занимает незначительное время и содержит все необходимые данные для выполнения резервного копирования виртуальной машины (delta-данные и данные слежения измененных блоков).

Например, если пользователь хочет выполнить резервное копирование 50 виртуальных машин на одном томе одновременно, снимк первой виртуальной машины может быть закреплен только вместе с остальными виртуальными машинами. Это удлиняет срок жизни снимка виртуальной машины данной машины по сравнению с резервным копированием отдельной виртуальной машины, и размер файлов delta может быстро увеличиться. Процесс резервного копирования с использованием снимка хранения может уменьшить срок жизни снимка виртуальной машины, процессуя только ограниченное количество виртуальных машин одновременно. Таким образом, срок жизни снимка виртуальной машины первой машины может быть значительно уменьшен.

Преимущества использования снимков HPE для создания резервных копий

Использование снимков хранения HPE для резервного копирования виртуальных машин VMware vSphere (VM) обеспечивает несколько преимуществ, которые улучшают защиту данных, эффективность и управление. Ключевыми преимуществами использования снимков хранения HPE для резервного копирования виртуальных машин VMware VM являются:

  • Создается базовое резервное копирование намного быстрее. Не требуется выполнять затратные на чтение и запись операции всех необходимых данных для резервного копирования для виртуальных машин с интенсивной записью на узлах ESXi.
  • Срок действия снимков VM крайне короткий – он составляет несколько секунд до создания снимка хранения, после чего они удаляются.Delta-файлы виртуальных дисков накапливают только небольшое количество данных за эти короткие сроки существования снимков VM.
  • Снимки создаются с использованием техник, таких как copy-on-write или redirect-on-write, которые копируют данные только тогда, когда происходят изменения. Это минимизирует влияние на производительность работающих VMs и обеспечивает гладкое продолжение работы производственных нагрузок.
  • Компоновка снимков VM намного быстрее, поскольку снимки (delta-файлы виртуальных дисков) содержат небольшое количество данных, которое может быть записано в течение нескольких секунд их существования. В результате накладки на Performace ESXi-hostа и производительность системы хранения уменьшается.
  • Вы можете использовать все преимущества снимков хранения без потерь производительности для резервных копий VM и других VMs, работающих на ESXi hostе и на той же системе хранения. Это критически важно для крупных производственных средных, осуществляющих запись.
  • Произвольные снимки хранения HPE интегрированы гладко с VMware vSphere, используя API VMware для защиты данных (VADP). Эта интеграция обеспечивает, чтобы снимки делались так, что соответствуют лучшим практикам VMware, что улучшает надежность резервного копирования. Снимки хранения HPE могут интегрироваться с VMware vSphere для обеспечения снимков консистентности с приложениями. Это значит, что ВМ и приложения находятся в стабильном состоянии во время создания снимка, что reduce risk of data corruption.

Снимки хранения и vVols

При использовании VMware vSphere Virtual Volumes (vVols) вместо традиционных виртуальных дисков VMDK, подход к резервному копированию ВМ VMware vSphere с помощью снимков хранения HPE значительно меняется, приводя к дополнительным преимуществам.

С помощью традиционного метода резервного копирования с VMDK-виртуальными дисками, снимки создаются и управляются на уровне гипервизора, что заключается в том, что VMware гипервизор отвечает за операции со снимками. Этот процесс может привести к накладным расходам на производительность и потенциальному снижению производительности ВМ при создании, консолидации и удалении снимков, как указано выше. backup software работает с использованием API VMware vSphere для управления этими снимками, что означает, что настоящий файл VMDK涉及операции со снимками, что делает труднее обеспечить консистентность приложений и минимизировать влияние на производительность.

С vVols каждая виртуальная машина (VM) состоит из набора объектов хранения, которые напрямую управляются хранилищем HPE через VMware vSphere API для информированности о хранилище (VASA). Это обеспечивает более детализированную и эффективную интеграцию между VMware и хранилищами HPE. Снимки выгружаются на хранилище, что снижает нагрузку на производительность и ускоряет операции со снимками. Хранилище может управлять снимками на более детализированном уровне, что приводит к более быстрым и эффективным операциям резервного копирования и восстановления. Хранилище обрабатывает снимки нативно, более эффективно используя передовые сервисы данных, такие как дедупликация, сжатие и репликация.

Поддерживаемые устройства HPE

Существует несколько устройств хранения HPE, которые поддерживают интеграцию с VMware vSphere и могут создавать снимки хранилища для резервного копирования виртуальных машин: HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera и HPE Alletra.

HPE 3PAR

HPE 3PAR — это высококлассное, масштабируемое решение для хранения данных, предназначенное для корпоративных сред, требующих высокой производительности и продвинутых функций. Оно обеспечивает надежную производительность, высокую доступность и широкие возможности работы с данными. Конфигурация HPE 3PAR может быть сложной, так как это решение предлагает расширенные возможности и обширный набор функций. Для управления и конфигурации этого устройства используется HPE SSMC (StoreServ Management Console).

HPE Nimble

HPE Nimble Storage – среднеразмерное решение для хранения, сфокусированное на простоте, удобства использования и прогнозной аналитике. Оно предназначено для использования как для основного хранения, так и для резервного/СЦП. Это устройство легче настраивается, чем HPE 3PAR, с упором на простоту и удобство использования. HPE Nimble использует NimbleOS и HPE InfoSight для управления и мониторинга.

HPE Primera

HPE Primera – это решение для хранения с высокой производительностью и критической важностью, спроектированное для максимальной производительности и доступности. Оно предлагает avanced features с упором на простоту и надежность. Это решение спроектировано для высокой производительности и низкой латенции, что позволяет администраторам обеспечить минимальное влияние на операции VMs при активностях снимков. Оно предлагает упрощенную конфигурацию по сравнению с HPE 3PAR, сфокусируясь на простоте установки и управления. Устройство использует консоль управления HPE Primera и интегрируется с HPE InfoSight для прогнозной аналитики и управления.

HPE Alletra

HPE Alletra – это новая платформа для хранения HPE, предназначенная для поставки облачных данных инфраструктур сфокусированных на простоте, масштабности и производительности. Это представляет собой эволюцию хранения в направлении облачного операционного модели. Высоко simplify configuration process, спроектированный для intuivity и user-friendliness, для reduce complexity typically associated with enterprise storage. HPE Alletra управляется через консоль HPE Data Services Cloud, для обеспечить единое облачное интерфейс управления.

Все платформы поддерживают интеграцию с VMware vSphere, но HPE Alletra предлагает наиболее современный подход, согласно с гибридными и облачными средами. HPE 3PAR использует SSMC, HPE Nimble использует NimbleOS и InfoSight, HPE Primera использует Primera Management Console и InfoSight, а HPE Alletra использует HPE Data Services Cloud Console для унифицированного управления на основе облака.

HPE 3PAR является наиболее сложным в настройке из-за своего обширного набора функций и производственных возможностей. HPE Primera предлагает сбалансированный набор функций с упрощенной настройкой. HPE Nimble сфокусирован на удобства и простоте, что делает его легче настроить и управлять. HPE Alletra обеспечивает наиболее пользовательский и интуитивно понятный опыт настройки и проектирован для облачного операционного модельного окружения.

VM Backup Using Storage Snapshots with NAKIVO

NAKIVO Backup & Replication is a professional data protection solution that supports VMware vSphere VM backup from HPE storage snapshots to optimize performance and reliability for virtual environments with high input/output (I/O) workloads. The solution supports HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Primera and HPE Alletra to back up VM data directly from storage snapshots. Incremental, image-based agentless backups are supported.

Steps to Back up from HPE Storage Snapshots Using NAKIVO

Давайте рассмотрим, как делать резервное копирование виртуальных машин VMware с снимков хранилища HPE с помощью NAKIVO Backup & Replication. Сначала нужно добавить VMware ESXi хост или vCenter Server с виртуальными машинами, которые вы хотите сохранить в инвентарь NAKIVO. Также вам нужно добавить ваше устройство хранения HPE в инвентарь NAKIVO.

Добавление устройств HPE в инвентарь

Выполните следующие шаги, чтобы добавить нужное устройство хранения HPE в инвентарь NAKIVO Backup & Replication:

  1. В веб-интерфейсе NAKIVO Backup & Replication перейдите в Настройки > Инвентарь и нажмите кнопку + (плюс), чтобы добавить новую запись.

    Открывается мастер Добавление элемента инвентаря.

  2. На первом шаге мастера выберите Устройства хранения. Нажмите Далее, чтобы продолжить.

  3. Выберите Hewlett Packard Enterprise (HPE) в качестве типа.

    Обратите внимание, что NAKIVO также поддерживает резервное копирование с snapshot-ов Storage NetApp для VMware.

  4. Установите необходимые параметры на шаге Параметры:
    • Display name: Введите имя, которое будет отображено в инвентаре NAKIVO
    • Type: Выберите тип вашего системы хранения HPE, например, мы выбрали HPE Nimble.
    • Hostname or IP: Введите IP-адрес вашего устройства хранения HPE.
    • Username: Введите имя пользователя с административными разрешениями на выбранном устройстве хранения HPE.
    • Password: Введите пароль для определенного пользователя.
    • Порт API REST: Выберите правильный порт, например, 5392 ( по умолчанию для HPE Nimble)

    Нажмите Завершить, чтобы применить настройки и добавить ваше устройство хранения HPE в инвентарь NAKIVO, чтобы разрешить резервное копирование VM с snapshot-ов HPE.

Поддерживаемые типы устройств HPE-хранения, приведенные в выпадающем списке, это HPE 3PAR, HPE Nimble, HPE Alletra 5000/6000, HPE Alletra 9000 и HPE Primera.

once an HPE storage device has been added, go to Settings > Inventory to ensure that all required items are added to the inventory. In this example, HPE Nimble storage was added successfully and the NAKIVO solution automatically displays the number of volumes and snapshots on the storage device.

The VMware VMs we want to back up are located on the Nimble storage device – 259 VMs are on the host called VMware Nimble in the screenshot below – otherwise, using the HPE storage snapshots option will be unavailable.

VM Backup from HPE Devices

Теперь, once all required items have been added to the inventory, you can create a new VMware backup job using HPE snapshot benefits.

  1. Перейти в Защита данных, нажать + и выбрать 备份 для VMware, чтобы создать новую задачу备份 для VMware. Follow the магистральный помощник до Шага 4 с опциями задачи (выбрать ВМ, настроить график, хранение, и т.д.).

  2. На шаге Опции задачи найти опцию 备份 с snapshot-а storage на конце страницы.Click список выпадающий и выбрать нужные опции, такие как Включено (продолжать в случае ошибки).Click Готово или Готово & Run, чтобы сохранить настройки задачи и запустить ее.

  3. Подождите до завершения задачи备份.

Результат

HPE snapshot-а storage может быть использовано для создания эффективных резервных копий ВМ VMware с минимальным влиянием на вашу среду.NAKIVO Backup & Replication может интегрироваться с решениями HPE для хранения, такими как 3PAR, Primera, Nimble и Alletra, для упрощения процесса резервного копирования и обеспечения надежной защиты данных с оптимальными показателями производительности.

Source:
https://www.nakivo.com/blog/backup-from-storage-snapshots/