Sicherung von virtuellen Maschinen

Definition von VM Backup

Die Sicherung virtueller Maschinen (VM-Backup)is the process of backing up thevirtuellen Maschinen (VMs),running in an enterprise environment. VMs usually run as guests on hypervisors that emulate a computer system, and allow multiple VMs to share a physical host hardware system. The most popular hypervisors are VMware vSphere and Microsoft Hyper-V, with other available hypervisors including cloud-based virtual machines.

Da Unternehmen zunehmend auf Virtualisierung setzen, sind VMs zu einem unverzichtbaren Bestandteil von Unternehmens-IT-Umgebungen geworden. Geschäftsanwendungen, Datenbanken und sogar containerisierte Workloads laufen auf VMs und erzeugen riesige Datenmengen, die mithilfe einer robusten Datensicherungslösung geschützt werden müssen. Die Anwendungen, mit denen Unternehmen alle Dateien, aus denen sich ganze virtuelle Maschinen zusammensetzen, sichern und wiederherstellen können, werden als VM Backup bezeichnet.

Was ist VM Backup?

Das VM Backup ist eine Datensicherungslösung für VMs, die ähnliche Funktionen wie herkömmliche Backup-Lösungen für physische Server erfüllt. Anwendungen für das VM Backup können ein vollständiges Backup aller Dateien in einer VM, ein inkrementelles Backup oder ein differentielles Backup durchführen. Die VM Backup-Software muss regelmäßig und in bestimmten Abständen ausgeführt werden, um VM-Dateien, Konfigurationen und sich ständig ändernde Daten zu schützen.  Moderne VM Backup-Software nutzt die vom Hypervisor bereitgestellten erweiterten Funktionen, die schnellere Backups mit geringeren Auswirkungen auf die virtuelle Maschine ermöglichen.

Konzepte des VM Backup

Im Folgenden werden wesentliche Konzepte erläutert, um die Abläufe beim VM Backup zu verstehen:

• Differenzielle Sicherung – Sicherung nur der Dateien, die sich seit der letzten vollständigen Sicherung geändert haben.
• Sicherung auf Dateiebene – Eine Sicherung, die auf der Ebene von Dateien und Ordnern definiert ist.
• Vollständige Sicherung – Eine Sicherung aller Dateien.
• Vollständiges VM Backup – Eine Sicherung aller Dateien, aus denen eine gesamte virtuelle Maschine besteht, einschließlich Festplattenabbildern, Konfigurationsdateien und weiteren Dateien.
• Eine Sicherung auf Image-Ebene – oder auf Volume-Ebene – ist die Sicherung des gesamten Speichervolumes
• Inkrementelle Sicherung – Sicherung nur der Dateien, die sich seit der letzten Sicherung geändert haben, unabhängig davon, ob es sich um eine vollständige oder eine inkrementelle Sicherung handelte.
• Quiescing – Ein Vorgang, bei dem die Daten der virtuellen Maschine in einen für Backups geeigneten Zustand versetzt werden, einschließlich des Schreibens von Puffern aus dem Speicher-Cache des Betriebssystems auf die Festplatte oder anderer anwendungsspezifischer Aufgaben.

Was ist der VM Backup-Prozess und wie funktioniert er?

Ähnlich wie bei der Sicherung physischer Server schützt VM Backup alle Elemente, die mit einer VM verbunden sind. VM Backups können auf verschiedene Weise durchgeführt werden, entweder über einen im Gastbetriebssystem installierten Sicherungsagenten oder durch Integration in den Hypervisor, was agentenlose Sicherungen ermöglicht. Unabhängig vom Zielort des Sicherungsprozesses für virtuelle Maschinen sollten Sie sorgfältige Schritte befolgen, um eine ordnungsgemäße Sicherung und den Schutz der Daten zu gewährleisten. Zu den Hauptphasen von VM Backup gehören:

• Erkennung. Man muss die virtuellen Maschinen in der eigenen Umgebung erkennen.
• Eintrag für den Client-Computer. Erstellen Sie für jede VM einen separaten Eintrag für den Client-Computer.
• VMs für die Sicherung markieren. Legen Sie fest, welche VMs gesichert werden sollen und welche Virtual Server Agents den vmbackup-Vorgang ausführen sollen.
• Zugehörige Festplatten. Identifizieren Sie die Festplatten, die den für die Sicherung markierten VMs zugeordnet sind.
• Backup-Streams. Weisen Sie den Proxys Backup-Streams in einer Round-Robin-Reihenfolge zu.
• Daten herunterladen. Verwenden Sie die Agenten der virtuellen Server, um die Sicherungsdaten herunterzuladen.
• Snapshot. Erstellen Sie mithilfe der Hypervisor-API einen Snapshot einer virtuellen Maschine
• Sicherung. Schließen Sie den Sicherungsvorgang ab, indem Sie eine Kopie der Daten an einem anderen Speicherort speichern.

Ausführen des Backup-Clients innerhalb einer virtuellen Maschine.

Da eine virtuelle Maschine einer physischen Maschine gleicht, kann sie auf dieselbe Weise wie eine physische Maschine gesichert werden, indem Sicherungssoftware verwendet wird, die innerhalb der virtuellen Maschine ausgeführt wird. Bei dieser Methode führt der Sicherungsagent eine Ruhephase der zu sichernden virtuellen Maschine durch. Dies wird typischerweise für die Sicherung auf Dateiebene der auf der Festplatte der virtuellen Maschine gespeicherten Daten verwendet.

Diese Methode hat Vor- und Nachteile. Zu den Vorteilen gehört, dass keine Verfahrensänderungen oder besonderen Kenntnisse erforderlich sind, da der Backup-Agent ähnlich wie bei einer Sicherung eines physischen Servers funktioniert. Diese Methode kann bei einigen geschäftskritischen Workloads wie Datenbanken zur Konsistenz der Anwendungsdaten beitragen. Ein Nachteil könnte eine höhere Auslastung der Host-Ressourcen während der Durchführung des Sicherungsvorgangs sein. Allerdings sind Computerressourcen heutzutage leistungsfähiger und die Backup-Software ist weniger ressourcenintensiv.

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Ausführen des Backup-Clients auf dem Host-Rechner der virtuellen Maschine.

Da eine virtuelle Maschine aus wenigen Dateien besteht, können diese Dateien durch die Integration mit dem Hypervisor gesichert werden. Dadurch lassen sich die Dateien, aus denen die virtuelle Maschine besteht, als Dateien sichern, allerdings mit einigen Unterschieden.  Da während des Betriebs der virtuellen Maschine in diese Dateien geschrieben wird, muss die VM ausgeschaltet werden oder es muss eine Snapshot-Methode verwendet werden, um die Dateien zu sichern. Diese Art der Sicherung mithilfe von Snapshots kann erfordern, dass die virtuelle Maschine in einen Ruhezustand versetzt wird. Verschiedene Betriebssysteme reagieren unterschiedlich, um absturzkonsistente, dateisystemkonsistente oder anwendungskonsistente Snapshots zu erstellen.

Wenn Ihre VM-Backups transaktionale Anwendungen wie Datenbank- und E-Mail-Server umfassen, wird das Anhalten dieser Anwendungen, um sicherzustellen, dass sie sich in einem für die Sicherung geeigneten Zustand befinden, beispielsweise als anwendungskonsistent bezeichnet.  Vor Beginn einer Sicherung wird die Anwendung angehalten, um sicherzustellen, dass alle ausstehenden Transaktionen und Schreibvorgänge auf die Festplatte geschrieben werden. Dieser Schritt gewährleistet, dass der Server über den Vorgang informiert ist und dass keine Daten verloren gehen, falls eine Recovery-Phase der VM erforderlich wird. Das Anhalten funktioniert nur bei Anwendungen, die das Anhalten und das Schreiben ausstehender Daten bei Bedarf unterstützen.

Warum ist ein VM Backup wichtig?

Die Menge der täglich erzeugten Daten ist überwältigend, und all diese Daten müssen gespeichert und vor Verlust geschützt werden. Schätzungen zufolge wird bis zum Jahr 2025463 Exabyte an Datenwill be created each day. Users expect to have the data they need accessible and available around the clock. Without virtual machine backup, it is fair to expect some data loss and application failure due to scheduled and unscheduled disruptions. Without vmbackup, many businesses would suffer and lose vital data due to extended disruptions and disaster recovery times. A vmbackup solution keeps the business engines running and brings them back to life faster after outages, ransomware attacks corruption, or any other event that damages their data.

Vorteile des VM Backup

Digitale Daten und Anwendungen sind die Triebkräfte des Unternehmenswachstums.Der Schutz geschäftskritischer Workloads sowie der dazugehörigen virtuellen Maschinenand data is vital for business survival. Data protection provide a safety net against data loss or corruption.Die Sicherung virtueller Maschinen erweitert den Schutz auf VMs, die das Rückgrat der modernen IT bilden, von herkömmlichen Backup-Lösungen jedoch oft übersehen werden. Die Sicherung von VMs gewährleistet die Sicherheit Ihrer Daten, Konfigurationen und Dateien und ermöglicht eine schnellere Recovery-Phase nach Störungen. Moderne VM Backup-Software bietet umfassenden Schutz für VMs und trägt zur Ausfallsicherheit des Unternehmens bei.