von Redaktion IT-A…
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Virtuelle Maschinen effizient sichern
Die Datensicherung in virtualisierten IT-Umgebungen bringt spezielle Anforderungen mit sich. Die größte besteht jedoch nicht im Backup der einzelnen virtuellen Maschinen, sondern in der konsistenten Sicherung der Anwendungen und Datenbanken. Dies ist mit einer Backup-Software alleine nicht zu bewältigen. Gefordert ist vielmehr das perfekte Zusammenspiel von Datensicherungssoftware, Storage-Subsystem und den Schnittstellen zur Virtualisierungsschicht. Unser Fachartikel zeigt, wie dies in der Praxis aussehen kann.
Die Performance von x86-Server-Systemen nimmt ständig zu. Eine Konsequenz dieser Entwicklung ist, dass sich immer mehr virtualisierte Server auf einem physischen Server-System betreiben lassen. Die Marktforschungs- und Beratungsgesellschaft Enterprise Strategy Group (ESG) hat ermittelt, dass im Jahr 2012 Unternehmen auf einem physischen Host im Schnitt 16 virtuelle Maschinen betrieben und planten, die Zahl der VMs auf 26 zu erhöhen. Ein Ende der Entwicklung hin zu mehr VM pro Host ist derzeit laut ESG nicht in Sicht.
Diese Entwicklung ist positiv, weil dadurch die Auslastung der Server-Systeme optimiert wird. Allerdings sind mit dem steigenden Virtualisierungsgrad auch Risiken verbunden. Eines der größten ist, dass der Ausfall eines einzelnen physischen Servers größere negative Auswirkungen hat. Virtualisierte Serverfarmen werden somit schnell zu geschäftskritischen Instanzen. Um den Schaden in Grenzen zu halten, der durch Fehlfunktionen oder den Ausfall einer solchen Farm entstehen kann, stellen Virtualisierungs-Layer Verfügbarkeitsfunktionen bereit. Viele Anwender ziehen sie mittlerweile einem echten Cluster vor und virtualisieren in zunehmendem Maße auch unternehmenskritische Anwendungen, darunter Datenbank-Server.
Kernpunkt: Applikationen sichern
Die eigentliche Herausforderung beim Backup von virtualisierten IT-Umgebungen besteht darin, eine konsistente Sicherung von Applikationen und Datenbanken durchzuführen, weniger von virtuellen Maschinen an sich. Der Grund ist, dass eine Image-basierte Sicherung in den meisten Fällen nicht ausreicht. Viele Anwender sichern VMs auch heute noch auf die übliche Weise: über das lokale Netzwerk mithilfe von Agenten einer Backup-Anwendung.
Laut ESG greifen 20 Prozent der Unternehmen auf Agenten in virtuellen Maschinen (Gastbetriebssystem) als bevorzugte Backup-Methode zurück. In 46 Prozent der befragten Firmen und Organisationen ist dieses Verfahren zumindest teilweise im Einsatz. Die dadurch erhöhte I/O-Belastung der Server lässt sich in den Griff bekommen, wenn Snapshot-basierte Sicherungsmethoden zum Zuge kommen. Doch genau dies ist die Schwierigkeit: Die Datensicherungs-Methode muss dann nicht nur die Applikationen und Datenbanken unterstützen. Sie sollte nicht nur über Kenntnisse der Snap-Mechanismen der Virtualisierungsschicht verfügen, sondern auch die Snapshot-Techniken des zugrunde liegenden Speicher-Subsystems beherrschen.
Das heißt: Der Administrator sollte bei der Suche nach einer Backup-Software für virtualisierte IT-Umgebungen nicht nur Faktoren wie das Konsistenz-Level (Crash, File oder Application) und die Granularität beim Restore-Vorgang berücksichtigen, also ob sich VM, Dateien, Anwendungen und Single Items beziehungsweise Records wiederherstellen lassen. Er muss zudem die Frage nach dem Snapshot-Support stellen. Dabei ist es nicht ausreichend, eine Backup-Software zu verwenden, welche die Snapshots der Server-Virtualisierung unterstützt. Es muss zudem sichergestellt sein, dass die Speichersystem-Snapshots in die Backup-Software integriert sind.
Verzahnung von Storage-System und Virtualisierungsebene
Einen besonders hohen Stellenwert hat jedoch die Auswahl des Speichersubsystems. Generell lässt sich sagen: Je besser die Integration des Storage-Systems in dem Virtualisierungs-Layer ausfällt, desto größer ist die Aussicht, dass sich Daten in virtualisierten Umgebungen intelligent und erfolgreich sichern lassen. Im Idealfall spielen Backup-Software, Funktionen des Storage-Subsystems und die entsprechenden Schnittstellen der Virtualisierungsschicht in perfekter Weise zusammen. Ein Beispiel für eine solche übergreifende Lösung für die Absicherung virtualisierter Server ist die Einbindung der Speicher-Systeme der Reihe FUJITSU ETERNUS DX in VMware-Umgebungen, und das in Kombination mit Backup-Software wie CommVault Simpana oder Symantec NetBackup.
Was die Software betrifft, lässt sich dieser Lösungsansatz durchaus differenziert betrachten. Denn beim Thema Datensicherung stellt sich, wie bereits angesprochen, die Frage nach der gewünschten Konsistenz und der erforderlichen Restore-Granularität. Um eine granulare Wiederherstellung von Daten zu ermöglichen, sind folgende Informationen erforderlich:
Snapshot-Software herstellerspezifisch
Zu beachten ist, dass sich die Snapshots von Storage-Systemen von Hersteller zu Hersteller unterscheiden. Das gilt auch für die Werkzeuge, mit denen sich solche Schnappschüsse verwalten lassen. Hinzu kommt, dass jeder Storage-Hersteller nur die eigenen Storage-Systeme unterstützt. So arbeitet beispielsweise die Snapshot-Software Advanced Copy Manager von FUJITSU nur mit den Storage-Systemen der Reihe FUJITSU ETERNUS DX zusammen.
Daran wird sich auch künftig wenig ändern. Das heißt, Anwender setzen weiterhin spezialisierte Backup- und Recovery-Software ein, die allerdings einen erweiterten Funktionsumfang benötigt. Die Steuerung von Snapshots und Remote-Kopien der verwendeten Speichersysteme durch die Backup-Software spielt dabei ebenso eine zentrale Rolle. Das Gleiche gilt für die Option, die Anwendungen in Verbindung mit Agenten in einen konsistenten Zustand zu versetzen und logisch in den Snapshot hineinzuschauen. Das ist notwendig, um einen Katalog über die gesicherten Daten anzulegen. Ebenso wie bereits heute bei der Sicherung von virtualisierten IT-Umgebungen gilt: Es kommt auf das möglichst perfekte Zusammenspiel von Backup-Software und den Funktionen des Speicher-Subsystems an. Wie gut dieses funktioniert, macht den Unterschied zwischen den entsprechenden Lösungen aus.
Christian Schulte, Principal Solution Design Architect bei Fujitsu Technology Solutions/ln
Diese Entwicklung ist positiv, weil dadurch die Auslastung der Server-Systeme optimiert wird. Allerdings sind mit dem steigenden Virtualisierungsgrad auch Risiken verbunden. Eines der größten ist, dass der Ausfall eines einzelnen physischen Servers größere negative Auswirkungen hat. Virtualisierte Serverfarmen werden somit schnell zu geschäftskritischen Instanzen. Um den Schaden in Grenzen zu halten, der durch Fehlfunktionen oder den Ausfall einer solchen Farm entstehen kann, stellen Virtualisierungs-Layer Verfügbarkeitsfunktionen bereit. Viele Anwender ziehen sie mittlerweile einem echten Cluster vor und virtualisieren in zunehmendem Maße auch unternehmenskritische Anwendungen, darunter Datenbank-Server.
Kernpunkt: Applikationen sichern
Die eigentliche Herausforderung beim Backup von virtualisierten IT-Umgebungen besteht darin, eine konsistente Sicherung von Applikationen und Datenbanken durchzuführen, weniger von virtuellen Maschinen an sich. Der Grund ist, dass eine Image-basierte Sicherung in den meisten Fällen nicht ausreicht. Viele Anwender sichern VMs auch heute noch auf die übliche Weise: über das lokale Netzwerk mithilfe von Agenten einer Backup-Anwendung.
Laut ESG greifen 20 Prozent der Unternehmen auf Agenten in virtuellen Maschinen (Gastbetriebssystem) als bevorzugte Backup-Methode zurück. In 46 Prozent der befragten Firmen und Organisationen ist dieses Verfahren zumindest teilweise im Einsatz. Die dadurch erhöhte I/O-Belastung der Server lässt sich in den Griff bekommen, wenn Snapshot-basierte Sicherungsmethoden zum Zuge kommen. Doch genau dies ist die Schwierigkeit: Die Datensicherungs-Methode muss dann nicht nur die Applikationen und Datenbanken unterstützen. Sie sollte nicht nur über Kenntnisse der Snap-Mechanismen der Virtualisierungsschicht verfügen, sondern auch die Snapshot-Techniken des zugrunde liegenden Speicher-Subsystems beherrschen.
Das heißt: Der Administrator sollte bei der Suche nach einer Backup-Software für virtualisierte IT-Umgebungen nicht nur Faktoren wie das Konsistenz-Level (Crash, File oder Application) und die Granularität beim Restore-Vorgang berücksichtigen, also ob sich VM, Dateien, Anwendungen und Single Items beziehungsweise Records wiederherstellen lassen. Er muss zudem die Frage nach dem Snapshot-Support stellen. Dabei ist es nicht ausreichend, eine Backup-Software zu verwenden, welche die Snapshots der Server-Virtualisierung unterstützt. Es muss zudem sichergestellt sein, dass die Speichersystem-Snapshots in die Backup-Software integriert sind.
Verzahnung von Storage-System und Virtualisierungsebene
Einen besonders hohen Stellenwert hat jedoch die Auswahl des Speichersubsystems. Generell lässt sich sagen: Je besser die Integration des Storage-Systems in dem Virtualisierungs-Layer ausfällt, desto größer ist die Aussicht, dass sich Daten in virtualisierten Umgebungen intelligent und erfolgreich sichern lassen. Im Idealfall spielen Backup-Software, Funktionen des Storage-Subsystems und die entsprechenden Schnittstellen der Virtualisierungsschicht in perfekter Weise zusammen. Ein Beispiel für eine solche übergreifende Lösung für die Absicherung virtualisierter Server ist die Einbindung der Speicher-Systeme der Reihe FUJITSU ETERNUS DX in VMware-Umgebungen, und das in Kombination mit Backup-Software wie CommVault Simpana oder Symantec NetBackup.
Was die Software betrifft, lässt sich dieser Lösungsansatz durchaus differenziert betrachten. Denn beim Thema Datensicherung stellt sich, wie bereits angesprochen, die Frage nach der gewünschten Konsistenz und der erforderlichen Restore-Granularität. Um eine granulare Wiederherstellung von Daten zu ermöglichen, sind folgende Informationen erforderlich:
- Welche Daten wurden zu welchem Zeitpunkt gesichert,
- welche Versionen des jeweiligen Datensatz vorhanden sind und
- wie lange die jeweiligen Versionen gespeichert bleiben sollen.
Snapshot-Software herstellerspezifisch
Zu beachten ist, dass sich die Snapshots von Storage-Systemen von Hersteller zu Hersteller unterscheiden. Das gilt auch für die Werkzeuge, mit denen sich solche Schnappschüsse verwalten lassen. Hinzu kommt, dass jeder Storage-Hersteller nur die eigenen Storage-Systeme unterstützt. So arbeitet beispielsweise die Snapshot-Software Advanced Copy Manager von FUJITSU nur mit den Storage-Systemen der Reihe FUJITSU ETERNUS DX zusammen.
Daran wird sich auch künftig wenig ändern. Das heißt, Anwender setzen weiterhin spezialisierte Backup- und Recovery-Software ein, die allerdings einen erweiterten Funktionsumfang benötigt. Die Steuerung von Snapshots und Remote-Kopien der verwendeten Speichersysteme durch die Backup-Software spielt dabei ebenso eine zentrale Rolle. Das Gleiche gilt für die Option, die Anwendungen in Verbindung mit Agenten in einen konsistenten Zustand zu versetzen und logisch in den Snapshot hineinzuschauen. Das ist notwendig, um einen Katalog über die gesicherten Daten anzulegen. Ebenso wie bereits heute bei der Sicherung von virtualisierten IT-Umgebungen gilt: Es kommt auf das möglichst perfekte Zusammenspiel von Backup-Software und den Funktionen des Speicher-Subsystems an. Wie gut dieses funktioniert, macht den Unterschied zwischen den entsprechenden Lösungen aus.
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Christian Schulte, Principal Solution Design Architect bei Fujitsu Technology Solutions/ln
