Fachartikel

Windows Server 2019: Erstellen und Verwalten von Snapshots (2)

Snapshots, oder auch Prüfpunkte, sichern VMs vor Konfigurationsänderungen oder dienen als Backup. Im Idealfall lassen sich VMs damit bei Problemen in wenigen Sekunden in den ursprünglichen Zustand zurücksetzen. Produktionsprüfpunkte berücksichtigen bei dieser Art der Sicherung sogar die aktuellen Workloads. Wir zeigen, wie Sie optimal mit Prüfpunkten arbeiten und dabei serverseitige Leistungseinbrüche verhindern. In der zweiten Workshop-Folge gehen wir darauf ein, wie Sie Leistungseinbrüche durch zu viele Snapshots vermeiden und Prüfpunkte in Hyper-V erstellen und verwalten.
Beim Erstellen und Verwalten von Snapshots sind unter Windows Server 2019 einige Dinge zu beachten.
Leistungseinbrüche vermeiden
So praktisch Snapshots auch sind, erzeugen sie doch ein Dilemma: Erstellen Sie einen Prüfpunkt, sperrt Hyper-V die VHD(X)-Datei des virtuellen Servers vor zukünftigen Änderungen und speichert alle zukünftigen Daten in eine neue differenzierende Festplatte (AVHD). Erzeugen Sie auf Basis dieses Prüfpunkts einen weiteren Prüfpunkt, verwendet auch dieser eine neue AVHD(X)-Datei, die wiederum auf die vorangegangene AVHD-Datei verweist. Je mehr Prüfpunkte Sie also schaffen, desto mehr AVHD-Dateien werden angelegt, was die Leistung des Servers beeinträchtigt.

Nach dem Setzen eines Prüfpunkts finden Sie im entsprechenden Ordner mehrere Dateien. Standardmäßig besteht ein virtueller Server aus einer VHD(X)-Datei (seiner virtuellen Festplatte), einer XML-Datei (alte Version bis Windows Server 2012 R2), die die Einstellungen des Servers enthält, sowie den Statusdateien mit den Endungen BIN und VSV. Verwenden Sie Versionen für VMs in Windows Server 2019, bestehen die Konfigurationsdateien für virtuelle Server aus Binärdateien mit den Endungen VMCX und VMRS.

Erstellen Sie einen Prüfpunkt, legt der Server zunächst eine neue virtuelle Platte (AVHD) an. Diese Datei verwendet als Basis die VHD-Datei. Der Prüfpunkt schreibt zukünftige Änderungen des Servers in die AVHD-Datei. Ab jetzt verweist die Konfigurationsdatei des virtuellen Servers auf die AVHD-Datei, die die Änderungen seit dem Prüfpunkt enthält. Diese verwendet wiederum die VHD-Datei als Grundlage.


Bild 3: Zu viele Prüfpunkte verkomplizieren die Verwaltung der Systemdateien und der virtuellen Festplatten von VMs.

Ist nun eine Leseanforderung in der VM notwendig, muss Hyper-V prüfen, ob die differenzierende Festplatte die erforderlichen Daten speichert. Wenn die zu lesenden Daten nicht auf der differenzierenden Festplatte gespeichert sind, muss der Host die Daten aus der übergeordneten virtuellen Festplatte lesen. Diese Vorgänge bremsen die Leseleistung deutlich aus. Tritt wiederum eine Schreibanforderung auf, schreibt Hyper-V die Änderung in die AVHD-Datei, denn die VHD-Datei ist durch den Prüfpunkt vor Änderungen geschützt. Jedes Mal, wenn Datenänderungen auf dem Server auftreten, führt die AVHD-Datei die Speicherung durch. Erstellen Sie mehrere Prüfpunkte, bauen die AVHD-Dateien aufeinander auf und verwenden als Basis die originale VHD-Datei. Das Schreiben und Lesen der Daten wird noch weiter verzögert.
Jeder Prüfpunkt in Hyper-V nutzt eine eigene AVHD-Datei. Diese Datei speichert die Änderungen von dem Zeitpunkt an, an dem der Prüfpunkt mit seiner AVHD-Datei erstellt wurde. Das wird solange fortgeführt, bis Sie den Prüfpunkt löschen oder einen neuen Prüfpunkt erstellen. Dadurch markiert Hyper-V die vorhergehende AVHD-Datei als lesend und die neue AVHD-Datei als schreibende Datei. Wenn also Prüfpunkt 2 erstellt ist, nutzt Hyper-V den Prüfpunkt 1 nur lesend. Sobald Prüfpunkt 3 erstellt ist, konfiguriert Hyper-V Prüfpunkt 2 als lesend. Prüfpunkt 1 bleibt lesend, genau wie die originale VHD.

Die Verwendung von virtuellen Festplatten kann schnell unübersichtlich werden, je mehr Prüfpunkte Sie einsetzen. Dieser Vorgang verschlechtert natürlich deutlich die Leistung von virtuellen Servern und verkompliziert auch deren Verwaltung und Konfiguration. Obwohl die VM generell nicht mehr Daten nutzt, ist teilweise bis zu 50 Prozent mehr Platz nötig, um zum Beispiel drei Prüfpunkte zu verwenden. Eine Prüfpunkt-Datei kann in einem solchen Szenario durchaus größer werden als die zugrunde liegende originale VHD/VHDX-Datei.

Setzen Sie den Server zum Stand eines Prüfpunkts zurück, verwendet Hyper-V nicht mehr die AVHD-Datei, sondern wieder die originale VHD-Datei. Sie sehen den Verweis zu der AVHD-Datei auch in der XML-Konfigurationsdatei des Servers, wenn Sie die alte Version 5 verwenden. In der neuen Version ist das Verzeichnis nicht mehr aus den Konfigurationsdateien auszulesen. Ein Prüfpunkt eines virtuellen Servers besteht aus der BIN- und der VSV-Datei mit der Konfiguration des Servers zum Zeitpunkt des Prüfpunkts. In Windows Server 2019 mit Version 7.x kommen die VMCX- und VMRS-Binärdateien zum Einsatz.

Schaffen Sie einen weiteren Prüfpunkt, der auf dem Stand des ersten Prüfpunkts aufbaut, verwendet dieser ebenfalls eine neue differenzierende Festplatte (AVHD). Diese erhält als Quelle aber nicht die produktive virtuelle Festplatte des Servers (VHD(X)), sondern die AVHD-Datei des vorherigen Prüfpunkts. Dies liegt daran, dass der neue Prüfpunkt auf dem alten Prüfpunkt beruht. Daher muss hier ein stufenweiser Aufbau erfolgen.

Da heißt, je mehr Prüfpunkte eines Servers Sie erstellen, desto mehr differenzierende Festplatten (AVHD) setzen Sie ein, die aufeinander aufbauen. Durch diese Konstruktion kann die Leistung eines Servers stark einbrechen. Bewahren Sie Prüfpunkte also nur so lange auf, wie es unbedingt notwendig ist. Löschen Sie einen Prüfpunkt, entfernt Hyper-V auch die Konfigurationsdateien. Die differenzierenden Festplatten (AVHD) schreibt Hyper-V in die produktive virtuelle Festplatte (VHD), nachdem Sie den Prüfpunkt gelöscht haben. Seit Windows Server 2012 R2 findet dieser Vorgang online statt, der Server muss dazu nicht neu gestartet werden (Onlinemerge).

Seite 2: Erstellen und Verwalten von Prüfpunkten


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13.09.2021/jp/ln/Thomas Joos

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