Copia de seguridad de máquinas virtuales en almacenamiento en la nube

En los últimos años se ha observado un crecimiento explosivo en el mercado de la virtualización de servidores. De hecho, la virtualización de servidores tiene muchos beneficios, principalmente incluyendo:

-          Consolidación de servidores;

-          Aislamiento de aplicaciones;

-          Aprovisionamiento de servidores más rápido y portabilidad de máquinas virtuales invitadas;

-          Reducir el espacio físico y el consumo de energía del centro de datos;

-          Ahorre costes en servidores de prueba

Sin embargo, la virtualización también plantea nuevos desafíos. Uno de ellos es cómo realizar copias de seguridad de las máquinas virtuales. Realizar una copia de seguridad de una máquina virtual puede consumir muchos recursos de almacenamiento y de red. Cuando un servidor aloja varias máquinas virtuales, la tarea de realizar copias de seguridad de todas ellas puede resultar más compleja. Si se realizan copias de seguridad de todas las máquinas virtuales simultáneamente, el rendimiento del servidor puede verse drásticamente afectado.

El servicio de copia de seguridad en la nube de DriveHQ, ofrecido como parte de la solución de TI en la nube, ha respaldado con éxito los datos de decenas de miles de empresas. Nuestro software de copia de seguridad, eficiente y confiable, también ha respaldado numerosas máquinas virtuales para grandes clientes corporativos. Este artículo profundiza en los detalles de los métodos, estrategias, ventajas y desventajas de la copia de seguridad de máquinas virtuales, y explica por qué la solución de copia de seguridad en la nube de DriveHQ es muy superior a otras soluciones similares.

1.          Decide qué quieres respaldar

Como con cualquier implementación de copia de seguridad, es necesario decidir qué datos se deben respaldar. Tradicionalmente, existen copias de seguridad de imágenes y copias de seguridad de datos.

1.1.    Copia de seguridad de la imagen

Realiza una copia de seguridad de la imagen completa del sistema (o imagen de disco). La principal ventaja de este método es que, si el sistema operativo falla y no arranca, el software de copia de seguridad puede restaurar todo el sistema, incluidos los datos del usuario. Las desventajas son que la copia de seguridad de la imagen suele tardar mucho más, requiere mucho más espacio de almacenamiento para guardar las copias y resulta difícil restaurar archivos individuales. Además, la copia de seguridad de la imagen normalmente solo se puede restaurar en el mismo ordenador con la misma configuración de hardware.

1.2.  Copia de seguridad de datos (o copia de seguridad de archivos)

Por lo general, no realiza copias de seguridad del sistema operativo ni de los archivos de programa. En su lugar, realiza copias de seguridad de los archivos de datos del usuario. Con este método, si el sistema operativo falla, el usuario puede utilizar un disco de recuperación del sistema para restaurarlo, reinstalar otros programas y, posteriormente, utilizar el software de copia de seguridad para restaurar todos los datos del usuario. Las ventajas de la copia de seguridad de datos son que suele ser mucho más rápida, requiere mucho menos espacio de almacenamiento y facilita la restauración de archivos y carpetas individuales. 
 

2.          Métodos para realizar copias de seguridad de máquinas virtuales

(1)   Realice una copia de seguridad del servidor host con Image Backup

Este es probablemente el método más sencillo. Si se realiza una copia de seguridad de todo el servidor anfitrión, también se realizarán copias de seguridad de todas las máquinas virtuales invitadas. Dado que el sistema operativo invitado modifica constantemente los archivos del disco virtual, el software de copia de seguridad necesita crear una instantánea de dichos archivos. Con la tecnología de instantáneas de volumen (Volume Shadow Copy), esto no supone ningún problema.

Las desventajas reales son muy similares a las mencionadas en la Sección 1.1.  Debido a que un único servidor host puede alojar muchas máquinas virtuales, algunas de las desventajas se vuelven aún más difíciles de sobrellevar.

(2)   Realice una copia de seguridad de los archivos de configuración de la máquina virtual y de los discos duros virtuales (VHD).

En comparación con el método (1), este método no requiere realizar una copia de seguridad del propio servidor host. Si el servidor host aloja una sola máquina virtual (VM), la velocidad de la copia de seguridad puede ser hasta un 100 % mayor. Si el servidor aloja varias máquinas virtuales, la mejora en la velocidad es menos significativa.

Si el servidor host se utiliza únicamente para alojar las máquinas virtuales invitadas, no es necesario realizar copias de seguridad del propio servidor. En lugar de utilizar Image Backup, el servidor host se puede restaurar fácilmente mediante el disco de recuperación sin necesidad de ninguna copia de seguridad.

Otra opción es crear una copia de seguridad de imagen que solo respalde el servidor anfitrión, sin las máquinas virtuales invitadas. Dado que los archivos del servidor anfitrión no afectan a los datos reales, solo es necesario realizar una copia de seguridad una vez o con una frecuencia mucho menor (por ejemplo, una vez al año o una vez al mes).

(3)   Realice una copia de seguridad de una máquina virtual utilizando Image Backup;

En cierto modo, una máquina virtual es como una máquina física. Por lo tanto, también se puede respaldar mediante una copia de seguridad de imagen convencional. Dado que los archivos de imagen de disco de la máquina virtual son archivos VHD, hay poca diferencia entre el método (3) y el método (2). Claro que, si el software de virtualización no es compatible con VSS, entonces se debe usar el método (3). Afortunadamente, todas las soluciones de virtualización más comunes son compatibles con VSS.

El método (2) funciona mejor desde el punto de vista de la gestión: en lugar de crear tareas de copia de seguridad en cada máquina virtual invitada, la copia de seguridad se puede realizar de forma centralizada desde el servidor anfitrión.

El método (3) funciona mejor desde el punto de vista de la portabilidad. Una máquina virtual puede trasladarse de un servidor host a otro. No es necesario realizar ningún cambio si se utiliza el método (3) y el destino de la copia de seguridad es una unidad de red asignada.

(4)   Realizar copias de seguridad de los archivos de datos en una máquina virtual;

Dos de las principales ventajas de la virtualización son el "aprovisionamiento rápido" y la "portabilidad". Con estas dos ventajas, generalmente no se necesita una copia de seguridad de la imagen:

En primer lugar, el servidor host se configura con una configuración básica estándar que incluye únicamente el sistema operativo y el software de virtualización. En lugar de restaurar el servidor host, se puede restaurar fácilmente utilizando el disco de recuperación sin necesidad de copia de seguridad. No se perderá ningún dato de usuario ni de la empresa.

En segundo lugar, el sistema operativo invitado también se puede restaurar fácilmente sin copia de seguridad. De hecho, un sistema operativo invitado preconfigurado con software específico de la empresa puede ejecutarse (o respaldarse) como máquina virtual en espera. En caso de que falle la máquina virtual principal, en lugar de restaurarla por completo, basta con arrancar la máquina virtual en espera y restaurar los datos de usuario en ella. Esto puede reducir drásticamente el tiempo de inactividad del sistema.

Con el análisis anterior y un poco de preparación, generalmente no es necesario realizar copias de seguridad de imágenes para respaldar sus servidores host y máquinas virtuales; es posible que aún necesite copias de seguridad de imágenes, pero normalmente se trata de una copia de seguridad única o de una copia de seguridad recurrente con una frecuencia muy baja.

Como se mencionó anteriormente, la copia de seguridad de datos es mucho más eficiente y flexible que la copia de seguridad de imágenes.

3.          Los desafíos de realizar copias de seguridad de máquinas virtuales en la nube

Realizar copias de seguridad de máquinas virtuales en la nube plantea otros desafíos. El uso de copias de seguridad de imágenes puede generar archivos de gran tamaño: un solo archivo puede alcanzar los 200 GB o incluso más. Incluso si solo se realizan copias de seguridad de archivos VHD, estos también pueden ser muy grandes, llegando a ocupar 100 GB o más. Cuando un solo archivo es tan grande, resulta difícil cargarlo, descargarlo y manipularlo. En última instancia, realizar copias de seguridad de dichos archivos en línea se vuelve demasiado ineficiente o poco fiable.

Para mitigar el problema mencionado, se puede utilizar la copia de seguridad incremental. Sin embargo, esta debe diseñarse y probarse con sumo cuidado para que funcione correctamente con la copia de seguridad en la nube. Aun así, los resultados pueden variar considerablemente según el escenario real.

La copia de seguridad incremental puede reducir la cantidad de datos que se deben respaldar en muchos casos; sin embargo, tiene las siguientes desventajas:

-          Esto añade más pasos al proceso de copia de seguridad y restauración, haciéndolo más propenso a errores;

-          En ciertos casos, puede resultar extremadamente ineficiente. Si los datos cambian con mucha frecuencia (por ejemplo, se modifican, desfragmentan, reorganizan, reordenan, reindexan o compactan), la copia de seguridad incremental puede incluso aumentar la cantidad de datos que se deben transferir.

-          En ciertos casos, cuando una operación puede generar miles de pequeños cambios en un archivo VHD o en un archivo de copia de seguridad de imagen, la carga y aplicación de dichos cambios puede llevar mucho tiempo, dependiendo del tipo de cambios, especialmente si estos requieren mover una gran cantidad de datos de una ubicación a otra o si modifican el tamaño total del archivo. Además, cualquier fallo al aplicar un cambio incremental provocará la corrupción del archivo completo.

-          Utiliza más recursos de la CPU para calcular los cambios incrementales en un archivo mediante algún algoritmo de suma de comprobación móvil.

-          En ciertos casos, las copias de seguridad incrementales no se combinan con la copia de seguridad completa anterior. En tal caso, aumentará el uso total de almacenamiento y el tiempo y los pasos necesarios para la restauración.

4.          La solución DriveHQ

DriveHQ ha realizado copias de seguridad de máquinas virtuales con éxito para numerosas grandes empresas. Para que el proceso de copia de seguridad sea eficiente y fluido, recomendamos seguir las siguientes buenas prácticas. Si bien no son imprescindibles, pueden optimizar el rendimiento, la fiabilidad y reducir drásticamente los costes.

4.1 Prepara tu máquina virtual

Recomendamos separar el volumen del sistema operativo, el volumen de aplicaciones y el volumen de datos, creando tres discos virtuales (VHD) para cada uno. Como mínimo, recomendamos crear dos VHD: uno para el sistema operativo y otro para las aplicaciones y los datos; o bien, uno para el sistema operativo y las aplicaciones, y otro para los datos.

Mover el archivo de intercambio de memoria o el archivo de paginación al volumen de aplicaciones o de datos puede ayudar a minimizar la cantidad de datos en el volumen del sistema operativo.

Con el método descrito, puede minimizar el tamaño del archivo VHD para el volumen del sistema operativo. Para Windows XP o Windows Server 2003, el volumen del sistema operativo solo necesita unos 16 GB o incluso menos; para Windows 7 / Server 2008 R2, el volumen del sistema operativo solo necesita unos 32 GB o incluso menos.

4.2. Realice una copia de seguridad del sistema operativo de la máquina virtual

Con la preparación adecuada, el archivo VHD que contiene el sistema operativo puede ser relativamente pequeño (menos de 32 GB). Se puede realizar una copia de seguridad del archivo fácilmente de forma local o en la nube. Solo es necesario realizar una copia de seguridad de este VHD una vez, ya que el sistema operativo rara vez cambia y dichos cambios no afectarán a la copia de seguridad ni a la restauración.

Puede que no sea necesario realizar una copia de seguridad del VHD del sistema operativo, ya que puede reinstalar el sistema operativo o utilizar un disco de recuperación para restaurarlo.  Por otro lado, tener a mano el archivo VHD del sistema operativo puede reducir el tiempo necesario para restaurarlo.

Si decide realizar una copia de seguridad del sistema operativo de su máquina virtual en el almacenamiento en la nube de DriveHQ, solo necesita ejecutar el software cliente de DriveHQ Online Backup desde el servidor host y crear una tarea de copia de seguridad utilizando la base de datos  / Asistente de copia de seguridad de correo electrónico, luego seleccione la carpeta de origen de la copia de seguridad para realizar una copia de seguridad de los archivos de configuración de la máquina virtual y el archivo VHD del sistema operativo, pero excluya otros archivos VHD. Puede excluir otros archivos VHD desde Administrar tareas tiene Editar la ventana de Tareas de copia de seguridad.

4.3 Realice una copia de seguridad de las aplicaciones de software de la máquina virtual

Si las aplicaciones de software están instaladas en el mismo disco duro virtual (VHD) del sistema operativo, entonces ya se ha realizado una copia de seguridad junto con el sistema operativo.

Si dispone del disco de instalación del software, no es necesario realizar una copia de seguridad del VHD de las aplicaciones. Sin embargo, tener el VHD de las aplicaciones listo puede reducir el tiempo necesario para restaurarlas.

Si decide realizar una copia de seguridad de las aplicaciones de software de su máquina virtual en el almacenamiento en la nube de DriveHQ, solo necesita ejecutar el software cliente de DriveHQ Online Backup desde el servidor host y crear una tarea de copia de seguridad utilizando la base de datos  / Utilice el Asistente de copia de seguridad de correo electrónico y, a continuación, seleccione la carpeta de origen de la copia de seguridad para realizar la copia de seguridad del archivo VHD de las aplicaciones.

4.4 Realizar una copia de seguridad de los archivos de datos de la máquina virtual

En este caso, una máquina virtual es exactamente igual que una máquina física. Solo necesitas..:

(1)   Instale DriveHQ Online Backup en la máquina virtual;

(2)   Crea una o varias tareas de copia de seguridad para respaldar los datos que necesiten ser respaldados. Puedes crear varias tareas de copia de seguridad para respaldar diferentes carpetas y establecer diferentes programaciones de copia de seguridad

5.          Ventajas de la solución de copia de seguridad de DriveHQ

En comparación con otras soluciones de copia de seguridad en la nube, la solución de copia de seguridad de máquinas virtuales de DriveHQ tiene las siguientes ventajas:

-          Minimizar la cantidad de datos que se deben respaldar.

el   DriveHQ Online Backup puede reducir drásticamente el tiempo de copia de seguridad, disminuir el uso de ancho de banda y mejorar el rendimiento y la fiabilidad de la misma.

-          Restauración más rápida.

el   En lugar de restaurar algunos archivos de copia de seguridad enormes o archivos VHD, lo que podría llevar muchos días solo para descargarlos, Los clientes empresariales pueden restaurar fácilmente el sistema operativo y las aplicaciones de software utilizando el CD de recuperación o los CD de software, o bien restaurando un sistema operativo preconfigurado con las aplicaciones de software ya instaladas, o bien restaurando un disco duro virtual (VHD) del sistema operativo mucho más pequeño. El tiempo puede reducirse a menos de unas pocas horas.

-          Menor costo

el   DriveHQ Online Backup requiere mucho menos espacio de almacenamiento y su coste también es considerablemente menor.

-          Poder restaurar archivos y carpetas individuales

el   En caso de eliminación accidental de archivos o carpetas, el usuario no necesita restaurar un archivo de copia de seguridad o VHD de gran tamaño. Simplemente puede arrastrar y soltar los archivos o carpetas desde el almacenamiento en la nube de DriveHQ a la máquina virtual.

-          Minimizar la posibilidad de corrupción de datos y el impacto de la corrupción de datos

el   Realizar copias de seguridad de archivos de gran tamaño o archivos VHD es mucho más propenso a errores que realizar copias de seguridad de archivos más pequeños. La copia de seguridad incremental aumenta dicho riesgo en un factor de 10 a 1000. Cualquier error o excepción en la transferencia de datos o en el disco puede provocar la corrupción del archivo completo. Si esta corrupción no se detecta a tiempo, los clientes podrían perder todos sus datos cuando más los necesiten.

el   Al utilizar la solución de DriveHQ, el riesgo de corrupción de datos es extremadamente bajo; y en los casos extremadamente raros, los clientes podrían perder solo un archivo.

-          Más flexible

el   Una copia de seguridad de imagen normal normalmente solo se puede restaurar en la misma máquina física.

el   La copia de seguridad en línea de DriveHQ se puede restaurar desde cualquier lugar.

el   Si traslada la máquina virtual a un servidor host diferente, no necesita reconfigurar la tarea de copia de seguridad.

Referencias:

[1]. http://www.vmware.com/pdf/vi3_301_201_vm_backup.pdf

[2]. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd405549(v=VS.85).aspx