Sao lưu máy ảo lên bộ nhớ đám mây

Những năm gần đây chứng kiến sự tăng trưởng bùng nổ của thị trường ảo hóa máy chủ. Thực tế, ảo hóa máy chủ mang lại rất nhiều lợi ích, chủ yếu bao gồm:

-          Hợp nhất máy chủ;

-          Phân lập các ứng dụng;

-          Cung cấp máy chủ nhanh hơn và khả năng di chuyển máy ảo khách dễ dàng hơn;

-          Giảm diện tích và mức tiêu thụ điện năng của trung tâm dữ liệu;

-          Tiết kiệm chi phí cho máy chủ thử nghiệm

Tuy nhiên, ảo hóa cũng tạo ra một vài thách thức mới. Một trong những thách thức đó là làm thế nào để sao lưu máy ảo. Việc sao lưu một máy ảo có thể sử dụng rất nhiều tài nguyên lưu trữ và mạng. Khi một máy chủ lưu trữ nhiều máy ảo, việc sao lưu tất cả các máy ảo có thể trở nên khó khăn hơn. Nếu tất cả các máy ảo được sao lưu cùng một lúc, hiệu suất của máy chủ có thể bị giảm đáng kể.

Dịch vụ sao lưu đám mây của DriveHQ, được cung cấp như một phần của giải pháp CNTT đám mây, đã sao lưu dữ liệu thành công cho hàng chục nghìn doanh nghiệp. Phần mềm sao lưu hiệu quả và đáng tin cậy của chúng tôi cũng đã sao lưu nhiều máy ảo cho các khách hàng doanh nghiệp lớn. Bài viết này sẽ đi sâu hơn vào chi tiết về các phương pháp, chiến lược, ưu điểm và nhược điểm của việc sao lưu máy ảo, và lý do tại sao giải pháp sao lưu đám mây của DriveHQ vượt trội hơn so với các giải pháp sao lưu khác.

1.          Quyết định những gì cần sao lưu

Cũng như bất kỳ phương pháp sao lưu nào khác, bạn cần quyết định dữ liệu nào cần được sao lưu. Theo truyền thống, có hai loại sao lưu chính: sao lưu hình ảnh và sao lưu dữ liệu.

1.1.    Sao lưu hình ảnh

Nó sao lưu toàn bộ ảnh hệ thống (hoặc ảnh đĩa). Với phương pháp này, ưu điểm chính là nếu hệ điều hành bị lỗi và không thể khởi động, phần mềm sao lưu có thể khôi phục toàn bộ hệ thống bao gồm cả dữ liệu người dùng. Nhược điểm là sao lưu ảnh thường mất nhiều thời gian hơn, yêu cầu nhiều dung lượng lưu trữ hơn để giữ các bản sao lưu và khó khôi phục các tệp riêng lẻ. Hơn nữa, sao lưu ảnh thường chỉ có thể được khôi phục trên cùng một máy tính với cấu hình phần cứng giống nhau.

1.2.  Sao lưu dữ liệu (hoặc sao lưu tập tin)

Thông thường, nó không sao lưu hệ điều hành và các tập tin chương trình. Thay vào đó, nó sao lưu các tập tin dữ liệu người dùng. Với phương pháp này, nếu hệ điều hành gặp sự cố, người dùng có thể sử dụng đĩa phục hồi hệ thống để khôi phục hệ điều hành, sau đó cài đặt lại các chương trình khác, rồi sử dụng phần mềm sao lưu để khôi phục tất cả dữ liệu người dùng. Ưu điểm của việc sao lưu dữ liệu là thường mất ít thời gian hơn, yêu cầu ít dung lượng lưu trữ hơn và dễ dàng khôi phục các tập tin và thư mục riêng lẻ hơn. 
 

2.          Các phương pháp sao lưu máy ảo

(1)   Sao lưu máy chủ lưu trữ bằng Image Backup

Đây có lẽ là phương pháp đơn giản nhất. Nếu bạn sao lưu toàn bộ máy chủ vật lý, thì tất cả các máy ảo khách cũng được sao lưu. Vì các tệp đĩa ảo liên tục được hệ điều hành khách sửa đổi, phần mềm sao lưu cần phải chụp ảnh nhanh các tệp đĩa ảo. Với công nghệ Volume Shadow Copy, điều này không phải là vấn đề.

Nhược điểm thực tế cũng tương tự như những gì đã đề cập trong Phần 1.1.  Vì một máy chủ lưu trữ có thể chứa nhiều máy ảo, nên một số nhược điểm càng trở nên khó khắc phục hơn.

(2)   Sao lưu các tệp cấu hình máy ảo và ổ cứng ảo (VHD).

So với phương pháp (1), phương pháp này không cần sao lưu máy chủ lưu trữ. Nếu chỉ có một VM được lưu trữ trên máy chủ lưu trữ, tốc độ sao lưu có thể nhanh hơn tới 100%. Nếu máy chủ lưu trữ nhiều VM, tốc độ tăng lên sẽ ít đáng kể hơn.

Nếu máy chủ lưu trữ chỉ được sử dụng để chứa các máy ảo khách, thì việc sao lưu chính máy chủ lưu trữ không quan trọng. Thay vì sao lưu máy chủ lưu trữ bằng Image Backup, máy chủ lưu trữ có thể dễ dàng được khôi phục bằng đĩa phục hồi mà không cần bất kỳ bản sao lưu nào.

Một lựa chọn khác là tạo bản sao lưu hình ảnh chỉ để sao lưu máy chủ chính mà không sao lưu các máy ảo khách. Vì các tệp trên máy chủ chính không thực sự ảnh hưởng đến dữ liệu thực, nên chỉ cần sao lưu một lần hoặc với tần suất thấp hơn nhiều (ví dụ: một lần mỗi năm hoặc một lần mỗi tháng).

(3)   Sao lưu máy ảo bằng Image Backup;

Về một khía cạnh, máy ảo cũng giống như máy vật lý. Vì vậy, nó cũng có thể được sao lưu bằng cách sử dụng Sao lưu hình ảnh thông thường. Vì các tệp hình ảnh đĩa của máy ảo thực chất là các tệp VHD, nên có rất ít sự khác biệt giữa Phương pháp (3) và phương pháp (2). Tất nhiên, nếu phần mềm ảo hóa không hỗ trợ VSS, thì cần phải sử dụng Phương pháp (3). May mắn thay, tất cả các giải pháp ảo hóa phổ biến đều hỗ trợ VSS.

Phương pháp (2) hoạt động tốt hơn về mặt quản lý: thay vì tạo tác vụ sao lưu trong mỗi máy ảo khách, việc sao lưu có thể được thực hiện tập trung từ máy chủ lưu trữ.

Phương pháp (3) hoạt động tốt hơn về mặt tính di động. Một máy ảo có thể được di chuyển từ máy chủ lưu trữ này sang máy chủ lưu trữ khác. Không cần phải thay đổi gì nếu sử dụng Phương pháp (3) và đích sao lưu là ổ đĩa được ánh xạ mạng.

(4)   Sao lưu các tập tin dữ liệu trong máy ảo;

Hai trong số những ưu điểm chính của ảo hóa là “khởi tạo nhanh” và “tính di động”. Với hai ưu điểm này, việc sao lưu hình ảnh thường không cần thiết:

Trước hết, máy chủ lưu trữ được hạ xuống cấu hình tiêu chuẩn tối thiểu chỉ với hệ điều hành và phần mềm ảo hóa. Thay vì khôi phục máy chủ lưu trữ, nó có thể dễ dàng được khôi phục bằng đĩa phục hồi mà không cần sao lưu. Không có dữ liệu người dùng hoặc dữ liệu kinh doanh nào sẽ bị mất.

Thứ hai, hệ điều hành khách cũng có thể dễ dàng khôi phục mà không cần sao lưu. Trên thực tế, một hệ điều hành khách được cài đặt sẵn với phần mềm dành riêng cho công ty có thể đang chạy (hoặc được sao lưu) như một máy ảo dự phòng. Trong trường hợp máy ảo chính gặp sự cố, thay vì khôi phục toàn bộ máy ảo chính, bạn chỉ cần khởi động máy ảo dự phòng và khôi phục dữ liệu người dùng vào máy ảo dự phòng. Điều này có thể giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động của hệ thống.

Với phân tích trên, nếu chuẩn bị kỹ lưỡng, việc sao lưu ảnh hệ thống thường không cần thiết để sao lưu máy chủ và máy ảo của bạn – bạn vẫn có thể cần sao lưu ảnh, nhưng thường chỉ là sao lưu một lần hoặc sao lưu định kỳ với tần suất rất thấp.

Như đã đề cập ở trên, sao lưu dữ liệu hiệu quả và linh hoạt hơn nhiều so với sao lưu hình ảnh.

3.          Những thách thức khi sao lưu máy ảo lên đám mây

Việc sao lưu máy ảo lên đám mây đặt ra một loạt thách thức khác. Sử dụng sao lưu hình ảnh (Image Backup) có thể tạo ra các tệp sao lưu rất lớn – một tệp duy nhất có thể lớn tới 200GB hoặc thậm chí lớn hơn. Ngay cả khi bạn chỉ sao lưu các tệp VHD, các tệp VHD cũng có thể rất lớn – chúng có thể lớn tới 100GB hoặc thậm chí lớn hơn. Khi một tệp duy nhất trở nên quá lớn, việc tải lên, tải xuống và thao tác sẽ trở nên khó khăn. Cuối cùng, việc sao lưu các tệp như vậy trực tuyến sẽ trở nên quá kém hiệu quả hoặc không đáng tin cậy.

Để giảm thiểu vấn đề trên, có thể sử dụng sao lưu gia tăng. Tuy nhiên, sao lưu gia tăng cần được thiết kế và kiểm tra cực kỳ cẩn thận để hoạt động tốt với sao lưu dựa trên đám mây. Ngay cả như vậy, kết quả có thể khác nhau đáng kể tùy thuộc vào tình huống thực tế.

Sao lưu tăng dần có thể giảm lượng dữ liệu cần sao lưu trong nhiều trường hợp; tuy nhiên, nó có những nhược điểm sau:

-          Nó làm tăng thêm các bước trong quy trình sao lưu và khôi phục, khiến quá trình này dễ xảy ra lỗi hơn;

-          Trong một số trường hợp, phương pháp này có thể cực kỳ kém hiệu quả. Nếu dữ liệu được thay đổi (ví dụ: sửa đổi, chống phân mảnh, sắp xếp lại, đặt lại thứ tự, lập chỉ mục lại hoặc nén) rất thường xuyên, thì sao lưu gia tăng thậm chí có thể làm tăng lượng dữ liệu cần truyền tải.

-          Trong một số trường hợp, khi một thao tác có thể dẫn đến hàng nghìn thay đổi nhỏ trong tệp VHD hoặc tệp sao lưu hình ảnh, việc tải lên và áp dụng hàng nghìn thay đổi có thể mất rất nhiều thời gian tùy thuộc vào loại thay đổi, đặc biệt nếu những thay đổi đó yêu cầu di chuyển một lượng lớn dữ liệu từ vị trí này sang vị trí khác, hoặc dẫn đến việc thay đổi kích thước tổng thể của tệp. Hơn nữa, bất kỳ lỗi nào trong việc áp dụng thay đổi tăng dần sẽ làm hỏng toàn bộ tệp.

-          Nó sử dụng nhiều tài nguyên CPU hơn để tính toán các thay đổi gia tăng đối với một tệp bằng cách sử dụng một số thuật toán kiểm tra tổng cuộn.

-          Trong một số trường hợp, các bản sao lưu tăng dần không được hợp nhất với bản sao lưu đầy đủ trước đó. Trong trường hợp này, nó sẽ làm tăng tổng dung lượng lưu trữ và tăng cả thời gian cũng như các bước khôi phục.

4.          Giải pháp DriveHQ

DriveHQ đã sao lưu thành công máy ảo cho nhiều khách hàng doanh nghiệp lớn. Để quá trình sao lưu diễn ra hiệu quả và suôn sẻ, chúng tôi khuyến nghị áp dụng các phương pháp tốt nhất sau đây. Mặc dù không bắt buộc, nhưng những phương pháp này chắc chắn có thể tối ưu hóa hiệu suất, độ tin cậy và giảm đáng kể chi phí.

4.1 Chuẩn bị máy ảo của bạn

Chúng tôi khuyên bạn nên tách riêng phân vùng hệ điều hành, phân vùng ứng dụng và phân vùng dữ liệu, tạo ba VHD cho hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu. Tối thiểu, chúng tôi khuyên bạn nên tạo hai VHD, một cho hệ điều hành, một cho ứng dụng và dữ liệu; hoặc một cho hệ điều hành và ứng dụng, và một cho dữ liệu.

Di chuyển tệp hoán đổi bộ nhớ hoặc tệp trang sang phân vùng ứng dụng hoặc dữ liệu có thể giúp giảm thiểu dung lượng dữ liệu trên phân vùng hệ điều hành.

Với phương pháp trên, bạn có thể giảm thiểu kích thước tệp VHD cho phân vùng hệ điều hành. Đối với Windows XP hoặc Windows Server 2003, phân vùng hệ điều hành chỉ cần khoảng 16GB hoặc thậm chí ít hơn; đối với Windows 7 / Server 2008 R2, phân vùng hệ điều hành chỉ cần khoảng 32GB hoặc thậm chí ít hơn.

4.2. Sao lưu hệ điều hành của máy ảo

Nếu chuẩn bị kỹ lưỡng, tập tin VHD chứa hệ điều hành có thể có kích thước tương đối nhỏ (dưới 32GB). Tập tin này có thể dễ dàng sao lưu cục bộ hoặc sao lưu lên đám mây. Bạn chỉ cần sao lưu VHD này một lần vì hệ điều hành hiếm khi thay đổi hoặc những thay đổi đó sẽ không ảnh hưởng đến bản sao lưu hoặc khôi phục của bạn.

Việc sao lưu tập tin VHD của hệ điều hành có thể không cần thiết vì bạn có thể cài đặt lại hệ điều hành hoặc sử dụng đĩa phục hồi để khôi phục hệ điều hành.  Mặt khác, việc có sẵn file VHD hệ điều hành có thể giúp giảm thời gian khôi phục hệ điều hành.

Nếu bạn quyết định sao lưu hệ điều hành của máy ảo lên bộ nhớ đám mây DriveHQ, bạn chỉ cần chạy phần mềm máy khách DriveHQ Online Backup từ máy chủ lưu trữ, tạo tác vụ sao lưu bằng cách sử dụng Cơ sở dữ liệu  / Trình hướng dẫn sao lưu email, sau đó chọn thư mục nguồn sao lưu để sao lưu các tệp cấu hình máy ảo và tệp VHD hệ điều hành, nhưng loại trừ các tệp VHD khác. Bạn có thể loại trừ các tệp VHD khác từ mục Quản lý tác vụ có Chỉnh sửa cửa sổ Tác vụ sao lưu.

4.3 Sao lưu các ứng dụng phần mềm máy ảo

Nếu các ứng dụng phần mềm được cài đặt trong cùng một phân vùng VHD của hệ điều hành, thì chúng đã được sao lưu cùng với hệ điều hành.

Giả sử bạn có đĩa cài đặt phần mềm, thì việc sao lưu VHD của ứng dụng là không cần thiết. Một lần nữa, việc có sẵn VHD của ứng dụng có thể giúp giảm thời gian khôi phục ứng dụng phần mềm.

Nếu bạn quyết định sao lưu các ứng dụng phần mềm của máy ảo lên bộ nhớ đám mây DriveHQ, bạn chỉ cần chạy phần mềm máy khách DriveHQ Online Backup từ máy chủ lưu trữ, tạo tác vụ sao lưu bằng cách sử dụng Cơ sở dữ liệu  / Trình hướng dẫn sao lưu email, sau đó chọn thư mục nguồn sao lưu để sao lưu tệp VHD ứng dụng.

4.4 Sao lưu các tệp dữ liệu của máy ảo

Trong trường hợp này, máy ảo hoàn toàn giống với máy vật lý. Bạn chỉ cần..:

(1)   Cài đặt DriveHQ Online Backup trên máy ảo;

(2)   Tạo tác vụ sao lưu để sao lưu dữ liệu cần sao lưu. Bạn có thể tạo nhiều tác vụ sao lưu để sao lưu các thư mục khác nhau và thiết lập lịch sao lưu khác nhau

5.          Ưu điểm của giải pháp sao lưu dữ liệu DriveHQ

So với các giải pháp sao lưu đám mây khác, giải pháp Sao lưu Máy ảo của DriveHQ có những ưu điểm sau:

-          Giảm thiểu lượng dữ liệu cần sao lưu.

cái   Phần mềm sao lưu trực tuyến DriveHQ có thể giảm đáng kể thời gian sao lưu, giảm mức sử dụng băng thông và cải thiện hiệu suất cũng như độ tin cậy của quá trình sao lưu.

-          Khôi phục nhanh hơn.

cái   Thay vì khôi phục một số tệp sao lưu lớn hoặc tệp VHD, Việc tải xuống chúng có thể mất nhiều ngày, Khách hàng doanh nghiệp có thể dễ dàng khôi phục hệ điều hành và các ứng dụng phần mềm bằng cách sử dụng đĩa CD phục hồi hoặc đĩa CD phần mềm, hoặc khôi phục hệ điều hành đã được cài đặt sẵn với các ứng dụng phần mềm đã được cài đặt, hoặc khôi phục một VHD hệ điều hành có dung lượng nhỏ hơn nhiều. Thời gian có thể được rút ngắn xuống còn chưa đến vài giờ.

-          Chi phí thấp hơn

cái   DriveHQ Online Backup yêu cầu dung lượng lưu trữ ít hơn nhiều, chi phí cũng thấp hơn đáng kể.

-          Có khả năng khôi phục các tập tin và thư mục riêng lẻ

cái   Trong trường hợp vô tình xóa tệp hoặc thư mục, người dùng không cần phải khôi phục tệp sao lưu lớn hoặc tệp VHD. Họ chỉ cần kéo và thả tệp hoặc thư mục từ bộ nhớ đám mây DriveHQ vào máy ảo.

-          Giảm thiểu nguy cơ dữ liệu bị hỏng và tác động của việc dữ liệu bị hỏng

cái   Việc sao lưu một tập tin sao lưu lớn hoặc tập tin VHD dễ xảy ra lỗi hơn nhiều so với việc sao lưu các tập tin nhỏ hơn. Việc sao lưu tăng dần làm tăng nguy cơ này lên gấp 10 lần 1000. Chỉ cần một lỗi/sự cố truyền dữ liệu hoặc lỗi/sự cố ổ đĩa, toàn bộ tập tin sẽ bị hỏng. Nếu không phát hiện kịp thời, khách hàng có thể mất toàn bộ dữ liệu khi cần đến chúng.

cái   Sử dụng giải pháp của DriveHQ, nguy cơ dữ liệu bị hỏng là cực kỳ thấp; và trong những trường hợp cực kỳ hiếm hoi, khách hàng có thể chỉ mất một tập tin.

-          Linh hoạt hơn

cái   Thông thường, bản sao lưu hình ảnh chỉ có thể được khôi phục về cùng một máy vật lý.

cái   Bản sao lưu trực tuyến của DriveHQ có thể được khôi phục ở bất cứ đâu.

cái   Nếu bạn di chuyển máy ảo sang máy chủ khác, bạn không cần phải cấu hình lại tác vụ sao lưu.

Tài liệu tham khảo:

[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