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调研:虚拟机的备份与恢复仍是用户痛点

  【IT168 调查报告】很长时间以来,虚拟化对于数据中心(内部和云端)是最好的方式。虚拟化的前景非常远大,现在,这些前景所带来的许多承诺已经触手可得。但是,只有当为虚拟化的独特要求而进行优化的备份方案出现在市场上时,更为广泛的虚拟化部署才会出现。

  服务器虚拟化已经跨过了那个众所周知的门槛。不久之前,在部署新的服务器时,我们还必须去论证为什么要使用虚拟方式而不是物理方式。现在,相反的情况已成为一个事实。对于许多机构的 IT 经理,“虚拟优先”的策略已成为一项法令,部署新的服务器时必须使用虚拟方式,除非特别要求使用物理服务器。

  在IT168此前的《2013-2014年中国IT技术应用趋势调研报告——全闪存阵列篇》中,我们也针对虚拟机的备份与恢复以及在存储上部署服务器虚拟化进行了调查。

2.企业在IT方面面临的主要问题

  调查结果表明,对于大多数企业来说,他们目前在IT方面主要面临的问题是虚拟计算机的备份和恢复(61.58%)。虽然虚拟化有着这样那样的优点,但它同时也带来了许多新的存储和数据管理问题。其中一个主要的问题是备份。物理服务器领域的备份技术也可用于虚拟机环境,但效果并不是很好。对于虚拟化,服务器的使用方式更近于容量,但是这种服务器不再具有大量的闲置资源可供备份使用,这也导致备份工作及其备份的应用程序更加消耗服务器和存储硬件资源。

4.企业在虚拟化环境下的存储挑战

  虚拟机的广泛使用,需要高效的部署技术来提升虚拟机的部署效率,包括时间效率和空间效率。相比传统的物理服务器,虚拟化环境下的业务部署密度更高,需要存储具备更高的多业务承载能力;同时,高密度的虚拟机部署,共享存储呈现更多的随机IO特征,对传统的存储缓存提出新的挑战。

  本次调研也反映出了同样的问题,高达65.26%的调查者表示其企业面临高虚拟机密度下的存储IO性能问题。目前的存储难以支撑虚拟机密度提升过程中对存储IO性能的要求,从某种维度来说,传统存储是造成虚拟化成熟度低的最主要原因。

  原因何在?虚拟机备份代表着四个新的技术因素:

  1. 由于服务器的使用在增加,所用的相应资源在减少。备份应用是资源消耗大户,它们会消耗大量服务器的输入/输出、CPU 和内存资源。通常,我们希望这些备份应用能够在备份范围内相对较快地完成工作。在物理服务器阶段,这些应用可能占用了 10% 的服务器资源,这不会成为一个问题。备份可以利用那些闲置的资源,不会对正在进行备份的应用程序造成严重的影响。

  对于虚拟化,服务器的使用方式更近于容量。事实上,这是虚拟化的基本目标。虚拟化是很好的方式,但是这种服务器不再具有大量的闲置资源可供备份使用。现在,备份工作及其备份的应用程序更加消耗服务器和存储硬件资源。

  这还不是最糟糕的。在现在的服务器运行的应用程序不止一个而是多个,甚至是很多个,所以备份一个虚拟服务器所带来的负面影响不再限于某个虚拟机,而是对所有共享同一硬件的虚拟机都会造成影响。

  2. 现有的备份客户端运行在 guest 虚拟机内部,并且除非采取特定的预防措施,这些事先预定的备份将是重叠运行的。由于服务器资源已经很少的问题,服务器管理员必须格外谨慎。如果在服务器运行一个备份已经很糟糕,运行多个备份对于应用程序响应会是一场灾难。所以,相对于物理机器,虚拟机备份计划必须更为仔细地进行制定。

  额外的备份负载这一问题被所涉及的多个 guest 虚拟机放大,另外,虚拟机负载的动态本质也使复杂性进一步加剧,虚拟机的实时迁移(有时并非由服务器管理员启动)也会把手工备份计划搞得一团糟。

  3. 针对这些问题的解决方案是在超级管理员等级上运行协作备份,最好是主机外(off-host)的方式。资源争夺发生在虚拟化层,运行在这一层的协作备份可最小化应用占用资源的问题。在超级管理员等级上的备份操作,如果进行准确地部署,可以成为最有效地利用资源。

  最理想的情况是在独立而又潜在专用的硬件上运行备份,这样备份服务器的操作就不会对活动的应用程序造成影响。

  4. 现有的架构,比如微软的 VSS,是为运行“热备份”(hot backup)而设计。这样的架构不具备足够的伸缩性,能够从 guest 虚拟机内部影射虚拟盘,正如在超级管理员曾所见的那样。在采用服务器虚拟化技术多年以前,微软的卷影射服务(Volume Shadow Service)已经出现,并被广泛使用。但是 VSS 是在卷上运行而不是在虚拟机上。在过去,硬盘卷和应用程序之间是静态的 1:1 关系,这种情况下不会出现问题。但是,在虚拟服务器上,最好的方式是在单一卷上为多个虚拟机设置虚拟硬盘(在 VMware 上,是 VMDK;在 Hyper-V,是 VHD)。

  激活的VSS 为整个卷创建一个影像副本,即使需要的只是备份单一虚拟机。在超级管理员等级运行当前的 VSS 架构并非最理想的情况,但是最接近。这一“解决方案”在 guest 虚拟机等级上运行备份,但这会导致上述的问题 1 和问题 2。

  一直以来,虚拟化对于数据中心(内部和云端)是最好的方式。虚拟化的前景非常远大。现在,这些前景所带来的许多承诺已经触手可得。但是,只有当为虚拟化的独特要求而进行优化的备份方案出现在市场上时,更为广泛的虚拟化部署才会出现。

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