Backupmöglichkeiten für VMware ESX Server

veröffentlicht am 30. Dezember 2011

Ich habe eben meine Studienunterlagen nach verwertbaren Artikeln für meine Webseite durchsucht und dabei eine von mir erstellte Ausarbeitung zur Sicherung von VMware ESX Servern wiedergefunden. Der Artikel beleuchtet nicht konkrete Backuplösungen, sondern zeigt die Unterschiede zwischen klassischen Backups und neuen Backupstrategien, die beim Einsatz von VMware ESX Servern betrachtet werden sollten.

Einführung

Dass Backups (vor allem im geschäftlichen Umfeld) elementar wichtig sind, ist sicherlich unumstritten. Wer ESX Server in sein Unternehmen einführt, sollte seine bisherige Backupstrategie jedoch neu überdenken. Für den ESX Server von VMware existieren derzeit drei Backupvarianten, die in den folgenden Abschnitten beleuchtet werden und ihre eigenen Vor- und Nachteile mit sich bringen.

Klassisches Backup

Vor allem viele kleinere Unternehmen setzen bei der Sicherung ihrer virtuellen Maschinen noch auf die Backupstrategie, die bei klassischen (physikalischen) Servern zum Einsatz kommt.

So wird auf jeder virtuellen Maschine ein Agent installiert, über den ein zentraler Backupserver Zugriff auf die Maschine bekommt und Daten sichern kann. Der Vorteil besteht darin, dass diese Methode ausgereift ist und sich Administratoren mit dieser Technik auskennen. Zudem können einzelne Dateien oder auch nur Bestandteile einer Datei (z.B. eine einzelne E-Mail oder ein einzelner Datensatz aus einer Datenbank) problemlos wiederhergestellt werden.

Der Nachteil dieser Variante besteht jedoch darin, dass die virtuellen Maschinen selbst nicht gesichert werden können. So ist im Fall einer fehlerhaften virtuellen Maschine der entsprechende Server neu aufzusetzen und einzurichten. Erst dann können die gesicherten Daten wieder zurückgespielt werden – ein zeitaufwändiges Verfahren. Hinzu kommt, dass die Last auf dem ESX Server bei mehreren gleichzeitigen Backups drastisch ansteigen und somit die Leistungsfähigkeit aller Systeme auf dem jeweiligen ESX Server beeinträchtigen kann.

VMware Consolidated Backup

Einen Schritt weiter geht das VMware Consolidated Backup. Es handelt sich dabei nicht um eine eigenständige Backuplösung, sondern um eine Sammlung aus Kommandozeilentools. VMware Consolidated Backup kann dabei wahlweise auf einem physikalischen Server oder als virtuelle Maschine genutzt werden. Die Sicherung erfolgt in den folgenden Schritten:

  • VMware Consolidated Backup erstellt einen Snapshot der virtuellen Maschine.
  • Dieser Snapshot wird eingebunden und für die eigentliche Sicherungssoftware bereitgestellt.
  • Die Sicherungssoftware kann nun den Snapshot der virtuellen Maschine und/oder einzelne Daten der virtuellen Maschine sichern.
  • VMware Consolidated Backup hängt den Snapshot aus und löscht ihn.

Damit VMware Consolidated Backup konsistente Snapshots erstellen kann, wird die jeweilige virtuelle Maschine entweder kurz angehalten oder es wird der Volume Shadow Copy Service bei Windows Servern genutzt.

Der Einsatz des VMware Consolidated Backup hat folgende Vorteile:

  • es muss nur ein Backupagent installiert werden,
  • es können komplette virtuelle Maschinen und/oder nur einzelne Daten gesichert werden und
  • virtuelle Maschinen können im Notfall komplett wiederhergestellt werden.

Das Verfahren hat jedoch auch ein paar Nachteile:

  • Die Wiederherstellung ist umständlich, da man sich manuell um das Einspielen der virtuellen Maschinen oder Dateien kümmern muss.
  • Es ist ein Zugriff auf die ESX Service-Konsole erforderlich.
  • Es wird ein hohe Daten- und eventuell auch Netzwerklast erzeugt (unperformant).

Derzeit ist VMware Consolidated Backup noch Teil von vSphere. In der kommenden Version soll das Produkt jedoch aufgegeben werden, da inzwischen weitaus bessere Lösungen für die Sicherung der virtuellen Maschinen existieren. Diese Lösungen greifen auf das vStorage API zurück und erhalten neben Zugriff auf die virtuellen Maschinen auch zahlreiche Informationen über die virtuellen Maschinen selbst.

Backup über das vStorage API

Neben den beiden bereits vorgestellten Sicherungsvarianten existieren noch Backuplösungen, die auf das bereits angesprochene vStorage API zugreifen. Die einfachste Variante hierbei ist, den ESX Server zunächst einen Snapshot der virtuellen Maschinen erstellen zu lassen und diesen Snapshot danach zu sichern (Vollbackup). Allerdings hat diese Variante gegenüber der Sicherung über das VMware Consolidated Backup nur den Vorteil, dass fehlerhafte Server einfach zurückgespielt werden können.

Lohnenswert wird die Verwendung der vStorage API erst dann, wenn die Backuplösung das so genannte Change Block Tracking verwendet. Hierbei werden nur Datenblöcke gesichert, die sich seit einem bestimmten Zeitpunkt verändert haben.
Dadurch können inkrementelle und differentielle Datensicherungen realisiert, der Datenverkehr verringert und die Performance erhöht werden.

Das Change Block Tracking ist zudem Grundlage für Backuplösungen, die Near Continous Data Protection umsetzen. Hierbei werden veränderte Daten in kurzen Abständen gesichert. Im Vergleich zu Echtzeit-Backuplösungen hat diese Technik eine höhere Performance. Im schlimmsten Fall hat man jedoch auch eine etwas niedrigere Aktualität der Daten.

Die Vorteile der auf Change Block Tracking basierenden Sicherungen sind folgende:

  • Die Sicherung ist effizient.
  • Es wird nur ein geringerer Datenverkehr erzeugt.
  • Komplette virtuelle Maschinen werden gesichert.
  • Die Wiederherstellung kompletter Maschinen ist einfach.

Allerdings ergibt sich bei dieser Backupvariante folgendes Problem: häufig müssen nur einzelne Dateien wiederhergestellt werden. Die Backuplösung muss also auf die Dateien in der Sicherung zugreifen und diese in das jeweilige Zielsystem übertragen können. Hierzu wird die entsprechende virtuelle Maschine meist in einem isolierten Netzwerksegment gestartet und die Daten werden dann von der Backuplösung auf das Zielsystem übertragen. Diese Vorgehensweise beherrschen jedoch alle gängigen Backuplösungen.

Schwieriger gestaltet es sich, wenn nur einzelne Bestandteile einer Datei (wie z.B. eine einzelne E-Mail oder ein Datensatz einer Datenbank) wiederhergestellt werden müssen. Hier ist es noch erforderlich, die entsprechende Sicherung manuell
einzubinden, die Daten selber ausfindig zu machen und auf das Zielsystem zu übertragen.

Für bestimmte Systeme könnte also durchaus der kombinierte Einsatz einer klassischen Backuplösung (die entsprechende Möglichkeiten für z.B. den E-Mail- oder Datenbank-Server bereitstellt) mit einer auf der vStorage API basierenden Backuplösung sinnvoll sein (sofern letztere nicht das angesprochene Problem löst).

Backup Lösungen

Für klassische Backups existieren verschiedenste Backup-Lösungen. Bekannt sind hier zum Beispiel CA ARCserve Backup, Symantec Backup Exec oder Acronis ABR. Zudem gibt es viele kostenlose Tools, wie z.B. Microsofts Robocopy für Windows oder rsnapshot für Linux. Im Windows-Bereich werden diese kostenlosen Tools allerdings selten eingesetzt, während z.B. rsnapshot in Linux-Umgebungen recht häufig zum Einsatz kommt.

Beim Einsatz des VMware Consolidated Backup können die meisten dieser klassischen Backup-Lösungen weiterhin eingesetzt werden.

Sobald es an die Sicherung der virtuellen Maschinen über das vStorage API geht, setzen Unternehmen bevorzugt auf eine der von VMware unterstützte Backuplösungen.

Quellen

Kommentare

Ich bin bei uns in der Firma für die vSphere Umgebung zuständig. Wir verwenden eine EMC Networker Lösung die per VADP (API) die Server sichert. Ein kompletter Restore eines Server ist so mit ein paar Mausklicks erledigt.
Früher haben wir VCB verwendet, aber auch hier ist das Restore ganzer Maschinen relativ einfach, man muss diese nur mit dem VMWare Converter wiederherstellen. Nervig ist es allerdings wenn man nur wenige Files brauch und ein FULL-Backup der Maschine hat.
Alternativ kann man sich auch Tools wie den vRanger ansehen.

Kommentar #1 von Christian am 08. Januar 2012


Damit bist du ja Experte auf dem Gebiet. Sind meine Rechercheergebnisse in Ordnung oder habe ich damals irgendwas elementares übersehen? :)

Kommentar #2 von Patrick am 08. Januar 2012


Passt, ist sehr gut recherchiert.

Kommentar #3 von Christian am 09. Januar 2012


1) „Dieser Newsfeed ist umgezogen“

2) aber dein „Miami Vice“ Farbgeschmack ist leeiiider noch der gleiche… :mrgreen:

Kommentar #4 von JürgenHugo am 15. Januar 2012


Das ist kein Miami Vice, sondern Windows 8 ;)

Kommentar #5 von Patrick am 15. Januar 2012


Nun ja – der Farbgeschmack von MS & Miami Vice ist „ähnlich“ :-P

Weil ich das weiß, hab ich bei meinem neuen ThinkPad (ich hab mir dann DOCH noch was zum rumtragen besorgt…) schon VOR dem ersten Einschalten einen USB-Stick mit ~ 50 vorbereiteten Wallpapern hingelegt.

Gleich nach dem Hochfahren hab ich ihn fix reingesteckt und sofort die Walls kopiert.

Inzwischen sieht das wie „mein“ Win7 aus – Gott sei Dank hab ich ja mittlerweile RIESENvorräte von allem möglichen um Win optisch zu verändern.

N.b.: das ThinkPad is nich so übel, ich habs mir allerdings auch sorgfältigst ausgesucht. So ein Media-Markt-Teil wollt ich nicht und das „günstigste“ MBP mit mattem Screen kostet um 2000,-. Deutlich zu viel für „auch + nebenbei“.

Kommentar #6 von JürgenHugo am 15. Januar 2012


Eine Frage:
Die dargestellten Methoden greifen ja nur bei einem vollen (sprich gekauften) ESX / vShpere, oder?
Welche sinnvollen Möglichkeiten gibts denn die kostenlose Variante ESXi zu sichern?

Kommentar #7 von hushpuppies am 19. März 2012


Hmm sorry, ich weiß nicht, welche Möglichkeiten bei dem ESXi gegeben sind, da müsstest du mal auf der VMWare Seite nachlesen. Die klassische Backup Variante funktioniert natürlich auch mit virtuellen Maschinen auf einem ESXi Server.

Kommentar #8 von Patrick am 19. März 2012


Hallo Patrick,
das klingt irgendwie gut recherchiert. Vieleicht bist Du ja der richtige Mann…

Einleitung
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Ich betreibe die IT in unseren 3 Betriebsstätten. Im Hauptwerk setze ich (noch) auf SLES11 (samba) in Verbindung mit Windows-Clients. Mit steigenden Anforderungen wird der Spagat zwischen Linux und Windows jedoch immer aufwändiger.

Mittlerweile habe ich mit VMware ESX(i)5 meinen ersten VM-Host mit rund 7 VMs (vorwiegend Server 2008 R2) am laufen. Momentan läuft diese Installation noch als Test-Insel für eine kleine Anzahl an Usern und nur eine Auswahl von Anwendungen, Resultate und Performance sind jedoch vielversprechend.

Die Backups habe ich bislang mit eigenentwickelten Linux-Scripts und rsync durchgeführt. Gesicherte Daten befinden sich dabei sowohl auf einem Backup-Server (Linux) in einem getrennten Brandabschnitt als auch auf einer Anzahl externer Festplatten (mag keine Tapes mehr).

Aufgabe
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Wir brauchen eine relativ einfach bedienbare Bakup-Lösung, die im Notfall auch von einem weniger versierten Stellvertreter bedienbar ist und folgenden Anforderungen genügen sollte:
A) Backup
* Nutzdaten zyklisch (Voll bzw. Inc.)
* System in etwas größeren Zeiträumen (zum Wiederaufsetzen)
* Deduplizierung (bei rsync habe ich mit „–link-dest=“ gearbeitet, sehr effizient !)
* Sicherung der VM-Konfiguration (nice do have)
B) Restore
* auf Dateiebene, das kommt am meisten vor und sollte auch für Laien/Stellvertreter bedienbar sein
* ganze VM (hier würde die Systempartition ausreichen)

Stand der Dinge
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Ausführlich getestet habe ich ABR11 virtual Edition, finde diese lösung jedoch EXTREM aufwändig und Fehleranfällig und hätte damit kein gutes Gefühl in der Praxis. ABR ist ganz vernünftig um einzelne Maschinen für Notfälle zu konservieren, kann aber meiner bisherigen rsync-Lösung in keiner Hinsicht das Wasser reichen. Was mir an ABR allerdings gut gefällt (wenn’s den brauchbar funktionieren würde) ist die Möglichkeit zentraler Backups.
Theoretisch könnte ich natürlich gut auch mit klassischem Backup leben, es wird allerdings schwierig die Zeitfenster zu koordinieren und 7 (oder mehr) VMs zeitgleich zu sichern scheint mir unsinnig.

So genug geschrieben, hast Du Vorschläge oder Anregungen, das würde mir SEHR weiterhelfen.

Vielen Dank schon mal im Voraus

Wolfgang Braun

Kommentar #9 von Wolfgang Braun am 13. November 2012


Hallo Wolfgang,

ich bin leider inzwischen etwas aus der Thematik raus, aber eventuell kommt die Software vRanger für dich in Frage. Ich weiß grad allerdings nicht aus dem Kopf, ob du mit dem Tool einzelne Dateien wiederherstellen kannst.

Ich werde gleich mal einen Freund, der beruflich eine ESX(i) Landschaft administriert, auf deine Frage ansetzen.

Gruß
Patrick

Kommentar #10 von Patrick am 13. November 2012


Hallo Wolfgang,

Patrick hat mich kontaktiert und mich diesbezüglich mal befragt. Grundsätzlich würde ich behaupten, man kann eine Backup Software nur anhand den Diensten festmachen. Für ESX Server würde ich sagen reicht schon die DataProtection (ehemals DataRecovery) für Snapshots und auf Dateiebene würde ich arcserv oder backupexec nutzen. Wenn es eine Lösung gibt, dann muss man schauen, ob es sich rechnet. Häufig sind diese Lösungen nicht ganz erschwinglich.
Ich kann dir empfehlen, schaue dir mal die VMWare Essentials Plus im Bundle an. Dort kannst du via vSphere 3 ESX Hosts betreiben (max. 2 phyk. CPU’s pro Host) und zentral managen. Dazu gibt es HA, vMotion und halt das DataProtection. Die Snapshots könntest du dann auf ein NAS (z.B. Iomega) wegsichern. Zusätzlich nutzt du arcserv oder backupexec (oder eine andere beliebige Software, die den Anforderungen entspricht) und machst Backups auf Dateiebene in Form von Full und Diff. (!) Backups.

Storage kommt für euch nicht in Frage?

Gruß,
Jan

Kommentar #11 von Jan am 13. November 2012


Hallo Jan,
vielen Dank für Deine Hinweise, damit habe ich nun schon eine Menge guter Informationen und bin erst mal „beschäftigt“. Deine Meinung, dass die Komplettlösungen recht hochpreisig sind, kann ich nur tielen. Insofern wird’s wohl auf eine Mischung aus gelegentlichen Sicherungen der VMs und zyklischen Sicherungen der Nutzdaten herauslaufen.
Danke und Grüße
Wolfgang

P.S. danke Patrick für die Weitervermittlung meines Anliegens !

Kommentar #12 von Wolfgang Braun am 14. November 2012


Moin Wolfgang,

ein kurzer Nachtrag zu einer einzigen Lösung: VMProtect von Acronis > http://www.acronis.de/enterprise/products/vmprotect/

Gruß,
Jan

Kommentar #13 von Jan am 21. November 2012


Danke Jan, das klingt ja wirklich interessant!
Wenn Installation und Bedienung sich tatsächlich vereinfachen, ist das eine gute Sache, denn da hat Acronis ja einige „Leichen im Keller“

Grüße
Wolfgang

Kommentar #14 von Wolfgang Braun am 21. November 2012


Schon etwas länger her aber vielleicht ließt jemand noch hier.

Ich suche ein Backup für ESX der auf eine (serverseitige) SAS-Band-Library sichern kann.
Derzeit mit Veeam geht es in einer VM auf ein zweites SAS-Raid. Nun habe ich gelesen dass Veeam auf Band nicht in einer VM sichern kann sondern nur mit extra Rechner über Netz, das ist es erstens zu langsam für das Band und es dauert auch viel zu lange.

Gibt es keine Software die direkt in der VmWare läuft und nur die Steuerung auf einem Windowsrechner?

Übrigends sehe ich keine VmWare-Files in Veeam, wird vermutlich alles nicht gesichert?

Any Ideas?

Kommentar #15 von Richard am 18. Februar 2014


Moin!

Es ist schon spät und ich werde aus deiner Frage nicht ganz schlau :-), aber schau dir mal Acronis Backup and Recovery an. Ein Hammer und vorallem günstiges Tool kommt übrigens von Trilead. Allerdings weiß ich nicht ob das auf Band schreibt.

Schönen Abend,
Jan

Kommentar #16 von Jan am 18. Februar 2014


Hallo Jan,

nun meine Frage ist ganz einfach:
Ich will nicht 20 Terra über Netzwerk sichern sondern eine Tapelibrary an den SAS-Port des Servers hängen und dort dann mit vollem Speed sichern.

Derzeit läuft eine VM mit Windows und Veeam die das Zeuch von einem Raid auf ein anderes SAS-Raid zieht, beides im selben Rack. Ich habe gelesen dass Veeam das aber leider nicht auf einen Streamer ziehen kann wenn es in einer VM läuft, also müsste das ein extra Rechner sein und Gigabit ist für den Streamer einfach zu langsam.

Wir wissen es kann mal brennen und hätten gerne die Daten extern gelagert, dazu drängt sich ein jahrzehnte lang erprobtes Medium wie das Tape gerade zu auf. :-)

Ich suche nun eine Lösung die mir alles (auch vmware!) auf die SAS-Library zieht und nativ unter vmware läuft. So wie in der guten alten Zeit eben, egal ob Novell, WIndows oder Linux, eine nativ Servertask die das Backup macht mit einem Client der nur zur Konfiguration und Restore benötigt wird.

Welche Software läuft nativ unter vmware?

Richard

Kommentar #17 von Richard am 19. Februar 2014


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