Backup da VMware: o guia completo

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Backup da VMware: o guia completo

 

Backup da VMware é o processo de copiar dados em uma máquina virtual (VM) dentro de um ambiente VMware para evitar a perda de dados. O backup da VMware e, consequentemente, o backup de servidores virtuais, é um desafio comum para os administradores de backup e armazenamento. O backup de servidores virtuais é a cópia de dados que estão armazenados em um servidor virtual para impedir a perda de dados.

 

Softwares convencionais de backup são uma abordagem simples para fazer backup da VMware, mas eles podem causar a contenção de recursos; os recursos adicionais que seriam necessários para executar um backup poderiam comprometer o desempenho da VM no servidor que está sendo salvo em backup.

 

Produtos de backup específicos para VMware capazes de capturar imagens de um momento específico do estado de toda a máquina virtual podem ser usados para resolver quaisquer problemas relacionados à contenção de recursos que surgirem. Isso permitiria a restauração rápida e completa das máquinas virtuais. No entanto, normalmente seria necessário restaurar toda a captura de imagem mesmo que apenas um arquivo estivesse corrompido ou ausente. Ferramentas específicas para VMware mais novas são capazes de executar restaurações no nível do arquivo.

 

Como fazer backup de máquinas virtuais VMware
 

Para fazer backup de sua máquina de virtualização (incluindo sistema operacional, arquivos de aplicativos, dados de usuários e configurações), você precisa de uma cópia da pasta original na qual a VM está armazenada. Siga as etapas abaixo:

  1. Desligue sua máquina de virtualização. Deixar a VM em execução durante a cópia poderá gerar uma cópia incapaz de inicializar.
  2. Localize a pasta de destino que deseja copiar.
  3. Clique com o botão direito na pasta e, depois, clique em Copiar ou pressione Ctrl+C.
  4. Selecione o local de destino que preferir.
  5. Pressione Ctrl+V ou clique com o botão direito do mouse dentro da pasta e clique em Colar. Você verá uma barra de progresso indicando que o processo está em andamento.
  6. Depois que o processo for concluído, ligue a VM copiada. A estação de trabalho solicitará que você especifique se copiou ou moveu a VM.

 

Se você indicar que moveu a VM localmente no disco rígido, todas as configurações serão mantidas. Por outro lado, se você indicar que fez uma cópia, novos endereços MAC e UUID serão gerados para garantir que não haja nenhum conflito na rede.

 

Três métodos para fazer o backup e a restauração de dados da VMware

 

O backup da VMware possibilitou melhorias fundamentais no universo da proteção de dados, como os benefícios do encapsulamento e da abstração. Entretanto, ainda existem alguns desafios, como encontrar maneiras de garantir a consistência dos dados e resolver o problema de consumo excessivo dos recursos físicos dessa tecnologia.

 

É tentador pensar que, para fazer backup do servidor, basta fazer backup dos arquivos subjacentes no formato Virtual Machine Disk Format (VMDK), já que a VMware encapsula os servidores físicos em apenas alguns desses grandes arquivos de imagem do disco rígido.

 

Além disso, fazer backup de uma máquina virtual em execução não garante que todas as atividades em trânsito serão totalmente registradas. Isso significa que há risco de haver inconsistência de dados e, consequentemente, informações incorretas no final do processo, fazendo com que a restauração seja malsucedida.

 

O desafio do consumo excessivo de recursos é um efeito colateral da virtualização. Na verdade, uma das principais razões pelas quais você deve virtualizar seus sistemas usando a VMware é garantir que o consumo de recursos se concentre em poucos servidores físicos, reduzindo a quantidade de ciclos ociosos enfrentados pela maioria das infraestruturas de servidores de TI. Infelizmente, você também precisará enfrentar a incapacidade de ter recursos suficientes para permitir que seus backups de dados sejam executados sem dificuldades.

 

Você também deve saber que seus backups ficam mais vulneráveis dentro da VMware devido à capacidade limitada dela de controlar E/S de rede ou disco em excesso. A decisão de virtualizar para um servidor físico muitas vezes depende da intensidade da E/S de rede ou disco presente.

 

Apesar desses problemas, existem métodos adequados de resolvê-los e oferecer a você os benefícios que, em alguns casos, poderiam acabar sendo superiores a um processo de backup e restauração padrão. No entanto, nenhum método é comprovadamente o melhor para fazer backup da VMware ou recuperá-la. Para muitos administradores, os fins justificam os meios, mas o que funciona para um indivíduo não necessariamente funcionará para outro.

 

Método 1: agente de backup local instalado em cada VM

Nessa abordagem tradicional, um software de agente de backup é instalado na VM como se ela fosse um servidor físico. Aqui, os dados fluem para a infraestrutura de backup/recuperação sobre a LAN, de modo semelhante ao que ocorreria se o agente fosse instalado em um servidor físico.

 

As vantagens desse método são:

  • Não é necessário fazer alterações nos procedimentos nem ter habilidades especiais, pois a instalação e a configuração do agente de backup é semelhante ao processo que normalmente seria usado para um servidor físico.
  • O processo de restauração também não sofre alterações em comparação com a recuperação de dados no nível do arquivo em um servidor físico.
  • A recuperação no nível do arquivo é possível.
  • Backups completos e incrementais são possíveis.
  • Esse método ajuda a preservar a consistência dos dados de aplicativos caso você esteja usando agentes de backup com detecção de aplicativos, como Exchange ou SQL.

 

Algumas desvantagens:

  • É fácil sobrecarregar os recursos do host, pois todos os backups são executados sobre o mesmo servidor.
  • O agente de backup não reconhece que os servidores estão encapsulados em grandes arquivos VMDK, ou seja, do ponto de vista da recuperação após desastres, o valor é mínimo.

 

Método 2: agente de backup instalado no console de serviço ESX

Nesse método, você instala o software do agente de backup dentro do console de serviço ESX designado e faz backup do conjunto de arquivos VMDK subjacentes de cada máquina virtual.

 

As vantagens são:

  • Você só precisa de um agente de backup em vez de precisar de um agente para cada VM.
  • Você pode fazer backup de todas as suas VMs simplesmente fazendo backup dos arquivos VMDK.
  • A recuperação no nível do arquivo é possível.

 

As desvantagens são:

  • É necessário usar scripts para automatizar o encerramento, a inicialização e a captura de imagens das VMs e garantir que a consistência dos aplicativos seja mantida.
  • Não é possível fazer recuperação nem backups incrementais no nível do arquivo.
  • A VMware planeja remover o console de serviço do ESX Server.

 

Método 3: VMware Consolidated Backup

VMware Consolidated Backup (VCB) é uma estrutura de backup que reduz a carga de backup da VM no ESX Server. A configuração elimina o tráfego de backup na rede e libera os recursos do ESX Server para o desempenho da VM. Outros recursos do VCB:

  • É possível fazer backups completos e incrementais no nível do arquivo além dos backups completos de imagem.
  • Suporte para Fibre Channel, armazenamento anexado à rede e infraestruturas de armazenamento locais ou iSCSI.
  • Permite o gerenciamento de backups a partir de um ponto central.

 

Entretanto, o VCB não é um agente de backup típico, pois é essencialmente uma ferramenta de linha de comando com vários programas executáveis no Windows. Ao adicionar scripts, esses programas também podem oferecer uma estrutura para o uso de outros produtos de terceiros.

 

O VCB apresenta algumas limitações, incluindo a necessidade de ter um servidor proxy Windows dedicado e programas de backup de terceiros. Devido ao lançamento do vSphere 4, os fornecedores de backup estão recorrendo a interfaces de programação de aplicativos (APIs) vStorage que substituíram o VCB.

 

Vantagens do proxy VCB

  • Você pode usar apenas um agente de backup para todas as suas VMs.
  • Você pode fazer backup de todas as suas VMs simplesmente fazendo backup dos arquivos VMDK.
  • É possível recuperar imagens rapidamente, pois o processo envolve transmitir de volta um arquivo grande de imagem em vez de buscar vários arquivos pequenos.
  • Usar o servidor proxy VCB em seu processo de backup reduz a sobrecarga do ESX Server.
  • Essa abordagem sem LAN e com SAN teoricamente deve oferecer um backup mais rápido em comparação com um método que usa LAN.

 

As desvantagens são:

  • A automação e a facilidade de uso do proxy VCB dependem da capacidade do software de backup de terceiros que você usa.
  • É complexo implementar esse método, especialmente se você não tiver uma opção de integração de software de backup para simplificar o processo.
  • Você precisará instalar um software de agente de backup em sua VM se quiser fazer recuperação direta no nível do arquivo.
  • Ao usar o Windows sem integração com VSS, o backup no nível da imagem do VCB é consistente com falhas.
  • O VCB não oferece um mecanismo para suportar backups de estado do sistema do Windows. Embora seja possível fazer uma recuperação de servidores completa, isso não é garantido se o sistema estiver em fluxo durante o processo de captura de imagem da VM.

 

O que é VMware vSphere?

 

É uma plataforma de virtualização de servidores implementada em 2009 como sucessora da principal solução de infraestrutura da VMware. Trata-se de uma plataforma completa para a implementação e o gerenciamento de infraestruturas de máquina virtual em grande escala.

 

Popularmente, ela também é conhecida como uma plataforma de data center virtualizado ou um sistema operacional na nuvem. Com ela, seu departamento de TI pode distribuir de maneira eficiente as cargas de trabalho dos aplicativos em um recurso computacional econômico.

 

A operação e a arquitetura de um ambiente virtual são diferentes das de um ambiente de backup tradicional, pois exigem técnicas específicas. No que diz respeito ao backup de máquinas virtuais nessa plataforma, você precisará utilizar os pontos fortes da virtualização se quiser maximizar sua capacidade de backup e a eficiência de sua restauração. Além disso, você não poderá se basear nos mesmos princípios que usou em seu ambiente físico tradicional ao optar por um ambiente virtual.

 

Veja abaixo oito práticas de backup adequadas para seguir:

 

1. Não faça backup de suas VMs na camada do sistema operacional convidado

Ao usar servidores tradicionais, você normalmente deve instalar um agente de backup no sistema operacional convidado do servidor, e o servidor de backup entra em contato com esse agente sempre que precisa fazer backup dos dados. No entanto, esse método não funciona em um ambiente virtual, pois causa o consumo desnecessário de recursos da VM, afetando o desempenho dela e de outras máquinas em execução no host.

 

Em vez disso, você deverá fazer backup de seus dados na camada de virtualização. Aqui, você usará backups no nível da imagem para o grande arquivo .vmdk para evitar o envolvimento do sistema operacional convidado. Para fazer isso, você precisará usar um aplicativo de backup designado para trabalhar no ambiente de virtualização e que possa fazer backup do disco virtual da máquina diretamente, sem a necessidade de envolver o host ou o sistema operacional convidado. Isso permitirá que você elimine qualquer consumo desnecessário de recursos ao mesmo tempo em que garante que suas VMs tenham os recursos necessários para suas cargas de trabalho.

 

2. Aproveite os benefícios das APIs vStorage

As APIs vStorage surgiram junto com o vSphere para substituir a estrutura do VMware Consolidated Backup que foi lançada com o VMware Infrastructure 3 para ajudar a diminuir a sobrecarga do processamento do backup no host. Além de facilitar o acesso ao arquivo de disco da máquina virtual, elas também contêm recursos exclusivos que podem melhorar significativamente a velocidade do backup, como o recurso de rastreamento de blocos alterados.

 

O Changed Block Tracking (CBT) é um recurso que rastreia os blocos alterados desde o último backup; assim, o aplicativo de backup só precisa consultar o VMkernel para obter informações. Além disso, com essa operação, o aplicativo de backup não precisa mais rastrear os dados alterados, permitindo um backup incremental mais rápido. É recomendável usar aplicativos que aproveitem as vantagens das APIs vStorage devido à sua eficiência.

 

3. Nunca economize em recursos de backup de VMs

Se você quiser ter a janela de backup mais curta possível, obtenha o hardware e software mais adequados ao seu servidor de backup para evitar congestionamentos operacionais. Você também precisará de uma largura de banda adequada na rede, bem como de memória e recursos de CPU suficientes.

 

Seu servidor de backup faz mais do que simplesmente mover dados do dispositivo de armazenamento de origem até o de destino. Ele também é responsável pela eliminação de duplicações e compactação de dados para reduzir o tamanho de seus conjuntos de backup. Todos os processos exigem muita memória e CPU para acompanhar o fluxo de dados.

 

Sempre siga as recomendações de seu fornecedor a respeito do hardware adequado para o servidor. Não economize em seus servidores, pois poderá haver uma diminuição significativa na velocidade dos backups caso o servidor não tenha os recursos adequados. Teste as diversas ferramentas de terceiros disponíveis para ajudar com os backups antes de selecionar a mais adequada para o uso.

 

4. Agende e teste seus backups com cuidado

Os backups de ambientes virtuais podem sobrecarregar seus recursos devido ao compartilhamento da arquitetura de virtualização. Portanto, você precisa planejar um cronograma de backups para evitar que um único recurso seja sobrecarregado. Por exemplo, nunca faça backup de várias máquinas virtuais em um único host ou LUN ao mesmo tempo. Em vez disso, tente equilibrar o cronograma para prevenir o uso excessivo de quaisquer recursos.

 

Planejar um cronograma evita a redução do desempenho e da velocidade, e fazer testes ajuda você a identificar se o seu backup está pronto para recuperação. Testar o backup também é importante para solucionar problemas, analisar suas ferramentas e decidir se você deve ou não trocar de produto.

 

5. Aprenda como as pausas e o VSS funcionam

Se os seus backups de VM incluem aplicativos transacionais, como servidores de e-mail e bancos de dados, é recomendável pausá-los para garantir que estejam em um estado adequado para a execução. Esse tipo de backup é chamado de consistente de aplicativo.

 

Antes do início do backup, os aplicativos são pausados para garantir que quaisquer transações e gravações pendentes sejam salvas no disco. Essa etapa garante que esteja tudo bem com o servidor e que não haja perda de dados caso seja necessário recuperar a VM. A pausa só funciona com aplicativos compatíveis com a pausa e a gravação de dados pendentes sempre que necessário.

 

As ferramentas do VMware oferecem um driver que pode trabalhar em conjunto com o Volume Shadow Copy Service (VSS) da Microsoft para pausar os aplicativos antes de fazer backup deles. A necessidade fez com que outros fornecedores desenvolvessem um driver semelhante para uso com diferentes sistemas operacionais. Portanto, garanta sempre que está usando um driver compatível e que o serviço VSS está ativado e configurado ao realizar backups consistentes de aplicativo.

 

6. Capturas de imagem não são backups

Capturas de imagem de máquinas virtuais, embora úteis, nunca devem ser usadas como método principal de backup. Não há problema em usar capturas de imagem como backups de curto prazo de suas máquinas virtuais, mas você deve estar ciente de que há penalidades sempre que elas são usadas.

 

Sempre que uma captura de imagem é criada, todas as gravações em disco da VM são desviadas para um novo arquivo de disco delta, tornando o disco original somente leitura. Conforme os dados são gravados no arquivo de disco delta, ele cresce em incrementos de 16 MB, e cada incremento causa um bloqueio no LUN onde está localizado, o que pode prejudicar o desempenho. Por isso, quanto mais capturas de imagem são criadas, mais o desempenho é afetado.

 

Além disso, as capturas de imagem ocupam espaço em disco adicional, já que cada uma delas pode chegar ao tamanho do disco original. Se o espaço acabar em seus armazenamentos de dados, todas as VMs poderão ser encerradas. Outro ponto que deve ser considerado é que mesclar os dados da captura de imagem aos dados do original após a exclusão é uma operação pesada de E/S.

 

As capturas de imagem criam novos discos virtuais com links para os do original; por isso, alguns recursos poderão estar ausentes. Isso pode causar um novo problema de mapeamento entre as capturas de imagem e o disco original. Você deve usar capturas de imagem com moderação e excluí-las quando não precisar mais delas.

 

7. Tenha em mente alternativas de backup com tolerância a falhas

A maioria dos produtos de backup de virtualização com backups no nível da imagem usam capturas de imagem da VM para paralisar as gravações no disco quando os backups estão em execução. O recurso de tolerância a falhas, Fault Tolerance (FT), usa duas máquinas virtuais (uma primária e uma secundária) que, embora localizadas em hosts diferentes, compartilham o mesmo arquivo de disco virtual.

 

Atualmente, o recurso FT não tem suporte para capturas de imagem. Isso torna o processo de backup de VMs com FT desafiador, e você precisará buscar métodos alternativos de backup.

 

Um dos métodos envolve desativar temporariamente o recurso de FT durante o processo de backup para permitir a criação de capturas de imagem. Desativar esse recurso permite que você preserve a segunda VM. Esse processo pode ser automatizado usando o PowerShell ou scripts anteriores ou posteriores ao backup.

 

Outro método inclui a duplicação da VM usando o vCenter Converter ou o vCenter Server para criar outra cópia. Após fazer backup da nova cópia, você poderá excluir a duplicação.

 

8. Faça backup das configurações do host e do vCenter Server

É fácil reconstruir um host vCenter perdido, mas as informações de configuração são perdidas. Por isso, é recomendável fazer backup dessas informações periodicamente. Com um host de backup, você só faz backup das VMs, e não dos arquivos individuais que residem no console de gerenciamento. Dessa forma, fazer backup das informações de configuração facilita a reconstrução do host posteriormente.

 

Para fazer backup das informações de configuração:

  • Para hosts ESX: use o comando esxcfg-info no console de serviço. Isso produzirá um arquivo de texto com muitas informações de configuração.
  • Para hosts ESXi: use o comando vicfg-cfgbackup (parte do vSphere CLI). Isso produzirá um arquivo de texto com informações de configuração.
  • Para vCenter Servers: faça backup do banco de dados contendo as informações de configuração exclusivas do servidor, incluindo clusters, permissões, pools de recursos, dados de desempenho, alarmes e muito mais. Se o processo der certo, você poderá reinstalar o vCenter Server posteriormente e direcioná-lo ao banco de dados de backup para que tudo volte a funcionar. Lembre-se de fazer backup da pasta contendo o certificado Secure Sockets Layer (SSL) localizado no diretório dos dados. Ela contém os certificados SSL que o vCenter usa para se comunicar com clientes e hosts ESXi e ESX.

 

A conclusão?
 

A VMware fez várias tentativas de solucionar os desafios em termos de backup relacionados à virtualização de servidores. O VMware vSphere 5.1, por exemplo, usa a VMware vStorage API for Data Protection (VADP), que funciona com o vSphere Data Protection (VDP) da VMware e outras ferramentas de backup de terceiros.

 

A VADP substitui o VMware Consolidated Backup com um sistema eficiente de backup sem agente que se baseia em proxies virtuais sem sobrecarregar os recursos de armazenamento. Na verdade, ela vem equipada com rastreamento de blocos alterados para permitir o backup somente dos blocos de dados alterados desde o backup anterior. Isso reduz a carga de trabalho de ferramentas de backup, como o VDP.

 

 

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