Técnicas de backups de máquinas virtuais

Transcrição

1 Técnicas de backups de máquinas virtuais Marcelo Giovani dos Santos Furtado 1 1 Faculdade de Tecnologia Senac Pelotas (FATEC) Caixa Postal Pelotas RS Brazil {furtado.senac}@gmail.com Abstract. The article aims to explore techniques of virtual machine backups. Using virtualizadores Hyper -V and VMware using their own resources and third-party tools, which will be compared size of backups and machine performance Resumo. O artigo tem como objetivo explorar técnicas de backups de máquinas virtuais. Utilizando os virtualizadores Hyper-V e VMware usando seus próprios recursos e ferramentas de terceiros, onde serão comparados tamanhos dos backups e desempenho das máquinas. 1. Introdução Com o lançamento de processadores cada vez mais rápidos, o uso de grandes volumes de memórias e de armazenamento, e a maioria das máquinas utilizam somente de 5 a 15 porcento de seu processamento de CPU passou cada vez mais fazer sentido agrupar diversos servidores em uma única máquina, usando algum sistema de virtualização para unificação [Morimoto 2006]. Com esse processo obtém-se vários beneficios e otimização de recursos, tais como: diminuição do uso de energia, diminuição do custo de climatização, eliminação de máquinas antigas e agilidade na administração dos servidores entre outros. A proposta do artigo é realizar teste para comparar os backups realizados pelas ferramentas utilizadas e software de terceiros no salvamento das máquinas virtuais. Quanto menor o tamanho dos arquivos salvos e melhor desempenho das ferramentas ajudará na rotina cotidiana de sua utilização por ocupar menor espaço, assim, com o mesmo local de armazenamento podemos manter e aumentar por mais tempo os backups. Melhorar gerenciamento dos custos de equipamentos. 2. Técnicas de backup para VMs As técnicas de backups são procedimentos ou recursos utilizadas para manter uma cópia do arquivo original ou modificada para uma futura restauração em caso de uma falha ou desastre. No caso das aplicações utilizadas essas possuem o recurso próprio de snapshot que faz um salvamento do estado da máquina, este recurso será melhor abordado posteriormente e as ferramentas de terceiros será explorado os seus recursos. É importante ressaltar que snapshot não é uma backup pós o mesmo guarda os arquivos dentro da própria infraestrutura de diretórios.

2 2.1. backups Palavras chaves DEDUPLICAÇÃO -REDUZIR BKP É um método para reduzir o volume de armazenamento eliminando dados redundantes. Há dedupicação baseada em arquivos repetidos. O sistema de armazenamento procura arquivos duplicados e quando encontra apaga todos menos um, os arquivos apagados são substituídos por um arquivo-ponteiro, que referência o arquivo que sobrou. Mas, tem um eficiência pequena, pós se modificado será considerado um arquivo totalmente diferente. outro tipo de deduplicação é mais eficiente baseado em deduplicar blocos de informações e não apenas arquivos BKP INTELIGENTES APLICAÇÕES(ARQ / ) Tem a possibilidade de restaurar não apenas a máquina virtual completa, mas também arquivos como caixas de s e arquivos de usuários, etc. VERIFICAÇÃO AUTOMATICA É um recurso interessante na medida em que permite validar que o backup está íntegro restaurando em ambiente paralelo. BKP OFF-SITE COMPATIBILIDADE COM VMWARE E HYPER-V INTEGRAÇÃO NUVEM CAPACIDADE BKP NUVEM 2.2. Snapshots São instantâneos de máquina virtual que preserva o estado e os dados em um determinado momento, como fosse tirada uma foto do estado atual da virtualização, este processo pode ser realizado com as máquinas em execução. Estes estado incluem o estado de energia da máquina se está ligada, desligada ou suspensa. E, todos os arquivos que compõem a VM como disco, memória e outros dispositivos. Muito usado em ambientes de testes ou para homologação de aplicações, aonde pode-se fazer e refazer estados anterior do sistema usado Máquina Virtual Um sistema de computadores virtual é chamado de máquina virtual (VM) formando um contênier de software rigidamente isolado da máquina real que contém um sistema operacional e aplicativos [VMware 2016]. E neste nosso artigo será abreviada a referência de máquina virtual com a designação (VM) Hipervisores É uma camada de software que desassocia as VM dos hospedeiros (máquina real) e aloca dinamicamente os recursos de computação para cada umas dessa máquinas, conforme o necessário. Também conhecido por Virtual Machine Monitor(VMM) habilita a execução de vários sistemas Operacinais na mesma máquina real.

3 2.5. Tipos de Hipervisores Os hipervisores utilizados para realização dos testes são do tipo 1 e do tipo 2. O hipervisor de tipo 1,VMware, é instalado diretamente no hardware e as máquinas virtuais são instalados sobre ele e este realiza a função de gerenciar as máquinas criadas, conforme demostrado na figura 1. O hipervisor tipo 2, Hyper-v, é preciso que tenha um sistema operacional para que seja instalado, conforme figura 2. Figura 1. Hipervisor - Tipo 1 Figura 2. Hipervisor - Tipo Aplicações de virtualizações Foram escolhidas as duas aplicações de virtualização Hyper-V da Microsoft e VMware por serem as mais utilizadas entre as aplicações nas empresas [Veras 2009] e ao pesquisar as ferramentas que realizar dos testes a maioria encontradas disponibilizam versões para ambas as aplicações escolhidas Hyper-V A função do Hyper-V permite criar e gerenciar um ambiente virtualzado, usando a tecnologia de virtualizaçõ interna do Windows Server. É instalado como um recurso do Windows e acessado como um programa, onde cria-se as máquinas virtuais com multiplos sistema operacionais compartilhando uma única plataforma de hardware [Microsoft 2016]. O sistema operacional torna-se a partição pai de onde são gerados as partições filho, que não tem acesso direto aos recursos de hardware e sim uma visão virtual dos dispositivos.

4 3.2. Arquivos criados com snapshot Quando se realiza um snapshot de uma máquina virtual com Vmware são criados os seguintes arquivos conforme a Tabela 1. hyper-vsão gerados alguns arquivos que são salvos por padrão em Program- Data Microsoft Windows Hyper VSnapshots sendo composto pelos arquivos.xml de configuração atual da VM, o.svs é um arquivo de de estado, o.avd que é diferencial da VN.BIN contém uma imagem da memória da VM no instante que foi tirado snapshots 3.3. VMware o VMware é um software que permite a instalação e utilização de um sistema operacional dentro de outro dando suporte real a software de outros sistemas operacionais. Pode-se executar mais de um sistema operacional simultaneamente num ambiente isolado, criando computadores completos com sistemas distintos. Quando uma VM está em execução sem snapshots, ela é executada e as alterações são gravadas no disco base virtual (flat.vmdk). Quando uma snapshot é gerado, todas as alterações são gravadas no arquivo delta do snapshot (delta.vmdk). Se outro snapshot for gerado, um segundo arquivo delta será criado e assim por diante citesnapshot2. Estes arquivos são demonstrados na Figura 3, que contém os arquivos de uma VM criada dentro do VMware e com a execução de snapshot dentro do diretório como ilustrado na Figura e omitidos alguns arquivos de logs para melhor visualização dos arquivos descridos. Na Tabela z exibida abaixo estão demonstrados os arquivos da VM com uma prévia comentário para melhor entendimento dos mesmos dentro da infraestrutura do VMware Figura 3. Arquivos - Máquinas Virtuais Arquivos criados com snapshot 4. Ferramentas As ferramentas utilizadas para a realização dos testes foram escolhidas conforme..pla plapla PALAVRAS CHAVES CA ARCSERVE

5 Tabela 1. My caption Arquivos do snapshot Descrição Para cada disco conectado na VM. Chamados de discos filhos,logs de restauração ou links delta. Estes discos filhos podem posteriormente (v) (number).vmk e (number)-delta.vmdk considerados discos pais de futuros discos filhos. No disco pai original, cada filho corresponde um log de restauração que aponta de volta ao original É um banco de dados de informações de snapshots da VM e a principal fonte de snapshots manager, o arquivo contém (vm).vmsd entradas de linha que definem as relações entre snapshots, bem como entre discos filhos para cada snapshots Inclui a configuração atual e o estado ativo da VM. Captura o estado de memória (vm)snapshot(number).vmsn e permite reverter para um estado ligado, com snapshot que não não de memória apenas é possível reverter para um estado VM desligada. COMMVAULT DELL APPASSURE DELL QUEST VRANGER EMC AVAMAR FALOONSTOR HP DATA PROTECTOR NET APP SYNCSORT SYMANTEC BACKUP EXER VEEAM Éuma ferramenta que funciona tanto com o Hyper-V quando com o VMware ESXI esta versão de teste é gratuita, sem limitação de hosts ou VMs sem data de expiração, mas tem a versão paga que trás mais recursos para a aplicação. Disponível para Windows, Linux, Unix BSD, Mac, Solaris e Novell [veeam ] A ferramenta foi projetada para trabalhar específicamente para ambientes virtuais, operando na camada de virtualização eusa abordagem baseada em imagem para backup VM. Para recuperar dados da VM não é necessário a instalação de nenhum software agente no interior do sistema operacional convidado. Ele utiliza recursos do snapshot da aplicação de virtualização. Os arquivos resultantes comprimidos e dados da VM desduplicados. Todos os arquivos de backups criados pela tarefa estão localizados em uma pasta de trabalho dedi-

6 cado em um repositorio de backup com os seguintes arquivos criados: backup completo (.vbk) para armazenar cópias de imagens de VMs, incremento de backup(.vib ou vrb) para armazenar mudanças incrementais para imagens de VM e os metadados de backups (.vbm) com informações sobre trabalho de backup que incluem as informações de VMs no backup, o número e a estrutura dos arquivos de backup, pontos de restauração. Independente do método usado, a primeira execução de um trabalho cria um backup completo imagem da VM, com tarefas subsequentes serão incrementais. Três métodos para criar as VM: de backup para sempre para frente incrementais, backup incremental para a frente e backup incremental reversa Veeam 4.2. TRILEAD VM EXPLORER UNITRENDS THINWARE VBACKUP 5. Estrutura Montada A idéia inicial era usar um VMplayer para virtualizar toda a estrutura, usando somente a storage para armazenamentos dos backups. Mas ao instalar o Hyper-V que é um recurso do Windows Server 2012 houveram erros na instalação, pós o sistema detectava que já tinha um sistema de virtualização rodando e não concluindo a instalação. A solução neste caso foi realizar toda a instalação em uma máquina física, instalando sistema operacional Windows Server bits com mais de 160 atualizações no update, após acrescentar o recurso do Hyper-V. A estrutura criada empregando o Hyper-V identificado na figura com a identificação da letra A, foram montadas as máquinas virtuais usando sistemas operacionais Windows 8, identificado com o número 1 e o Linux CentOS 6.4 com o número 2. As máquinas com o sistema operacional Windows foram criada com 1 processador, 1024 M de mémoria e 50 Gigabyte de disco e populado um sistema de correios de s com tamanho de 2,5Gigabyte e programas para acesso ao ERP (Enterprise relacion prime ). As VMs criadas com sistemas Linux foram criadas com 1 processador, 1024 M de memória, 25 Gigabyte de disco e disponibilizado sistema de compartilhamento de arquivos na rede para os usuários, contendo X pastas de usuários com um total de 3Gigabytes. Após a atualização do Windows realizada a instalação do Hyper-V que no painel de recursos do Windows Server e adicionamos a aplicação do Hyper-V é instalado como um recurso do Windows. Abaixo é mostrado o cenário criado para a realização dos testes Simular erros para restaurar as máquinas e marcar os tempos de backups e restauração eo impactos sobre os prcessos de maquinas hospederia e nas próprias VMs LIXO PARA EXCLUSÃO NO FINAL Uma maneira fácil de entender a virtualização é considerá-la como uma camada de abstração entre o hardware e o software que protege o acesso direto deste aos recursos físicos do hardware. A virtualização permite que a camada de software de aplicação e sistema operacional seja isolada da camada de hardware [Veras 2009].

7 5.1. Metodologia dos testes Serão realizados testes usando os recursos de backups das próprias ferramnentas e usando ferramentas de terceiros. Será simulado um snapshot que é um recurso das aplicações de virtualização capturando os valores de uso de memória, de CPU, e o tempo de levado para realizar esta acão. Com as ferramentas escolhidas, iremos realizar o mesmo testes mas explorando suas funcionalidades de realizar backups diferenciais e recuperação de arquivos especifícos ou não das máquinas criadas com sistemas operacionais windows e linux. Simulação de exclusão de arquivos e desistalação de programas utilizados. 6. resultados 7. Conclusões Referências Microsoft (2016). Visao geral do hyper-v. Accessed: Morimoto, C. E. (2006). Rede e servidores linux: guia prático. Sul Editores. veeam. Visao geral do hyper-v. Veras, M. (2009). Datacenter: componente central da infraestrutura de ti. Rio de Janeiro: Brasport. VMware (2016). Virtualizacao maquina virtual. Accessed: