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Die Virtualisierung ist ein Eckpfeiler moderner IT-gesteuerter Geschäftsprozesse, vor allem wegen ihrer Möglichkeiten zur Ressourcenoptimierung. Die Daten, die durch virtualisierte Umgebungen fließen, können für das ordnungsgemäße Funktionieren von Unternehmen und die Unterstützung von Produktion und Dienstleistungen entscheidend sein. Wenn die Stabilität und die Umsatzgenerierung Ihres Unternehmens so stark von Daten und virtuellen Infrastrukturknoten abhängen, ist die Durchführung zuverlässiger Sicherungs- und Wiederherstellungsabläufe von entscheidender Bedeutung, um die Wiederherstellbarkeit von Daten und die Geschäftskontinuität zu gewährleisten.
KVM (Kernel-based Virtual Machine) ist eine Open-Source-Virtualisierungslösung für Linux-Umgebungen. Der Hauptvorteil von Linux KVM ist der Preis - Sie können diesen Hypervisor kostenlos herunterladen und ausführen. Außerdem können Sie von der Open-Source-Flexibilität von KVM profitieren und die Funktionalitäten an die Besonderheiten Ihrer Infrastruktur und Aufgaben anpassen.
In diesem Beitrag geben wir Empfehlungen zur Verbesserung der KVM-Sicherung und -Wiederherstellung. Erwägen Sie, die folgenden Tipps in Ihre Arbeitsabläufe zu integrieren, um die Daten und die virtuelle Infrastruktur Ihres Unternehmens zu sichern, Ausfallzeiten zu minimieren und die Produktionskontinuität zu unterstützen.
KVM und seine Backup-Anforderungen verstehen
KVM ist ein integrierter Teil des Linux-Kerns und nicht ein separates Modul. Daher geht die Entwicklung von KVM aktiv mit der Entwicklung von Distributionen einher, insbesondere mit der von Redhat-basierten Systemen. Sie können aus verschiedenen KVM-Serververwaltungssystemen wählen, wie z.B. SolusVMdas ein universelles Panel ist.
Weitere bemerkenswerte KVM-Vorteile und -Funktionen sind:
- Unterstützung für CPU-Overcommitting
- Thin Provisioning
- Virtuelle CPU-Hot-Add-Funktionen
- Automatischer NUMA-Ausgleich
- Erweiterte Privatsphäre
- Unabhängigkeit der Ressourcen
- Netzwerkkartenemulation, erweiterte Unterstützung von Protokollen und Firewalls
Der Aufbau und die Wartung einer effizienten KVM-Umgebung kann eine Herausforderung für sich sein. Es kann viel Zeit in Anspruch nehmen, die Funktionen des Hypervisors zu beherrschen und zu lernen, wie man eine korrekte Fehlerbehebung durchführt. Außerdem können Benutzer, die KVM-Backups erstellen, mit den folgenden Herausforderungen konfrontiert werden:
- Probleme mit nicht ordnungsgemäß funktionierenden Schnappschüssen
- Backup-Planung und -Automatisierung über Bash-Skripte kann kompliziert sein
- Testverfahren für unzuverlässige Backups und Überprüfung der Wiederherstellbarkeit
In Anbetracht der Schwierigkeiten und Schwachstellen der KVM-Hypervisor-Backup-Workflows benötigt jede Organisation eine zuverlässige Backup-Strategie. Sie können ein effizientes Sicherungs- und Wiederherstellungssystem aufbauen, wenn Sie einige wichtige Punkte umsetzen.
Bewährte Praktiken der Linux KVM-Sicherung
Um eine virtuelle KVM-Maschine oder -Infrastruktur effektiv zu sichern, sollten Sie Folgendes beachten:
Vollständige und inkrementelle Backups
Ein vollständiges Backup einer virtuellen KVM-Maschine kopiert diese VM als Ganzes. Sie können diese Kopie dann an ein Repository senden, das unabhängig von der Umgebung des ursprünglichen Computers ist. Diese erste vollständige Sicherungskopie ist Ihre primäre Wiederherstellungsressource, die Sie verwenden können, wenn die virtuelle Maschine aufgrund einer Störung ausfällt.
Die Sicherungen müssen jedoch auf dem neuesten Stand sein, wenn Sie reibungslose Wiederherstellungsmöglichkeiten haben und die Produktion mit minimalem Datenverlust wieder aufnehmen wollen. Inkrementelle Backups können hier die Lösung sein. Eine inkrementelle Sicherung ist eine Sicherung, die nur die Datenblöcke aufzeichnet, die nach der letzten Sicherung geändert wurden.
Der Hauptunterschied zwischen vollständigen und inkrementellen Sicherungen liegt im Gleichgewicht zwischen Sicherungsgeschwindigkeit und Wiederherstellungsgeschwindigkeit:
- Vollständige Backups erfordern mehr Zeit für die Erstellung und viel freien Speicherplatz, da Sie große Datenmengen im Backup-Repository aufzeichnen müssen. Eine Vollsicherung ist jedoch die schnellste Lösung, wenn Sie Daten mit minimaler Ausfallzeit wiederherstellen wollen.
- Inkrementelle Backups verkürzen die Backup-Fenster erheblich (d.h. die Dauer des Backup-Workflows), da sie nur die geänderten Datenblöcke verfolgen und aufzeichnen. Wiederherstellungsverfahren mit inkrementellen Backups können jedoch mehr Zeit in Anspruch nehmen, da sie alle Iterationen und Aufzeichnungen seit dem letzten vollständigen Backup verarbeiten müssen.
Wenn Sie also darüber nachdenken, wie Sie virtuelle KVM-Maschinen und -Umgebungen sichern, sollten Sie ein System mit vollständigen und inkrementellen Backups erstellen. Diese Taktik ermöglicht es Ihnen, eine relativ frische Sicherungskopie für eine vollständige und schnelle Wiederherstellung im Falle einer globalen Katastrophe und eine Reihe von inkrementellen Sicherungen für die Wiederherstellung einzelner VMs bei kleineren Vorfällen zu haben.
Backups von Speicher-Snapshots
In der Virtualisierung sind Snapshots zeitpunktbezogene Kopien von VMs, die Sie verwenden können, um eine Maschine auf einen zuvor "erfassten" Zustand zurückzusetzen. Manchmal betrachten Anwender VM-Snapshots als Backups. Diese Auffassung von Snapshots ist nicht korrekt und kann zu Datenverlusten und Compliance-Problemen führen.
Ein Snapshot hängt von der virtuellen Festplatte der zugehörigen VM ab. Jede Störung des Hypervisors oder der Hardware, auf der Ihre virtuelle Umgebung läuft, kann dazu führen, dass Snapshots nicht mehr zugänglich sind. Aus diesem Grund ist ein Snapshot für sich genommen kein Backup.
Moderne Datensicherungslösungen können jedoch VM-Snapshots zur Erstellung von Sicherungskopien verwenden. Sie nehmen den "erfassten" Zeitpunkt einer VM und replizieren diese VM als Ganzes in ein anderes Repository. Mit diesem Ansatz können Sie:
- Stellen Sie die Versionierung von Backups sicher (Sie können mehrere Snapshots einer einzelnen VM in einem Backup zur Auswahl haben), um Ihr RPO (Recovery Point Objective) und Ihre Wiederherstellungsflexibilität zu verbessern;
- Beschleunigen Sie Backup- und Recovery-Workflows, um eine kürzere RTO (Recovery Time Objective) zu erreichen und die Auswirkungen von Datensicherungsaktivitäten auf Ihre Infrastruktur zu reduzieren.
Planen regelmäßiger Backups
Regelmäßigkeit ist der Schlüssel, um die Relevanz der Daten zu gewährleisten, falls Sie von Sicherungskopien wiederherstellen müssen. Angesichts der Komplexität von KVM-Infrastrukturen und der Vielzahl von Daten, die in den IT-Systemen zirkulieren, muss ein KVM-Backup im Kern über eine umfassende Automatisierung verfügen. Außerdem macht die Geschwindigkeit der Datenänderungen und -aktualisierungen die Häufigkeit der Backups für eine schnelle Wiederherstellbarkeit unerlässlich.
Zusätzlich zur Automatisierung können Sie Ihre Backups auch planen. Je nachdem, wie wichtig Ihre virtuellen KVM-Maschinen für die Produktion sind, können Sie tägliche, wöchentliche oder monatliche Backups für jede einzelne Maschine festlegen. Darüber hinaus können Sie moderne Datenschutz-Tools so einrichten, dass unternehmenskritische virtuelle Maschinen im Minutentakt gesichert werden, um einen geringen oder gar keinen Datenverlust und minimale Ausfallzeiten zu gewährleisten.
Sicherstellung der Konsistenz und Integrität von Backups
Der schlechteste Zeitpunkt, um festzustellen, dass Ihre Backups nicht wiederherstellbar sind, ist, wenn eine Katastrophe bereits eingetreten ist und Ihre Produktionsinfrastruktur ausgefallen ist. Leider kann das Testen aufgrund der Häufigkeit und der typischen Systemlast von KVM-Sicherungsabläufen zu viel Zeit und Ressourcen in Anspruch nehmen.
Sie können die Konsistenz und Integrität Ihrer KVM-Backups mit den richtigen Datensicherungs-Tools sicherstellen. Moderne Sicherungs- und Wiederherstellungslösungen für KVM und andere virtuelle Infrastrukturen können anwendungsspezifische Sicherungen durchführen und so die Datenintegrität in Ersatzkopien sicherstellen, ohne die Produktion zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ermöglichen einige Lösungen eine nahtlose Überprüfung und unterbrechungsfreie Wiederherstellbarkeitstests nach Zeitplan und bei Bedarf.
Auswahl der richtigen Sicherungswerkzeuge für KVM
Der Markt bietet viele Datensicherungslösungen für virtualisierte Umgebungen. Sie verfügen über ähnliche Fähigkeiten und spezielle Funktionen zur Verbesserung der Backup- und Recovery-Workflows. Solche Lösungen umfassen:
- Bacula
- BDRSuite
- NAKIVO
- Storware-Sicherung und -Wiederherstellung
- Vinchin Backup & Wiederherstellung
Die wichtigsten Punkte, die Sie bei der Auswahl Ihrer Lösung für die Sicherung und Wiederherstellung von KVM-Hypervisor- und VM-Daten berücksichtigen sollten, sind:
- Sicherungs- und Wiederherstellungsfunktionen
- Ressourcenverbrauch
- RPO und RTO
- Funktionen zur Wiederherstellung im Katastrophenfall
- TCO
Sie sollten sich die Funktionen und Möglichkeiten jeder Lösung ansehen und je nach Ihrem Budget einen eigenen Wert für jede Lösung festlegen. Bei einigen Lösungen können bestimmte Funktionen wie KVM-Image-Backup oder granulare Wiederherstellung vorhanden sein oder fehlen.
Best Practices für eine zuverlässige KVM-Wiederherstellung
Genau wie ein Backup für Hyper-V, VMware und andere Virtualisierungslösungen, wie z. B. Proxmox VE, kann die KVM-Wiederherstellung effizienter sein, wenn Sie die Arbeitsabläufe richtig organisieren. Hier sind die Punkte, die Sie bei der Erstellung und Konfiguration Ihrer KVM-Datenwiederherstellungssequenzen berücksichtigen sollten:
Testen und Überprüfen von Backups
Der erste Schritt besteht darin, sicherzustellen, dass Sie Ihre KVM-Sicherungsdaten für die Wiederherstellung in Notfällen verwenden können. Um die Wiederherstellbarkeit von Sicherungskopien zu überprüfen, müssen Sie jede einzelne Sicherungskopie testen.
Erwägen Sie die Implementierung regelmäßiger Sicherungstestverfahren in die Datensicherungsabläufe Ihres Unternehmens. Sie können Ihre KVM-Sicherungslösung so einstellen, dass die Wiederherstellbarkeit der Daten nach jeder Sicherungssitzung überprüft wird. Ziehen Sie außerdem in Betracht, unterbrechungsfreie Testfunktionen zu nutzen, um Backups bei Bedarf zu testen. Solche Tests wirken sich nicht auf Ihre Produktionsinfrastruktur und Netzwerkleistung aus.
Wiederherstellungsplanung und Personalschulung
Setzen Sie Prioritäten und planen Sie Ihre Wiederherstellungsabläufe. So möchten Sie beispielsweise kritische VMs und die sensibelsten Datensätze nach einem Notfall so schnell wie möglich wiederherstellen. Daher müssen Sie wissen, welche Workloads und Storages Sie zuerst wiederherstellen müssen. Listen Sie Ihre Ressourcen auf, stellen Sie Ihre Infrastrukturknoten dar, definieren Sie die Auswirkungen, die jede Maschine und jeder Speicher auf die Produktion hat, und Sie haben eine solide Grundlage, auf der Sie einen gründlichen Wiederherstellungsplan aufbauen können.
Ihre IT-Sicherheitsspezialisten und andere Teammitglieder sollten mit diesen Wiederherstellungsplänen und -verfahren vertraut sein. Darüber hinaus können Sie spezielle Schulungen für Ihre Mitarbeiter in Erwägung ziehen, um sicherzustellen, dass sie ihre Rollen und Verantwortlichkeiten in verschiedenen Katastrophenszenarien kennen.
Minimierung der Ausfallzeit während der Wiederherstellung
Die Wiederherstellungszeit (Recovery Time Objective, RTO) definiert die maximale Ausfallzeit, die Ihr Unternehmen ohne unannehmbare Folgen tolerieren kann. Moderne KVM-Backup-Lösungen können durch die Nutzung von Workflow-Replikationsfunktionen Ausfallzeiten und Datenverluste nahezu ausschließen. Wenn Ihr Hauptrechner ausfällt, können Sie einfach auf ein synchronisiertes Replikat umschalten und den Betrieb ohne Unterbrechung fortsetzen.
Der größte Nachteil der Konzentration auf die VM-Replikation ist jedoch der Gesamtpreis solcher Systeme. Der Betrieb paralleler Infrastrukturen kann sowohl für KMUs als auch für Unternehmen zu teuer sein. Die Systemkosten steigen mit der Anzahl der Knoten und der Komplexität der zu replizierenden Infrastrukturen.
Sie können Ihre RTO auch verkürzen, indem Sie die Leistung Ihrer Hardware und Ihres Netzwerks optimieren oder häufiger vollständige Backups einplanen. Andererseits können Sie Ihre Infrastruktur neu aufbauen, um sie an eine längere RTO anzupassen. Je mehr Sie die Ausfallzeiten reduzieren, desto mehr Investitionen und Systemressourcen benötigen Ihre Wiederherstellungsabläufe.
Zusätzliche Tipps zur KVM-Sicherung und -Wiederherstellung
Zusätzlich zu den drei oben genannten bewährten Verfahren sollten Sie weitere Empfehlungen in Ihr KVM-Sicherungs- und Wiederherstellungssystem integrieren.
Inkrementelle und differentielle Backups
Wenn Sie die Unterschiede zwischen inkrementellen und differenziellen Backups kennen, können Sie die Geschwindigkeit Ihrer Backups und Wiederherstellungen besser auf Ihre zeitlichen Anforderungen abstimmen. Im Gegensatz zu inkrementellen Backups, die die Blöcke aufzeichnen, die sich seit dem letzten Backup letzten Sicherung geändert haben, umfassen differenzielle Sicherungen die Änderungen seit der letzten vollständigen Sicherung. Mit einer differenziellen KVM-Sicherung können Sie das Gleichgewicht der Arbeitsabläufe anpassen.
Die Fenster für differenzielle Sicherungen können mit jeder neuen Sitzung länger werden und mehr Speicherplatz beanspruchen. Differentielle Backups können jedoch für eine schnellere Wiederherstellung verwendet werden, da weniger Zwischenänderungen vor der Datenwiederherstellung verarbeitet werden müssen.
Datendeduplizierung und -komprimierung
Bei vollständigen, differenziellen und inkrementellen Backups, die auf eine ausgewogene Wiederherstellungsdauer eingestellt sind, kann der Speicherplatzverbrauch erheblich steigen. Um die Kosten für physische Festplatten und Cloud-Speicherplatz-Abonnements zu senken, können Sie Datenkomprimierungs- und Deduplizierungsfunktionen nutzen, die in moderne KVM-Sicherungslösungen integriert sind.
Die Datendeduplizierung schließt wiederholte Datenblöcke (Duplikate) aus, um die Größe der Sicherungskopien auf der Festplatte zu verringern. Komprimierungsalgorithmen können die Daten neu kodieren, so dass mehr Codeelemente in ein einziges Bit passen. Die Kombination von Deduplizierung und Komprimierung kann die Größe von Sicherungskopien deutlich verringern. Die Wiederherstellung komprimierter und deduplizierter Sicherungskopien nimmt jedoch mehr Zeit in Anspruch.
Backup-Verschlüsselung
Wenn Sie mehrere Standorte haben und/oder die Cloud zur Speicherung von Sicherungskopien nutzen, ist die Verschlüsselung der Daten "während der Übertragung" ein zuverlässiger Weg, um ihre Privatsphäre zu wahren. Bei sensiblen Daten ist die Verschlüsselung während der Übertragung aus Compliance-Gründen zwingend erforderlich.
Ein weiterer Aspekt ist die Verschlüsselung während der Aufbewahrungsfrist. Hacker, die auf der Suche nach Daten sind, können neben den Produktionsdaten auch Backups ins Visier nehmen. Durch die Verschlüsselung von KVM-Sicherungen können Sie die Wahrscheinlichkeit von Datenverlusten verringern.
Schlussfolgerung
Backups sind notwendig, um die Wiederherstellbarkeit von KVM-Daten und die Ausfallsicherheit der Infrastruktur Ihres Unternehmens zu gewährleisten. Integrierte Datensicherungs- und Wiederherstellungsfunktionen können für komplexe virtuelle Umgebungen und große Datenmengen unzureichend sein. Ziehen Sie die Installation und Konfiguration einer spezialisierten KVM-Sicherungslösung in Betracht, um eine zuverlässige Automatisierung, Planung, Prüfung und Speicherung von Sicherungen zu ermöglichen. Sie können auch von den erweiterten Wiederherstellungs- und Sicherheitsfunktionen profitieren, wie z. B. Backup-Verschlüsselung und KVM Disaster Recovery in NAKIVO Sicherung & Replikation.
