輕鬆線上備份運作中的VM虛擬主機

2013-02-19

王偉任

vcbMounter和vcbRestore指令只內建於ESX虛擬化平台，隨著ESX虛擬化平台退場，想要在新的ESXi虛擬化平台內線上備份運作中的虛擬主機，勢必要另尋他法——利用VMware vExpert專家William Lam所撰寫的自動化備份腳本。

在網管人第77期曾經介紹過可以在ESX虛擬化平台內，利用內建的vcbMounter和vcbRestore指令呼叫VCB（VMware Consolidated Backup）以及快照（Snapshot）機制，來達成線上備份運作中的VM虛擬主機的目的。但可惜的是，這些指令僅內建於具備COS（Service Console）的ESX虛擬化平台內。

自VMware vSphere 5.0版本開始便再也沒有ESX虛擬化平台了，從這個版本開始到目前的最新版本VMware vSphere 5.1以及日後的更新版本，也都只會發行ESXi虛擬化平台而已，因此先前文章所介紹的vcbMounter和vcbRestore指令也不存在於ESXi虛擬化平台當中。

實作環境所需平台及軟體

當然，還是可以將VM虛擬主機關機後再利用Export OVF/OVA Template的方式來達成備份VM虛擬主機的目的，但若希望能夠為線上運作中的VM虛擬主機進行備份時該如何進行呢？這便是本文所要介紹的線上備份（Online Backup）方式。

VMware社群中的熱心人士同時也是VMware vExpert專家的William Lam（http://www.virtuallyghetto.com），撰寫出可以同時運作於ESX和ESXi虛擬化平台的備份腳本「ghettoVCB.sh」。

此備份本為採用類似早期VMware的備份機制VCB所達成（目前VMware主流備份機制是透過vStorage APIs for Data Protection），因此也可以將此備份腳本運用於免費版本的VMware vSphere Hypervisor虛擬化平台上，如圖1所示。

▲圖1 VCB（VMware Consolidated Backup）備份機制。圖片來源：VMware Consolidated Backup for Virtual Server & Virtual Machine Backup

快照機制

在許多VMware vSphere產品中，例如VMware Data Recovery、VMware Lab Manager、Storage vMotion等等，都有運用到「快照（Snapshot）」機制，如圖2所示。

▲圖2 快照機制—針對當時VM虛擬主機的狀態及資料進行暫時凍結。圖片來源：VMware KB1015180—VMware KB Understanding virtual machine snapshots in VMware ESXi and ESX

此快照機制能夠在特定的時間點保留VM虛擬主機的狀態（State）和資料（Data）。以VM虛擬主機的電源狀態來說，便包括了開機（Powered-On）、關機（Powered-Off）、暫停（Suspended）等狀態。

若以資料來看的話，則包含虛擬硬碟（Virtual Disk）、虛擬記憶體（Virtual Memory）、虛擬網路卡（Virtual Network Adapter）、其他虛擬裝置（Virtual Devices）等。

當VM虛擬主機建立快照時，還有幾個要考量的地方。首先，對於VM虛擬主機當中的虛擬記憶體狀態（Virtual Memory State）是否也需要快照？若是備份的VM虛擬主機其運作的服務為資料庫類型時，就強烈建議必須一起快照虛擬記憶體狀態，否則在執行快照回復作業時便會發生VM虛擬主機無法順利運作的問題。不過，若需要備份虛擬記憶體狀態，則所花費的快照時間也較長。

此外，就是「暫停（Quiesce）」機制。ESX（i）虛擬化平台是藉由透過VMware Tools工具來暫時停止VM虛擬主機內的檔案系統，讓Guest OS可以將相關的緩衝資料（Buffers）和虛擬記憶體中的快取資料（Cache），順利地寫回Guest OS的虛擬磁碟內，以保持資料的一致性與可用性，運作流程如圖3所示。