¿Cómo hacer una copia de seguridad de las máquinas virtuales Hyper-V?

Si bien el entorno de Hyper-V proporciona muchas tecnologías de alta disponibilidad y tolerancia a fallas para ejecutar máquinas virtuales (como clústeres de conmutación por error, migración en vivo, replicación, etc.), un administrador debe implementar formas tradicionales de respaldar instancias de máquinas virtuales. Todas estas tecnologías pueden minimizar el tiempo de inactividad de las máquinas virtuales en varios escenarios, pero no brindan ninguna opción de recuperación ante desastres debido a errores humanos, ataques de piratas informáticos o virus, ataques de la competencia o circunstancias similares. En este artículo, intentaré revisar los requisitos básicos para las soluciones de copia de seguridad de Hyper-V, las estrategias de copia de seguridad y las características de los productos de copia de seguridad gratuitos y comerciales.

Puede realizar copias de seguridad de máquinas virtuales que se ejecutan en el host de Hyper-V utilizando las funciones integradas de copia de seguridad de Windows Server (o scripts de wbadmin basados en ellas), así como otros productos gratuitos o comerciales. Todos ellos utilizan tecnología de instantáneas (punto de control) para realizar copias de seguridad de máquinas virtuales Hyper-V en ejecución. Un punto de control es un estado de una máquina virtual en algún momento. El punto de control almacena el estado de los discos virtuales, el contenido de la RAM y la configuración de una máquina virtual.

¿Cómo funciona la copia de seguridad de la máquina virtual de Hyper-V?

Consideremos el esquema de operación de cualquier solución moderna de respaldo de máquina virtual Hyper-V.

La herramienta de copia de seguridad le indica al host de Hyper-V que cree un punto de control. Después de recibir el comando, el hipervisor crea algunos archivos nuevos (archivos delta) y la máquina virtual sigue funcionando y comienza a guardar los cambios en los archivos. Ahora, la herramienta de copia de seguridad debe copiar los archivos originales de la máquina virtual (no se escriben cambios en ellos) en los medios de copia de seguridad y luego eliminar el punto de control. Al eliminar el punto de control, Hyper-V consolida (fusiona) los archivos originales y delta, mientras tanto, la VM sigue funcionando. Si pierde la máquina virtual productiva, podrá recuperar su estado en el momento en que se creó la copia de seguridad.

Prácticas recomendadas y requisitos de copia de seguridad de máquinas virtuales de Hyper-V

Esta es información general sobre la copia de seguridad de Hyper-V, pero en realidad, hay muchos matices y problemas. Intentaré enumerar los problemas más comunes:

1. Cuanto más tiempo la herramienta de copia de seguridad esté copiando el punto de control (copia de seguridad), más cambios se registran en los archivos delta. Si hay muchos cambios en la máquina virtual mientras se copia el punto de control, la combinación de archivos después de eliminar el punto de control puede sobrecargar el subsistema de almacenamiento, el host de Hyper-V y la propia máquina virtual. Significa que es mejor copiar el punto de control lo más rápido posible. En Hyper-V Server 2016, la tecnología Resilient Changed Tracking (RCT) se usa para hacer copias de seguridad más rápidas debido a que se copian solo los bloques de datos modificados desde la última copia de seguridad. Por lo tanto, no necesita copiar la máquina virtual como un todo.

2. Al copiar los datos del punto de control de la VM a través de la LAN desde el host de Hyper-V al almacenamiento de respaldo, la red puede estar muy cargada. Por lo tanto, es mejor usar una red de servidor separada o una interfaz HBA para el tráfico de respaldo o copiar los datos a través de SAN.

3. En función de los puntos descritos anteriormente, al utilizar el almacenamiento de datos externo para almacenar archivos de VM, puede utilizar las funciones de integración del almacenamiento de datos con el producto de copia de seguridad (como instantáneas de hardware).

4. Originalmente, el sistema operativo invitado no sabe que está respaldado. Entonces, cuando intenta restaurar una VM desde esa copia de seguridad, el sistema operativo intenta continuar su operación desde el momento en que se creó el punto de control. En algunos casos, puede dar lugar a algunos problemas en el propio sistema operativo y a la pérdida de datos en las aplicaciones en ejecución (especialmente en las de transacciones, como Exchange, SQL, ADDS, etc.). Para resolver este problema, apareció un nuevo tipo de punto de control: Puntos de control de producción en Hyper-V 2016. (Microsoft recomienda usar Puntos de control estándar solo en entornos de prueba o laboratorio o para hacer copias de seguridad de máquinas virtuales detenidas).

   

   Los puntos de control de producción funcionan gracias a las herramientas de integración de Hyper-V en el sistema operativo invitado y se basan en Volume Shadow Copy (Windows) o el demonio de congelación del sistema de archivos en Linux (fsfreeze). Sin embargo, el estado de la memoria no se copia. Significa que Hyper-V notifica al sistema operativo invitado de la creación de un punto de control, la aplicación que admite la consolidación de VSS finaliza las transacciones actuales, pasa a un estado coherente y se crea el punto de control de la VM. Al recuperarse de un punto de control, el sistema operativo invitado se apaga (ya que el estado de la memoria no se ha guardado) y, después de encenderlo, cree que se ha producido un apagado de emergencia. La aplicación (si es compatible con VSS) comienza a funcionar desde el estado coherente guardado.

5. Para almacenar copias de seguridad de máquinas virtuales, necesita bastante espacio. Cuanto más a menudo realice puntos de control, más espacio necesitará en el almacenamiento de copias de seguridad. Por lo general, puede usar la tecnología de deduplicación de datos (integrada en Windows Server) o la solución de deduplicación del proveedor de copias de seguridad. Si está utilizando discos diferenciales, elija la herramienta de copia de seguridad que admita esta tecnología. De lo contrario, puede almacenar los mismos datos de VM varias veces.

6. Si la densidad de máquinas virtuales en el host es alta, vale la pena planificar el tiempo de respaldo para evitar una carga alta en los sistemas productivos durante las horas de trabajo.

7. Si tiene que almacenar varias copias de VM durante varios días, deberá administrar la cantidad de copias de VM almacenadas (puede automatizar la administración de copias de seguridad mediante scripts o las funciones de su herramienta de copia de seguridad).

8. Las herramientas de monitoreo de respaldo también son importantes. Sería frustrante saber que no puede hacer una copia de seguridad de algo debido a la falta de espacio libre en el almacenamiento de datos. También se recomienda la herramienta de verificación de copia de seguridad.

9. Muy a menudo tiene que recuperar un determinado archivo de una copia de seguridad de VM. Algunos productos de copia de seguridad/recuperación permiten la recuperación detallada de archivos/carpetas sin necesidad de restaurar toda la máquina virtual o su disco virtual.

   Nota. Además, hay algunas herramientas que pueden recuperar bases de datos de buzones de correo específicos, buzones de correo e incluso correos electrónicos específicos de una copia de seguridad de VM con Exchange instalado.

10. Puede dividir los privilegios de acceso con el modelo de administración de respaldo basado en roles (es relevante para los administradores responsables de diferentes sistemas o grupos de dispositivos).

11. No se olvide de implementar la estrategia de copia de seguridad tradicional 3-2-1 (tres copias en dos medios diferentes con uno de ellos almacenado en un sitio remoto).

    

A continuación, consideraremos algunas soluciones comunes para la copia de seguridad de máquinas virtuales de Hyper-V en función de las funciones descritas anteriormente.

Copia de seguridad de máquinas virtuales de Hyper-V mediante la copia de seguridad de Windows Server

Una forma gratuita de organizar la copia de seguridad de la máquina virtual en Hyper-V sugiere utilizar la función Copia de seguridad del servidor de Windows integrada. Puede utilizar WSB a través del asistente gráfico de copia de seguridad/restauración o la herramienta de línea de comandos wbadmin (forma parte de WSB). Windows Server Backup admite VSS y copias de seguridad incrementales. Esta función está disponible tanto en Windows Server 2012 (y más reciente) como en Hyper-V Server. Para instalar el componente WSB, vaya a la consola del Administrador del servidor o ejecute este comando:

Install-WindowsFeature Windows-Server-Backup -IncludeManagementTools

Windows Server Backup tiene la consola GUI (wbadmin.msc) que permite crear y administrar copias de seguridad de Hyper-V, crear un programa de copia de seguridad, etc. Para hacer una copia de seguridad de una máquina virtual, simplemente inicie un asistente simple, seleccione qué máquinas virtuales de su servidor Hyper-V se deben respaldar y dónde se guardarán las copias de seguridad, y especifique la programación de la copia de seguridad.

Por lo general, es más fácil usar el símbolo del sistema para hacer una copia de seguridad de una máquina virtual Hyper-V. Además, no puede crear más de una tarea de copia de seguridad de VM en la interfaz gráfica y la tarea sobrescribirá todas las tareas de copia de seguridad anteriores.

Para hacer una copia de seguridad de una VM llamada "Servidor 1" en una carpeta local en el disco C: (no es la mejor idea, ¿verdad?), Simplemente ejecute este comando:

wbadmin start backup -backupTarget:C: -hyperv:"Server 1"

Por ejemplo, para hacer una copia de seguridad de dos máquinas virtuales y guardarlas en una carpeta compartida de red (supongamos que es el almacenamiento NAS externo), basta con ejecutar el siguiente comando:

wbadmin start backup -backuptarget:\\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:"TestVM01,TestVM02" -allowDeleteOldBackups -quiet

Puede agregar este comando al Programador de tareas de Windows mediante PowerShell y, por lo tanto, programar copias de seguridad periódicas de la máquina virtual (en este caso, se eliminarán las copias de seguridad más antiguas).

Por ejemplo, para hacer una copia de seguridad de una máquina virtual con el controlador de dominio de AD, puede restablecer los registros de transacciones de AD una vez finalizada la copia de seguridad para que la base de datos de ADDS en la copia de seguridad sea coherente (de la misma manera que puede hacer una copia de seguridad de una máquina virtual con Exchange o SQL Server):

wbadmin start backup -backuptarget:\\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:PAR-DC1 -vssFull

Para obtener la lista de copias de seguridad registradas en el sistema, ejecute este comando:

wbadmin get versions

WSB es una solución simple pero confiable para la copia de seguridad de máquinas virtuales Hyper-V. Es bastante rápido y permite gestionar la programación de las copias de seguridad. Sin embargo, Windows Server Backup tiene sus inconvenientes:

• No hay herramientas para monitorear el proceso de copia de seguridad, para verificar la consistencia de las copias de seguridad de VM o aplicaciones en ellas.

• Es difícil administrar la copia de seguridad en instalaciones medianas y grandes de Hyper-V (solo es adecuado para entornos pequeños con 1-3 hosts de Hyper-V).

• No puede recuperar automáticamente el archivo específico o el estado de la aplicación. (Tendrá que montar manualmente un archivo .vhdx de una copia de seguridad y copiar manualmente el archivo que necesita).

• Con una alta densidad y grandes tamaños de máquinas virtuales en un host, tendrá que programar copias de seguridad mediante el Programador de tareas de Windows para evitar sobrecargas del servidor, así como una alta carga en la red LAN/SAN/iSCSI durante el horario comercial (si almacena sus copias de seguridad en un almacenamiento externo).

Principales productos de copia de seguridad de Hyper-V de terceros

Es imposible usar Windows Server Backup si hay muchos hosts Hyper-V y máquinas virtuales. En este caso, deberá elegir una de las soluciones de terceros. No puede decir con certeza que este o aquel producto sería una solución ideal para la copia de seguridad de Hyper-V, ya que hay muchas cosas que se deben considerar. Incluyen la cantidad de hosts, las limitaciones de licencia, las funciones necesarias, la arquitectura de la red, etc.

Hay muchos productos de respaldo comerciales y gratuitos en el mercado, y es difícil elegir el correcto. Por lo general, el cuadrante mágico de Gartner se utiliza para determinar los líderes de nicho. Encontré esta imagen que muestra a los principales actores y líderes en el mercado de soluciones de respaldo para centros de datos en 2019.

Como puede ver, Gartner nombra a las siguientes empresas y productos entre los principales proveedores de soluciones de copia de seguridad:

1. Commvault

2. Dell EMC

3. IBM

4. Veeam

5. Veritas Technologies (Symantec - Veritas Backup Exec)

6. Actío

7. MIcroFocus (protector de datos HPE)