Was ist VMware Changed Block Tracking (CBT) und wie funktioniert es?
VMware stellt APIs zur Verfügung, um die Datensicherheit in virtuellen Enterprise-Umgebungen zu vereinfachen – mit Funktionen, die agentenlose Backups ermöglichen und die Effizienz inkrementeller VM-Backups verbessern. Inkrementelle Backups helfen dabei, im Vergleich zu Vollbackups erheblich Speicherplatz zu sparen
Wenn es um moderne
geht, setzen die meisten auf die APIs von VMware und nutzen die Changed Block Tracking (CBT)-Technologie, um die Erstellung inkrementeller Backups virtueller Maschinen zu vereinfachen und zu beschleunigen.
CBT arbeitet auf der Ebene des ESXi-Speicher-Stacks und ermöglicht es Backup-Lösungen von Drittanbietern, nur die seit dem letzten Backup geänderten Datenblöcke zu sichern, d. h. inkrementelle Backups zu erstellen, oder nur die tatsächlich genutzten Blöcke anstelle der gesamten VM zu sichern. Dadurch können Sie die Menge der Backup-Daten erheblich reduzieren, insbesondere in großen Umgebungen mit Hunderten von VMs, und den Backup-Prozess beschleunigen.
VMware CBT verkürzt die Zeit, die die Backup-Software für die Durchführung inkrementeller Backups benötigt, erheblich, da es Änderungen in einer speziellen Protokolldatei nachverfolgt. Backup-Lösungen von Drittanbietern verursachen eine höhere CPU-Auslastung auf einem ESXi-Server, wenn sie Änderungen ohne CBT mithilfe anderer Methoden nachverfolgen. Somit optimiert CBT auch die Leistung eines ESXi-Servers bei der Datensicherung.
CBT wird auch vom VMware-Prozess „ “ („Storage vMotion“) verwendet, der es ermöglicht, Festplattendateien virtueller Maschinen während des Betriebs von einem Datenspeicher in einen anderen zu verschieben.
So funktioniert das Changed Block Tracking von VMware
Die CBT-Funktion vergleicht die IDs des letzten und des aktuellen Changesets und ermittelt die Festplattensektoren, die zwischen diesen Changeset-IDs geändert wurden. VMware CBT identifiziert außerdem alle VMFS-Blöcke (Virtual Machine File System) auf einer virtuellen Festplatte, die gerade verwendet werden. Die Nachverfolgung wird vom Hypervisor selbst durchgeführt und findet außerhalb der VM statt.
Anforderungen für CBT
Zu den Anforderungen für das Changed Block Tracking gehören:
- VMFS-Datenspeicher
- Thick- oder Thin-Provisioning
- schnappschüsse
VMware vSphere (ESXi 4.0 oder höher) Virtuelle Hardware der Version 7 oder höher Lokale , NFS- oder iSCSI-Datenspeicher Keine RAW-Festplattenzuordnungen. Raw Device Mapping (RDM) im physischen Kompatibilitätsmodus wird nicht unterstützt. CBT wird in den erweiterten Konfigurationseinstellungen einer virtuellen Maschine aktiviert: Öffnen Sie die VM-Einstellungen. Dies können Sie im VMware vSphere Client tun, indem Sie mit der rechten Maustaste auf eine VM klicken und „ “ „Einstellungen bearbeiten“ „ “ auswählen. Klicken Sie im Fenster „ “ „Einstellungen bearbeiten“ „ “ auf die Registerkarte „ “ „VM-Optionen“ „ “. Klicken Sie auf die Option „ “ „Erweitert“ „ “, um die Einstellungen zu erweitern, und klicken Sie in der Zeile „ “ „Konfigurationsparameter“ „ “ auf „ “ „Konfiguration bearbeiten“ „ “. Das Fenster „ “ „Konfigurationsparameter“ „ “ für die VM wird geöffnet und enthält mehrere Zeilen, von denen jede einen Parameternamen und einen Wert enthält. Die Aktivierung von CBT wird durch die folgende Zeile in der Konfiguration von .vmx bestimmt: Außerdem wird für jede Festplatte, für die CBT aktiviert ist, ein Eintrag hinzugefügt: Diese Parameter müssen gesetzt werden, um Changed Block Tracking zu aktivieren. Hinweis : Um CBT zu deaktivieren, ändern Sie TRUE in FALSE in den Zeilen und (verwenden Sie die entsprechende Nummer des SCSI-Geräts). Wenn CBT auf einer VM aktiviert ist, erstellt der VMkernel im VM-Verzeichnis eine zusätzliche Datei mit dem Namen , die zur Speicherung der Zuordnung virtueller Festplattenblöcke dient. Diese Datei bezieht sich auf die jeweilige . vmdk Festplatte und enthält eine Liste der Blöcke, die auf dieser virtuellen Festplatte zwischen dem in der letzten Changeset-ID angegebenen Zeitpunkt und dem aktuellen Zustand geändert wurden. Die Größe der erstellten CTK-Datei bleibt unverändert und wächst nicht über die ursprüngliche Größe hinaus, es sei denn, die Größe der virtuellen Festplatte wird erhöht. Die Größe der CTK-Datei beträgt ungefähr 5 MB pro 10 GB der Größe der Festplatte der VM. Die meisten Backup-Lösungen nutzen die VMware-SDK-Methode, um CBT für eine VM programmgesteuert zu aktivieren, und verwenden einen „Stun/Unstun“-Zyklus, der entweder das Ein- oder Ausschalten, das Anhalten/Fortsetzen oder das Erstellen/Löschen eines Schnappschusses umfasst.
ctkEnabled = "TRUE"
scsix:x.ctkEnabled = "TRUE"
ctkEnabled scsi0:0.ctkEnabled
-ctk.vmdk
Während eines Stun-/Unstun-Zyklus wird für die jeweilige VM ein spezieller Filter zur Verfolgung von Änderungen in den VMware-Speicher eingefügt, wodurch CBT auf der VM instanziiert werden kann.
So überprüfen Sie, ob CBT aktiviert ist
Falls Sie CBT nicht manuell aktiviert haben, können Sie überprüfen, ob die Backup-Software CBT für die Durchführung von VM-Backups aktiviert hat. Die Schritte zur Überprüfung der CBT-Einstellungen ähneln den Schritten zur Aktivierung dieser Funktion. Hier behandeln wir jedoch eine etwas andere Methode unter Verwendung einer .vmx Konfigurationsdatei.
Um zu überprüfen, ob CBT für die VM aktiviert ist, gehen Sie wie folgt vor:
- Öffnen Sie den VMware vSphere Client .
- Suchen Sie die gewünschte VM und stellen Sie sicher, dass sie ausgeschaltet ist.
- Navigieren Sie zum VM-Ordner auf einem Datenspeicher.
- Suchen Sie eine VM-Konfigurationsdatei (.vmx ).
ctkEnabled enthalten. Der Wert des Eintrags muss „TRUE“ lauten. Ist dies nicht der Fall, ändern Sie den Wert auf „TRUE“, um CBT für die VM zu aktivieren.
Bei aktiviertem CBT wird jeder virtuellen Festplatte eine Datei xxx-ctk.vmdk beigefügt, wobei „xxx“ der Name der virtuellen Festplatte ist. Wenn Sie diese CTK-Dateien sehen, deutet dies auf eine funktionierende CBT-Funktion hin.
In einigen Fällen, wie z. B. bei einem unsachgemäßen Herunterfahren des Hosts oder einem Stromausfall, kann CBT den Überblick über Änderungen verlieren, während die VM eingeschaltet ist. Dies kann dazu führen, dass CBT zurückgesetzt wird, was bedeutet, dass alle zuvor erfassten CBT-Daten gelöscht werden und die Erfassung neuer Daten ab dem Zeitpunkt des Resets beginnt. Wenn Sie nach dem CBT-Reset eine VM-Sicherung durchführen, wird eine vollständige Sicherung erstellt. Nach der Erstellung einer vollständigen Sicherung und der Erfassung neuer Änderungen können Sie dann wieder inkrementelle Backups durchführen.
VMware CBT verwenden in NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication ist eine universelle Lösung für die Datensicherheit, mit der virtuelle Maschinen in VMware vSphere gesichert, wiederhergestellt und repliziert werden können. Um inkrementelle Backups mit der NAKIVO-Lösung zu beschleunigen, ist VMware CBT standardmäßig in jedem neuen Backupauftrag aktiviert.
Es gibt mehrere Verwendungsfälle, in denen NAKIVO Backup & Replication, wie jede andere vSphere-Backup-Lösung auch, VMware CBT nicht verwenden kann:
- VMware CBT wird von einer VM nicht unterstützt : Mögliche Ursache – Der ESXi-Host ist älter als v4.1 oder die Version der virtuellen Hardware ist niedriger als v7.
- VMware-CBT-Daten wurden nicht bereitgestellt : Mögliche Ursache – Stromausfall am ESXi-Host, wodurch CBT den Überblick über die inkrementellen Änderungen der VM verloren hat.
In den zusätzlichen Einstellungen zur Verfolgung der Änderungen finden Sie die Aktionen, die die Lösung ergreifen soll, wenn bei der Verwendung von CBT ein Fehler auftritt.
Sehen wir uns diese Aktionen bei Fehlern genauer an:
- Auf proprietäre Methode umschalten : Es wird die proprietäre Änderungsverfolgungsmethode von NAKIVO Backup & Replication verwendet, die langsamer ist als VMware CBT und mehr Ressourcen des ESXi-Hosts beansprucht.
- CBT zurücksetzen : Im Falle eines CBT-Fehlers wird das CBT zurückgesetzt.
- VM-Verarbeitung abbrechen : Die VM-Verarbeitung wird gestoppt.
Außerdem können Sie festlegen, wann die ausgewählte „Bei Fehler“ Aktion angewendet werden soll:
- Sofort : Die Aktion bei Fehlern wird sofort angewendet (mit Ausnahme der Aktion „CBT zurücksetzen“).
- Beim nächsten Wiederholungsversuch : Die Aktion bei Fehlern wird beim nächsten Wiederholungsversuch angewendet.
- Beim letzten Wiederholungsversuch : Die Aktion bei Fehlern wird beim letzten Wiederholungsversuch angewendet.
Sie können außerdem das Kontrollkästchen Von CBT bereitgestellte geänderte Blöcke doppelt prüfen aktivieren. In diesem Fall werden die von VMware CBT bereitgestellten Daten zusätzlich anhand der NAKIVO Backup & Replication-eigenen Verfolgung ändern überprüft. Dieser Ansatz ist zuverlässiger, kann jedoch langsamer sein als das reguläre VMware CBT.
Fazit
VMware Changed Block Tracking ist eine leistungsstarke Funktion, die den Backup-Prozess in jeder Hinsicht schneller und zuverlässiger macht. Die Technologie ist gut getestet und wird in nativen VMware-Technologien wie Storage vMotion intensiv genutzt.
VMware CBT ist ein integraler Bestandteil moderner Backup-Lösungen wie NAKIVO Backup & Replication, die effiziente Backups von VMware-Umgebungen ohne zusätzliche Belastung der Hosts ermöglichen.
