利用Azure Backup 備份虛擬機之二:關於Azure虛機備份

上一篇文章我們瞭解了Azure Backup,接下來通過本文我們在來了解下Azure Backup是如何備份Azure VM的。

首先我們來了解下Azure Backup 備份Azure VM的過程:

  1. 對於選擇進行備份的Azure VM,Azure Backup會根據您指定的備份計劃啓動備份作業。

  2. 在第一次備份期間,如果VM正在運行,則會在VM上安裝備份擴展。

  • 對於Windows VM,將安裝VMSnapshot擴展。

  • 對於Linux VM,將安裝VMSnapshotLinux擴展。

  • 對於正在運行的Windows VM,備份與Windows卷影複製服務(VSS)協調,以獲取VM的應用程序一致性快照。

    • 默認情況下,Backup採用完整的VSS備份。

    • 如果Backup無法獲取應用程序一致性快照,則它將獲取底層存儲的文件一致性快照(因爲在VM停止時不會發生應用程序寫入)。

  • 對於Linux VM,Backup採用文件一致性備份。對於應用程序一致性快照,您需要手動自定義前/後腳本。

  • 備份獲取快照後,它會將數據傳輸到Vault。

    • 通過並行備份每個VM磁盤來優化備份。

    • 對於正在備份的每個磁盤,Azure Backup會讀取磁盤上的塊,並僅識別和傳輸自上次備份以來更改的數據塊(增量)。

    • 快照數據可能不會立即複製到Vault中。在高峯時段可能需要幾個小時。對於每日備份策略,VM的總備份時間將少於24小時。

  • 數據傳輸完成後,將刪除快照,並創建恢復點。

  • Azure 虛擬機備份體系結構

    使用Azure Backup備份Azure VM時,VM將使用存儲服務加密(SSE)進行靜態加密。Azure備份還可以備份使用Azure磁盤加密進行加密的Azure VM。


    對於託管和非託管Azure VM,Backup僅支持使用BEK加密的VM或使用BEK加密的VM以及KEK。

    備份的BEK(機密)和KEK(密鑰)已加密。只有當授權用戶將其恢復到密鑰保險庫時,才能讀取和使用它們。未經授權的用戶和Azure都無法讀取或使用備份密鑰或機密。

    BEK也備份。因此,如果BEK丟失,授權用戶可以將BEK還原到密鑰保管庫並恢復加密的VM。只有具有必要權限級別的用戶才能備份和還原加密的VM或密鑰和機密。

    快照的創建

    Azure Backup根據備份計劃拍攝快照。

    • Windows VM:對於Windows VM,備份服務與VSS協調以獲取VM磁盤的應用程序一致性快照。

      • 默認情況下,Azure Backup採用完整的VSS備份。

      • 若要更改設置以使Azure備份執行VSS複製備份,請從命令提示符處設置以下註冊表項:

        REG添加“HKLM \ SOFTWARE \ Microsoft \ BcdrAgent”/ v USEVSSCOPYBACKUP / t REG_SZ / d TRUE / f

    • Linux VM:要獲取Linux VM的應用程序一致性快照,請使用Linux預腳本和後腳本框架編寫自己的自定義腳本以確保一致性。

      • Azure Backup僅調用您編寫的前/後腳本。

      • 如果預腳本和後腳本成功執行,則Azure Backup會將恢復點標記爲應用程序一致。但是,當您使用自定義腳本時,您最終要對應用程序的一致性負責。

    快照的一致性

    下表介紹了不同類型的快照一致性:

    加密

    詳細信息

    支持

    Azure磁盤加密

    Azure磁盤加密可加密Azure VM的操作系統和數據磁盤。
      Azure
    磁盤加密與BitLocker加密密鑰(BEK)集成,後者在密鑰保險庫中作爲機密保護。Azure磁盤加密還與Azure Key Vault密鑰加密密鑰(KEK)集成。

    Azure備份支持僅使用BEK加密的託管和非託管Azure VM的備份,或者使用BEKKEK一起備份。
      BEK
    KEK都經過備份和加密。
     
    由於備份了KEKBEK,因此具有必要權限的用戶可以根據需要將密鑰和密鑰還原回密鑰保管庫。這些用戶還可以恢復加密的VM
     
    未經授權的用戶或Azure無法讀取加密的密鑰和機密。

    SSE

    使用SSEAzure存儲通過在存儲數據之前自動加密數據來提供靜態加密。Azure存儲還會在檢索數據之前解密數據。

    Azure備份使用SSE進行Azure VM的靜態加密。

    備份和還原注意事項

    快照

    詳細信息

    恢復

    注意事項

    應用程序一致

    應用程序一致性備份捕獲內存內容和掛起的I / O操作。應用程序一致性快照使用VSS編寫器(或Linux的前/後腳本)來確保在備份發生之前應用程序數據的一致性。

    當您使用應用程序一致性快照恢復VM時,VM會啓動。沒有數據損壞或丟失。應用程序以一致的狀態啓動。

    Windows:所有VSS編寫器都成功了
     
      Linux
    :前/後腳本已配置併成功完成

    文件系統一致

    文件系統一致性備份通過同時拍攝所有文件的快照來提供一致性。
     
     

    當您使用文件系統一致性快照恢復VM時,VM將啓動。沒有數據損壞或丟失。應用需要實施自己的修復機制,以確保恢復的數據一致。

    Windows:某些VSS編寫器
      Linux 
    失敗:默認(如果未配置前置/後置腳本或失敗)

    故障一致

    如果Azure VM在備份時關閉,則通常會發生故障一致性快照。僅捕獲並備份備份時磁盤上已存在的數據。
     
    故障一致性恢復點不保證操作系統或應用程序的數據一致性。

    雖然沒有保證,但VM通常會啓動,然後啓動磁盤檢查以修復損壞錯誤。在崩潰之前未傳輸到磁盤的任何內存數據或寫入操作都將丟失。應用程序實施自己的數據驗證。例如,數據庫應用程序可以使用其事務日誌進行驗證。如果事務日誌具有不在數據庫中的條目,則數據庫軟件會將事務回滾,直到數據一致。

    VM處於關閉狀態

    備份性能

    這些常見方案可能會影響總備份時間:

    • 將新磁盤添加到受保護的 Azure VM: 如果 VM 正在進行增量備份,添加新磁盤備份的時間會增加。 備份總時間可能會由於初始複製的新磁盤,以及現有磁盤的增量複製持續時間超過 24 小時。

    • 磁盤碎片: 連續磁盤更改時,備份操作進行更快。 如果更改分散在磁盤的各個位置並出現碎片,則備份會變慢。

    • 磁盤變動量: 如果受保護的正在進行增量備份的磁盤有每日變動量超過 200 GB,備份可能需要很長時間 (超過 8 個小時) 才能完成。

    • 備份版本: 備份 (即所謂的即時還原版本) 的最新版本可用於校驗和比較更優化的進程標識更改。 但如果您在使用即時還原並已刪除的備份快照,備份將切換到校驗和比較。 在這種情況下,備份操作將超過 24 小時 (或失敗)。

    推薦做法

    在配置VM備份時,建議您遵循以下做法:

    • 修改策略中設置的默認計劃時間。例如,如果策略中的默認時間是12:00 AM,則將時間增加幾分鐘,以便最佳地使用資源。

    • 對於使用高級存儲的VM的備份,建議運行最新版本的Azure備份(即時還原)。如果您沒有運行最新版本,則Backup會分配大約50%的總存儲空間。備份服務需要此空間將快照複製到同一存儲帳戶並將其傳輸到Vault。

    • 如果要從單個保管庫還原VM,我們強烈建議您使用不同的通用v2存儲帳戶,以確保不會限制目標存儲帳戶。例如,每個VM必須具有不同的存儲帳戶。例如,如果還原了10個VM,請使用10個不同的存儲帳戶。

    • 由於快照位於同一存儲帳戶中,因此通用v1存儲層(快照)的還原將在幾分鐘內完成。從通用v2存儲層(Vault)恢復可能需要數小時。如果數據在通用v1存儲中可用,建議您使用“ 即時還原”功能以加快還原速度。(如果必須從保管庫恢復數據,則需要更多時間。)

    • 每個存儲帳戶的磁盤數量限制與在基礎架構即服務(IaaS)VM上運行的應用程序訪問磁盤的程度有關。作爲一般做法,如果單個存儲帳戶上存在5到10個或更多磁盤,請通過將某些磁盤移動到單獨的存儲帳戶來平衡負載。

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