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Sauvegarde virtuelle avec Atempo


Comment être sûrs des backups quand les machines deviennent virtuelles.



How to take out assurance about virtual computer.


Laurent KLING


L’utilisation des machines virtuelles peut entraîner cette illusion : ces environnements sont immatériels, détacher des contraintes matérielles. En réalité, c’est le contraire, car un serveur de virtualisation est capable de fournir un service très élaboré pour un grand nombre de serveurs interconnectés. La sauvegarde des informations est cruciale, elle dépasse la logique du contenant pour s’intéresser au contenu accompagné par les interrelations entre les composants. La sauvegarde classique suit ce schéma :
ordinateur -> serveur de backup -> bandes Avec les machines virtuelles (VM, Virtual Machine), on possède un container logique, est-il possible d’imaginer une logique différente ?
Au premier abord, le backup de la machine virtuelle complète semble être la solution la plus adéquate. On sauvegarde un contenu complet, mais rapidement on se retrouve devant deux écueils :

  • la taille de la machine, de 8 à 200 Go
  • comment copier une machine en fonctionnement ?


sauvegarde avec snapshot de VM

Ces deux obstacles sont résolus par une seule technologie, le snapshot. Cette technique consiste à prendre un instantané. Si on combine plusieurs instantanés, la différence entre deux états successifs offrira la capacité de sauvegarder uniquement les valeurs modifiées. En cas de désastre, la reconstruction de l’image doit passer par chacune de ces étapes successives. Naturellement la première sauvegarde doit être complète pour pouvoir ensuite calculer la différence avec les états suivants. Cette technologie existe également directement intégrée dans le système d’exploitation Microsoft Windows.
La seule limitation avec cette méthode est dans le cas d’une machine virtuelle possédant elle même des états successifs (une différence de différence devient difficile à définir). La seule possibilité restante est la sauvegarde de la machine complète incluant elle-même ses propres snapshot issues de la virtualisation.
Les volumes nécessaires et leurs vitesses d’accès deviennent cruciaux pour la sauvegarde. Il est probable qu’une sauvegarde sur bande ne puisse répondre aux besoins de débit. Dans un premier temps, on serait tenté d’oublier un système de backup et de simplement sauvegarder ces instantanés sur un espace de fichiers NAS. Cependant un logiciel de backup offre des possibilités supplémentaires avec la capacité de sauvegarder les quatre types de données : les fichiers, les bases de données, le disque et finalement la machine virtuelle dans son intégralité. Une solution élégante est de combiner les deux solutions : prendre un serveur de stockage bon marché possédant une grande capacité de stockage, 14.6 To utiles et ajouter un logiciel de backup.


Atempo, serveur de sauvegarde avec lecteur de bandes virtuel

Une sauvegarde virtuelle avec Atempo

Je vous propose de lire l’article de Stéphane Ecuyer dans le FI5/08 qui décrit dans le détail la configuration et la gestion d’Atempo, mon propos est uniquement l’apport de la sauvegarde d’un environnement virtuel complet. Atempo offre tous les composants nécessaires à cette réalisation :

  • un logiciel complet de sauvegarde,
  • des composants complémentaires permettant de s’interfacer avec tous les types nécessaires,
  • la capacité de créer des lecteurs de bandes virtuelles (VTL, Virtual Tape Library) dans un espace de stockage classique.

Cerise sur le gâteau, l’EPFL dispose d’une licence site pour ce logiciel. Au premier abord, il paraît saugrenu de vouloir recréer des bandes dans un espace de fichiers de type NAS. Avec des fichiers, on doit mettre en place un mécanisme qui permette de réaliser la rotation de données, il doit être suffisamment robuste pour s’accommoder de changement de volumétrique.
Le lecteur de bandes virtuelles VTL crée un espace apparemment très simple en utilisant 50 % de l’espace disponible divisé en 7500 fichiers de 10 Go. Chacun de ses fichiers est en réalité une métaphore d’une bande magnétique, chaque bande virtuelle peut être allouée, utilisée et recyclée. Ces opérations paraissent très simples, en réalité la gestion de stock de bandes peut rapidement devenir un cauchemar. Dans un environnement réel, le robot de backup ne peut contenir toutes les bandes, on doit les charger et les décharger régulièrement. En virtuel avec un lecteur VTL, ces contraintes disparaissent uniquement vers un processus logique :

  1. définir la qualité de service, la rétention maximum en jours,
  2. créer une sélection,
  3. définir la sauvegarde et exécuter le processus régulièrement.


1. Atempo, sélection des données à sauvegarder


2. Atempo, définition d’une limite de stockage

3. Atempo, déroulement dans le temps

Le logiciel de sauvegarde prend tout son intérêt quand la volumétrie, le nombre de machines virtuelles à sauvegarder se modifie. Avec une organisation de type NAS classique, il faudrait s’assurer que notre schéma d’organisation soit capable de suivre la modification du volume. Avec un lecteur de bandes virtuelles VTL, l’incrément est la taille d’une bande, si le volume à sauvegarder diminue, les bandes excédentaires seront recyclées, si le volume augmente, un plus grand nombre de bandes sera utilisé.

La volumétrie réellement utilisée sera uniquement les bandes utiles, une bande virtuelle recyclée ou vide n’occupe pas de place sur le disque de stockage. Dans ce contexte, la taille de 10 giga-octets d’une bande virtuelle paraît grossière, elle correspond à quasiment la taille minimum d’une machine virtuelle.
Le logiciel de sauvegarde Atempo est parfaitement capable de sauvegarder les autres types de données comme une base de données, un ensemble de fichiers ou encore une machine de type Windows (avec la technologie de snapshot de Microsoft).


Atempo, applications supportées

La combinaison de ces différentes technologies permet d’imaginer ce scénario hybride :

  • utiliser un serveur avec Windows 2008,
  • réaliser une sauvegarde de type snapshot dans Windows avec Atempo SRA,
  • créer une machine virtuelle équivalente (vide),
  • rétablir la sauvegarde sur la machine virtuelle.

On se retrouve devant un clone parfait, sans avoir dû éteindre la machine initiale, sans même accéder à l’environnement physique du serveur (qui peut être physique ou virtuel).
La seule précaution consiste à activer la variable TINA_SRA_ENABLE_BCD = yes pour sauver la partition de démarrage présente depuis Windows 7.


Atempo, configuration SRA


Atempo, récupération SRA

Une ceinture de sécurité pour les machines virtuelles

En fonction depuis deux ans à la STI, cette solution Atempo sur un NAS bon marché permet de garantir une sécurité de service élevée en limitant au maximum l’investissement matériel :

  • un serveur de virtualisation,
  • un NAS utilisé comme serveur de sauvegarde.

Une plus grande qualité de services entraînera une augmentation de l’investissement par la redondance des équipements. Le choix d’héberger sur le serveur NAS le logiciel Atempo ne provoque pas de surcharge. Ceci est possible, car les processeurs modernes possèdent plusieurs coeurs accompagnés d’une mémoire suffisante. Dans le cas utilisé, c’est un serveur HP avec Windows 2008 OEM possédant un processeur E5520 et 6 Go de RAM. Naturellement, il n’est pas utilisé en NAS classique avec des clients externes !
Cette condition doit être impérativement respectée (un serveur ne peut pas se sauvegarder lui-même).
La capacité du logiciel Atempo à sauvegarder de nombreux types de données permet d’imaginer et de tester de nombreux scénarios de sauvegarde, même ceux plus classiques comme la sauvegarde de fichiers ou celle utilisant les snapshot intégrés dans les OS modernes de Microsoft.
J’ai rarement utilisé la fonction de restauration, mais sans cet ange gardien, je me serais retrouvé plusieurs fois dans la situation très périlleuse de sauter dans le vide sans parachute.



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