Donnerstag, 26. August 2021

VMWare Snapshot als Backup? Nein

VMware und alle anderen virtuellen Plattformen empfehlen nicht, VMware Snapshot- oder AutoProtect Snapshot-Funktionen als VMware-Backup für virtuelle Maschinen zu verwenden. Die Gründe und Alternativen werden im Folgenden dargelegt. Zunächst einmal müssen Sie wissen, was Snapshots und die AutoProtect-Funktionen leisten und was nicht, um eine fundierte Entscheidung treffen zu können.
Was ist ein VMware-Snapshot?

Ein Snapshot in VMware ist ein Mechanismus, der es dem Benutzer der virtuellen Maschine ermöglicht, die Maschine "einzufrieren" und zu einem späteren Zeitpunkt zu diesem eingefrorenen Zustand zurückzukehren. Natürlich ist diese Funktion bei Softwareentwicklern und -testern sehr beliebt, da sie es ihnen ermöglicht, Tests zu wiederholen, bei denen alle Tests den exakt gleichen definierten Ausgangspunkt und die gleichen Systembedingungen haben. Aber wie wird das intern gemacht? Hierin liegt die Antwort darauf, warum Sie Snapshots nicht als Backup-Mechanismus betrachten sollten.

VMware implementiert Snapshots, indem es u.a. die virtuelle Festplatte und den internen Speicherstatus der virtuellen Maschine in separaten Dateien, den so genannten Snapshot-Dateien, speichert. Für jeden VMDK (die Festplattendatei der virtuellen Maschine) und jeden Snapshot, den Sie für die VM erstellen, gibt es beispielsweise einen neuen VMDK. Sobald Sie eine virtuelle Maschine "einfrieren", indem Sie einen Snapshot von ihr erstellen, stoppt VMware das Schreiben von Festplattenänderungen auf die ursprüngliche virtuelle Festplatte und startet stattdessen eine neue virtuelle Festplattendatei. Nachdem der Snapshot erstellt wurde, bleibt die ursprüngliche VMDK unberührt.

Leider verwendet VMware eine wirklich dumme Standardeinstellung, die von den meisten Benutzern ignoriert wird. Sie führt dazu, dass VMDK-Dateien in 2-GB-Dateien aufgeteilt werden. Eine 2 TB große virtuelle Festplatte wird also in 1.024 Dateien von 2 GB Größe aufgeteilt. Wenn Sie jetzt denken, dass das wirklich dumm ist, bedenken Sie Folgendes: Wenn Sie jetzt zwei, drei Snapshots machen, wird Ihr VM-Ordner weit über 3.000 Dateien haben! Und plötzlich wird Ihre VM richtig träge und Sie fragen sich, warum.
Was passiert, wenn Sie einen VMware-Snapshot wiederherstellen?

Bei der Wiederherstellung eines VMware-Snapshots entfernt VMware das sekundäre VMDK, auf dem die Änderungen gespeichert wurden, und lädt den internen Speicher und andere Strukturen aus dem vorherigen Zustand der virtuellen Maschine. Alle diese Informationen sind in mehreren Snapshot-bezogenen Dateien enthalten. Sobald die VM wieder betriebsbereit ist, werden die Snapshot-Dateien gelöscht.
Was passiert, wenn Sie einen VMware-Snapshot löschen?

Das Löschen eines Snapshots ist sehr viel aufwändiger, da Sie VMware mitteilen, dass Sie die Änderungen beibehalten möchten, was VMware für unwahrscheinlich hält. Daher muss VMware die ursprüngliche virtuelle Festplatte mit den seitdem vorgenommenen Änderungen zusammenführen. Wenn viele Änderungen vorgenommen wurden, kann diese Zusammenführung eine Weile dauern. Sobald dies abgeschlossen ist, werden die Snapshot-Dateien gelöscht.

Lassen Sie mich hier einen kleinen Gedanken einwerfen. Die Art und Weise, wie VMware und andere Plattformen Snapshots implementiert haben, zeigt, dass sie nicht für Backups gedacht sind und sich auch nicht für Produktionssysteme eignen. Hätten die VMware-Architekten gewollt, dass Sie Snapshots als Schutzmechanismus verwenden, hätten sie sich dafür entschieden, die Änderungen auf die Originalfestplatte zu schreiben und die Originalblöcke in eine Datei zu schreiben, die das Original bewahrt.  Dadurch würde die Leistung bei nachfolgenden Lese- oder Schreibvorgängen nicht beeinträchtigt, und das Löschen des Snapshots wäre sehr schnell und einfach. Aber so haben sie es nicht gemacht, und das aus gutem Grund: Der Grund ist einfach, dass Snapshots nicht als Backups gedacht sind.
Sind Snapshots auf Produktionssystemen erlaubt? Nein.

Viele erfahrene IT-Systemadministratoren werden verärgert sein, wenn Sie Snapshots für eine Produktions-VM erstellen, und zwar aufgrund der oben beschriebenen Ineffizienzen und des komplexen Verwaltungsaufwands. Eine VM ohne Snapshots kann aus lediglich zwei Dateien bestehen, der Konfiguration und der virtuellen Festplatte VMDK. Eine VM mit Snapshots kann leicht aus Dutzenden bis Hunderten von Dateien bestehen. Natürlich summieren sich all diese Unzulänglichkeiten und verlangsamen den Server. Sie machen die Verwaltung der VM-Datenstrukturen zu kompliziert und fehleranfällig. Aus diesen Gründen ist es am besten und effizientesten, keine VMware-Snapshots auf Produktionssystemen zu verwenden.
Warum genau wird ein VMware-Snapshot und die AutoProtect-Funktion nicht als VMware-Backup empfohlen?

Die Sicherung einer virtuellen Maschine ist ein viel umfassenderer und zuverlässigerer Prozess als die einfache Erstellung eines Snapshots. Zunächst einmal verändern Snapshots die VM selbst, da sie neue Abhängigkeiten einführen, während ein VMware Backup dies nicht tut. Es werden mehr Dateien erstellt, wenn ein Snapshot hinzugefügt wird, und VMware beginnt, Festplattenänderungen in verschiedene Dateien zu schreiben usw. Wenn eine Datei beschädigt wird oder verloren geht, wird die gesamte virtuelle Maschine beschädigt. Snapshots werden fast immer auf derselben Festplatte gespeichert; daher wirkt sich ein einfacher Festplattenausfall auch auf den Snapshot aus. Doch selbst wenn nur ein Snapshot beschädigt wird und die Originaldateien in Ordnung sind, ist die VM in jedem Fall beschädigt.


Eine VMware-Sicherung verwendet einen separaten Speicherplatz, idealerweise auf einem anderen Gerät oder in einem Cloud-Konto. Es schützt vor allen Arten von Fehlern: Hardware, Software, Malware, Betriebssystemfehler und versehentliche oder sogar absichtliche Schäden, die beispielsweise von unzufriedenen Mitarbeitern verursacht werden. Durch die Erstellung zuverlässiger Kopien aller Informationen, die für die Wiederherstellung der virtuellen Maschine benötigt werden, enthält das VMware-Backup einen vollständigen Satz aller Daten, die für die Wiederherstellung der VM auf einem beliebigen VMware-Host erforderlich sind, wie z. B. die Konfiguration der virtuellen Maschine, die virtuellen Festplatten und alle zur VM gehörenden Snapshots.
Vorteile von VMware-Backups gegenüber Snapshots

Ein automatisiertes Live VMware Backup ist technisch überlegen und viel zuverlässiger als ein Snapshot. VMware-Backups können erstellt werden, während die VM läuft oder wenn sie heruntergefahren ist, beides funktioniert ohne Probleme. Sie können VMware-Backups wiederherstellen, und die wiederhergestellte VM kann als Klon des Originals eingerichtet werden, so dass Sie Seite an Seite vergleichen können. VMware-Backups haben keine Auswirkungen auf die Leistung, sobald das Backup abgeschlossen ist, im Gegensatz zu Snapshots, die jeden Festplattenzugriff auf die VM verlangsamen, sobald sie erstellt wurden. Eine weitere wichtige Auswirkung von Snapshots ist, dass VMware-interne Tracing-Dateien sehr oft auf die Festplatte geschrieben werden, um Snapshot-Bitmaps zu verfolgen, was im Falle von SSDs zu schnellerer Abnutzung und damit zu Festplattenausfällen führen kann.
Was ist die empfohlene Strategie?

Snapshots eignen sich hervorragend für den vorgesehenen Zweck: Software- und Betriebssystemtests. Davon abgesehen ist es wahrscheinlich keine gute Idee, sie zu verwenden, insbesondere auf Produktionssystemen. Wichtige Produktions-VMs sollten durch eine gute VMware-Backup-Lösung geschützt werden, damit Sie die VM auf jedem Host zuverlässig wiederherstellen können, egal was passiert, ohne die Leistung des Hosts der virtuellen Maschine langfristig zu beeinträchtigen oder seine Verwaltung zu erschweren. Die VMware-Backup-Software trägt dazu bei, dass der VMware-Datenspeicher schlank und effizient bleibt und die VMs ohne Overhead mit maximaler Performance laufen. Snapshots wirken sich negativ auf die Performance aus, machen das Storage-Management komplizierter, erhöhen das Fehlerpotenzial, verringern die Anzahl der VMs, die Ihr Host zuverlässig bedienen kann, und werden daher nicht für Backup-Zwecke empfohlen.