QNAPs KMU-Lösung - QNAP-Snapshot und Snapshot Agent zur Erstellung von applikationskonsistenten Snapshots verwenden

1. Einführung

1.1 Herausforderungen und Lösungen

In QTS 4.2 unterstützt die Snapshot-Funktion in Storage Manager nicht nur Volumes, sondern auch iSCSI-LUNs zur schnellen Sicherung und Wiederherstellung Ihrer kostbaren Daten.

Die Herausforderung bei der Erstellung eines LUN-Snapshot ist die Sicherstellung, dass alle Daten enthalten sind, wie nicht gespeicherte Applikationsdaten, Pufferspeicher, Arbeitsspeicher und Protokolle.

Die von QNAP bereitgestellte Lösung ist eine anwendungskonsistente Option für iSCSI-Snapshots während der Verwendung von QNAPs Snapshot Agent für Windows Server oder VMware vCenter. Sie ermöglicht dem NAS die Kommunikation mit dem ortsfernen Server zur Gewährleistung einer vollständigen Sicherung unter Einsatz unserer QNAP-Snapshot-Funktion.

1.2 Zielgruppe

Dieser Anwendungshinweis richtet sich an jeden, der ein QNAP NAS als iSCSI-Ziel zur Erstellung einer iSCSI-LUN für andere Geräte oder virtuelle Maschinen nutzt. Einige Begriffe in diesem Dokument werden nicht detailliert erklärt. 

2. Erste Schritte

2.1 Funktionsweise

QNAPs Snapshot Agent wurde in erster Linie zur Erstellung von anwendungskonsistenten Snapshots für eine iSCSI-LUN entwickelt, während er gleichzeitig eine VSS-Hardwareanbieter-Funktion bietet.

Im ersten Arbeitsablauf unten informiert der Agent den externen Server zum Flushen aller Daten in die iSCSI-LUN (bei Windows Server) oder zum Erstellen eines VM-Snapshot vor dem iSCSI-LUN-Snapshot (bei VMware), wann immer Sie einen Snapshot vom NAS auf einer iSCSI-LUN erstellen müssen; wenn also ein Snapshot vom NAS erstellt wird, enthält dieser alle erforderlichen Anwendungsdaten zur Gewährleistung eines konsistenten Snapshot.

Beispiele:

• Microsoft Hyper-V Server erstellt einen VM-Prüfpunkt, einschließlich des VM-Arbeitsspeichers, damit keine Daten verlorengehen und ein konsistenter Zustand im Snapshot gewährleistet ist.
• SQL Server flusht die Datenbankprotokolle auf dem Datenträger zur Sicherstellung eines konsistenten Zustands im Snapshot.
• VMware erstellt wie nachstehend gezeigt einen VM-Snapshot für jede VM in der LUN zur Gewährleistung eines konsistenten Zustands im Snapshot:

Darüber hinaus beinhaltet QNAPs Snapshot Agent auch VSS-Hardwareanbieter für Windows Server. Wenn Sie einen Sicherungsauftrag für eine iSCSI-LUN von Windows mit Sicherungssoftware* durchführen möchten, die VSS unterstützt, lässt der VSS-Hardwareanbieter zu, dass NAS ROW (Redirect on Write) statt Windows COW (Copy on Write) verwendet wird, um den Snapshot auf dem Windows-Server zu erstellen, wodurch sich die Effizienz der Sicherung erhöht.

*Die Sicherungssoftware muss VSS-Snapshot unterstützen.

2,2. Systemanforderungen

1. Snapshot-Agent erfordert QTS 4.2 (oder aktueller).
2. QNAP Snapshot Agent ist kompatibel mit Windows Server 2008 oder höher. Die Verwaltung der Benutzeroberfläche muss aktiviert sein. Windows Server Core und Windows Hyper-V werden nicht unterstützt.
3. Neben Windows Server wird auch VMware vCenter benötigt, wenn Sie Snapshot Agent für in VMware eingesetzte virtuelle Maschinen nutzen möchten.
4. Zur Verwendung von Snapshot Agent müssen Sie den eingehenden TCP-Port 11169 unter Windows Server öffnen.Bitte befolgen Sie zum Öffnen des Ports die von Microsoft bereitgestellten Anweisungen. Möglicherweise müssen Sie zudem Gruppenrichtlinien verwenden, falls Ihr Server ein Mitglied von Active Directory ist und die Firewall per GPO kontrolliert wird. Bitte beachten Sie zur Durchführung dieser Schritte die nachstehenden von Microsoft bereitgestellten Seiten:
   http://windows.microsoft.com/en-us/windows/open-port-windows-firewall
   https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc753295
5. Wir empfehlen dringend, eine feste IP-Adresse am NAS zu verwenden.

2,3. Bekannte Einschränkungen

1. Zur Erstellung eines applikationskonsistenten Snapshot für eine virtuelle Maschine in Windows Hyper-V oder VMware müssen sich VM-Konfiguration, Datenträger und Snapshot/Prüfpunkt in derselben iSCSI-LUN befinden, damit sie im Snapshot eingeschlossen werden.
2. Snapshot Agent kann nicht installiert werden, falls SMI-S Provider auf dem Server bereits installiert ist.
3. Snapshot Agent unterstützt nicht die Extents-Funktion in VMware, der Datenspeicher darf nur EINE iSCSI-LUN haben.
4. Snapshot Agent unterstützt keine LUN, die an einem Ziel mit mehreren LUNs abgebildet ist
5. Snapshot Agent unterstützt keine mit MPIO verbundene LUN.
6. Snapshot Agent unterstützt keine LUN, die einem Ziel mit CHAP zugeordnet ist.
7. Während der Wiederherstellung stellt Snapshot Agent nur VMs wieder her, die aktuell im vSphere-Inventar registriert sind. Falls eine VM in vSphere bereits gelöscht wurde, fügt Snapshot Agent die VM nicht zum Inventar hinzu.

2.4. Snapshot Agent herunterladen und installieren

Wechseln Sie zum QNAP Download Center > Dienstprogramme, um unseren Snapshot Agent herunterzuladen:
https://www.qnap.com/utility

Um Snapshot Agent zu installieren, muss “.Net Framework 3.5” in “Anwendungsserver” auf dem Servermanager installiert und aktiviert sein. Wechseln Sie zum Installieren dieser Funktion den Bereich “Servermanager” > “Rollen und Funktionen hinzufügen”, und wählen Sie “Anwendungsserver” im Bereich "Rollen" und “.Net Framework 3.5-Funktion” im Bereich "Funktion".

Sobald die Installation dieser Funktion bestätigt ist, können Sie durch Öffnen der Snapshot Agent-Anwendungsdatei die Installation starten. Nach Abschluss der Installation sollten Sie eine Verknüpfung namens QNAP Agent Manager auf Ihrem Desktop sehen.

Führen Sie zum Abschließen der Installation von Snapshot Agent den Einrichtungsassistenten aus.

Die QNAP Agent Manager-Verknüpfung wird dann an Ihrem Desktop angezeigt.

3. Snapshot Agent konfigurieren

3,1. Snapshot Agent in Windows Server konfigurieren

Wenn die Installation von Snapshot Agent abgeschlossen ist, öffnen Sie den “QNAP Agent Manager”. Sie müssen das QNAP-NAS hinzufügen, das Ihr Windows-Server als iSCSI-Speicher verwendet, indem Sie die IP-Adresse bereitstellen oder zum direkten Aufspüren des NAS im lokalen Netzwerk auf “NAS suchen” klicken.

Nach Eingabe oder Auswahl des QNAP NAS werden Sie gebeten, Ihre NAS-Anmeldedaten bereitzustellen, den Port für die Verbindung zu bestätigen und die gewünschten Funktionen zu aktivieren. In diesem Beispiel haben wie VSS-H/W-Anbieter und Snapshot Agent für Windows gewählt; klicken Sie dann zum Bestätigen dieser Einstellungen auf “OK”. Der Snapshot Agent stellt eine Verbindung zum QNAP-NAS her; Sie können sehen, dass das NAS zur Liste auf der Startseite hinzugefügt wurde.   

3.2 Snapshot Agent für vCenter konfigurieren

Zur Sicherung von iSCSI-LUNs, die für virtuelle Maschinen in VMware verwendet werden, können Sie “VMware-Einstellungen” im Agent Manager aufrufen. Geben Sie in den vCenter-Anmeldedaten-Einstellungen die IP-Adresse des vCenter-Servers sowie das Konto und Kennwort für das Single Sign On ein. Wählen Sie dann, wie VMware bei Erhalt einer Anforderung von NAS einen Snapshot für seine virtuelle Maschine erstellen soll.

Wenn Sie nun nach Abschluss ein QNAP-NAS zu QNAPs Agent Manager hinzufügen, wird die Option “Snapshot Agent für VMware” aktiviert. Alternativ können Sie mit der rechten Maustaste auf ein vorhandenes NAS klicken und “Bearbeiten” wählen, um diese Option zu aktivieren.

4. Einen iSCSI-LUN-Snapshot erstellen

4.1. iSCSI-LUN-Snapshots mit Windows Server erstellen

Sie können über die NAS-Benutzeroberfläche prüfen, ob der Agent richtig mit dem QNAP-NAS verbunden ist. Öffnen Sie Ihren Webbrowser, melden Sie sich bei QTS an, und rufen Sie “Storage Manager” auf. Öffnen Sie unter “iSCSI-Speicher” > “Snapshot” das Menü “Snapshot Agent”. Es wird eine Liste mit allen Snapshot-Agents, die aktuell mit dem NAS verbunden sind.

Um einen anwendungskonsistenten Snapshot zu erstellen, wählen Sie in “iSCSI-Speicher” eine iSCSI-LUN, und wählen Sie im Dropdown-Menü “Snapshot” die Option “Einen Snapshot erstellen”.

Wählen Sie bei Anzeige des Bestätigungsfensters "Anwendungskonsistent" unter "Snapshot-Typ", und klicken Sie zum Starten der Snapshot-Erstellung auf "OK".

Hinweis: “Absturzkonsistente” Snapshots kontaktieren den externen Server vor der Snapshot-Erstellung nicht, da sie nur Standard-NAS-Snapshots sind.

Bei der Erstellung eines applikationskonsistentem Snapshot sendet das QNAP-NAS eine Anforderung an Windows Server. Es flusht vor dem Snapshot alle relevanten Daten in die iSCSI-LUN.

Im folgenden Beispiel mit Hyper-V enthält die iSCSI-LUN eine virtuelle Maschine, die 24/7 läuft. Bei Verwendung der Snapshot-Funktion vom NAS mit der Option "Anwendungskonsistent" erhält Windows Server die Anforderung vom NAS und erstellt einen Prüfpunkt von der VM.

Dies kann kurze Zeit in der Hyper-V Manager-Schnittstelle* sichtbar sein: Der Status der VM ändert sich während der Prüfpunkterstellung. VM-Status, Speicher und Datenträger sind im iSCSI-LUN-Snapshot enthalten.

*VM-Konfiguration, Datenträger und Prüfpunkt müssen sich auf der im Snapshot enthaltenen iSCSI-LUN befinden.

4,2. iSCSI-LUN-Snapshot mit VMware erstellen

Die zur Erstellung eines Snapshot für iSCSI-LUNs mit VMware erforderlichen Schritte sind mit denen von Windows Server identisch. Melden Sie sich bei QTS an, rufen Sie “Storage Manager” auf, und wählen Sie unter “iSCSI-Speicher” die iSCSI-LUN, die zum Speichern virtueller Maschinen in VMware verwendet wurde. Wählen Sie “Snapshot” > “Einen Snapshot erstellen”.

Bei Empfang der Snapshot-Anforderung vom QNAP-NAS erstellt vCenter einen VMware-Snapshot für jede virtuelle Maschine, die in der NAS-iSCSI-LUN gespeichert ist, und speichert diese Snapshots in der iSCSI-LUN. Anschließend erstellt das NAS einen weiteren anwendungskonsistenten iSCSI-LUN-Snapshot, der VMware-Snapshots für jede virtuelle Maschine enthält. Diese Aktion ist im Aufgabenbereich von vSphere Web Client sichtbar. Die VMware-Snapshots werden entfernt, sobald sie im iSCSI-LUN-Snapshot enthalten sind. 

Alternativ können Sie zum Erstellen eines geplanten Sicherungsauftrags “Snapshot-Manager” oder “Snapshot Replica” verwenden. Die Option “Anwendungskonsistent” ist verfügbar.

4.3 Einen Snapshot wiederherstellen

Sie können einen anwendungskonsistenten Snapshot auf der iSCSI-LUN ebenso wiederherstellen wie einen Snapshot auf einem NAS-Volume. Prüfen Sie, ob ein Snapshot anwendungskonsistent ist, indem Sie eine LUN wählen und “Snapshot-Manager” öffnen. In der Listenansicht können Sie sehen, ob die mit Snapshot Agent erstellten Snapshots anwendungskonsistent sind.

Zum Wiederherstellen eines Snapshots für eine iSCSI-LUN, die mit Windows Server verbunden ist, müssen Sie die LUN zunächst trennen, anschließend die LUN wählen und zur Festlegung des gewünschten Snapshots “Snapshot” > “Snapshot-Manager” aktivieren.

Achten Sie vor der Wiederherstellung darauf, eine verbundene iSCSI-LUN von Windows Server zu trennen.

Andernfalls schlägt der Snapshot-Prozess fehl.

Bestätigen Sie nach der Trennung die Wiederherstellung im Snapshot-Manager.

Nach der Bestätigung können Sie den Wiederherstellungsfortschritt im Snapshot-Manager sehen.

Sobald die Wiederherstellung abgeschlossen ist, können Sie die iSCSI-LUN vom Windows Server erneut verbinden. Im Falle von Hyper-V werden alle Konfigurationen der virtuellen Maschinen in der iSCSI-LUN gespeichert, einschließlich ihrer Prüfpunkte.

Wenn bei VMware Snapshot Agent installiert und verbunden ist, können Sie den Snapshot einer iSCSI-LUN direkt wiederherstellen, ohne die LUN zu trennen, da Snapshot-Agent die iSCSI-LUN (Datenspeicher) automatisch von den ESXi-Hosts trennt, den Snapshot wiederherstellt und die wiederhergestellte LUN (Datenspeicher) dann erneut verbindet und die VM wiederherstellt (möglicherweise müssen Sie die VM im Inventar jedoch dennoch manuell einlesen, falls die VM vor der Wiederherstellung gelöscht wird). Nach dem Hinzufügen kann vCenter den VMware-Snapshot weiterhin zur Wiederherstellung der virtuellen Maschine in der iSCSI-LUN verwenden; stellen Sie daher sicher, dass die wiederhergestellten virtuellen Maschinen in der iSCSI-LUN anwendungskonsistent sind.

5. VSS-Hardwareanbieter für Windows Server

Snapshot Agent beinhaltet VSS-Hardwareanbieter. Zur Nutzung dieser Funktion benötigen Sie Sicherungssoftware, die die VSS-Snapshot-Funktion unterstützt. In diesem Dokument nutzen wir QNAPs NetBak Replicator als Beispiel. Der erste Schritt zur Nutzung der VSS-Hardwareanbieter-Funktion ist die Konfiguration Ihrer Sicherungssoftware zur Aktivierung von VSS und zur Unterstützung einer Erstellung mehrerer Snapshots. Nach Abschluss dieser Einstellungen können Sie mit der Sicherungssoftware einen Sicherungsauftrag für eine iSCSI-LUN am QNAP NAS erstellen.

Wenn die Sicherungssoftware VSS zur Erstellung eines Snapshot nutzt, wird der Snapshot auf dem NAS anstelle von Windows Server erstellt.

Dies ist während der Sicherung auf der NAS-Benutzeroberfläche zu sehen: Unter “Storage Manager” > “iSCSI-Speicher” sehen Sie, dass während der Sicherung eine weitere iSCSI-LUN mit dem Namen “vss” erstellt wurde. Diese LUN ist der Snapshot, den das NAS beim Sicherungsauftrag erstellt hat, weshalb die Sicherungssoftware diese Snapshot-iSCSI-LUN zur Datensicherung verwenden wird.

Nachdem Sie bestätigt haben, dass der Sicherungsauftrag abgeschlossen ist, sehen Sie, dass der iSCSI-LUN-Snapshot “vss” auf dem NAS durch VSS-Komponenten in Windows Server entfernt wurde.