QNAP Systems, Inc. - ネットワーク接続ストレージ(NAS)

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QNAP SMB ソリューション — QNAP Snapshot と Snapshot Agent を利用し、アプリケーションで一貫性のあるスナップショットを作成します。

1. はじめに

1.1. 課題と解決策

QTS 4.2 では、Storage Manager のスナップショット機能はボリュームだけでなく、iSCSI LUN にも対応し、重要なデータを短時間でバックアップし、復元できます。

LUN スナップショット作成時の課題は、未保存のアプリケーションデータ、バッファー、メモリ、ログなど、すべてのデータを含めなければならないことです。

QNAP のソリューションでは、Windows Server QNAP Snapshot Agent または VMware vCenter QNAP Snapshot Agent の利用時に、iSCSI スナップショットにアプリケーションコンシステント (アプリケーションの一貫性維持) を選択できます。 この機能では、NAS はリモートサーバーと通信し、QNAP スナップショット機能で完全なバックアップを実現します。

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1.2. 対象読者

このアプリケーションノートは QNAP NAS を iSCSI ターゲットとして利用し、他のデバイスや仮想マシンの iSCSI LUN を作成する人を対象にしています。 本書では一部の用語の説明を省略しています。

2. 始めるには

2.1. 仕組み

QNAP Snapshot Agent は主に、iSCSI LUN でアプリケーションコンシステントスナップショットの撮影を可能にすることを目的に開発されています。また、同時に VSS ハードウェアプロバイダー 機能も備えています。

以下の最初のワークフローでは、NAS から iSCSI LUN のスナップショットを撮影するとき、エージェントはすべてのデータを iSCSI LUN に書き出すように (Windows Server の場合)、あるいは iSCSI LUN スナップショットの前に仮想マシンスナップショットを撮影するように (VMware の場合) リモートサーバーに通知します。そのため、スナップショットが NAS から撮影されるとき、スナップショットの一貫性を維持するために必要なすべてのアプリケーションデータがスナップショットに含まれます。

例:

  • Windows は VM メモリを含む VM チェックポイントを作成し、データ紛失を回避し、スナップショットの一貫性を維持します。
  • SQL Server はデータベースログをディスクに書き出し、スナップショットの一貫性を維持します。
  • VMware は下図のように LUN に置かれている VM ごとに VM スナップショットを作成し、スナップショットの一貫性を維持します。
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また、QNAP Snapshot Agent は Windows Server VSS ハードウェアプロバイダー も備えています。 VSS 対応のバックアップソフトウェア*をインストールした Windows から iSCSI LUN のバックアップジョブを実行する場合、VSS ハードウェアプロバイダーは、Windows Server 側でスナップショットを撮影せず、スナップショットの負荷を NAS に分散し、サーバーの作業負荷を減らします。

*バックアップソフトウェアは VSS Snapshot 対応であることが必須です。

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2.2. システム要件

  1. Snapshot Agent を利用するには QTS 4.2 (以降) が必要です。
  2. QNAP Snapshot Agent は Windows Server でのみご利用いただけます。 Windows 7、8、8.1 には対応していません。 本書では、Windows Server の GUI を例に Snapshot Agent を実演します。
  3. Windows Server を除き、VMware に仮想マシンを展開している場合、Snapshot Agent の利用時には VMware vCenter も必要になります。
  4. Snapshot Agent を利用するには、Windows Server で受信 TCP ポート 11169 を開く必要があります。 Microsoft のガイドラインに従い、ポートを開いてください。 サーバーが Active Directory に属し、ファイアウォールが GPO で制御されるとき、場合によっては、グループポリシーも利用する必要があります。 次の Microsoft ページを参照し、以上の操作を実行してください。
    http://windows.microsoft.com/en-us/windows/open-port-windows-firewall 
    https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc753295
  5. NAS では固定 IP アドレスを使用することが推奨されます。

2.3. 既知の制約

  1. Windows Hyper-V または VMware の仮想マシンでアプリケーションコンシステントスナップショットを撮影するには、スナップショットに含める VM 構成、ディスク、スナップショット/チェックポイントを同じ iSCSI LUN に置く必要があります。
  2. SMIS Provider が既にサーバーにインストールされている場合、Snapshot Agent をインストールできません。
  3. Snapshot Agent は VMware の エクステント 機能に対応していません。データストアに与えることができる iSCSI LUN は 1 つだけです。
  4. Snapshot Agent は複数の LUN を持つターゲットにマッピングされている LUN に対応していません。
  5. Snapshot Agent は MPIO に接続されている LUN に対応していません。
  6. Snapshot Agent は CHAP を含むターゲットにマッピングされている LUN に対応していません。 元に戻す作業では、Snapshot Agent は vSphere Inventory に現在登録されている VM のみを元に戻します。 VM が vSphere で既に削除されている場合、Snapshot Agent は VM をインベントリに追加しません。

2.4. Snapshot Agent のダウンロードとインストール

[QNAP Download Center] > [ユーティリティ] の順に進み、Snapshot Agent をダウンロードしてください。
https://www.qnap.com/utility

Snapshot Agent をインストールするには、「.Net Framework 3.5」をインストールし、Server Manager の「アプリケーションサーバー」で有効にする必要があります。 この機能をインストールするには、[Server Manager] > [役割と機能の追加] セクションに進み、[役割] セクションで [アプリケーションサーバー] を選択し、[機能] セクションで [.Net Framework 3.5 機能] を選択します。

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[.Net Framework 3.5 機能] を選択し、[役割と機能の追加] ウィザードでこの機能をインストールします。

この機能のインストールを確定したら、Snapshot Agent アプリケーションファイルを開き、インストールを開始します。 インストールが完了したら、デスクトップに「QNAP Agent Manager」という名称のショートカットが表示されるはずです。

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セットアップウィザードに従い、Snapshot Agent をインストールします。
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QNAP Agent Manager ショートカットがデスクトップに表示されます。

3. Snapshot Agent の設定

3.1. Windows Server で Snapshot Agent を設定する

Snapshot Agent をインストールしたら、「QNAP Agent Manager」を起動します。 Windows Server で iSCSI ストレージとして利用している QNAP NAS を追加する必要があります。IP アドレスを指定するか、[NAS スキャン] をクリックし、ローカルネットワーク上の NAS をエージェントに直接検索させます。

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開始ページで、このサーバーの iSCSI ターゲットを指定する QNAP NAS IP を入力できます。
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あるいは、ローカルネットワークで Snapshot Agent に対応する QNAP NAS を検出できます。

QNAP NAS を入力するか、選択すると、NAS のログイン資格情報を入力、接続のポートを確定し、使用する機能を有効にするように求められます。 この例では、VSS H/W プロバイダーと Windows Snapshot Agent の両方を選択しました。[OK] をクリックし、設定を確定します。 Snapshot Agent が QNAP NAS に接続されます。開始ページで、NAS が一覧に追加されたことがわかります。

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QNAP NAS のユーザー名とパスワードを入力し、有効にする機能を選択します。
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NAS が一覧に表示されます。

3.2. vCenter Snapshot Agent の設定

VMware の仮想マシンに使用されている iSCSI LUN をバックアップするには、Agent Manager で [VMware 設定] に進みます。 [vCenter 資格情報] 設定に、vCenter Server の IP アドレスとシングルサインオンのアカウント/パスワードを入力し、NAS から要求を受信したときに VMware がその仮想マシンのスナップショットを撮影する方法を選択してください。

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QNAP Agent Manager で [VMware 設定] を構成します。 ここでは [Snapshot 仮想マシンのメモリ] を選択しました。これを選択すると、VM ツールをインストールしていない仮想マシンのスナップショットを vCenter は撮影できます。

完了後、QNAP NAS を QNAP Agent Manager に追加すると、[VMware Snapshot Agent ] オプションが有効になります。あるいは、既存の NAS を右クリックし、[編集] を選択してこのオプションを有効にできます。

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QNAP Agent Manager で QNAP NAS を編集し、VMware Snapshot Agent を有効にします。
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編集後、VMware Snapshot Agent が [コンポーネント] 列に表示され、準備完了となります。

4. iSCSI LUN スナップショットの撮影

4.1. Windows Server で iSCSI LUN スナップショットを撮影する

NAS UI から、エージェントが QNAP NAS に正しく接続されていることを確認できます。 Web ブラウザーを開き、QTS にログインし、[Storage Manager] に入ります。 [iSCSI Storage] > [スナップショット] で、[Snapshot Agent] メニューを開きます。 一覧が表示され、NAS に現在接続されているすべての Snapshot Agent を確認できます。

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[iSCSI Storage] セクションで、[スナップショット] > [Snapshot Agent] の順に選択します。
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この NAS に接続されている Snapshot Agent が表示されます。

アプリケーションコンシステントスナップショットを撮影するには、[iSCSI Storage] で iSCSI LUN を選択し、[スナップショット] ドロップダウンボタンから [スナップショットを撮影する] を選択します。

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[iSCSI Storage] セクションで、[スナップショットを撮影する] を選択します。

確認ウィンドウが表示されたら、[スナップショットの種類] で [アプリケーションコンシステント] を選択し、[OK] をクリックしてスナップショットを撮影します。

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[スナップショットの種類] で、[アプリケーションコンシステント] を選択してください。

注記: 「クラッシュコンシステント」スナップショットは標準の NAS スナップショットであり、スナップショットの撮影前にリモートサーバーと通信しません。

アプリケーションコンシステントスナップショットを撮影するとき、QNAP NAS は Windows Server に要求を送信します。 スナップショットの前に、すべての関連データを iSCSI LUN に書き出します。

次の例では、Hyper-V が使われていますが、iSCSI LUN に 24/7 (年中無休) の仮想マシンが含まれています。NAS からスナップショット機能を利用するとき、「アプリケーションコンシステント」オプションが選択されていれば、Windows Server は NAS から要求を受信し、VM のチェックポイントを作成します。

これは Hyper-V Manager インターフェイスで短い時間表示されます。* チェックポイントの作成中、VM の状態は変わります。 VM の状態、メモリ、ディスクが iSCSI LUN スナップショットに含まれます。

*スナップショットに含める VM 設定、ディスク、チェックポイントは iSCSI LUN に置く必要があります。

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QTS で [スナップショットを撮影する] を選択すると、Q’center 仮想アプライアンスの状態が [バックアップ中] に変わります。 これは、Windows Server が NAS から要求を受信しており、これから iSCSI LUN にデータを書き出すことを示します。
*Hyper-V のバージョンによっては、UI が異なることがあります。

4.2. VMware で iSCSI LUN スナップショットを撮影する

VMware で iSCSI LUN のスナップショットを撮影するための操作は Windows Server の場合と同じです。 QTS にログインし、[Storage Manager] に進みます。[iSCSI Storage] で、VMware に仮想マシンを保存するために使用されている iSCSI LUN を選択します。 [スナップショット] > [スナップショットを撮影する] の順に選択します。

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VMware で使用されている iSCSI LUN を選択し、「アプリケーションコンシステント」タイプでスナップショットを撮影します。

QNAP NAS からスナップショット要求を受信すると、vCenter は NAS iSCSI LUN に保存されている仮想マシンごとに VMware スナップショットを撮影し、それを iSCSI LUN で保存します。 その後、NAS は、仮想マシンごとに VMware スナップショットを含む、別のアプリケーションコンシステント iSCSI LUN スナップショットを撮影します。 このアクションは vSphere Web Client の [タスク] セクションに表示されます。 VMware スナップショットは iSCSI LUN スナップショットに含まれると削除されます。

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エージェントがスナップショット要求を送信すると、vCenter は仮想マシンごとに VMware スナップショットを撮影し、iSCSI LUN スナップショットに追加された時点ですべての VMware スナップショットを削除します。
*vSphere Web Client のバージョンによっては、UI が異なることがあります。

「Snapshot Manager」または「Snapshot Replica」を利用し、バックアップジョブをスケジュールすることもできます。 「アプリケーションコンシステント」オプションを選択できます。

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Snapshot Manager を利用し、iSCSI LUN にアプリケーションコンシステントスナップショットをスケジュールすることもできます。

4.3 スナップショットを元に戻す

スナップショットを NAS ボリュームに戻すのと同じように、アプリケーションコンシステントスナップショットを iSCSI LUN に戻すことができます。 スナップショットがアプリケーションコンシステントであることを確認するには、LUN を選択し、「Snapshot Manager」を起動します。 一覧を見れば、Snapshot Agent で撮影したスナップショットがアプリケーションコンシステントかどうかがわかります。

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Snapshot Manager では、Snapshot Agent で撮影したスナップショットは「アプリケーションコンシステント」として分類されます。

Windows Server に接続されている iSCSI LUN のスナップショットを元に戻すには、最初に LUN の接続を解除し、LUN を選択し、[スナップショット] > [Snapshot Manager] を選択し、使用するスナップショットを選択します。

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元に戻す前に、Windows Server から iSCSI LUN を必ず接続解除します。
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解除しない場合、スナップショットは失敗します。
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接続解除後、Snapshot Manager で「元に戻す」アクションを確定します。
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確定後、Snapshot Manager で「元に戻す」アクションの進捗状況を確認できます。

「元に戻す」プロセスが完了したら、iSCSI LUN を Windows Server に再接続できます。 Hyper-V の場合、チェックポイントを含め、仮想マシンのすべての構成が iSCSI LUN に保存されます。

VMware の場合、Snapshot Agent がインストールされ、接続されているとき、LUN を切断せず、iSCSI LUN のスナップショットを直接元に戻すことができます。Snapshot Agent が自動的に ESXi ホストから iSCSI LUN (Datastore) を切断し、元に戻した LUN (Datastore) に再接続し、VM を元に戻します (ただし、元に戻す前に VM が削除されているとき、場合によっては、インベントリの VM を手動で読み込む必要があります)。 追加後、vCenter は引き続き VMware スナップショットを使用し、iSCSI LUN の仮想マシンを復元できます。iSCSI LUN で復元された仮想マシンはアプリケーションコンシステントになります。

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vSphere Web Client では、「元に戻す」プロセスが開始すると、iSCSI LUN は vCenter から切断されます。このプロセスが完了したときに、再び取り付けることができます。vCenter はその後、iSCSI LUN の VMware Snapshot を利用し、iSCSI LUN に保存されている仮想マシンを復元します。

5. Windows Server VSS ハードウェアプロバイダー

Snapshot Agent には VSS ハードウェアプロバイダーが含まれています。 この機能を利用するには、VSS スナップショット機能に対応しているバックアップソフトウェアを用意する必要があります。 本書では、例として QNAP NetBak Replicator を取り上げます。 VSS ハードウェアプロバイダー機能を利用する最初の手順は、バックアップソフトウェアを構成して VSS を有効にし、スナップショットの作成をソフトウェアに許可することです。 設定の完了後、バックアップソフトウェアを利用し、QNAP NAS で iSCSI LUN のバックアップジョブを作成できます。

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[詳細設定] > [開いているファイルのバックアップ設定] で、VSS を有効にし、ファイルのバックアップ時にスナップショットの撮影を NetBak Replicator に許可できます。
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バックアップソフトウェアを利用し、QNAP NAS で iSCSI LUN のバックアップジョブを作成します。

バックアップソフトウェアで VSS を利用してスナップショットを作成するとき、スナップショットは Windows Server の代わりに NAS で撮影されます。

これはバックアップの進行中に NAS UI で確認できます。 [Storage Manager] > [iSCSI storage] で、「vss」という名前の別の iSCSI LUN がバックアップ中に作成されたことがわかります。 この LUN は NAS がバックアップジョブに作成したスナップショットであり、バックアップソフトウェアはこのスナップショット iSCSI LUN を利用し、データをバックアップします。  

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バックアップソフトウェアがスナップショットを作成します。
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スナップショットは Windows Server で作成されず、NAS で作成されました。 「iSCSI Storage」で、バックアップジョブに対して「vss」という名前の別の iSCSI LUN が一時的に作成されます。

バックアップジョブの完了を確認すると、NAS の「vss」iSCSI LUN スナップショットが Windows Server の VSS コンポーネントにより削除されていることがわかります。

リリース日: 2015-11-05
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