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QNAP SMB 解决方案-使用 QNAP Snapshot Agent 来创建应用程序一致性的快照

1. 本文介绍

1.1. 前言

在QTS 4.2,QNAP快照功能让您能够快速的备份及还原磁盘区及iSCSI LUN。但进行iSCSI LUN快照时,一般所面临到的挑战即是要确保快照能确实包含远程设备或是虚拟机中的所有数据,例如磁盘区、高速缓存、内存中的数据以及系统纪录文件等等。

QNAP提供的解决方案,即是通过QNAP Snapshot Agent让您在Windows Server或VMware vCenter Server上创建iSCSI LUN时,可以利用Snapshot Agent在NAS上创建具应用程序一致性的iSCSI LUN快照。

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1.2. 适用对象

这份教学文件适用于任何使用QNAP NAS与替其他设备或虚拟机创建iSCSI LUN的用户。对于本文中所有的技术用语,本教学将不会赘述。

2. 前置任务

2.1. Snapshot Agent如何运作

QNAP Snapshot Agent 主要可让您创建具备应用程序一致性的iSCSI LUN快照,而同时,它也具备VSS Hardware Provider的组件。这里,我们将提供一些图例让您了解 Snapshot Agent如何提升iSCSI LUN 快照的应用性。

在下列的流程图中,当您需在NAS端创建一个iSCSI LUN快照时,Snapshot Agent会将这个需求传达给远程服务器,在此,Windows Server会把所有的数据存回iSCSI LUN;而于VMware则是通过vCenter为每个虚拟机创建VMware快照,再将这些快照整合到iSCSI LUN快照中。因此,当NAS创建iSCSI LUN快照时,该快照将包含所有的数据,且此举可确保快照的应用程序一致性。

图解:

  • Windows会创建含有VM内存的检查点来避免数据遗失,并确保快照一致性。
  • SQL Server会把数据库中的日志存回磁盘以确保快照一致性。
  • VMware会为每个VM创建快照,并将其存储于iSCSI LUN中来确保快照一致性。
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QNAP Snapshot Agent也有含VSS Hardware Provider在内。如果您需使用备份软件*来备份iSCSI LUN中的数据,VSS Hardware Provider组件将让您能够以NAS来创建快照,并将快照提供给备份软件使用,并以此减低Windows Server的工作负担。

*使用的备份软件需要能支持VSS Snapshot快照。

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2.2. 系统需求

  1. NAS的QTS固件必须为4.2 或之后的版本。
  2. QNAP Snapshot Agent仅支持Windows Server,不支持Windows 7、8、或8.1一般版本,于此文件中我们使用具GUI的Windows Server 来进行详情。 
  3. 除了Windows Server,您也需要VMware vCenter,这样Snapshot Agent才可支持VMware中的虚拟机。
  4. 为准备就绪使用Snapshot Agent,您需于Windows Server上开启TCP的11169埠。并且,若您的服务器是Active Directory的成员,且您利用GPO管理防火墙,您将会需要变更Group Policies。请参照Microsoft所提供的详情进行相关操作:
    http://windows.microsoft.com/en-us/windows/open-port-windows-firewall
    https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc753295
  5. 我们建议您为NAS创建固定IP来确保连接的稳定性。

2.3. 已知限制

  1. 虚拟机的设置,硬盘,还有存储点默认存放的位置必须均位于iSCSI LUN中,QNAP NAS始可通过Snapshot Agent来创建应用程序一致性快照。
  2. Snapshot Agent 不能安装于已装有SMI-S Provider的服务器。
  3. Snapshot Agent不支持VMware 中的Extents 功能,一个数据存放区只能有一个 iSCSI LUN。
  4. 若是iSCSI LUN是连接于具备多个iSCSI LUN的iSCSI target,则Snapshot Agent不支持该LUN。
  5. Snapshot Agent不支持以MPIO所连接的LUN。
  6. Snapshot Agent 不支持以CHAP连接到iSCSI target的 LUN。在回复过程中,Snapshot Agent 只会回复有在vSphere Inventory中有注册的虚拟机,若是一个vSphere中的虚拟机在回复前已经被删除,Snapshot Agent将不会再将该虚拟机加入Inventory。

2.4. 下载及安装Snapshot Agent

请于QNAP Download Center > Utility下载Snapshot Agent:
https://www.qnap.com/utility

安装Snapshot Agent前,您需要先在Windows Server安装 [.Net Framework 3.5]功能。欲安装此功能,请在 [服务器管理员]>[增加角色与功能]中选择[Application Server]的[.Net Framework 3.5 ]来进行安装。

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选择 [.Net Framework 3.5 ]来进行安装。

当安装完上述功能后,请执行您下载的Snapshot Agent安装档。安装后,您将可以看到QNAP Agent Manager之快捷方式已显示于桌面上。

QNAP
依照安装向导步骤来安装Snapshot Agent。
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QNAP Agent Manager之快捷方式将于安装后于桌面上出现。

3. 设置Snapshot Agent

3.1. 在Windows Server设置Snapshot Agent

完成Snapshot Agent的安装后,请打开[QNAP Agent Manager]。在开始页面中,您将会需要先与用来当作iSCSI LUN存储空间的QNAP NAS进行连接。您可以直接在此页内输入IP地址,或是使用搜寻NAS的按钮来自动寻找区网中可支持Snapshot Agent的QNAP NAS。

QNAP
在起始页面中,您可以直接输入用来当作iSCSI LUN存储空间的QNAP NAS之IP地址及端口来开始设置Snapshot Agent。
QNAP
或是,您可以直接使用扫描功能来找到于区网中可支持快照的QNAP NAS。

在输入或是选定QNAP NAS后,您将会需要提供该NAS的登录账号及密码,确认端口,并选择欲开启的服务。在此范例中,我们先选择VSS H/W provider 及 Snapshot Agent for Windows两项。当输入完成,您便可看到这台NAS已加入至列表之中。

QNAP
输入NAS的登录账号及密码,并且选择所提供的服务。
QNAP
已新增的QNAP NAS将会显示于列表之中。

3.2. 设置Snapshot Agent的vCenter连接

若您使用vCenter Server且需要备份在VMware使用的iSCSI LUN,请选择﹝VMware 设置﹞。在该页面中,输入vCenter 的IP地址以及您所设置的Single Sign on账号与密码,并在最后决定Snapshot Agent应如何对虚拟机进行快照。

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在[VMware 设置]页面内,我们选择[Snapshot virtual machines memory],则vCenter可以为所有虚拟机都进行快照。

完成此一操作之后,您就可以对于每一台新增的QNAP NAS中选择[Snapshot Agent for VMware]的选项,同时您也可以鼠标右键点击既有的NAS来调整这个功能。

QNAP
点击Snapshot Agent for VMware来完成设置。
QNAP
在进行编辑后,您可以看到Snapshot Agent for VMware的功能已经新增至列表之中。

4. 创建iSCSI LUN快照

4.1. 利用Windows Server创建iSCSI LUN快照

在完成设置后,您可以进入QTS的接口来进行检查。请打开浏览器并登录QTS,在[存储空间总管]>[iSCSI 存储]>[快照]下拉菜单中,您将可以看到[Snapshot Agent]选项。点击后,您将会看到目前有连接到该台QNAP NAS的Snapshot Agent。

QNAP
在[iSCSI 存储]中选择[快照﹞>[Snapshot Agent]。
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从远程服务器连接的Snapshot Agent将会在此以列表方式显现。

若是要进行快照,请在[iSCSI 存储中]选择一个 iSCSI LUN,并在[快照]菜单中选择[创建快照]。

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在[iSCSI存储]中选择[快照]>[创建快照]。

当进入创建选项时,请在[快照类型]中选择[应用程序一致]并完成其余操作。

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选择[应用程序一致]选项以使用Snapshot Agent。
*[损毁一致]快照不会使用Snapshot Agent去连络远程服务器。

当截取应用程序一致快照时,QNAP NAS会将此一需求通过Snapshot Agent送达Windows Server,并将所有相关的数据存储回iSCSI LUN。在下列的例子中, Windows Hyper-V中有一持续运作,且存放于iSCSI LUN中的虚拟机。当使用QTS中的应用程序一致快照时,Windows Server将会执行上述操作并为虚拟机创建检查点。

这个过程将可以在Hyper-V上看到:虚拟机将会产生一个检查点,并且状态会变更为备份,此即代表不仅是iSCSI LUN既有的数据,虚拟机的状态日志,内存等也都会被存回iSCSI LUN并包含于LUN的快照之中*。

*虚拟机的设置,硬盘,还有存储点默认值所存放的位置均须存在于iSCSI LUN之中。

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在此图中,Q'center 虚拟机的状态变更为[备份中],并有检查点产生。
请注意上述的接口可能因Hyper-V版本不同而不一样。

4.2. 利用VMware创建iSCSI LUN快照

截取使用于VMware 的iSCSI LUN 快照与上述Windows Server步骤相同。请登录QTS并进入[存储空间总管]中的[iSCSI 存储],选择您需要执行快照操作的iSCSI LUN,并且选择[快照]>[创建快照]。

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选择[快照]>[创建快照],并同样的选择[应用程序一致]来使用Snapshot Agent。

当接收到来自QNAP NAS的需求后,vCenter会为每一个虚拟机截取VMware快照,并且将这些快照存放于iSCSI LUN中。因此,iSCSI LUN快照将会是一个包含VMware 快照的应用程序一致性快照。您可以在vSphere Web Clinent中看到这个动作。下方图例显示vCenter为虚拟机创建及删除了VMware快照的工作。

QNAP
在收到QNAP NAS需求后,vCenter servers会为每一个虚拟机截取快照,并于NAS完成iSCSI LUN快照后,再将这些快照删除,因为它们已经被包含到iSCSI LUN的快照之中。
*请注意上述的接口可能因vCenter版本不同而不同。

而在[快照管理员]中,您将可以为iSCSI LUN创建定期的快照工作,或是使用[快照同步复制]来将快照复制到远程。

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您也可以通过计划快照,让系统自动为iSCSI LUN持续创建应用程序一致性快照。

最后,若是您将快照从NAS还原到VMware,若您已有安装Snapshot Agent,则Snapshot Agent会自动将iSCSI LUN数据存放区与ESXi Host进行断线,还原快照,然后重新连接数据存放区,并还原虚拟机(若是虚拟机在还原前已被删除,则您将需要手动读取这些虚拟机)。一旦虚拟机均已还原,您就可以再使用VMware Snapshot 来保持这些虚拟机的一致性。

4.3 还原快照

如同一般的NAS快照还原,您也可以使用应用程序一致性快照去还原iSCSI LUN。在还原之前,若欲检查快照是否为Snapshot Agent所创建的应用程序一致性快照,您可以先选择该LUN,并且到[快照管理员]的列表中查看每一个快照所属的类型。被归类为[应用程序一致性]的快照即是使用Snapshot Agent所产生的快照。

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您可在列表中查看快照的分类,而被归为﹝应用程序一致性﹞的快照即是通过Snapshot Agent所产生的快照。

若欲将快照还原到一个与Windows Server连接iSCSI LUN,您需要先解除该LUN与Windows Server之间的连接。当您将欲还原的iSCSI LUN卸除后,您即可以通过选择该LUN > 点击[快照]>[快照管理员]来选择您需要还原的快照。

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请先将连接到Windows Server的iSCSI LUN卸除。
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对于未卸除的iSCSI LUN,快照管理员是不能将其还原的。
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在卸除iSCSI LUN后,您便可对该LUN还原快照。
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快照还原成功后会有提示。

在还原完成后,您便可以重新将该LUN与Windows Server进行连接。此时,该LUN中的文件都将与快照时间点的内容一致。以Hyper-V为例,一个用来存储虚拟机及其设置的iSCSI LUN在还原时不仅是虚拟机,连其还原点设置也都将一并还原。

而在VMware中,当Snapshot Agent是连接着vCenter与QNAP NAS时,您将可以在NAS端直接还原一个VMware仍然连接的iSCSI LUN(且不需要先进行卸除)。这是因为Snapshot Agent会自动的将该LUN(Datastore)自ESXi Hosts中卸除来让NAS还原LUN,随后再自动的重新连接该LUN 并且重新导入其中的虚拟机(此时,若您在还原前有手动删除虚拟机,则在此您将需要手动从Inventory中选择并导入之前删除的虚拟机)。当虚拟机均已成功设置完成后,您可以使用vCenter把iSCSI LUN中的快照还原到虚拟机中,以确保重新导入的虚拟机能还原到创建快照的时间点,以达成应用程序一致性快照的还原。

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在vSphere Web Client中,您将可以看到iSCSI LUN在NAS端设置还原快照后,自动的在vCenter中被卸除,然后于还原任务完成时又重新被连接;最后,vCenter再自动的将存储于iSCSI LUN中的VMware快照还原到虚拟机中。

5. 使用Snapshot Agent VSS Hardware Provider

Snapshot Agent 也提供 VSS Hardware Provider的功能。要使用此功能,您需要能支持VSS快照的备份软件。在本文图例中,我们使用QNAP NetBak Replicator作为范例。 使用VSS Hardware Provider的先一步步是设置您的备份软件来启动VSS。在设置完成后,您即可在Windows Server上使用备份软件来备份QNAP NAS提供的iSCSI LUN。

QNAP
在不同备份软件的设置中,您需要启动VSS设置,令该软件可于备份工作执行前截取快照。
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在Window Servers中使用NetBak Replicator来备份QNAP NAS所提供的iSCSI LUN。

当备份软件使用 VSS 来创建快照时,快照将会产生于QNAP NAS中而非Windows Server内。

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备份软件显示其正在创建快照,但实际上快照是由QNAP NAS所创建。

这个过程将可在QTS接口中看到。于[iSCSI 存储]中,您将会看到一个以vss命名的iSCSI LUN因为此备份工作的需求而被创建,且备份软件将使用此一LUN 快照执行备份工作。

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实际上,快照将会产生于QNAP NAS中。于[iSCSI 存储]内,系统会暂时创建一个名为vss的iSCSI LUN供备份软件使用。

在备份软件完成备份工作后,您将会看到名为vss的iSCSI LUN 已经从[iSCSI 存储]中删除。

发布日期: 2015-11-05
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