威聯通科技股份有限公司(QNAP Systems, Inc.) - 網路儲存設備(NAS)

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QNAP SMB 解決方案-使用 QNAP Snapshot Agent 來建立應用程序一致性的快照

1. 本文介紹

1.1. 前言

在QTS 4.2,QNAP快照功能讓您能夠快速的備份及還原磁碟區及iSCSI LUN。但進行iSCSI LUN快照時,一般所面臨到的挑戰即是要確保快照能確實包含遠端裝置或是虛擬機中的所有資料,例如磁碟區、快取、記憶體中的資料以及系統紀錄檔案等等。

QNAP提供的解決方案,即是透過QNAP Snapshot Agent讓您在Windows Server或VMware vCenter Server上建立iSCSI LUN時,可以利用Snapshot Agent在NAS上建立具應用程序一致性的iSCSI LUN快照。

QNAP

1.2. 適用對象

這份教學文件適用於任何使用QNAP NAS與替其他裝置或虛擬機建立iSCSI LUN的使用者。對於本文中所有的技術用語,本教學將不會贅述。

2. 前置作業

2.1. Snapshot Agent如何運作

QNAP Snapshot Agent 主要可讓您建立具備應用程式一致性的iSCSI LUN快照,而同時,它也具備VSS Hardware Provider的組件。這裡,我們將提供一些圖例讓您了解 Snapshot Agent如何提升iSCSI LUN 快照的應用性。

在下列的流程圖中,當您需在NAS端建立一個iSCSI LUN快照時,Snapshot Agent會將這個需求傳達給遠端伺服器,在此,Windows Server會把所有的資料存回iSCSI LUN;而於VMware則是透過vCenter為每個虛擬機建立VMware快照,再將這些快照整合到iSCSI LUN快照中。因此,當NAS建立iSCSI LUN快照時,該快照將包含所有的資料,且此舉可確保快照的應用程序一致性。

圖解:

  • Microsoft Hyper-V Server會建立其虛擬機的檢查點來避免資料遺失,並確保快照一致性。
  • SQL Server會把資料庫中的記錄存回磁碟以確保快照一致性。
  • VMware會為每個VM建立快照,並將其儲存於iSCSI LUN中來確保快照一致性。 
QNAP

QNAP Snapshot Agent也有含VSS Hardware Provider在內。如果您需使用備份軟體*來備份iSCSI LUN中的資料,VSS Hardware Provider組件將讓您能夠以NAS NAS 的 ROW (Redirect on Write) 取代Windows 的 COW (Copy on Write) 來建立快照,再將快照提供給備份軟體使用,並以此提升備份的速度與效率。

*使用的備份軟體需要能支援VSS Snapshot快照。

QNAP

2.2. 系統需求

  1. NAS的QTS韌體必須為4.2 或之後的版本。
  2. QNAP Snapshot Agent僅支援Windows Server,於此文件中我們使用具GUI的Windows Server 來進行說明。 
  3. 除了Windows Server,您也需要VMware vCenter,這樣Snapshot Agent才可支援VMware中的虛擬機。
  4. 為正常使用Snapshot Agent,您需於Windows Server上開啟TCP的11169埠。並且,若您的伺服器是Active Directory的成員,且您利用GPO管理防火牆,您將會需要變更Group Policies。請參照Microsoft所提供的說明進行相關操作:
    http://windows.microsoft.com/en-us/windows/open-port-windows-firewall
    https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc753295
  5. 我們建議您為NAS建立固定IP來確保連線的穩定性。

2.3. 已知限制

  1. 虛擬機的設定,硬碟,還有儲存點預設存放的位置必須均位於iSCSI LUN中,QNAP NAS始可透過Snapshot Agent來建立應用程式一致性快照。
  2. Snapshot Agent 不能安裝於已裝有SMI-S Provider的伺服器。
  3. Snapshot Agent不支援VMware 中的Extents 功能,一個資料存放區只能有一個 iSCSI LUN。
  4. 若是iSCSI LUN是連接於具備多個iSCSI LUN的iSCSI target,則Snapshot Agent不支援該LUN。
  5. Snapshot Agent不支援以MPIO所連接的LUN。
  6. Snapshot Agent 不支援以CHAP連接到iSCSI target的 LUN。
  7. 在回復過程中,Snapshot Agent 只會回復有在vSphere Inventory中有註冊的虛擬機,若是一個vSphere中的虛擬機在回復前已經被刪除,Snapshot Agent將不會再將該虛擬機加入Inventory。

2.4. 下載及安裝Snapshot Agent

請於QNAP Download Center > Utility下載Snapshot Agent:
https://www.qnap.com/utility

安裝Snapshot Agent前,您需要先在Windows Server安裝 [.Net Framework 3.5]功能。欲安裝此功能,請在 [伺服器管理員]>[增加角色與功能]中選擇[Application Server]的[.Net Framework 3.5 ]來進行安裝。

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選擇 [.Net Framework 3.5 ]來進行安裝。

當安裝完上述功能後,請執行您下載的Snapshot Agent安裝檔。安裝後,您將可以看到QNAP Agent Manager之捷徑已顯示於桌面上。

QNAP
依照安裝精靈步驟來安裝Snapshot Agent。
QNAP
QNAP Agent Manager之捷徑將於安裝後於桌面上出現。

3. 設定Snapshot Agent

3.1. 在Windows Server設定Snapshot Agent

完成Snapshot Agent的安裝後,請打開[QNAP Agent Manager]。在開始頁面中,您將會需要先與用來當作iSCSI LUN儲存空間的QNAP NAS進行連線。您可以直接在此頁內輸入IP位址,或是使用搜尋NAS的按鈕來自動尋找區網中可支援Snapshot Agent的QNAP NAS。

QNAP
在起始頁面中,您可以直接輸入用來當作iSCSI LUN儲存空間的QNAP NAS之IP位址及連接埠來開始設定Snapshot Agent。
QNAP
或是,您可以直接使用掃描功能來找到於區網中可支援快照的QNAP NAS。

在輸入或是選定QNAP NAS後,您將會需要提供該NAS的登入帳號及密碼,確認連接埠,並選擇欲開啟的服務。在此範例中,我們先選擇VSS H/W provider 及 Snapshot Agent for Windows兩項。當輸入完成,您便可看到這台NAS已加入至清單之中。

QNAP
輸入NAS的登入帳號及密碼,並且選擇所提供的服務。
QNAP
已新增的QNAP NAS將會顯示於清單之中。

3.2. 設定Snapshot Agent的vCenter連線

若您使用vCenter Server且需要備份在VMware使用的iSCSI LUN,請選擇﹝VMware 設定﹞。在該頁面中,輸入vCenter 的IP位址以及您所設定的Single Sign on帳號與密碼,並在最後決定Snapshot Agent應如何對虛擬機進行快照。

QNAP
在[VMware 設定]頁面內,我們選擇[Snapshot virtual machines memory],則vCenter可以為所有虛擬機都進行快照。

完成此一操作之後,您就可以對於每一台新增的QNAP NAS中選擇[Snapshot Agent for VMware]的選項,同時您也可以滑鼠右鍵點擊既有的NAS來調整這個功能。

QNAP
點選Snapshot Agent for VMware來完成設定。
QNAP
在進行編輯後,您可以看到Snapshot Agent for VMware的功能已經新增至清單之中。

4. 建立iSCSI LUN快照

4.1. 利用Windows Server建立iSCSI LUN快照

在完成設定後,您可以進入QTS的介面來進行檢查。請打開瀏覽器並登入QTS,在[儲存空間總管]>[iSCSI 儲存]>[快照]下拉選單中,您將可以看到[Snapshot Agent]選項。點選後,您將會看到目前有連線到該台QNAP NAS的Snapshot Agent。

QNAP
在[iSCSI 儲存]中選擇[快照﹞>[Snapshot Agent]。
QNAP
從遠端伺服器連接的Snapshot Agent將會在此以列表方式顯現。

若是要進行快照,請在[iSCSI 儲存中]選擇一個 iSCSI LUN,並在[快照]選單中選擇[截取快照]。

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在[iSCSI儲存]中選擇[快照]>[截取快照]。

當進入建立選項時,請在[快照類型]中選擇[應用程式一致]並完成其餘操作。

QNAP
選擇[應用程式一致]選項以使用Snapshot Agent。
*[損毀一致]快照不會使用Snapshot Agent去連絡遠端伺服器。

當截取應用程式一致快照時,QNAP NAS會將此一需求透過Snapshot Agent送達Windows Server,並將所有相關的資料儲存回iSCSI LUN。在下列的例子中, Windows Hyper-V中有一持續運作,且存放於iSCSI LUN中的虛擬機。當使用QTS中的應用程式一致快照時,Windows Server將會執行上述操作並為虛擬機建立檢查點。

這個過程將可以在Hyper-V上看到:虛擬機將會產生一個檢查點,並且狀態會變更為備份,此即代表不僅是iSCSI LUN既有的資料,虛擬機的狀態記錄,記憶體等也都會被存回iSCSI LUN並包含於LUN的快照之中*。

*虛擬機的設定,硬碟,還有儲存點預設值所存放的位置均須存在於iSCSI LUN之中。

QNAP
在此圖中,Q'center 虛擬機的狀態變更為[備份中],並有檢查點產生。
請注意上述的介面可能因Hyper-V版本不同而不一樣。

4.2. 利用VMware建立iSCSI LUN快照

截取使用於VMware 的iSCSI LUN 快照與上述Windows Server步驟相同。請登入QTS並進入[儲存空間總管]中的[iSCSI 儲存],選取您需要執行快照操作的iSCSI LUN,並且選擇[快照]>[截取快照]。

QNAP
選擇[快照]>[截取快照],並同樣的選擇[應用程式一致]來使用Snapshot Agent。

當接收到來自QNAP NAS的需求後,vCenter會為每一個虛擬機截取VMware快照,並且將這些快照存放於iSCSI LUN中。因此,iSCSI LUN快照將會是一個包含VMware 快照的應用程式一致性快照。您可以在vSphere Web Clinent中看到這個動作。下方圖例顯示vCenter為虛擬機建立及移除了VMware快照的工作。

QNAP
在收到QNAP NAS需求後,vCenter servers會為每一個虛擬機截取快照,並於NAS完成iSCSI LUN快照後,再將這些快照移除,因為它們已經被包含到iSCSI LUN的快照之中。
*請注意上述的介面可能因vCenter版本不同而不同。

而在[快照管理員]中,您將可以為iSCSI LUN建立定期的快照工作,或是使用[快照同步複製]來將快照複製到遠端。

QNAP
您也可以透過排程快照,讓系統自動為iSCSI LUN持續建立應用程序一致性快照。

最後,若是您將快照從NAS還原到VMware,若您已有安裝Snapshot Agent,則Snapshot Agent會自動將iSCSI LUN資料存放區與ESXi Host進行斷線,還原快照,然後重新連接資料存放區,並還原虛擬機(若是虛擬機在還原前已被刪除,則您將需要手動讀取這些虛擬機)。一旦虛擬機均已還原,您就可以再使用VMware Snapshot 來保持這些虛擬機的一致性。

4.3 還原快照

如同一般的NAS快照還原,您也可以使用應用程式一致性快照去還原iSCSI LUN。在還原之前,若欲檢查快照是否為Snapshot Agent所建立的應用程式一致性快照,您可以先選擇該LUN,並且到[快照管理員]的清單中查看每一個快照所屬的類別。被歸類為[應用程式一致性]的快照即是使用Snapshot Agent所產生的快照。

QNAP
您可在清單中檢視快照的分類,而被歸為﹝應用程式一致性﹞的快照即是透過Snapshot Agent所產生的快照。

若欲將快照還原到一個與Windows Server連接iSCSI LUN,您需要先解除該LUN與Windows Server之間的連線。當您將欲還原的iSCSI LUN卸載後,您即可以透過選擇該LUN > 點選[快照]>[快照管理員]來選擇您需要還原的快照。

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請先將連線到Windows Server的iSCSI LUN卸載。
QNAP
對於未卸載的iSCSI LUN,快照管理員將會在還原快照時出現錯誤訊息。
QNAP
在卸載iSCSI LUN後,您便可對該LUN還原快照。
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而您可以在快照管理員中檢視快照還原的進度。

在還原完成後,您便可以重新將該LUN與Windows Server進行連接。此時,該LUN中的檔案都將與快照時間點的內容一致。以Hyper-V為例,一個用來儲存虛擬機及其設定的iSCSI LUN在還原時不僅是虛擬機,連其還原點設置也都將一併還原。

而在VMware中,當Snapshot Agent是連接著vCenter與QNAP NAS時,您將可以在NAS端直接還原一個VMware仍然連接的iSCSI LUN(且不需要先進行卸載)。這是因為Snapshot Agent會自動的將該LUN(Datastore)自ESXi Hosts中卸載來讓NAS還原LUN,隨後再自動的重新連接該LUN 並且重新匯入其中的虛擬機器(此時,若您在還原前有手動刪除虛擬機,則在此您將需要手動從Inventory中選擇並匯入之前移除的虛擬機)。當虛擬機均已成功設置完成後,您可以使用vCenter把iSCSI LUN中的快照還原到虛擬機中,以確保重新匯入的虛擬機能還原到擷取快照的時間點,以達成應用程式一致性快照的還原。

QNAP
在vSphere Web Client中,您將可以看到iSCSI LUN在NAS端設定還原快照後,自動的在vCenter中被卸載,然後於還原作業完成時又重新被連接;最後,vCenter再自動的將儲存於iSCSI LUN中的VMware快照還原到虛擬機中。

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,您需要能支援VSS快照的備份軟體。在本文圖例中,我們使用QNAP NetBak Replicator作為範例。 使用VSS Hardware Provider的第一步是設定您的備份軟體來啟動VSS。在設定完成後,您即可在Windows Server上使用備份軟體來備份QNAP NAS提供的iSCSI LUN。

QNAP
在不同備份軟體的設定中,您需要啟動VSS設定,令該軟體可於備份工作執行前截取快照。
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在Window Servers中使用NetBak Replicator來備份QNAP NAS所提供的iSCSI LUN。

當備份軟體使用 VSS 來建立快照時,快照將會產生於QNAP NAS中而非Windows Server內。

QNAP
備份軟體顯示其正在建立快照,但實際上快照是由QNAP NAS所建立。

這個過程將可在QTS介面中看到。於[iSCSI 儲存]中,您將會看到一個以vss命名的iSCSI LUN因為此備份工作的需求而被建立,且備份軟體將使用此一LUN 快照執行備份工作。

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實際上,快照將會產生於QNAP NAS中。於[iSCSI 儲存]內,系統會暫時建立一個名為vss的iSCSI LUN供備份軟體使用。

在備份軟體完成備份工作後,您將會看到名為vss的iSCSI LUN 已經從[iSCSI 儲存]中移除。

發佈日期: 2015-11-05
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