De betrouwbaarheid van back-ups en gegevensbeschermingsstrategieën in het algemeen hangt af van of de back-upgegevens geldig en direct bruikbaar zijn wanneer dat nodig is. Herstelfouten in 2021 zijn door sommige organisaties gerapporteerd op 34% van de taken.
Het probleem van snelle en succesvolle hersteloperaties is bijzonder zorgwekkend voor live database-workloads zoals Microsoft SQL Server en Exchange Server. Deze zijn meestal kritiek en kunnen niet worden gestopt gedurende de duur van de virtuele of fysieke machineback-up, die afhankelijk van de grootte van de machine soms uren kan duren. Om dit probleem aan te pakken, bieden moderne oplossingen verschillende soorten back-ups aan, waaronder crash-consistente en toepassingsconsistente back-ups.
Lees deze post om de belangrijkste verschillen tussen deze back-uptypen te ontdekken en te begrijpen hoe elk de back-up en het herstel van toepassingsgegevens beïnvloedt.
Crash-Consistente Back-upMicrosoft VSS om te werken , moeten al deze componenten deze functionaliteit ondersteunen.
A crash-consistent backup takes a snapshot of all the data found on a disk at the exact same time, while preserving the write order. This means that files that rely on each other are backed up at the same point in time, and thus they are consistent. The term “crash-consistent” describes the capturing of the data for backup, as it is similar to a restore point being captured at the instant leading up to a server crashing or being powered off.
Hoe maakt back-upsoftware een momentopname van een volledige dataset op hetzelfde tijdstip? Dit wordt bereikt door gebruik te maken van de Volume Shadow Copy Service (VSS) van Microsoft, die deel uitmaakt van het Windows-besturingssysteem vanaf Microsoft Server 2003. De VSS-service vergemakkelijkt de communicatie tussen de verschillende componenten in een omgeving: back-upsoftware, productieapplicaties die niet kunnen worden afgesloten (met wijzigingen die naar hen worden geschreven terwijl back-ups worden uitgevoerd) en opslag. Om Microsoft VSS te laten werken, moeten al deze componenten deze functionaliteit ondersteunen.
De “VSS-aanvrager”, dat wil zeggen de back-upsoftware, vraagt om de creatie van een schaduwkopie. VSS bevriest snel I/O-bewerkingen op een volume, die vervolgens in de wachtrij worden geplaatst. Vervolgens worden de blokken die momenteel worden gebruikt door het volume geregistreerd. De back-upsoftware kopieert vervolgens alle gegevens van de schijf, zelfs nadat de blokken zijn gewijzigd, aangezien bekend is welke blokken werden gebruikt voor de momentopname.
Merk op dat de crash-consistente back-up aanzienlijk superieur is aan de oude inconsistente back-up, die in feite neerkomt op een kopie van de bestanden op de schijf. Dit betekende dat als bestanden veranderen tijdens de duur van het back-upproces, bestanden die van elkaar afhankelijk zijn in een inconsistente toestand zouden worden achtergelaten, aangezien een bestand waarvan een ander bestand afhankelijk is, tijdens het back-upvenster kan zijn gewijzigd.
Zelfs met de voordelen ten opzichte van de inconsistente back-up hebben crash-consistente back-ups hun beperkingen. Het belangrijkste is dat informatie die zich in het geheugen bevindt of in eventuele lopende I/O-transacties wordt genegeerd. Dit is vooral kritiek in het geval van databaseapplicaties zoals Microsoft SQL Server en Microsoft Exchange Server. Met crash-consistente back-ups van dit type applicaties zijn procedures vereist na het herstellen van gegevens om de back-upgegevens in een consistente staat te brengen, wat leidt tot langere hersteltijden en risico’s op gegevensverlies.
Toepassingsconsistente back-up
Toepassingsconsistente back-ups, ook bekend als toepassingsbewuste back-ups, kunnen toepassingsinformatie vastleggen zowel in het geheugen als in lopende I/O-operaties. Dit is mogelijk door gebruik te maken van toepassingsspecifieke componenten voor de service van Microsoft die bekend staat als VSS-schrijvers. Deze schrijvers zorgen voor de consistentie van toepassingsgegevens wanneer een schaduwkopie wordt gemaakt. Wanneer back-upsoftware de creatie van een schaduwkopie aanvraagt, laten Microsoft VSS-schrijvers of schrijvers van derden VSS controle hebben over specifieke toepassingsgegevens, niet alleen bestanden op schijf, en laten die toepassingen worden geback-upt met transactionele consistentie.
Bijvoorbeeld, Microsoft SQL Server kan gegevens hebben die in het geheugen zitten en in I/O-bewerkingen die nog uitgevoerd moeten worden. Een gewone crash-consistente back-up van bestanden op schijf, ook al is deze consistent op bestandsniveau, mist de gegevens die in die locaties aanwezig zijn. Met toepassingsconsistente back-ups kan echter de VSS-writer voor Microsoft SQL Server ervoor zorgen dat de informatie in het geheugen wordt gewist en de nog uit te voeren I/O-bewerkingen worden geflushed naar de schijf in de juiste transactievolgorde, zodat de back-up van de schijf met de toepassingsgegevens consistente transactiegegevens bevat.
Toepassingsconsistente back-up voor Linux-machines
Voor Linux-gebaseerde machines waarvoor VSS-services niet beschikbaar zijn, kunt u de Linux-voor-script en na-script opdrachten gebruiken.
- Voor-freeze scripts kunnen worden uitgevoerd net voordat de VM-snapshot wordt genomen om de I/O-bewerkingen te stilleggen en de in-memory informatie naar de schijf te flushen.
- Na-thaw scripts worden vervolgens direct na het nemen van de VM-snapshot uitgevoerd om de I/O-bewerkingen te ontdooien, zodat de toepassing weer normaal kan functioneren.
Herstel van toepassingsconsistente back-ups
Een ander crucial verschil tussen toepassingsconsistente en crash-consistente back-ups is de hoeveelheid werk die u moet doen wanneer u gegevens herstelt, met name nadat het herstel heeft plaatsgevonden.
- Met crash-consistente back-ups, omdat de toepassingsgegevens mogelijk niet consistent zijn, moet u een specifieke procedure volgen om toepassingen op een consistente staat te brengen. Dit proces verschilt tussen producten zoals Microsoft Exchange Server of Microsoft SQL Server.
- Met toepassingsconsistente back-ups is de toepassingsgegevens al consistent. In een scenario van rampenherstel van toepassingsgegevens is het enorm voordelig om toepassingsbewuste back-ups te hebben in plaats van crash-consistente back-ups, aangezien het herstelproces veel sneller en betrouwbaarder is.
VSS Writers Commands
De vssadmin is een krachtige probleemoplossingstool voor VSS-schrijvers, en er zijn veel opties beschikbaar vanaf de opdrachtregel. U kunt de status van de VSS-schrijvers in Windows zien door het vssadmin list writers-commando te gebruiken. De onderstaande afbeelding toont de speciale VSS SqlServerWriter evenals voor Exchange Microsoft Exchange Writer.
De Microsoft Exchange Writer wordt hieronder weergegeven.
Hieronder staan de commando’s ondersteund door het vssadmin-hulpprogramma.
Crash-Consistent vs Application-Consistent Backup
Hier is een snel overzicht van de verschillen tussen crash-consistente en toepassingsconsistente back-ups:
| Operatie | Crash-consistent | Applicatie-consistent |
| Consistente back-up op punt-in-tijd van bestanden | Ja | Ja |
| Volume Shadow Copy gebruikt voor blokniveau back-up | Ja | Ja |
| Applicatieconsistentie | Nee | Ja |
| Bewust van geheugeninformatie en lopende I/O-transacties | Nee | Ja |
| VSS-schrijvers gebruikt | Nee | Ja |
| Vereist geen speciale stappen voor het herstellen van applicatiegegevens | Nee | Ja |
Conclusie
Er zijn duidelijke verschillen in hoe crash-consistente en applicatie-consistente back-ups gegevens behandelen in live applicaties zoals Microsoft SQL Server of Microsoft Exchange Server. Crash-consistente back-ups kopiëren geen in-memory gegevens en lopende I/O-operaties. Applicatiebewuste back-ups zijn op de hoogte van deze soorten tijdelijke gegevens en leggen ze vast door gebruik te maken van VSS-schrijvers als onderdelen van de VSS-service in Windows om de toepassing correct te quiescen door het geheugen en lopende I/O naar schijf te flushen, waardoor deze correct kan worden geback-upt met transactionele consistentie.
Moderne vSphere back-upoplossingen zoals NAKIVO Backup & Replication bieden meerdere back-upopties voor verschillende workloads om u te helpen uw gegevens te beschermen en herstel na een ramp te garanderen. Download de gratis editie om alle geavanceerde tools en functionaliteiten te bekijken.
Source:
https://www.nakivo.com/blog/crash-consistent-vs-application-consistent-backup/