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Analyse
Sauvegarde virtuelle avec
Atempo
Laurent.Kling@epfl.ch, EPFL -STI, coordinateur informatique à la Faculté des Sciences et Techniques de l’Ingénieur
How to take out assurance about virtual computer.
Comment être sûrs des backups quand les machines
deviennent virtuelles.
L’utilisation des machines virtuelles peut entraîner cette illusion:
ces environnements sont immatériels, détacher des contraintes
matérielles. En réalité, c’est le contraire, car un serveur de virtualisation est capable de fournir un service très élaboré pour un
grand nombre de serveurs interconnectés. La sauvegarde des informations est cruciale, elle dépasse la logique du contenant pour
s’intéresser au contenu accompagné par les interrelations entre
les composants. La sauvegarde classique suit ce schéma:
ordinateur → serveur de backup → bandes
Avec les machines virtuelles (VM, Virtual Machine), on possède
un container logique, est-il possible d’imaginer une logique différente ?
Au premier abord, le backup de la machine virtuelle complète
semble être la solution la plus adéquate. On sauvegarde un contenu complet, mais rapidement on se retrouve devant deux écueils:
z la taille de la machine, de 8 à 200 Go
z comment copier une machine en fonctionnement ?
cessifs offrira la capacité de sauvegarder uniquement les valeurs
modifiées. En cas de désastre, la reconstruction de l’image doit
passer par chacune de ces étapes successives. Naturellement la
première sauvegarde doit être complète pour pouvoir ensuite calculer la différence avec les états suivants. Cette technologie existe
également directement intégrée dans le système d’exploitation
Microsoft Windows.
La seule limitation avec cette méthode est dans le cas d’une
machine virtuelle possédant elle même des états successifs (une
différence de différence devient difficile à définir). La seule possibilité restante est la sauvegarde de la machine complète incluant
elle-même ses propres snapshot issues de la virtualisation.
Les volumes nécessaires et leurs vitesses d’accès deviennent cruciaux pour la sauvegarde. Il est probable qu’une sauvegarde sur
bande ne puisse répondre aux besoins de débit. Dans un premier
temps, on serait tenté d’oublier un système de backup et de simplement sauvegarder ces instantanés sur un espace de fichiers
NAS. Cependant un logiciel de backup offre des possibilités supplémentaires avec la capacité de sauvegarder les quatre types de
données: les fichiers, les bases de données, le disque et finalement
la machine virtuelle dans son intégralité. Une solution élégante
est de combiner les deux solutions: prendre un serveur de stockage bon marché possédant une grande capacité de stockage,
14.6 To utiles et ajouter un logiciel de backup.
Une sauvegarde virtuelle avec Atempo
App
App
App
App
Gestion du
cluster
OS invité
OS invité
OS invité
OS invité
Console
de service
Hyperviseur de type 1
Architecture x86
CPU
R ésea u
Mémoire
VM
Snapshot
App
App
OS invité
OS invité
Disque
Sauvegarde
sauvegarde avec snapshot de VM
Ces deux obstacles sont résolus par une seule technologie, le
snapshot. Cette technique consiste à prendre un instantané. Si on
combine plusieurs instantanés, la différence entre deux états suc-
Je vous propose de lire l’article de Stéphane Ecuyer dans le FI5/08,
flashinformatique.epfl.ch/spip.php?article1420 qui décrit dans le
détail la configuration et la gestion d’Atempo, mon propos est
uniquement l’apport de la sauvegarde d’un environnement virtuel
complet.
Atempo offre tous les composants nécessaires à cette réalisation:
z un logiciel complet de sauvegarde,
z des composants complémentaires permettant de s’interfacer
avec tous les types nécessaires,
z la capacité de créer des lecteurs de bandes virtuelles (VTL,
Virtual Tape Library) dans un espace de stockage classique.
Cerise sur le gâteau, l’EPFL dispose d’une licence site pour ce logiciel. Au premier abord, il paraît saugrenu de vouloir recréer des
bandes dans un espace de fichiers de type NAS. Avec des fichiers,
on doit mettre en place un mécanisme qui permette de réaliser
la rotation de données, il doit être suffisamment robuste pour
s’accommoder de changement de volumétrique.
Le lecteur de bandes virtuelles VTL crée un espace apparemment
très simple en utilisant 50 % de l’espace disponible divisé en
7500 fichiers de 10 Go. Chacun de ses fichiers est en réalité une
métaphore d’une bande magnétique, chaque bande virtuelle peut
être allouée, utilisée et recyclée. Ces opérations paraissent très
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Sauvegarde virtuelle avec Atempo
Atempo, serveur de sauvegarde avec lecteur de bandes virtuel
simples, en réalité la gestion de stock de bandes peut rapidement
devenir un cauchemar. Dans un environnement réel, le robot de
backup ne peut contenir toutes les bandes, on doit les charger et
les décharger régulièrement. En virtuel avec un lecteur VTL, ces
contraintes disparaissent uniquement vers un processus logique:
1 définir la qualité de service, la rétention maximum en jours,
2 créer une sélection,
3 définir la sauvegarde et exécuter le processus régulièrement.
Le logiciel de sauvegarde prend tout son intérêt quand la volumétrie, le nombre de machines virtuelles à sauvegarder se modifie.
Avec une organisation de type NAS classique, il faudrait s’assurer que notre schéma d’organisation soit capable de suivre la
modification du volume. Avec un lecteur de bandes virtuelles VTL,
l’incrément est la taille d’une bande, si le volume à sauvegarder
diminue, les bandes excédentaires seront recyclées, si le volume
augmente, un plus grand nombre de bandes sera utilisé.
La volumétrie réellement utilisée sera uniquement les bandes
utiles, une bande virtuelle recyclée ou vide n’occupe pas de place
sur le disque de stockage. Dans ce contexte, la taille de 10 gigaoctets d’une bande virtuelle paraît grossière, elle correspond à
quasiment la taille minimum d’une machine virtuelle.
Le logiciel de sauvegarde Atempo est parfaitement capable de
sauvegarder les autres types de données comme une base de
données, un ensemble de fichiers ou encore une machine de type
Windows (avec la technologie de snapshot de Microsoft).
1. Atempo, sélection des données à sauvegarder
2. Atempo, définition d’une limite de stockage
Atempo, applications supportées
3. Atempo, déroulement dans le temps
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La combinaison de ces différentes technologies permet d’imaginer
ce scénario hybride:
z utiliser un serveur avec Windows 2008,
z réaliser une sauvegarde de type snapshot dans Windows avec
Atempo SRA,
z créer une machine virtuelle équivalente (vide),
z rétablir la sauvegarde sur la machine virtuelle.
On se retrouve devant un clone parfait, sans avoir dû éteindre la
machine initiale, sans même accéder à l’environnement physique
du serveur (qui peut être physique ou virtuel).
Sauvegarde virtuelle avec Atempo
La seule précaution consiste à activer la variable TINA_SRA_
ENABLE_BCD = yes pour sauver la partition de démarrage présente depuis Windows 7.
Atempo, configuration SRA
Une ceinture de sécurité pour les machines virtuelles
En fonction depuis deux ans à la STI, cette solution Atempo sur un
NAS bon marché permet de garantir une sécurité de service élevée
en limitant au maximum l’investissement matériel:
z un serveur de virtualisation,
z un NAS utilisé comme serveur de sauvegarde.
Une plus grande qualité de services entraînera une augmentation
de l'investissement par la redondance des équipements. Le choix
d’héberger sur le serveur NAS le logiciel Atempo ne provoque pas
de surcharge. Ceci est possible, car les processeurs modernes possèdent plusieurs cœurs accompagnés d’une mémoire suffisante.
Dans le cas utilisé, c’est un serveur HP avec Windows 2008 OEM
possédant un processeur E5520 et 6 Go de RAM. Naturellement, il
n’est pas utilisé en NAS classique avec des clients externes !
Cette condition doit être impérativement respectée (un serveur ne
peut pas se sauvegarder lui-même).
La capacité du logiciel Atempo à sauvegarder de nombreux types
de données permet d’imaginer et de tester de nombreux scénarios
de sauvegarde, même ceux plus classiques comme la sauvegarde
de fichiers ou celle utilisant les snapshot intégrés dans les OS
modernes de Microsoft.
J’ai rarement utilisé la fonction de restauration, mais sans cet
ange gardien, je me serais retrouvé plusieurs fois dans la situation
très périlleuse de sauter dans le vide sans parachute. n
Atempo, récupération SRA
Comment faire ?
Le courrier du lecteur
Solution 2 to the maths problem that Manuel Ojanguren proposed in the FI 4/2013.
Solution 2 au problème posé par Manuel Ojanguren
dans le FI 4/2013.
NDR:
Monsieur Grégoire Nicollier, mathématicien, professeur à la
Haute Ecole d’Ingénierie du Valais à Sion propose une deuxième approche à la solution du problème de l’été parue dans
le FI5/2013, flashinformatique.epfl.ch/spip.php?article2667 et
flashinformatique.epfl.ch/spip.php?article2668. La voici.
Prenons 64 cases (ou une puissance de 2) et alignons-les pour
simplifier. Numérotons-les de 0 à 63 et écrivons ces numéros sur
6 bits, de 000000 à 111111, mais en les représentant par des vec-
teurs à 6 composantes, de (0,0,0,0,0,0) à (1,1,1,1,1,1). Chaque case
est pile ou face. La valeur du jeu est la somme des vecteurs des
cases pile, avec l’addition composante par composante modulo 2
(1+1=0).
Le premier prisonnier calcule la valeur V du jeu, disons
V=(0,1,1,0,0,0).
Le directeur de la prison montre par exemple la case C=(1,0,1,1,0,1),
la case numéro 45.
Le prisonnier doit transformer la valeur du jeu en C pour que son
compagnon trouve C en calculant la valeur de la nouvelle disposition.
Quand on tourne la pièce d’une case donnée par le vecteur K, la
valeur du jeu passe à V+K, que K soit pile ou face, car + = –­ (où +
est l’addition modulo 2 par composante). Mais C = V+(V+C), car
V+V=(0,0,0,0,0,0).
Le premier prisonnier tourne donc la pièce de la case numéro
V + C = (0,1,1,0,0,0)+(1,0,1,1,0,1)=(1,1,0,1,0,1), c’est-à-dire 53. n
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