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Live Virtual Disk Merge mit Windows Server 2012 R2 Hyper-V

Snapshots sind eine wichtige Funktion beim Betrieb von Microsofts Hyper-V Server. Wir geben IT-Spezialisten einen Einblick in die die Hintergründe.

Wie funktioniert das Zusammenfügen virtueller Festplatten im Live-Betrieb unter Windows Server 2012 R2 Hyper-V?

Eine der nützlichsten Funktionen in Microsoft Windows Server 2012 R2 Hyper-V ist die Möglichkeit, Snapshots zu erstellen, die in Windows Server 2012 R2 auch Prüfpunkte genannt werden. In Windows Server 2012 hatten Snapshots noch die Bezeichnung Momentaufnahmen. Auch wenn diese Bezeichnungen verwirrend sind, handelt es sich bei Snapshots, Momentaufnahmen und Prüfpunkten um exakt das Gleiche. Mit Snapshots kann eine komplette virtuelle Maschine (VM) ohne eine traditionelle Wiederherstellung oder vollständige Datensicherung  wieder auf einen früheren Zeitpunkt gebracht werden. Eine große Veränderung in Windows Server 2012 R2 ist der so genannte Live Virtual Disk Merge. Wenn ein Snapshot gelöscht wird, dann müssen virtuelle Festplatten zusammengefügt werden. In den Vorgängerversionen mussten Administratoren dazu den virtuellen Server neu starten, in Windows Server 2012 R2 ist dies allerdings nicht mehr notwendig, da der Vorgang im laufenden Betrieb vorgenommen werden kann.  Um den Nutzen dieses Features zu verstehen, müssen Administratoren wissen, wie Snapshots funktionieren. Dieses theoretische Hintergrundwissen ist wichtig, um in der Praxis mit Snapshots umgehen zu können.

Wenn Administratoren einen Snapshot in Hyper-V erstellen, dann wird dabei nicht wirklich eine Sicherungskopie der Daten erstellt. Stattdessen erstellt Hyper-V einen neuen differenzierenden Datenträger auf Basis einer neuen virtuellen Festplatte im AVHD-Format. Damit wird eine Eltern-Kind-Beziehung zwischen dem differenzierenden Datenträger und der übergeordneten virtuellen Festplatte (VHD) des Servers eingerichtet. Wenn dies geschieht, dann wird die ursprüngliche VHD schreibgeschützt, und alle Schreibvorgänge werden zukünftig auf dem neuen Datenträger ausgeführt. Dadurch kann die ursprüngliche VHD in einem unberührten Zustand bleiben. Wenn ein Snapshot wiederhergestellt wird, entfernt Hyper-V den differenzierenden Datenträger einfach wieder. Danach werden wieder alle Lese-/Schreib- Operationen auf die ursprüngliche virtuelle Festplatte umgeleitet.

Administratoren können in den Einstellungen virtueller Computer das Verzeichnis für Snapshot-Steuerdateien festlegen

Natürlich ist Microsofts Hypervisor nicht auf die Erstellung eines einzelnen Snapshots begrenzt. Administratoren können auch je nach Bedarf mehrere Snapshots erstellen. Jedes Mal, wenn ein neuer Snapshot erstellt wird, erstellt Hyper-V auch einen neuen differenzierenden Datenträger (AVHD). Jeder differenzierende Datenträger hat wiederum eine hierarchische Beziehung zu dem differenzierenden Datenträger, der zuvor erstellt wurde. Je mehr Snapshots erstellt werden, umso langsamer reagiert der virtuelle Computer, da alle Einstellungen quer durch alle virtuellen Festplatten gelesen werden müssen. Den Speicherort legen legen Administratoren in den Einstellungen des virtuellen Computers fest. Eine Änderung des Verzeichnisses ist aber nur dann möglich, wenn noch kein Snapshot existiert.

Die Erstellung mehrerer Snapshots gibt dem Administrator die Möglichkeit, die entsprechende VM auf verschiedene Wiederherstellungspunkte zurückzusetzen. Das Problem dabei ist aber, dass eine große Ansammlung von Snapshots maßgeblich die Leseleistung der VM beeinflussen kann. Aus diesem Grund sollten Administratoren nur so viele Snapshots anlegen und behalten, wie tatsächlich produktiv benötigt werden.

Wenn über Hyper-V Daten auf virtuellen Festplatten gelesen werden, dann ist der Server klug genug zu wissen, dass die zuletzt erstellte differierende Festplatte  die neuesten Daten enthält. Daher wird Hyper-V immer die letzte differenzierende Festplatte zuerst prüfen. Wenn die angeforderten Daten nicht auf dieser differenzierenden Festplatte zu finden sind, dann liest sich Hyper-V der Hierarchie entsprechend durch die verschiedenen differenzierenden Platten, bis die Daten gefunden wurden, die der Server zum Lesen benötigt. Angesichts dieser Tatsache wird schnell klar, dass die Lesezeit drastisch ansteigt, wenn zu viele Snapshots auf einem Server verfügbar sind.

Während also der Schlüssel zur Wiederherstellung einer VM das Erstellen von Snapshots ist, so ist das Löschen von Snapshots die Lösung, um langsame VMs wieder zu beschleunigen. Hyper-V bot schon in den Vorgängerversionen eine Option, um unerwünschte Snapshots zu löschen. Beim Löschen eines Snapshots wird dieser aber eigentlich nicht entfernt, Hyper-V überführt vielmehr die Snapshot-Daten auf die übergeordnete VHD oder auf eine andere differenzierende Festplatte.

Allerdings konnten bisher differenzierende Datenträger nur zusammengeführt werden, wenn die VM offline war. Daher mussten Unternehmen bisher die virtuellen Computer zum Zusammenführen von Snapshots neu starten. Microsoft Windows Server 2012 R2 kann hier wesentlich besser mit Snapshots umgehen, denn durch das neue Live Merge lassen sich differenzierende Festplatten im laufenden Betrieb mit den übergeordneten Festplatten zusammenführen. Dadurch erhalten Unternehmen mit geschäftskritischen VMs einen neuen Weg, die Leistung von virtuellen Servern zu verbessern, ohne die VM offline nehmen zu müssen.

Artikel wurde zuletzt im März 2014 aktualisiert

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