如何备份Hyper-V虚拟机？

尽管Hyper-V环境为正在运行的虚拟机提供了相当多的高可用性和容错技术（例如故障转移集群、实时迁移、复制等），但管理员必须采用传统方式来备份虚拟机实例。所有这些技术都可以最大限度地减少各种场景下的虚拟机停机时间，但不提供由于人为错误、黑客或病毒攻击、竞争对手攻击或类似情况而导致的任何灾难恢复选项。在本文中，我将尝试回顾 Hyper-V 备份解决方案的基本要求、备份策略以及免费和商业备份产品的功能。

您可以使用内置的 Windows Server Backup 功能（或基于它的 wbadmin 脚本）以及其他免费或商业产品来备份在 Hyper-V 主机上运行的虚拟机。它们都使用快照（检查点）技术来备份正在运行的 Hyper-V 虚拟机。检查点是虚拟机在某个时间点的状态。检查点存储虚拟磁盘的状态、RAM 的内容以及虚拟机的设置。

Hyper-V 虚拟机备份如何工作？

让我们考虑一下任何现代 Hyper-V 虚拟机备份解决方案的操作方案。

注意。以前，服务器备份是通过安装在每台主机上的备份代理来执行的。在虚拟化时代，备份创建点已从来宾操作系统转移到运行虚拟机的 Hyper-V 主机。目前，代理备份场景较少，主要用于不支持VSS的特定应用程序。

备份工具指示 Hyper-V 主机创建检查点。收到命令后，管理程序会创建一些新文件（增量文件），VM 继续工作并开始保存文件中的更改。现在备份工具必须将原始虚拟机文件（不写入任何更改）复制到备份介质，然后删除检查点。删除检查点时，Hyper-V 会整合（合并）原始文件和增量文件，同时虚拟机继续工作。如果您丢失了生产虚拟机，您将能够恢复其在创建备份时的状态。

Hyper-V 虚拟机备份最佳实践和要求

这是有关 Hyper-V 备份的一般信息，但实际上存在大量细微差别和问题。我将尝试列出最常见的问题：

1. 备份工具复制检查点（备份）的时间越长，增量文件中记录的更改就越多。如果在复制检查点时虚拟机中有很多更改，则删除检查点后合并文件可能会导致存储子系统、Hyper-V 主机和虚拟机本身负载过高。这意味着最好尽快复制检查点。在 Hyper-V Server 2016 中，使用弹性更改跟踪 (RCT) 技术来提高备份速度，因为仅复制自上次备份以来更改的数据块。因此，您不需要复制整个虚拟机。

2. 通过 LAN 将 VM 检查点数据从 Hyper-V 主机复制到备份存储时，网络负载可能很高。因此，最好使用单独的服务器网络或 HBA 接口来进行备份流量或通过 SAN 复制数据。

3. 基于以上几点，当使用外部数据存储来存储虚拟机文件时，可以利用数据存储与备份产品（如硬件快照）集成的功能。

4. 最初，来宾操作系统并不知道它已备份。因此，当尝试从该备份恢复虚拟机时，操作系统会尝试从创建检查点的那一刻起继续其操作。在某些情况下，它可能会导致操作系统本身出现一些问题，并丢失正在运行的应用程序中的数据（特别是在事务应用程序中，例如 Exchange、SQL、ADDS 等）。为了解决这个问题，Hyper-V 2016 中出现了一种新的检查点类型——生产检查点。（微软建议仅在测试或实验室环境中使用标准检查点，或者备份已停止的虚拟机。）

   

   生产检查点的运行得益于来宾操作系统中的 Hyper-V 集成工具，并且基于卷影复制 (Windows) 或 Linux 上的文件系统冻结守护程序 (fsfreeze)。但是，内存的状态不会被复制。这意味着 Hyper-V 通知来宾操作系统创建检查点，支持 VSS 整合的应用程序结束当前事务，进入一致状态并创建 VM 检查点。从检查点恢复时，Guest OS 会断电（因为内存状态尚未保存），开机后会认为发生了紧急关闭。应用程序（如果支持 VSS）从保存的一致状态开始工作。

5. 要存储虚拟机备份，您需要大量空间。创建检查点的次数越多，备份存储中需要的空间就越多。通常，您可以使用重复数据删除技术（集成到 Windows Server 中）或备份提供商的重复数据删除解决方案。如果您使用差异磁盘，请选择支持该技术的备份工具。否则，您可以多次存储相同的虚拟机数据。

6. 如果主机上的虚拟机密度较高，则需要规划备份时间，以防止工作时间生产系统出现高负载。

7. 如果您必须存储多个虚拟机副本数天，则必须管理存储的虚拟机副本的数量（您可以使用脚本或备份工具功能自动执行备份管理）。

8. 备份监控工具也很重要。如果您得知由于数据存储中缺少可用空间而无法备份某些内容，那将是令人沮丧的。还推荐备份验证工具。

9. 很多时候，您必须从虚拟机备份中恢复某个文件。某些备份/恢复产品允许对文件/文件夹进行细粒度恢复，而无需恢复整个虚拟机或其虚拟磁盘。

   注意。此外，还有一些工具可以从安装了 Exchange 的虚拟机备份中恢复特定的邮箱数据库、邮箱，甚至特定的电子邮件。

10. 您可以通过基于角色的备份管理模型分割访问权限（这与负责不同系统或设备组的管理员相关）。

11. 不要忘记实施传统的备份策略3-2-1（三个副本位于两个不同介质上，其中一个存储在远程站点上）。

    

接下来，我们将根据上述功能考虑一些常见的 Hyper-V 虚拟机备份解决方案。

使用 Windows Server Backup 备份 Hyper-V VM

在 Hyper-V 上组织 VM 备份的免费方法建议使用内置的 Windows Server Backup 功能。您可以通过图形备份/恢复向导或wbadmin命令行工具（它是WSB的一部分）来使用WSB。 Windows Server Backup 支持VSS 和增量备份。此功能在 Windows Server 2012（及更高版本）和 Hyper-V Server 上均可用。要安装 WSB 组件，请转到服务器管理器控制台或运行以下命令：

Install-WindowsFeature Windows-Server-Backup -IncludeManagementTools

Windows Server Backup 具有 GUI 控制台 (wbadmin.msc)，允许创建和管理 Hyper-V 备份、创建备份计划等。要备份 VM，只需启动一个简单的向导，选择必须备份 Hyper-V 服务器中的哪些 VM 以及要保存备份的位置，然后指定备份计划。

提示。在 2012 年之前的 Hyper-V Server 版本中，您无法使用内置备份工具创建单个虚拟机的备份 - 所有虚拟机都会同时备份。

通常，使用命令提示符来备份 Hyper-V VM 更容易。而且，您不能在图形界面中创建多个虚拟机备份任务，该任务将覆盖之前的所有备份任务。

要将名为“Server 1”的虚拟机备份到 C 盘上的本地文件夹（这不是最好的主意，不是吗？），只需运行以下命令：

wbadmin start backup -backupTarget:C: -hyperv:"Server 1"

例如，要备份两个虚拟机并将它们保存到网络共享文件夹（假设是外部 NAS 存储），只需运行以下命令即可：

wbadmin start backup -backuptarget:\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:"TestVM01,TestVM02" -allowDeleteOldBackups -quiet

您可以使用 PowerShell 将此命令添加到 Windows 任务计划程序，从而安排定期虚拟机备份（在这种情况下，较旧的备份将被删除）。

例如，要备份具有 AD 域控制器的虚拟机，您可以在备份结束后重置 AD 事务日志，以使备份中的 ADDS 数据库保持一致（与使用 Exchange 或 SQL Server 备份虚拟机的方式相同）：

wbadmin start backup -backuptarget:\192.168.2.15\HVMback: -hyperv:PAR-DC1 -vssFull

要获取系统中注册的备份列表，请运行以下命令：

wbadmin get versions

提示。请注意，当您在运行 Windows 2012 或更高版本的 Hyper-V 主机上备份 VM 时，如果 VM 安装了 Hyper-V 集成组件，则该 VM 不会暂停（挂起）。

WSB 是一种简单但可靠的 Hyper-V VM 备份解决方案。它非常快并且允许管理备份计划。但是，Windows Server Backup 也有其缺点：

• 没有工具可以监控备份过程、验证虚拟机备份或其中应用程序的一致性。

• 在中型和大型 Hyper-V 安装中管理备份很困难（仅适用于具有 1-3 个 Hyper-V 主机的小型环境）。

• 您无法自动恢复特定文件或应用程序状态。 （您必须手动挂载备份的 .vhdx 文件并手动复制所需的文件）。

• 由于主机上的虚拟机密度高、规模大，您必须使用 Windows 任务计划程序安排备份，以防止服务器过载以及工作时间 LAN/SAN/iSCSI 网络上的高负载（如果您将备份存储在外部存储上）。

顶级第三方 Hyper-V 备份产品

如果存在大量 Hyper-V 主机和虚拟机，则无法使用 Windows Server Backup。在这种情况下，您将必须选择第三方解决方案之一。您不能肯定地说这个或那个产品将是 Hyper-V 备份的理想解决方案，因为有很多事情需要考虑。它们包括主机数量、许可限制、必要的功能、网络架构等。

市场上有很多商业和免费的备份产品，很难选择一款合适的。通常，Gartner 魔力象限用于确定利基领导者。我发现这张图片显示了 2019 年数据中心备份解决方案市场的主要参与者和领导者。

如您所见，Gartner 将以下公司和产品列为领先的备份解决方案提供商：

1. 康姆金库

2. 戴尔易安信

3. 国际商业机器公司

4. 维姆

5. Veritas Technologies（赛门铁克 — Veritas Backup Exec）

6. 行动

7. MIcroFocus（HPE 数据保护器）