Montag, 13. September 2010

VSS etc. Vmware Cloning hatte nicht geklappt!

VSS für Dateien auf dem Server aktivieren

Die Aktivierung der Schattenkopien für Dateien erfolgt je Volume auf dem Windows 2003 Server. Unter den Eigenschaften der logischen Festplatte müssen Sie die Schattenkopien erst aktivieren.

In den Eigenschaften können Sie auch festlegen, wie viel Platz auf der Festplatte für die alten Instanzen vorgehalten werden soll und ob Windows auch automatisch zu bestimmten Zeiten und Intervallen eine Schattenkopie anlegen soll.

VSS für Dateien auf dem Client nutzen

Der Zugriff auf die "vorherigen Versionen" erfolgt sichtbar über ein verbundenes Netzwerklaufwerk. Hierbei können Sie die "vorherigen Versionen" sich anzeigen lassen und die älteren Dateien bei Bedarf auf einen neuen Ort speichern. Dieser Vorgang Entspricht einfach dem Kopieren von einem Laufwerk auf das andere, wobei die Quelle einfach der nur lesende Zugriff auf die Schattenkopie darstellt.

Alternativ kann auch eine Schattenkopie "Wiederhergestellt" werden. Dies ersetzt das bestehende "Live-System" durch die Schattenkopie. Dabei werden alle Änderungen seit dieser Schattenkopie vernichtet! Dies ist für den normalen Dateiserver nicht sinnvoll, aber es gibt auch hierfür Einsatzbereiche.

Damit diese Optionen verfügbar sind, müssen Sie auf Windows 98, SE, 2000 erst den Shadow Copy Client installieren, welchen Sie downloaden können. Windows NT4 oder Windows ME ist nicht unterstützt.

VSS für Dateien mit Shadow Explorer

Die Schattenkopien können natürlich über offizielle APIs angesprochen werden. So gibt es einige Tools, die Schattenkopien nutzen. Eines davon ist der "Shadow Explorer" (http://www.shadowexplorer.com) , welcher auf der lokalen Maschine auch mit Vista Starter und Home einen Zugriff auf die Schattenkopien erlaubt, die das Betriebssystem, immer mal wieder anlegt.

Shadow Explorer

So können Sie einfach mal in die "vorherigen Versionen" schauen und einzelne Dateien wieder zurückholen.

VSS und Versionen

Die Schattenkopien erlauben Ihnen daher einfach ohne zusätzliche Kosten auf frühere Versionen einer Datei zugreifen. Allerdings sollte Sie genau den Begriff "Version" verstehen. Die Versionen der Schattenkopien sind nach der Zeit und nicht nach Änderungen erfolgt. Dies bedeutet, dass mehrere Änderungen einer Datei nicht unbedingt auch wieder über die Schattenkopien wieder herstellbar sind. Dies ist nur der Fall, wenn nach jeder Änderung zufällig auch eine Schattenkopie erfolgt ist. Eine "Versionierung" von Dateien ist mit Schattenkopien daher nicht möglich. Hierzu sind andere Methoden (z.B. Sharepoint Team Services) besser geeignet.

VSS und Backup und Undelete

Die Schattenkopie ist aber nicht nur eine Möglichkeit eine ältere Version schnell wieder zu erhalten, sondern sie ersparen sich dadurch auch sicher den ein oder anderen Einsatz einer Wiederherstellung vom Bandlaufwerk. Allerdings nur, wenn Sie ihre Schattenkopien "sinnvoll" planen. Hierbei sind zwei Zeitpläne interessant:

  • Mehrfach am Tag
    Normalerweise sichern Sie in der Nacht ihre Server. Dies bedeutet, dass eine Datei, die unter Tage verändert oder gelöscht wird, nur mit einem Stand des letzten Backups wieder hergestellt werden kann. Hier können Schattenkopien einfache Zwischenversionen sicherstellen.
  • Mehrere Tage
    Interessant kann es aber auch sein, über mehrere Tage Schattenkopien aufzubewahren. Festplattenplatz ist relativ "günstig" im Vergleich zu Bandlaufzeit und der Arbeitszeit, ältere Dateien wieder zurück zu holen.

Insgesamt kann Windows bis zu 512 Snapshots pro Volume vorhalten. Allerdings können für die Funktion "Vorherige Version wiederherstellen" nur 64 Snapshots verwendet werden.

Aber verwechseln Sie eine Schattenkopie nicht mit einem Backup. Sie müssen trotzdem ihren Server regelmäßig sichern, denn Schattenkopien erlauben nur den Zugriff auf ältere Versionen der Informationen, die aber auf der gleichen Festplatten abgelegt werden. Bei einem Ausfall der Festplatte sind auch alle Schattenkopien verloren

Platzbedarf

Bleibt noch die Frage, wie viel Platz diese Schattenkopien benötigen. Anhand der Funktionsweise ist relativ einfach zu erkennen, dass die erste Schattenkopie erst einmal 100 Megabyte belegt. Und für die drei Aktionen auf einem Dateisystem gilt:

  • Datei gelöscht
    Der betreffende Block mit den Informationen wird erst mal nicht verändert und daher auch nicht kopiert. Allerdings wird der Block in dem der Verzeichniseintrag geändert wird, eventuell als Kopie in den reservierten Platz gesichert.
  • Datei geändert.
    Alle Informationen, die überschrieben würden, müssen auf einem neuen Platz gespeichert werden. Diese "COPY"-Aktion benötigt natürlich etwas Zeit.
  • Datei wird neu angelegt
    Ein neuer Eintrag im Inhaltsverzeichnis verweist auf die früher freien Blöcke mit dem Inhalt. Eine eventuelle Änderung im Inhaltsverzeichnis kann eine COPY-Aktion des Blocks mit dieser Information verursachen.

Die Fragen nach dem Platzbedarf einer Schattenkopie ist daher nicht richtig gestellt. Genauer müssten Sie den Platzbedarf der Änderungen nach der Schattenkopie ermitteln. Alle Änderungen von Blöcken am Live-System müssen als Kopie im reservierten Platz gesichert werden.

Gefährlich ist daher nicht die Schattenkopie selbst, sondern die verzögerte Freigabe der Datenbereiche. Aus diesem Grund können Sie bei der Schattenkopie auch eine Obergrenze einstellen, wie viel Platz durch alte Daten maximal belegt werden dürfen. Wird diese Grenze erreicht, wird die älteste Schattenkopie entfernt. Windows 2003 löscht quasi die Kopie des früheren Inhaltsverzeichnisses und gibt die Blöcke frei, die von keiner anderen Schattenkopie oder dem Live-System referenziert werden.

VSS, NTBACKUP und offene Dateien.

Ein großes Problem bei Sicherungen sind offene Dateien. Durch die Schattenkopien wird diese Problem umgangen, wenn die Sicherungssoftware nicht das produktive Dateisystem, sondern die Schattenkopie sichert. Genau das macht NTBACKUP von Windows 2003. Sobald Sie eine Sicherung mit NTBACKUP starten, wird eine Schattenkopie angelegt und diese gesichert. Allerdings bedeutet diese Sicherung nur bedingt einen Erfolg für bestimmte Daten. Die Schattenkopien versuchen einen Zeitpunkt zu finden, an dem keine offenen Transaktionen ausstehen. Dies erspart aber nicht die korrekte Sicherung von Datenbank wie Exchange und SQL-Server.

Einen weiteren Nebeneffekt der Schattenkopien ist eine "zeitgenaue" Sicherung. Bislang dauert eine Bandsicherung in der Regel mehrere Stunden. Unschön hierbei ist, dass einige Dateien eben früher gesichert werden und andere später. Nicht alle Dateien sind damit vom "gleichen Zeitpunkt". Wenn Sie z.B. um 22:00 Uhr eine Sicherung starten und diese um 02:00 Uhr abgeschlossen ist, dann können auch Daten während der Laufzeit geändert werden. Insofern können Sie auch nie sagen, Sie holen eine Datei von der 22:00Uhr-Sicherung zurück, sondern eine Ungenauigkeit bleibt.

VSS und SAN

Nun stellt sich die Frage, ob das alle Einsatzbereiche der Schattenkopien sind. Und gerade im Enterprise Umfeld kommt den Schattenkopien eine weitere Funktion hinzu. Hierbei werden häufig die Daten auf einem zentralen Festplattenspeicher (Storage Array Network, SAN) abgelegt von von den Servern über Fiberchannel angesprochen. Diese Massenspeicher erlauben auch im laufenden Betrieb die Kopie einer logischen Festplatte. (EMC nennt dies Business Continuous Volumes, BCV. IBM bezeichnet dies als FlashCopy etc.) Das Problem dieser Kopien ist, dass die Speichereinheit oft nicht genau ermitteln kann, ob alle Schreibbefehle schon erfolgt sind oder noch "unterwegs" in einem Cache stecken.

Durch die Schattenkopien kann das Betriebssystem quasi eine Kopie des Dateisystems zu einem bestimmten Zeitpunkt einfrieren. Die Inhalte dieser Daten werden danach nicht mehr geändert. Bei einer "Kopie" der Festplatte ist es nicht mehr so wichtig, ob das Livesystem wirklich konsistent ist, denn auf der Kopie wird einfach die letzte Schattenkopie "wiederhergestellt", die kurz vor dem Spiegeln ausgeführt wurde.

Hinzu kommt eine Funktionalität "Shadow Copy Transport" mit der eine Schattenkopie auch komplett auf ein anderes Volume kopiert werden kann. Bei geeigneter Unterstützung durch die SAN-Herstellern (EMC, HP, etc.) kann auch diese Arbeit vom Server auf das Speichersubsystem verlagert werden.

VSS und CHKDSK

Da eine Schattenkopie quasi eine "eigene logische Datenstruktur" darstellt, können Sie unter Windows 2003 auch mit VRFYDSK.EXE eine Schattenkopie mit "Checkdisk" bearbeiten. Dabei wird eine Schattenkopie angelegt und diese mit CHKDISK überprüft. Zwar können Fehler nicht repariert werden, aber schon die echte Kontrolle der Struktur im laufenden Betrieb kann als Regeltätigkeit die Verfügbarkeit verbessern, da Sie Fehler feststellen können ohne das Volume "offline" nehmen zu müssen.

VSS und Exchange

Exchange 2003 bringt ebenfalls eine Unterstützung für die Schattenkopien mit. Dazu bindet sich Exchange 2003 in das VSS System ein, und kann über diesen Weg angewiesen werden, die Schreibzugriffe während der Anfertigung einer Schattenkopie einzustellen und über den Weg eine konsistente Kopie der Datenbank zu ermöglichen. Denken Sie aber immer daran, dass dabei keine "echte" Kopie angelegt wird, sondern nur der aktuelle Stand des Dateisystems eingefroren wird und neue Änderungen nicht die bestehenden Blöcke verändern. Die Datenbank ist aber in diesem Fall "trotzdem" inkonsistent. Sie entspricht quasi einem System, welches im Betrieb "kopiert" wurde. Die Datenbank ist inkonsistent (Dirty Shutdown) und kann auch nur mit den Protokolldateien wieder konsistent gebracht werden.

An Exchange-aware Volume Shadow Copy service backup must complete in less than 20 seconds. This is because Exchange suspends changes to the database files during the backup. If the snapshot or clone does not complete within 20 seconds, the backup fails. Thus, a hardware provider is required because the backup must complete so quickly.
Quelle:TechNet: 822896 Exchange Server 2003 data backup and Volume Shadow Copy services

Die Software, welche die Schattenkopie anfordert, muss zuerst die Liste der "Provider" erfragen und dann nicht nur das Dateisystem, sondern auch Exchange über den Start eine Schattenkopie informieren. Exchange friert dann den Store ein und wartet bis die Sicherung wieder eine Freigabe erteilt. Nach der Freigabe sollte die Sicherungsanwendung auch ein "Backup erfolgreich" melden. Erst dann erlaubt Exchange, dass der Store beendet werden kann und schneidet zusätzlich die Protokolldateien ab.

Insofern ist die Anfertigung einer Schattenkopie vergleichbar zu einem Online Backup mit Sicherung der Datenbank und Transaktionsprotokollen. Allerdings muss nach der Schattenkopie der "Schatten" natürlich noch wirklich auf ein Band oder anderweitig gesichert werden.

Bei einer Wiederherstellung werden übrigens die Informationsspeicher beendet und nach der Einspielung der alten Daten wieder gestartet. Eine Mischung von VSS-Sicherungen mit bisherigen Online-Sicherungen ist nicht möglich.

Die Funktion von Exchange finden Sie auch im Eventlog wieder

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