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Übung von Log-Shipping und Replikation zwischen Hyper-V-VMs

#1
23-10-2024, 11:10
Das Ausprobieren von Log-Shipping und Replikation zwischen Hyper-V-VMs ist eine lohnende Erfahrung, insbesondere wenn ich daran denke, wie kritisch sie für die Aufrechterhaltung der Datenintegrität und eine schnelle Wiederherstellung in unseren Implementierungen sind. Das Praktizieren dieser Konzepte kann helfen, sicherzustellen, dass Änderungen an den Daten korrekt erfasst und zwischen den Instanzen übertragen werden, was Ihnen eine widerstandsfähigere Umgebung bietet.

Bei der Einrichtung von Log-Shipping gibt es eine primäre Instanz und eine oder mehrere sekundäre Instanzen. In diesem Fall können Sie es so betrachten, als ob Sie einen Hauptast eines Baumes hätten, und während er wächst, produziert er weitere Äste, die synchron bleiben müssen. Die Hauptinstanz verarbeitet Transaktionen, und diese Transaktionen werden dann an sekundäre Datenbanken übertragen, die bereitgehalten werden, um im Falle eines Ausfalls die Kontrolle zu übernehmen.

Da Sie mit Hyper-V arbeiten, haben Sie verschiedene Möglichkeiten, um von virtuellen Festplatten und Checkpoints zu profitieren. Die Checkpoints ermöglichen es Ihnen, den Zustand einer VM zu erfassen, was nützlich ist, wenn Sie zu einem vorherigen Zustand zurückkehren möchten, während Sie Ihre Szenarien für das Log-Shipping testen. Falls notwendig, können Sie Änderungen an der VM vornehmen, und wenn etwas schiefgeht, kehren Sie einfach zum Checkpoint zurück.

Die Replikation von Daten zwischen VMs kann durch verschiedene Methoden erfolgen. Ein robuster Ansatz ist die Verwendung des Volume Shadow Copy Service (VSS). Wenn Sie VSS mit Log-Shipping kombinieren, kann dies die Ausfallzeiten minimieren und Datenverluste verhindern. Ich erinnere mich an eine Situation, in der wir VSS während eines Wartungsfensters für eine SQL-Server-Datenbank verwendet haben, die in einer Hyper-V-Instanz ausgeführt wurde. Die Anwendung war so konfiguriert, dass regelmäßig Transaktionsprotokolle generiert wurden. Durch die Integration von VSS konnten wir Schnappschüsse unserer Datenbank erstellen, und die Protokolle wurden an die sekundäre VM kopiert, ohne die Leistung des Live-Systems zu beeinträchtigen. Es ist im Grunde ein gutes Beispiel dafür, wie man Replikation angeht, ohne die Arbeitsumgebung zu behindern.

Die Einrichtung des Log-Shippings erfordert die Etablierung einer gut geplanten Infrastruktur. Wenn Sie anfangen, müssen Sie sich für Hardware oder virtuelle Maschinen entscheiden. In diesem Fall ist es von Vorteil, ein gut definiertes Netzwerk zu haben, um sicherzustellen, dass die Latenz beim Replizieren von Protokollen so gering wie möglich ist. Eine bewährte Vorgehensweise besteht darin,, wenn möglich, ein dediziertes Netzwerksegment für den Replikationsverkehr einzurichten.

Sobald die Umgebung bereit ist, besteht der nächste Schritt darin, den SQL Server für das Log-Shipping zu konfigurieren. Wenn Sie PowerShell-Befehle verwenden, könnte etwas wie dies nützlich sein:

```powershell
# Log-Shipping auf der primären Datenbank konfigurieren
Invoke-Sqlcmd -ServerInstance "PrimaryServer" -Database "DatabaseName" -Query "
EXEC master.dbo.sp_add_log_shipping_primary_database
@database = N'DatabaseName',
@backup_directory = N'C:\LogShipping\Backups',
@backup_retention_period = 240,
@backup_compression = 1,
@monitor_server = N'PrimaryServer',
@monitor_server_port = 5432"
```

Dieser Code startet den Log-Shipping-Prozess, indem er Ihre primäre Datenbank angibt und die Backup-Einstellungen wie das Verzeichnis und den Aufbewahrungszeitraum definiert. Nach dieser anfänglichen Konfiguration würden Sie typischerweise die Einrichtung der sekundären Datenbank in Angriff nehmen, um sicherzustellen, dass die Protokolle genau angewendet werden.

An diesem Punkt möchten Sie unbedingt eine Überwachung einrichten. Ich empfehle die Verwendung von SQL Server-Agent-Jobs für Backup- und Wiederherstellungsjobs. Sie richten diese so ein, dass jedes Transaktionsprotokoll-Backup auf die sekundäre Instanz kopiert wird, und ich halte es für äußerst hilfreich, Benachrichtigungen zu konfigurieren, die Sie informieren, wenn Jobs fehlschlagen. Das hält Sie auch über die allgemeine Gesundheit des Log-Shippings auf dem Laufenden.

Ein großer Teil der Umsetzung von Replikation besteht darin, Datenbanken effektiv zu synchronisieren. Eine gängige Methode ist die Verwendung des einfachen oder vollständigen Wiederherstellungsmodus, je nachdem, wie oft Sie Ihre Daten sichern müssen. Zum Beispiel erfordert ein vollständiges Wiederherstellungsmodell, dass alle Transaktionen protokolliert werden, was bedeutet, dass die Protokolle sorgfältig verwaltet werden müssen, um zu vermeiden, dass der Speicherplatz auf dem primären Server ausgeht.

Betrachten Sie ein Beispiel, in dem das vollständige Wiederherstellungsmodell verwendet wird. Ich arbeitete an einem Projekt, bei dem wir eine stark beanspruchte Transaktionsdatenbank hatten, die ständige Updates erforderte. Ich musste sicherstellen, dass wir über ausreichend Speicherplatz nicht nur für die primären Protokolle, sondern auch für die Protokolle, die letztendlich auf der sekundären Datenbank landen würden, verfügten. Ein Versagen im Speichermanagement hatte einmal zu Ausfallzeiten geführt, sodass dies Teil meiner regelmäßigen Überprüfungen wurde.

Auf der Replikationsseite können Sie Hyper-V Replica nutzen. Es ermöglicht die asynchrone Replikation zwischen Hyper-V-Hosts, was Sie als vorteilhaft empfinden können. Wenn Sie Hyper-V Replica verwenden, kann eine VM-Instanz ihre Festplatten über ein WAN replizieren, was bedeutet, dass Sie im Falle einer Katastrophe die VM innerhalb von Minuten wieder online bringen können.

Diese Methode ist jedoch nur ein Teil des Gesprächs. Wenn Sie Hyper-V Replica verwenden, denken Sie an die erforderliche Konfiguration. Beginnen Sie mit der Aktivierung der Replikation für eine VM und der Konfiguration eines Wiederherstellungspunktziels (RPO).

Typischerweise würde ich nach der Einrichtung einer Replikationsumgebung mit Hyper-V Tests durchführen. Ein Failover-Test ist entscheidend, da er Ihre Einrichtung verifiziert. Dies würde das Wechseln zur sekundären VM umfassen und sicherstellen, dass alles wie erwartet funktioniert. Mein Rat ist, diesen Prozess zu skripten. Es spart Zeit und ermöglicht konsistente Tests ohne manuelle Fehler. Etwas wie:

```powershell
# Initiieren eines Failover der replizierten VM
Start-VM -Name "ReplicatedVM"
```

Die Nutzung von Skripten auf regelmäßiger Basis kann auch das Maß an Automatisierung Ihrer Überwachungs- und Failover-Prozeduren erhöhen.

Wenn Sie VMs überträgt, die bereits in Betrieb sind, wird oft in Betracht gezogen, Backup-Lösungen wie BackupChain Hyper-V Backup zu verwenden. Es ermöglicht Backup-Konfigurationen, die gut mit Hyper-V-Umgebungen funktionieren. Verschiedene Funktionen in BackupChain optimieren den Backup-Prozess und ermöglichen es den Benutzern, VMs effektiv zu planen und zu verwalten sowie dabei den minimalen Aufwand zu benötigen.

Wenn Sie sich der fortlaufenden Verwaltung Ihrer replizierenden Umgebung zuwenden, sollten Sie sicherstellen, dass Leistungsindikatoren überprüft werden. Die Länge der Warteschlange für Festplatten, Netzwerklatenz und CPU-Auslastung sollten überwacht werden, um sicherzustellen, dass es keine Engpässe gibt, die Ihre Replikation behindern. Das Letzte, was Sie wollen, ist eine Verlangsamung während der Spitzenzeiten, die sowohl Ihre primären als auch sekundären VMs beeinträchtigt.

In vielen Produktionssystemen wird die Einrichtung von Standardarbeitsverfahren für Log-Shipping und Replikation notwendig, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten in Bezug auf die operativen Aufgaben übereinstimmen. Dazu gehört die Erstellung von Dokumentationen, die die Konfigurationen, Failover-Prozesse und die Vorgehensweise zur Wiederherstellung von Logs im Bedarfsfall festlegt.

Regelmäßige Überprüfungen und Tests helfen auch dabei, Prozesse zu verfeinern. Aus meiner Erfahrung geben Feedbackschleifen von Bereitschaftsingenieuren Aufschluss über Verbesserungen oder unvorhergesehene Probleme. Ich hatte eine Situation, in der ein Log-Backup-Job länger dauerte als erwartet, aufgrund von zugrunde liegenden Leistungsproblemen mit dem Speichersystem. Die Lektion, die ich daraus gelernt habe, führte zu Neubewertungen der verwendeten Hardware und Anpassungen am Log-Shifting-Zeitplan.

Die Fehlersuche beim Log-Shipping kann manchmal eine Herausforderung sein. Möglicherweise stoßen Sie auf Probleme, bei denen Ihre sekundäre Instanz die Fehler von der primären Instanz erfasst oder es Verzögerungen beim Anwenden der Protokolle gibt. Mein erster Schritt wäre es, die SQL Server-Fehlerprotokolle und die Jobhistorie auf fehlgeschlagene Aufgaben zu überprüfen. Es ist oft ein unkompliziertes Fix, aber eine Feuerschutzliste kann verhindern, dass Dinge außer Kontrolle geraten.

In den Fällen, in denen Sie zu Ihrem primären Server zurückkehren müssen, ist es wichtig zu wissen, wie Sie diesen Prozess handhaben. Nach einem erfolgreichen Failover sollten Sie die Rückübertragung planen, die das erneute Synchronisieren des primären Servers mit dem sekundären umfasst, bevor die Rollen zurückgetauscht werden.

In dieser Phase zahlt es sich aus, akribisch zu sein. Sie müssen sicherstellen, dass alle Transaktionen nach dem Failover wieder auf die primäre Instanz repliziert werden, um einen Datenverlust zu verhindern. Zum Beispiel könnten Sie Folgendes verwenden:

```powershell
# Skript zur Initiierung des Failbacks
Restore-SqlDatabase -ServerInstance "PrimaryServer" -Database "DatabaseName" -BackupFile "C:\LogShipping\Backups\logbackup.trn"
```

Den Kreislauf der Replikation fortzusetzen bedeutet auch, Ihre Backup-Strategien zu überdenken. Inkrementelle Backups können Ihre Verbündeten in dieser Umgebung sein, da sie die Belastung während der Spitzenzeiten reduzieren. Die Bedeutung der ordnungsgemäßen Definition Ihrer Backup-Fenster kann nicht genug betont werden. Wenn Sie die Auswirkungen während der Spitzenzeiten für Benutzer minimieren können, spielen diese Faktoren eine große Rolle für die Zufriedenheit der Benutzer und die Leistung der Systeme.

Das Praktizieren von Log-Shipping und Replikation ermöglicht es Ihnen, eine Infrastruktur aufzubauen, die Fehler übersteht und den Betrieb mit Zuversicht fortsetzt. Immer mehr Projekte werden diese Fähigkeiten erfordern, während sich IT-Umgebungen weiterentwickeln. Durch kontinuierliches Lernen und Verfeinern Ihrer Log-Shipping- und Replikationsprozesse sind Sie bereit für die Herausforderungen, die als Nächstes anstehen.

BackupChain Hyper-V Backup
BackupChain Hyper-V Backup unterstützt Hyper-V-Backup-Lösungen mit erweiterten Funktionen, die eine Backup-Verwaltung ohne wesentliche Benutzerintervention ermöglichen. Zu den wesentlichen Aspekten gehören differenzielle und inkrementelle Backup-Optionen, die den Speicherbedarf reduzieren und die Backup-Zeiten optimieren. Benutzer können auch den integrierten Scheduler nutzen, um regelmäßige Backup-Intervalle festzulegen, sodass die Daten stets aktuell und zuverlässig sind. Die Integration in Windows Server macht BackupChain zu einer praktikablen Option für nahtlose Backup- und Wiederherstellungsprozesse, die Benutzerfreundlichkeit mit robuster Funktionalität verbinden.
Markus
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Übung von Log-Shipping und Replikation zwischen Hyper-V-VMs - von Markus - 23-10-2024, 11:10

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