[N2WS CPM] EC2のWindowsバックアップ：ボリュームシャドウコピーサービス（VSS）の概要

投稿日: 2018年9月6日 作成者: climb
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EC2でWindowsサーバーをバックアップする場合、ほとんどのケースでEBSスナップショットの利用を考えます。EBSスナップショットは本質的にクラッシュ整合性となり、アプリケーション整合性のあるバックアップを作成するには、通常、バックアップソフトウェアがデータベースなどのアプリケーションと直接対話する必要があります。

Windowsアプリケーションは、Unix/Linuxアプリケーションよりも統合されています。ボリュームシャドウコピーサービス（VSS）は、Windowsサーバーのバックアップインフラストラクチャです。VSSは、ファイルシステムまたは専用のストレージデバイスやリポジトリに格納できるボリュームの整合性のあるコピーである“シャドウコピー“を作成します。

Windowsサーバー2003に導入されたVSSは、Windowsサーバーの整合性のあるバックアップを作成する標準的な方法です。Exchange、SQL Server、SharePointなどのMicrosoftアプリケーションは、VSSなどのWindowsコンポーネントを使用して、VSSを利用する：Active Directory、Windowsレジストリ、ファイルシステムそのもののバックアップに整合性があることを確認します。さらに、Oracle以外の一部のMicrosoftアプリケーションでは、VSSもサポートされています。

VSSの主な3つのコンポーネントはRequestor、Writer、Providerです：

  • Requestor – バックアップアプリケーションのように、バックアップまたは“シャドウコピー”の作成を要求するアプリケーションです。
  • Writers – ボリュームにデータを書き込み、VSSを使用して永続データのバックアップをサポートするアプリケーションです。Writersには、SQL Serverライタ、Oracleライタ、NTFSライタなどが含まれます。Writersは、アプリケーションの観点からシャドウコピーに整合性があることを確認します。
  • Provider – シャドウコピー（またはバックアップ）を作成および管理を行うコンポーネントです。Windowsには、通常のWindowsボリュームにバックアップデータを格納できるシステムプロバイダが付属しています。ストレージアレイには、シャドウコピーを格納するハードウェアプロバイダが付随することがあります。

vss diagram EC2 backup EBS

VSSはシャドウコピーの2つの方法をサポートしています：

  • Clone：ソフトウェアまたはハードウェアミラーリングによって通常提供されるボリュームの完全なクローンです。ストレージハードウェアプロバイダは、通常、このタイプをサポートしています。
  • Differential：元のボリュームから変更されたデータブロックがシャドウコピーにコピーされ、特定の時点の整合性のあるイメージが提供されます。この方法は、“コピーオンライト”とも呼ばれます。この方法では、シャドウコピーは、シャドウコピーの作成後に変更されたボリューム内のブロックで構成されます。これは、データ量が最初は小さく、時間が経つにつれて大きくなることを意味します。

Writersは、書き込み先の特定のボリュームをVSSインフラストラクチャに登録します。たとえば、ボリュームDのデータを格納し、ボリュームEにログインするデータベースは、このアプリケーションがこれらのボリュームに書き込むことをVSSに通知します。Providerが特定のボリューム（たとえばD )にシャドウコピーを作成するように要求すると、インフラストラクチャはそのボリュームに書き込むすべてのWritersに信号を送り、ボリューム上の永続データに整合性があることを確認します。これはトランザクションのクローズ、キューのフラッシュ、ファイルのクローズなどによって実行できます。ProviderがすべてのWritersが整合性のある状態になっているという通知を受け取ると、実際のシャドウコピーが作成されます。Writersからのエラーがあれば、VSSエラーが発生します。さらに、Writersが適時に応答しない場合、プロセスはタイムアウトして失敗します。

シャドウコピーが存在する間、バックアップソフトウェアは、ボリュームの固定された整合性のあるイメージを使用して、データを有効なバックアップとしてコピーできます。バックアップ操作が完了すると、RequestorはVSSインフラストラクチャにバックアップが完了したことを通知し、VSSは関連するすべてのWritersにバックアップが成功したことを通知します。アプリケーションは、ログの切り捨てなど、正常なバックアップの完了に応じて自動的に操作を実行できます。

EC2およびEBSボリューム上のVSS：

永続データ用のEBSボリュームを使用してEC2上で本番Windows Serverを実行すると、VSSの機能を活用できます。EC2でVSSをサポートする汎用ファイルレベルのバックアップソリューションを実装することは可能です。このようなソリューションはバックアップの整合性をもたらしますが、EBSスナップショットの利点はすべて失われます。Windowsアプリケーションを整合性のある状態でバックアップし、EBSスナップショットの強力な機能を利用するには、高速増分バックアップや高速リカバリなど、EBSスナップショットでVSSを活用するバックアップソリューションが必要です。

Cloud Protection Manager (CPM)はEBS＆RDSスナップショットに基づくEC2のエンタープライズクラスのバックアップソリューションです。Windowsインスタンスで数秒でインストールされるシンバックアップエージェントを使用してVSSをサポートします。VSSに基づく整合性のあるバックアップは自動的にサポートされます。

(注) 現在CPMはN2WS Backup & Recoveryへ製品名が変わっています。

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