VADPはVMwareが提供するバックアップに関するAPIである。バックアップ製品のベンダーは、本APIを使用した機能を実装して製品をリリースしている。VADPバックアップはVMware環境に特化したバックアップ方法であり、ストレージ環境に依存せず、ある程度の整合性を取ることができる。従来のVMware環境に特化した方法である「VMware Consolidated Backup（VCB）」と比較して、バックアップ／リストア時間ともに約半分にすることが期待できる。

　下記がVADPの動作フローである。

1. バックアップサーバがvCenterまたはESXサーバに対し、ネットワーク経由で仮想マシンのスナップショットを要求する
2. VMwareの仮想マシンスナップショットが実行され、VMDKファイルの書き込みが停止される（その後の変更データはデルタファイルで管理される）
3. ストレージネットワーク経由でバックアップサーバへVMDKファイルを転送し、バックアップストレージに格納する
4. デルタファイルがVMDKファイルにマージされ、仮想マシンのスナップショットが削除される

　2で仮想マシンスナップショットが自動的に実行されているところが重要なポイントである。Windowsの場合はスナップショットの際に、VMware ToolsのVSS連携機能によって整合性が取られる。VMware Tools標準機能では、VSSコピーバックアップが実行されるが、VSS完全バックアップを選択できる製品もある。Linuxの場合、VMware標準では同等の機能はないが、VMware Toolsと連携してext3／ext4ファイルシステム、LVM2のキャッシュをフラッシュするモジュールを提供するバックアップ製品もある。

　また、VMDKファイルをバックアップサーバに転送する方式（トランスポートモード）には3種類ある（図1）。それぞれVMwareデータストアやバックアップサーバの構成、バックアップデータ経路が異なる。

図1　VADPの3種類のトランスポートモード《クリックで拡大》

　製品選択と直接は関係ないが、Windows、LinuxのVMware Toolsに、仮想マシンのスナップショットの前後で実行されるプリスクリプト／ポストスクリプトがある。それらを使用してアプリケーションの整合性を取ることも可能だ。また、仮想マシンにSCSIバス共有が設定されている場合、VMwareの仕様により仮想マシンのスナップショットが実行できず、VADPバックアップが失敗してしまうため注意されたい。

ポイント2：CBTに対応しているか？

　Change Block Tracking（CBT）は、VMDKファイルの変更ブロックを管理する仕組みである。この変更ブロックは、VMDKファイルと対になるCTKファイルで管理されている。バックアップ製品がCBTに対応している場合、VMDKファイルをフルバックアップしてもゲストOSの実際の使用量のみが取得される。例えば、100GバイトのVMDKファイルでも50Gバイトのみ使用しているのであれば、50Gバイトのバックアップデータとして取得される。また、更新ブロックだけを取得するブロック差分バックアップも可能だ。これにより、フルバックアップでは実際の使用量、差分バックアップでは変更があったブロックのみの取得が可能となり、バックアップの容量を削減することができる。その結果、バックアップ時間を短くすることにもつながる。

　さらに、ゲストOSのファイルシステム上の未使用領域の他に、削除済みブロックやスワップ領域、ページングファイルなど、バックアップする必要がないデータを排除してバックアップできる製品がある。これらのバックアップ容量を削減できる機能は、Windows、LinuxのゲストOS両方に対応できるかどうかも重要である。

ポイント3：エージェントレスのファイルレベルリストア、アプリレベルリストア、ブロック差分リストアに対応しているか？

　VADPバックアップで仮想マシン単位のAフルバックアップ、Bブロック差分バックアップを取得し、仮想マシン単位でCフルリストアすることは、VADP対応のバックアップ製品であれば、ほぼ全ての製品でサポートされている。

図2　ファイルレベルリストア、アプリレベルリストア、ブロック差分リストア

　上記に加えて、VMDKファイルのバックアップから、下記のようなさまざまなリストアができる製品がある。

1. ファイルレベルリストア
2. アプリレベルリストア
3. ブロック差分リストア

1．ファイルレベルリストア

　ファイルレベルリストアは、バックアップを取得したVMDKファイルからゲストOSのファイルシステムの構造を理解し、個別のファイルを抽出してリストアする機能である。一度のVMDKバックアップで、仮想マシン単位のシステムリストア、ゲストOS内のファイルリストアの2通りのリストアができる。

　ファイルサーバやWebサーバのように、整合性をあまり気にする必要がない仮想マシンはVADPバックアップのみでよい。その結果、第1回「【技術解説】仮想化特有の課題がある、VMware環境の“従来型”バックアップ」で説明したネットワークバックアップが不要になり、バックアップ容量を削除できる。一方、データベースのように整合性を取る必要がある場合は、VADPバックアップの他にデータバックアップ用途のネットワークバックアップも必要だ。

　本機能はWindowsゲストOSのみに対応しているバックアップ製品もあるが、それではWindows、Linuxで運用が異なってしまう。そのため、Windows、LinuxゲストOS共に可能かどうかという点も重要である。

　また、ファイルレベルリストアが可能でも、ファイルをリストアする対象のゲストOSにバックアップエージェントが必要な製品と不要な製品がある。後者のエージェントレスの場合、仮想マシンへのバックアップエージェントをインストールする構築工数やパッチ適用などの運用工数を削減することができる。

2．アプリレベルリストア

　アプリレベルリストアを用いると、バックアップ取得したVMDKファイルから、アプリケーションをオブジェクト単位でリストアできる。例えば、Microsoft Exchange Serverの電子メールサーバで取得したVMDKバックアップから、特定ユーザーのメールボックスを抽出してリストアすることができる。この機能を有する製品は、VADPバックアップによって整合性の取れたアプリケーションのバックアップが可能になる。

　ただ、本機能でサポートされているアプリケーションは、VSSに対応したWindowsアプリケーションのみであることが多い。よって、本機能を有しているバックアップ製品でも、VSS非対応のアプリケーションやLinuxアプリケーションのバックアップを取得したい場合は、ネットワークバックアップが必須となる。

3．ブロック差分リストア

　ブロック差分リストアは、CBTを使用して、仮想マシン単位のシステムリストアをブロックレベルで差分リストアできる機能である。これによって、リストア対象の仮想マシンが全損していない場合は、リストア時間を短縮することができる。

ポイント4：VMDK指定のバックアップ／リストアに対応しているか？

　複数のVMDKファイルがある仮想マシンをバックアップ／リストアする際に、VMDKファイルを個別に指定できるバックアップ製品がある。

図3　VMDK指定の理想的なバックアップ

　例えば、仮想マシンに3つのVMDKがあり、それぞれにOS、ファイルデータ、データベース（DB）データが格納されているとする。OS、ファイルデータに関してはVADPバックアップである程度の整合性が取れたバックアップを取得できるが、DBデータはネットワークバックアップが推奨される。バックアップ製品によっては、仮想マシンの全てのVMDKファイルがバックアップ対象になってしまうものもある。そうすると、DBデータが格納されているVMDKファイルは、ネットワークバックアップに加え、VADPバックアップでも取得されてしまい、二重取りが発生する。よって、VMDKファイルを個別指定してバックアップできる製品では、二重取りを効率良く防ぐことができ、バックアップ時間と容量を削減することができる。

　第2回ではVADPに着目しバックアップ製品選択のポイントを詳しく説明した。VADPに対応しているバックアップ製品でも、製品によっては機能が大きく異なる。単なる仮想マシン単位のシステムバックアップ／リストアに加えて、仮想環境のバックアップを効率化する機能を理解していただきき、製品を選択するポイントとして活用していただけると幸いである。

　次回の第3回では、重複排除機能について、バックアップ製品選択のポイントを詳しく説明する。続く第4回では、実際のバックアップ製品を対象にこれまでに説明したポイントを比較する。ご期待いただききたい。

木島 亮（きじま りょう）

伊藤忠テクノソリューションズ　クロスファンクショングループ

ITエンジニアリング室　プラットフォーム技術部　ストレージ基盤技術課

2002年、伊藤忠テクノソリューションズ（CTC）入社。
HAクラスタやLinuxの担当を経て、現在、ストレージ／バックアップを担当する。
2008年から、仮想環境上のデータ保護や可用性ついて、技術検証やセミナーを実施し、社内外への啓蒙を行っている。
趣味はウォーキング。12カ月で22キロやせました。