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Hyper-V Replica é uma funcionalidade incorporada do Hyper-V no Windows Server que permite a replicação de máquinas virtuais (VMs) entre Hyper-V hosts para fins de continuidade de negócio e recuperação de desastres (BCDR). Permite-te criar e manter cópias offline de VMs num host secundário, e até estender para um terceiro host, que podes usar para failover caso um host principal falhe. Hyper-V Replica não está disponível em Hyper-V nos sistemas operativos cliente Windows.
Cluster de Failover do Hyper-V e Hyper-V Replica resolvem cenários de disponibilidade relacionados, mas distintos. Um cluster de failover do Hyper-V proporciona alta disponibilidade a nível local para a execução de VMs, utilizando múltiplos hosts (nós) que normalmente acedem ao mesmo armazenamento em cluster. Se um nó falhar, o serviço do cluster reinicia a VM afetada noutro nó, sem (ou com mínima) perda de dados porque os discos rígidos virtuais da VM permanecem em armazenamento partilhado. Hyper-V Replica, por outro lado, é uma tecnologia de recuperação de desastres que mantém uma cópia assíncrona do armazenamento de uma VM noutro host ou cluster – frequentemente num local diferente – para que possa iniciar manualmente o failover se o host principal, cluster ou site ficar indisponível. A réplica não requer armazenamento partilhado, introduz um objetivo de ponto de recuperação (potencial perda de dados até ao intervalo de replicação) e complementa o cluster com failover ao invés de o substituir. Muitas organizações utilizam ambos: clustering para alta disponibilidade dentro do mesmo local e Hyper-V Replica para resiliência e recuperação entre diferentes locais.
Este artigo apresenta uma visão geral do Hyper-V Replica, das suas principais funcionalidades, de como funciona e de como pode usá-lo para melhorar a sua estratégia BCDR.
Principais características da Hyper-V Réplica
Hyper-V Replica oferece várias funcionalidades chave que o tornam uma ferramenta poderosa e acessível para replicação de VMs e recuperação de desastres:
Independente de carga de trabalho e aplicação: Hyper-V Réplica funciona ao nível do hipervisor, tornando-se adequado para replicar uma vasta gama de cargas de trabalho e aplicações sem necessidade de agentes ou configurações específicas da aplicação.
Replicação assíncrona: as alterações feitas à VM primária são compiladas utilizando o acompanhamento resiliente de alterações (RCT) ao nível do bloco e podem ser enviadas para a VM réplica em intervalos regulares de 30 segundos, 5 minutos ou 15 minutos, dependendo dos requisitos do objetivo do ponto de recuperação (RPO). O RCT diminui a necessidade de verificações de consistência demoradas e proporciona grande resiliência.
Failover planeado e não planeado: Num failover planeado, a VM principal desliga-se de forma natural e replica as alterações restantes antes de mudar para a réplica. Num failover não planeado, a VM réplica arranca sem desligar a VM principal, o que pode resultar em alguma perda de dados. Depois de recuperares o host principal, podes fazer uma replicação inversa para sincronizar as alterações de volta à VM primária original. Para mais informações, consulte Failover e recuperação.
Topologias flexíveis: replicar entre hosts individuais, hosts clusterizados ou uma combinação de ambos, permitindo-lhe desenhar uma estratégia de replicação que se adapte à sua infraestrutura. Os anfitriões podem estar localizados no mesmo local ou em diferentes localizações geográficas.
Encriptação e autenticação: suporte tanto para Kerberos (para hosts unidos ao domínio) como para autenticação baseada em certificados (para hosts não ligados ao domínio), proporcionando flexibilidade na segurança do tráfego de replicação. A encriptação do tráfego de replicação com um certificado protege os dados em trânsito. Pode restringir a replicação entre Hyper-V hosts específicos para aumentar a segurança.
Opções de armazenamento flexíveis: replicação baseada em ficheiros independente de armazenamento e carga de trabalho, permitindo flexibilidade no design da infraestrutura para usar diferentes tipos de soluções de armazenamento para os hosts primário e réplica. Pode optar por replicar todos os discos rígidos virtuais de uma VM ou apenas um subconjunto deles, permitindo-lhe otimizar o uso de armazenamento e o desempenho da replicação.
Rede e compressão: a replicação é baseada em TCP usando HTTP ou HTTPS. Pode ativar a compressão para reduzir o uso de largura de banda durante a replicação.
Histórico de recuperação: até 24 pontos de recuperação a cada 24 horas permitem-lhe reverter ao estado anterior da VM, se necessário. A integração com o Volume Shadow Copy Service (VSS) pode fornecer pontos de recuperação consistentes para aplicações em VMs que executam aplicações compatíveis com VSS, como Microsoft SQL Server.
Teste de failover: realize os seus testes de failover para validar o seu plano de recuperação de desastres sem afetar o ambiente de produção. Para mais informações, consulte Failover e recuperação.
Replicação estendida: Pode estender a replicação do hospedeiro secundário para um terceiro Hyper-V hospedeiro, criando uma topologia de replicação em três níveis. Esta abordagem proporciona uma camada extra de redundância e adapta-se a estratégias BCDR mais complexas. Pode usar um intervalo de replicação diferente para a replicação estendida, equilibrando objetivos de pontos de recuperação (RPO) e utilização de largura de banda em diferentes locais. A replicação não acontece do servidor principal para dois outros servidores réplica. Em vez disso, o servidor principal replica para o servidor réplica, que por sua vez replica para o servidor réplica estendido.
Sem custos adicionais de licenciamento: Hyper-V Replica está incluída no Windows Server sem custos adicionais, tornando-se uma solução económica para replicação de VMs e recuperação de desastres.
Componentes Réplicas do Hyper-V
Hyper-V Réplica inclui os componentes descritos na tabela seguinte:
| Componente | Description |
|---|---|
| Mecanismo de replicação | Gere a replicação inicial, os detalhes da configuração da replicação, a replicação de alterações delta e as operações de failover e de teste de failover. Acompanha eventos de mobilidade de VM e armazenamento e toma as ações apropriadas quando necessário. |
| Módulo de controlo de alterações | Acompanha as alterações que ocorrem na VM num host Hyper-V de origem, monitorizando as operações de escrita nos discos rígidos virtuais (VHDs), independentemente da localização de armazenamento (local, SAN, NAS, partilha SMB 3 ou mais recente, ou Cluster Shared Volume). |
| Módulo de rede | Proporciona uma forma segura e eficiente de transferir dados de VM entre Hyper-V hosts. Minimiza o tráfego ao comprimir dados por defeito e pode encriptar dados quando são usados HTTPS e autenticação baseada em certificados. |
| Broker de Réplica Hyper-V | Usado apenas quando um host Hyper-V é um nó num cluster de failover. Permite a utilização do Hyper-V Replica com VMs altamente disponíveis que podem mover-se entre nós do cluster através da consulta à base de dados do cluster e redirecionando pedidos para o nó onde a VM está a correr. |
| Ferramentas de gestão | Configure e gere Hyper-V Réplica com o Hyper-V Manager e o Windows PowerShell. Utilize o Gestor de Clusters de Failover para toda a gestão de VMs e configurações do Hyper-V Replica quando os hosts de origem ou de réplica são parte de um cluster de failover. |
Como funciona Hyper-V Réplica
Hyper-V Replica funciona replicando as alterações que fazes numa VM principal para uma VM réplica num host secundário Hyper-V. A abordagem que adotas depende se estás a replicar para um cluster Hyper-V ou para um único host. Configuras o cluster ou host recetor, não o cluster ou host principal. Configure tanto o host primário como o secundário para replicação, garantindo que pode reverter para o host primário original após um failover.
Hyper-V Réplica pode ter as seguintes duas instâncias de uma única VM a residir em diferentes hosts Hyper-V.
- A VM principal, a correr ativamente, chamada VM primária.
- Uma cópia offline da VM principal, chamada VM réplica.
O processo de replicação envolve vários componentes e etapas chave, que estão descritos no seguinte diagrama:
Quando ativas Hyper-V Réplica para uma VM, crias uma cópia inicial da VM no host secundário. Pode enviar esta cópia pela rede ou usando suportes externos.
Hyper-V utiliza um mecanismo de acompanhamento de alterações para monitorizar as alterações que faz nos discos rígidos virtuais (VHDs) da VM principal. Armazena alterações em
.hrlficheiros no mesmo local. Esta abordagem permite-Hyper-V identificar quais os blocos de dados alterados desde o último ciclo de replicação.No intervalo de replicação configurado (30 segundos, 5 minutos ou 15 minutos), Hyper-V envia as alterações para o host secundário. O processo de replicação é assíncrono, pelo que a VM principal continua a operar enquanto Hyper-V replica as alterações.
O host secundário recebe as alterações e aplica-as aos VHDs das VMs réplica, garantindo que a VM réplica se mantém up-todata com a VM principal.
Se um host principal falhar, inicia um failover para a VM réplica. Dependendo se é um failover planeado ou não planeado, o processo difere ligeiramente, mas o resultado final é que a VM réplica se torna a nova VM principal. Podes iniciar o failover manualmente ou através de scripts de automação.
Depois de restaurar o host principal, pode realizar uma replicação reversa para sincronizar quaisquer alterações feitas à VM réplica de volta para a VM principal original, permitindo que esta retome o seu papel como host principal.
Planejar a réplica do Hyper-V
Ao planear implementar Hyper-V Réplica como parte da sua estratégia BCDR, considere e tome decisões sobre os seguintes pontos de design:
| Ponto de decisão | Detalhes de suporte |
|---|---|
| Que cargas de trabalho queres replicar? | Lista as VMs alvo e as suas cargas de trabalho. A replicação padrão protege o estado do sistema operativo, não o estado transitório da aplicação. Se precisar de recuperar o estado da aplicação, ative (e agende) pontos de recuperação consistentes com a aplicação. |
| Quais VHDs precisam de ser replicados? | Exclua discos cujos dados alterados não sejam necessários após o failover (por exemplo, ficheiros de paginação ou discos de dados temporários) para poupar largura de banda e armazenamento. Exclusão de documentos. |
| Com que frequência precisa de sincronizar dados? | Escolha 30 segundos, 5 minutos ou 15 minutos com base no RPO, criticidade e largura de banda. Maior criticidade e necessidades de RPO mais baixas favorecem intervalos mais curtos; Valide a capacidade de rede disponível. |
| Qual é a taxa de variação dos dados em cada VM? | Um alto churn aumenta a largura de banda e o consumo de armazenamento das réplicas. Considere compressão ou um intervalo mais longo se ocorrer saturação. Inclua todas as VMs nos cálculos de dimensionamento. |
| Que método de autenticação vais usar e precisas de encriptação? | Usa o Kerberos quando ambos os hosts estiverem ligados ao domínio e não precisares de encriptação. Use autenticação baseada em certificado para encriptar o tráfego de réplica e/ou se qualquer um dos hosts não estiver ligado ao domínio; provisionar e confiar os certificados necessários antecipadamente. |
| Precisas de fazer failover para um momento mais antigo? | O padrão é ter apenas um ponto de recuperação, o mais recente. Configurar até 24 pontos horários para recuperação a partir de um momento específico; mais pontos aumentam o armazenamento necessário e a carga de I/O. |
| Como vais semear a replicação inicial dos dados da VM? | Opções: - Envia através da rede imediatamente. - Programar a transferência da rede para uma janela de tempo posterior. - Utilizar uma VM restaurada existente no host réplica. - Exportar para suportes externos, enviar e importar no local da réplica. |
Failover e recuperação
É importante testar regularmente o seu plano BCDR para garantir que Hyper-V Replica funciona como esperado e que consegue fazer failover e recuperar VMs com sucesso. Deve realizar failovers de teste, validar pontos de recuperação e garantir que todos os componentes da sua estratégia de replicação estão a funcionar corretamente. Testes regulares ajudam a identificar potenciais problemas e garantem que a sua equipa está familiarizada com os processos de failover e recuperação.
Existem três tipos de cenários de failover no Hyper-V Replica:
Pode executar um teste de failover a qualquer momento sem afetar o ambiente de produção. Um failover de teste cria uma cópia temporária da VM réplica no host secundário, permitindo-lhe validar o processo de failover e garantir que a VM arranca corretamente. A VM de teste é isolada da rede de produção para evitar conflitos. A VM principal continua a correr durante um failover de teste, por isso não há tempo de inatividade, e o processo de replicação não é afetado. Após concluir o teste, incluindo outros componentes do seu plano BCDR, pode eliminar a VM de teste sem afetar a VM réplica ou a VM principal.
Num failover planeado, a VM principal desliga-se de forma natural, e quaisquer alterações restantes são replicadas para a VM réplica antes de mudar de função. Esta abordagem garante que não haja perda de dados durante o processo de failover. Não é criada nenhuma VM duplicada durante um failover planeado. A ação de failover é iniciada a partir do host primário. Pode reverter a replicação depois de o host principal estar disponível novamente para sincronizar quaisquer alterações feitas à VM réplica de volta para a VM principal original, e depois realizar outro failover planeado para comutar de volta.
Num failover não planeado, a VM réplica inicia sem desligar a VM principal, o que pode resultar em perda de dados. A VM réplica torna-se a nova VM principal, e depois podes fazer uma replicação reversa para sincronizar as alterações de volta à VM principal original depois de restaurada. Nenhuma VM duplicada é criada durante um failover não planeado. A ação de failover é iniciada a partir do servidor secundário.
Para obter mais informações sobre como realizar operações de failover e recuperação com o Hyper-V Replica, consulte Falha de uma máquina virtual replicada com o Hyper-V Replica.
Próximo passo
Para configurar Hyper-V Réplica, selecione um dos seguintes artigos com base no seu ambiente: