Les machines virtuelles hébergent désormais la plupart des charges de travail stratégiques pour l'entreprise. Les contrôleurs de domaine, les instances SQL Server, les serveurs d'applications et les serveurs de fichiers fonctionnent sous forme de machines virtuelles dans des environnements de toutes tailles, et cette évolution a bouleversé la notion même de sauvegarde dans la pratique.
Une machine virtuelle n'est pas une machine physique. Il s'agit d'un ensemble de fichiers : des images de disques virtuels, des fichiers de configuration et l'état de la mémoire qui, ensemble, représentent un système complet en fonctionnement. La sauvegarde correcte de ces fichiers nécessite une approche différente de celle des sauvegardes traditionnelles au niveau des fichiers, et les conséquences d'une erreur sont les mêmes que pour tout autre échec de sauvegarde : perte de données, temps d'indisponibilité prolongé et restauration qui ne fonctionne pas au moment où cela est nécessaire.
Ce guide explique ce qu'est la sauvegarde de machines virtuelles, comment sauvegarder une machine virtuelle, les principales méthodes et leurs avantages et inconvénients, ce que signifie la cohérence des applications et pourquoi elle est importante, ainsi que les meilleures pratiques pour protéger les environnements VMware et Hyper-V. Pour les MSP, Datto SIRIS est une plateforme BCDR spécialement conçue qui protège les environnements VMware et Hyper-V grâce à des sauvegardes avec ou sans agent, à la virtualisation instantanée et au stockage cloud immuable. Pour les entreprises qui gèrent leur propre infrastructure, Unitrends (disponible sous forme d'appareil de sauvegarde physique ou de logiciel de sauvegarde d'entreprise) offre une solution de sauvegarde de machines virtuelles pour les deux hyperviseurs à partir d'une interface de gestion unique.
Qu'est-ce que la sauvegarde de machine virtuelle ?
La sauvegarde d'une machine virtuelle consiste à créer une copie protégée de celle-ci, comprenant ses fichiers de disque virtuel, sa configuration et l'état de ses applications, qui peut être utilisée pour restaurer la machine virtuelle dans un état connu pour être correct après une panne, une perte de données ou un incident de corruption.
Une machine virtuelle ne se résume pas à ses données. Pour restaurer une machine virtuelle dans un état pleinement fonctionnel, une sauvegarde doit capturer la ou les images du disque virtuel (fichiers VMDK sous VMware, fichiers VHD ou VHDX sous Hyper-V), le fichier de configuration de la machine virtuelle (qui définit le nombre de cœurs de processeur, l’allocation de mémoire, les paramètres de la carte réseau et la version matérielle) et, pour les charges de travail applicatives, l’état en mémoire et l’état du journal des transactions des applications en cours d’exécution au moment où la sauvegarde a été effectuée.
La sauvegarde des machines virtuelles peut s'effectuer au niveau du système d'exploitation invité via un agent installé, ou au niveau de l'hyperviseur sans intervenir du tout sur le système d'exploitation invité. Ces deux approches ont leurs avantages respectifs et la plupart des environnements de production finissent par les utiliser toutes les deux.
Comment sauvegarder une machine virtuelle
Le déroulement de la sauvegarde principale suit le même schéma sur toutes les plateformes, quelle que soit la méthode utilisée. Voici comment cela fonctionne :
- Déclencher un instantané : l’outil de sauvegarde lance la création d’un instantané à un moment donné des disques de la machine virtuelle. Dans les environnements VMware, cette opération utilise les API vStorage pour la protection des données (VADP) de VMware, qui transmettent une copie cohérente des données des disques de la machine virtuelle au système de sauvegarde sans nécessiter la mise en pause ou l’arrêt de la machine virtuelle. Sous Hyper-V, un processus similaire utilise le service de clonage de volume (VSS) en combinaison avec les points de contrôle Hyper-V.
- Transfert des données modifiées vers la cible de sauvegarde : l'outil de sauvegarde lit les données du disque et les transfère vers la cible de sauvegarde : un appareil local, un périphérique NAS ou un référentiel cloud. La plupart des outils modernes identifient les blocs qui ont été modifiés depuis la dernière sauvegarde et ne transfèrent que ceux-ci, plutôt que l’intégralité du disque. VMware appelle cette fonctionnalité « Changed Block Tracking » (CBT) ; Hyper-V utilise quant à lui le « Resilient Change Tracking » (RCT). Ces fonctionnalités rendent les sauvegardes incrémentielles rapides et économes en espace de stockage sans compromettre l’exhaustivité de la restauration.
- Supprimer le snapshot : une fois le transfert de données terminé, le snapshot est supprimé de la machine virtuelle de production. Le fait de laisser des snapshots de l'hyperviseur en place pendant de longues périodes nuit aux performances de la machine virtuelle et augmente le risque d'échecs lors de la consolidation des snapshots. Les outils de sauvegarde spécialisés suppriment les snapshots immédiatement après chaque tâche.
- Stockage et vérification de la copie de sauvegarde : le résultat est une copie complète de la machine virtuelle sur la cible de sauvegarde, reflétant son état au moment de la prise d'instantané. Cette copie peut être utilisée pour restaurer des fichiers individuels, restaurer l'intégralité de la machine virtuelle ou démarrer directement la machine virtuelle en tant qu'environnement de récupération virtuel. Une vérification automatisée après chaque tâche, telle qu'un test de démarrage basé sur des captures d'écran, confirme que la sauvegarde est réellement restaurable et ne se limite pas à une simple présence.
Options de sauvegarde des machines virtuelles : avec agent ou sans agent
La méthode utilisée pour effectuer une sauvegarde de machine virtuelle détermine où le processus de sauvegarde s'exécute, ce qu'il peut capturer et quelle est la charge administrative à grande échelle.
Sauvegarde par agent
La sauvegarde par agent installe un client de sauvegarde au sein du système d'exploitation invité de chaque machine virtuelle. L'agent se coordonne avec le service VSS sous Windows pour créer des instantanés cohérents au niveau des applications et gère le transfert des données directement depuis l'intérieur de la machine virtuelle. Cela offre le plus haut niveau de granularité et de cohérence au niveau des applications, ce qui en fait le choix idéal pour les machines virtuelles exécutant SQL Server, Exchange Server, Active Directory ou d'autres applications transactionnelles.
Le compromis administratif réside dans l'évolutivité. Chaque machine virtuelle nécessite l'installation de son propre agent, la gestion de sa version et la configuration de sa communication. Dans les environnements comptant des dizaines, voire des centaines de machines virtuelles, cette charge administrative est considérable. Datto SIRIS prend en charge la sauvegarde via agent grâce à Datto Windows Agent et Datto Linux Agent. Unitrends utilise son propre agent pour les machines virtuelles Windows et Linux, y compris dans les environnements Hyper-V.
Sauvegarde sans agent
La sauvegarde sans agent fonctionne au niveau de l'hyperviseur, sans nécessiter l'installation de logiciel au sein des machines virtuelles invitées. Le système de sauvegarde se connecte directement à l'hyperviseur et utilise ses API pour créer un instantané et lire les données du disque virtuel de la machine virtuelle. Il n'y a aucun agent à installer, à mettre à jour ou à dépanner au sein des machines invitées. Le système de sauvegarde s'associe une seule fois à l'hôte de l'hyperviseur et dispose d'une visibilité sur toutes les machines virtuelles présentes sur cet hôte.
Pour les environnements VMware, la solution « Datto SIRIS » prend en charge la sauvegarde entièrement sans agent via VADP, en utilisant des instantanés en mode « quiesced » via VMware Tools pour des captures cohérentes au niveau des applications. La fonctionnalité « Changed Block Tracking » permet de réduire la durée des fenêtres de sauvegarde incrémentielles. La sauvegarde sans agent sur « SIRIS » est actuellement disponible pour VMware vSphere ; les machines virtuelles fonctionnant sur d’autres hyperviseurs bénéficient d’une protection basée sur des agents.
L'élément clé à prendre en compte avec la sauvegarde sans agent est la prise en charge des applications. En l'absence d'agent du système d'exploitation invité pour assurer la coordination avec VSS, la cohérence totale des applications transactionnelles nécessite que VMware Tools soit installé et correctement configuré au sein de chaque machine virtuelle. Pour les environnements utilisant des versions plus anciennes du système d'exploitation invité ou des piles d'applications non standard, la sauvegarde avec agent constitue la solution la plus fiable.
Instantané de machine virtuelle ou sauvegarde ?
On confond souvent les instantanés et les sauvegardes, alors que cette distinction est essentielle pour garantir la fiabilité de la restauration.
Un instantané de machine virtuelle est un enregistrement de l'état du disque d'une machine virtuelle à un moment donné, conservé au sein de l'hyperviseur sous la forme d'un fichier delta, parallèlement au disque principal de la machine virtuelle. Les instantanés sont rapides à créer et permettent une restauration rapide, ce qui les rend utiles pour des interventions de courte durée, comme la restauration après l'échec d'une mise à jour logicielle.
Ils ne remplacent pas la sauvegarde. Les instantanés résident sur le même datastore que la machine virtuelle de production, ce qui signifie qu’une panne de stockage, une attaque par ransomware ou une corruption du datastore affecte les deux simultanément. La présence de plusieurs instantanés dégrade les performances de la machine virtuelle au fil du temps. Les recommandations officielles de VMware préconisent de ne pas conserver plus de deux ou trois instantanés par machine virtuelle et de ne pas les conserver plus de 24 à 72 heures. La consolidation des instantanés de longue durée est un processus lent, gourmand en ressources et susceptible d’entraîner des temps d’arrêt de la machine virtuelle.
Une sauvegarde de machine virtuelle stocke une copie complète dans un emplacement distinct, indépendant de l'infrastructure de production, et conçue pour une conservation à long terme. Les plateformes de sauvegarde spécialisées utilisent les instantanés d'hyperviseur, de courte durée, uniquement comme mécanisme permettant de lire des données cohérentes sur le disque pendant une opération de sauvegarde. L'instantané est créé, les données sont transférées vers le dispositif de sauvegarde, puis l'instantané est supprimé en quelques minutes. Ce qui persiste, c'est la copie de sauvegarde, et non l'instantané de l'hyperviseur.
Sauvegarde de machine virtuelle « cohérente au niveau de l'application » ou « cohérente au moment du plantage »
Ces deux termes traduisent une différence significative en termes de qualité quant au contenu réel des sauvegardes de machines virtuelles.
Sauvegarde cohérente au niveau des applications
Une sauvegarde cohérente au niveau des applications se coordonne avec les applications exécutées au sein de la machine virtuelle afin de vider les données en mémoire et de suspendre les opérations d'écriture avant la création du snapshot. Sur les machines virtuelles Windows, cela s'effectue via le service VSS, qui notifie les rédacteurs VSS enregistrés (SQL Server, Exchange, Active Directory et autres) afin qu'ils vident leurs journaux de transactions et mettent les données dans un état récupérable. Sur les machines virtuelles Linux, on utilise à la place la mise en veille du système de fichiers. Il en résulte une sauvegarde pouvant être restaurée dans un état entièrement cohérent et immédiatement utilisable, sans qu'aucune étape de récupération manuelle ne soit nécessaire.
Pour garantir de manière fiable la cohérence des applications, il faut soit un agent au sein de la machine invitée qui coordonne le VSS, soit une sauvegarde sans agent avec VMware Tools correctement configuré pour les instantanés en mode « quiesced ». Les deux approches sont valables ; l'important est que la cohérence des applications soit vérifiée, et non pas simplement supposée.
Sauvegarde résistante aux pannes
Une sauvegarde cohérente en cas de panne capture l'état des disques d'une machine virtuelle exactement tel qu'il est au moment où l'instantané est pris, y compris toutes les données qui se trouvaient en mémoire ou en cours d'écriture à cet instant. Elle reproduit l'état qui prévalait lors d'une coupure de courant soudaine : les données des disques sont cohérentes au niveau des blocs, mais les transactions en cours ne sont pas validées.
Pour les machines virtuelles exécutant des charges de travail sans état ou des charges de travail tolérant des arrêts non contrôlés, les sauvegardes cohérentes en cas de panne sont acceptables. En revanche, elles ne le sont pas pour les machines virtuelles exécutant des bases de données, des serveurs de messagerie ou Active Directory. La restauration d'une base de données SQL Server à partir d'une sauvegarde cohérente en cas de panne peut nécessiter l'exécution de procédures de récupération et, dans certains cas, entraîner la perte ou la corruption des données.
Bonnes pratiques en matière de sauvegarde des machines virtuelles
Un planning de sauvegarde des machines virtuelles qui fonctionne sans problème ne représente que la moitié du tableau. Ce qui détermine réellement si un environnement virtualisé est protégé, c'est la combinaison de la manière dont les sauvegardes sont effectuées, de l'endroit où elles sont stockées et du fait que la restauration ait été testée ou non. Ces pratiques s'appliquent aussi bien aux environnements VMware et Hyper-V qu'aux environnements mixtes.
Privilégiez la sauvegarde au niveau de l'image plutôt que la sauvegarde au niveau des fichiers
La sauvegarde au niveau des fichiers au sein d'une machine virtuelle (VM) permet de sauvegarder les fichiers et les dossiers, mais ne permet pas de sauvegarder la configuration matérielle de la VM, l'état du système d'exploitation, ni de restaurer un système complet et amorçable. La sauvegarde au niveau de l'image permet de sauvegarder tout ce qui est nécessaire pour restaurer la VM en tant que machine fonctionnelle, y compris sur un matériel différent ou sur un autre hôte d'hyperviseur.
Vérifiez la cohérence des applications pour les charges de travail transactionnelles
Ne partez pas du principe qu’une sauvegarde sans agent produit automatiquement des copies cohérentes au niveau des applications. Assurez-vous que VMware Tools est installé et à jour sur chaque machine virtuelle invitée, et que les modules d’écriture VSS des applications en cours d’exécution fonctionnent correctement. Pour les environnements Hyper-V, vérifiez que les services d’intégration sont installés et activés.
Ne vous fiez pas aux instantanés de l'hyperviseur comme sauvegardes
. Les instantanés présents sur le datastore de production ne sont ni stockés hors site, ni immuables, et entraînent une dégradation des performances au fil du temps. Votre outil de sauvegarde doit créer et supprimer automatiquement ses propres instantanés à chaque tâche. Les instantanés de longue durée créés manuellement constituent un problème distinct qui doit être résolu régulièrement.
Effectuez des sauvegardes suffisamment fréquentes pour respecter votre RPO
. Le RPO correspond à la perte maximale de données acceptable en cas de panne, et non à un objectif à atteindre dans des conditions idéales. Si votre RPO pour une machine virtuelle SQL Server en production est de 15 minutes, les sauvegardes doivent être effectuées au moins toutes les 15 minutes. La solution Datto SIRIS prend en charge des intervalles de sauvegarde pouvant aller jusqu’à toutes les cinq minutes.
Stockez les copies de sauvegarde en dehors de l'environnement de production
Appliquez la règle du 3-2-1 : trois copies, sur deux supports de stockage différents, dont une copie hors site ou dans un cloud immuable. Dans le cas d'une attaque par ransomware, l'immuabilité est une condition incontournable. Les ransomwares ciblent de plus en plus directement les infrastructures de sauvegarde.
Testez la restauration, pas seulement la réussite de la sauvegarde
Une tâche de sauvegarde réussie signifie simplement que les données ont été écrites quelque part. Cela ne signifie pas pour autant que la machine virtuelle est amorçable ni que les applications se lanceront correctement. Testez régulièrement les restaurations, tant au niveau des fichiers que de la machine virtuelle dans son ensemble, et utilisez, si possible, une vérification automatisée par capture d'écran pour confirmer l'amorçabilité après chaque tâche.
Comment restaurer une machine virtuelle à partir d'une sauvegarde
La manière de restaurer une machine virtuelle dépend de la nature de la panne, de l'étendue des données à récupérer et de l'urgence avec laquelle les opérations doivent être remises en service. Envisagez les scénarios de reprise suivants :
- La restauration au niveau des fichiers permet de récupérer des fichiers ou des dossiers individuels sans avoir à restaurer l'intégralité de la machine virtuelle. C'est la solution la plus rapide en cas de suppression accidentelle ou de corruption isolée de fichiers, et elle ne nécessite pas de mettre la machine virtuelle de production hors ligne.
- La restauration complète d'une machine virtuelle permet de restaurer l'intégralité de celle-ci, y compris sa configuration, son système d'exploitation, ses applications et ses données, à un point de restauration défini. La machine virtuelle restaurée peut être redémarrée sur l'hôte d'origine ou sur un autre hôte. Les restaurations complètes prennent plus de temps, car l'image disque entière est copiée sur le datastore de destination, mais elles sont indiquées lorsque la machine virtuelle est endommagée ou que le système d'exploitation invité ne parvient pas à démarrer.
- La restauration instantanée d'une machine virtuelle permet de démarrer celle-ci directement à partir de l'image de sauvegarde, généralement sur l'appareil de sauvegarde ou dans un environnement cloud, en quelques minutes. La machine virtuelle s'exécute à partir du stockage de sauvegarde tandis que la restauration sous-jacente ou le remplacement du matériel s'effectue en arrière-plan. Cela réduit considérablement le délai entre une panne et la reprise des opérations.
- La restauration « bare metal » (BMR) consiste à restaurer une image de sauvegarde d'une machine virtuelle sur une machine physique ou une nouvelle machine virtuelle hébergée sur un autre hyperviseur, sans nécessiter de système d'exploitation préinstallé sur la cible. C'est la solution à privilégier en cas de remplacement matériel, de défaillance de l'hôte de l'hyperviseur, ou lorsque la restauration implique une migration physique vers virtuel (P2V) ou virtuel vers physique (V2P). Pour plus de détails, consultez notre guide sur la restauration « bare metal ».
- La restauration granulaire d'éléments d'application permet de restaurer des objets individuels, tels qu'une boîte aux lettres isolée, une base de données SQL spécifique ou des objets Active Directory individuels, sans avoir à procéder à une restauration complète de la machine virtuelle. Cette opération nécessite un logiciel de sauvegarde adapté aux applications et s'avère nettement plus rapide qu'une restauration complète lorsque seules certaines données doivent être récupérées.
La procédure de restauration la plus adaptée n'est pas toujours la plus complète. C'est en associant à l'avance les scénarios de restauration à la méthode appropriée et en testant chaque procédure avant qu'elle ne soit nécessaire qu'on distingue un programme de sauvegarde qui fonctionne réellement de celui qui ne fait que donner l'impression de fonctionner.
Sauvegarde de machines virtuelles pour les environnements VMware et Hyper-V
Les deux hyperviseurs qui dominent les environnements des PME et des entreprises de taille intermédiaire disposent chacun de leurs propres mécanismes de sauvegarde, API et considérations opérationnelles. Comprendre les spécificités de chacun permet d'éviter les erreurs de configuration courantes et garantit que les sauvegardes sont configurées de manière à fournir effectivement des copies cohérentes au niveau des applications et récupérables.
Sauvegarde VMware vSphere
L'API VADP de VMware est l'interface standard utilisée par toutes les principales plateformes de sauvegarde pour effectuer des sauvegardes au niveau de l'image, sans agent, des machines virtuelles hébergées sur des hôtes ESXi. Associée à la fonctionnalité « Changed Block Tracking », elle permet de réaliser des sauvegardes incrémentielles efficaces à grande échelle sans interrompre le fonctionnement de la machine virtuelle.
Parmi les points clés à prendre en compte, il convient de s'assurer que VMware Tools est installé et à jour dans toutes les machines virtuelles invitées (condition indispensable pour les instantanés en mode « quiesced » et cohérents au niveau des applications), de surveiller les événements de réinitialisation CBT susceptibles de déclencher des sauvegardes complètes inattendues, et de connecter le logiciel de sauvegarde au niveau de vCenter plutôt que directement aux hôtes ESXi individuels. La connectivité au niveau de vCenter garantit la continuité des sauvegardes pendant les opérations vMotion et les migrations de stockage, et offre une visibilité sur l'ensemble du parc de machines virtuelles.
Sauvegarde Hyper-V
Hyper-V utilise VSS et son propre module d'écriture VSS Hyper-V pour coordonner les sauvegardes au niveau de l'hôte. Les points de contrôle Hyper-V fonctionnent comme les instantanés VMware, mais présentent les mêmes limites : ils ne doivent pas être utilisés comme substitut à une sauvegarde et les chaînes de points de contrôle étendues nuisent aux performances des machines virtuelles.
La protection par agent constitue l'approche standard pour les environnements Hyper-V : un agent au niveau de l'hôte coordonne le service VSS et le suivi résilient des modifications (Resilient Change Tracking) afin de garantir des sauvegardes incrémentielles efficaces et cohérentes au niveau des applications. Il convient de noter un aspect architectural important : la sauvegarde de l'hôte Hyper-V lui-même (la partition parente) est distincte de celle des machines virtuelles qui y sont exécutées. Ces deux éléments doivent être pris en compte dans le cadre d'une stratégie de protection complète.
Protégez vos machines virtuelles avec Kaseya
Kaseya propose des solutions de sauvegarde de machines virtuelles destinées aussi bien aux prestataires de services gérés (MSP) qu'aux entreprises, avec des plateformes spécialement conçues pour chacune de ces catégories.
Pour les MSP, la solution « Datto SIRIS » protège les environnements VMware ESXi grâce à une sauvegarde sans agent via VADP, en utilisant des instantanés en mode « quiesced » via VMware Tools pour des captures cohérentes au niveau des applications. Les agents Datto Windows Agent et Datto Linux Agent assurent une couverture basée sur des agents pour les machines virtuelles Hyper-V et les environnements non VMware. La technologie Inverse Chain fait de chaque instantané incrémental un point de restauration totalement indépendant, éliminant ainsi les défaillances liées à la dépendance en chaîne qui affectent les méthodes incrémentales traditionnelles. Les intervalles de sauvegarde peuvent être aussi fréquents que toutes les cinq minutes et la vérification des captures d’écran alimentée par l’IA confirme la capacité de démarrage de la sauvegarde avec une précision supérieure à 99 % après chaque tâche. Lorsqu’une machine virtuelle doit être restaurée, l’ SIRIS prend en charge la virtualisation locale instantanée, la reprise après sinistre en un clic dans le Datto Cloud, la restauration au niveau des fichiers et la restauration « bare metal », avec des RTO moyens inférieurs à six minutes.
Pour les entreprises qui gèrent leur propre infrastructure, la solution « Unitrends » offre une solution de sauvegarde de machines virtuelles (VM) pour VMware vSphere et Microsoft Hyper-V, avec vérification automatisée des sauvegardes, restauration instantanée et réplication dans le cloud optimisée pour les réseaux étendus (WAN). Disponible sous forme d'appareil de sauvegarde physique ou de logiciel de sauvegarde d'entreprise sur le matériel existant, ces deux options partagent la même interface de gestion et les mêmes capacités de restauration.
Pour mieux comprendre comment la sauvegarde des machines virtuelles s'intègre dans une stratégie de protection et de restauration des serveurs, consultez notre guide sur la sauvegarde des serveurs.
