Sicherungen – Übersicht

Auf dieser Seite erfahren Sie, was eine Sicherung ist, wie sie funktioniert, welche gängigen Anwendungsfälle es gibt und welche Best Practices beim Erstellen und Verwenden von Sicherungen hilfreich sind. Informationen zum Erstellen und Verwalten von Sicherungen sowie zum Wiederherstellen einer Filestore-Instanz aus einer Sicherung finden Sie unter Daten für die Notfallwiederherstellung sichern.

Was ist eine Sicherung?

Eine Filestore-Sicherung ist eine Kopie einer Dateifreigabe, die alle Dateidaten und Metadaten der Dateifreigabe ab dem Zeitpunkt enthält, an dem die Sicherung erstellt wurde.

Nachdem Sie eine Sicherung einer Dateifreigabe erstellt haben, können Sie die ursprüngliche Dateifreigabe ändern oder löschen, ohne dass sich dies auf die Sicherung auswirkt.

Sie können eine Sicherung verwenden, um eine Dateifreigabe in einer neuen Filestore-Instanz oder (bei Instanzen der Basisstufe) in der Quelle oder in einer vorhandenen Dateifreigabe wiederherzustellen.

Sicherungen sind regionale Ressourcen, die in der Region verbleiben, die Sie zum Zeitpunkt der Erstellung angeben. Sie können Sicherungen in derselben Region wie die Filestore-Instanz oder in einer anderen Region erstellen, um das Risiko von Datenverlusten zu verringern.

Sicherungen sind global adressierbar und können zum Wiederherstellen von Dateifreigaben in einer beliebigen Region verwendet werden. Sie können jedoch nicht projektübergreifend gemeinsam genutzt werden.

Sicherung erstellen

Die erste Sicherung, die Sie erstellen, ist eine vollständige Kopie aller Dateidaten und Metadaten in einer Dateifreigabe. In jeder nachfolgenden Sicherung werden alle seit der vorherigen Sicherung aufeinanderfolgenden Änderungen kopiert.

Eine Gruppe von Sicherungen, die mit derselben Instanz, Region und demselben CMEK (falls verwendet) verknüpft sind, wird als Sicherungskette bezeichnet.

Eine Sicherungskette befindet sich in einem einzelnen Cloud Storage-Bucket und einer einzelnen Region und kann sich außerhalb der Region befinden, in der die Quellinstanz gespeichert wird.

Alle Dienststufen unterstützen mehrere Sicherungsketten, mit denen Sie die Sicherungen einer Instanz in mehreren Regionen speichern können.

Jedes Mal, wenn eine Sicherung erstellt wird, wird die vorherige Sicherung sowohl auf differenzielle als auch auf inkrementelle Änderungen gescannt:

  • Differenzielle Änderungen:Umfasst Änderungen, die an Dateien auf der Freigabe vorgenommen wurden, z. B. Änderungen, Hinzufügungen oder Löschungen.

  • Inkrementelle Änderungen: Umfasst Änderungen am Speicher in dem Bucket, in dem sich die Sicherungsdaten befinden. Dies kann auch die Deduplizierung von Daten umfassen, auf die zuvor in der Kette verwiesen wurde.

Jedes Mal, wenn Sie eine Sicherung in derselben Sicherungskette speichern, wird die vorherige Sicherung auf differenzielle und inkrementelle Änderungen gescannt. In solchen Fällen ist keine vollständige Kopie erforderlich.

Das Speichern der Daten einer Instanz in mehreren Sicherungsketten setzt jedoch voraus, dass Sie Sicherungen an wechselnden Speicherorten speichern.

Jedes Mal, wenn Sie eine neue Sicherung an einem sich wechselnden Standort erstellen, wird wieder eine vollständige Kopie der Sicherung generiert. Bei Sicherungsvorgängen vom Typ create ist beim Wechsel zwischen Sicherungsketten eine höhere Latenz zu erwarten.

Nicht geänderte Daten aus vorherigen Sicherungen werden referenziert, aber nicht in neuere Sicherungen kopiert. Wenn eine ältere Sicherung gelöscht wird, werden die sicherungsspezifischen Daten in die nächste Sicherung kopiert und alle internen Datenreferenzen werden automatisch aktualisiert.

Die Sicherungserstellung erfolgt sofort, die Übertragung erfolgt jedoch in einem gewissen Zeitraum, abhängig von der Menge der zu kopierenden Daten. Während dieses Zeitraums wechselt die Sicherung drei Status:

Status Dauer Beschreibung
Wird erstellt Ein paar Sekunden Aktuellen Status der Dateifreigabe erfassen. Neue Änderungen an Dateifreigabedaten können in die Sicherung aufgenommen werden. Stabile Schreibvorgänge, die von der Instanz bestätigt wurden, bevor die Sicherung initiiert wird, sind eingeschlossen.
Bald beendet Je nach Größe Daten in die Sicherung hochladen. Neue Änderungen an Dateifreigabedaten werden nicht in die Sicherung aufgenommen.
Bereit Bis die Sicherung gelöscht wird Die Sicherung ist einsatzbereit.

Nach dem Erstellen werden Sicherungen der Basisstufe automatisch komprimiert, um die Kosten zu senken. Die Instanzleistung kann beim Erstellen einer Sicherung für Instanzen auf den zonalen (zuvor hochskalierten SSD-) und Unternehmensdienststufen reduziert werden. Das Erstellen einer Sicherung wirkt sich nicht auf die Verfügbarkeit oder Leistung von Instanzen der Basisstufe aus.

Back-up löschen

Sicherungen sind Ressourcen auf Projektebene, keine Unterressource der Quellinstanz, und erfordern einen eigenen separaten Speicher. Daher ist der Lebenszyklus einer Sicherung nicht an den Lebenszyklus der Quellinstanz gebunden. Durch das Löschen der Quelle werden die zugehörigen Sicherungen nicht gelöscht. Wenn Sie eine Sicherung löschen möchten, müssen Sie explizit einen Löschvorgang für die Sicherung durchführen, nicht für die Instanz.

Löschen Sie unbedingt alle unerwünschten Sicherungen. Wenn eine Quellinstanz gelöscht wird, fallen für verbleibende Sicherungen weiterhin Gebühren an.

Das Löschen einer Sicherung kann nicht rückgängig gemacht werden.

Sicherungskonsistenz

Filestore-Sicherungen haben eine NFSv3-Konsistenz. Bevor eine Sicherung initiiert wird, ist jeder Schreibvorgang, der von der Filestore-Instanz angegeben wird, in den stabilen Speicher geschrieben oder gefolgt von einem bestätigten COMMIT in der Sicherung enthalten. Weitere Informationen finden Sie unter NFSv3 RFC-1813 Abschnitt 3.3.7.

Gängige Anwendungsfälle

In den folgenden Abschnitten werden häufige Anwendungsfälle für Sicherungen beschrieben.

Daten für die Notfallwiederherstellung sichern

Angenommen, Sie haben eine Filestore-Instanz in us-west1-c und möchten Ihre Daten vor Zwischenfällen schützen, die diese Region betreffen. Sie können einen Job planen, der regelmäßig Sicherungen dieser Instanz in einer Remoteregion erstellt, z. B. us- east1. Wenn ein Notfall mit us-west1-c aufgetreten ist, können Sie von einer vorherigen Sicherung eine neue Instanz an einem anderen Speicherort erstellen.

Daten sichern, um versehentliche Änderungen zu verhindern

Wenn Sie Ihre Filestore-Daten vor unbeabsichtigten Änderungen schützen möchten, können Sie einen Job planen, um regelmäßig Sicherungen der Instanz zu erstellen. Wenn Sie Daten verlieren, können Sie die Liste der Sicherungen durchsuchen, um diejenige mit der benötigten Version der Datei zu identifizieren. Anschließend können Sie eine neue Filestore-Instanz aus der Sicherung erstellen, diese auf demselben Client wie die Originalinstanz bereitstellen und die Datei kopieren.

Bevor Sie die Datei kopieren, können Sie an den beiden Bereitstellungspunkten mit dem Linux-Befehl diff die Unterschiede zwischen den Daten in der ursprünglichen Instanz und den aus der Sicherung wiederhergestellten Daten prüfen. Nachdem die Daten wiederhergestellt wurden, können Sie die wiederhergestellte Instanz löschen und eine neue Sicherung erstellen, um den derzeitigen Zustand der Daten für die zukünftige Verwendung beizubehalten.

Alternativ können Sie eine direkte Wiederherstellung durchführen, bei der die Sicherungsdaten direkt in der ursprünglichen Filestore-Instanz gespeichert werden, und alle Daten darin durch Daten aus der Sicherung ersetzen. Wir empfehlen Ihnen, eine Sicherung der neuesten Daten zu erstellen, bevor Sie eine direkte Wiederherstellung durchführen, da nicht gesicherte Daten verloren gehen.

Klone für Entwicklung und Tests erstellen

Angenommen, Sie haben eine Datenbank für eine Filestore-Instanz eingerichtet, die den Produktions-Traffic bereitstellt. Wenn Sie einen Test mit einer Datenbank als Eingabe ausführen möchten, können Sie eine neue Filestore-Instanz aus einer Sicherung der Produktionsinstanz für den Test erstellen. Auf diese Weise beeinträchtigt die Testnutzung die Produktion nicht.

Ebenso können Sie Sicherungen zur Offline-Analyse und -Prüfung verwenden, ohne die Produktion zu beeinträchtigen.

Daten migrieren

Nachdem Sie eine Filestore-Instanz erstellt haben, können Sie deren Standort oder Dienststufe nicht mehr ändern. Wenn Sie Ihre Daten in eine andere Region migrieren möchten, können Sie eine Sicherung davon erstellen und mit der Sicherung eine neue Filestore-Instanz erstellen oder die Sicherung auf einer vorhandenen Instanz wiederherstellen.

Wenn Sie eine neue Filestore-Instanz aus einer Sicherung erstellen, können Sie außerdem unabhängig von der Stufe der Quellinstanz zwischen einer Basis-HDD- und einer Basis-SSD-Stufe wählen.

Featurebeschränkungen

Filestore-Sicherungen sind jetzt allgemein verfügbar (GA) für Basic SSD, Basic HDD und Unternehmensinstanzen. Sie sind eine Vorabversion für zonale Instanzen.

Es gelten folgende Einschränkungen:

  • Wir empfehlen, ein neues Projekt zu erstellen, um das Feature für Instanzen der zonalen Stufe zu aktivieren. Produktionsarbeitslasten sollten sich immer in Projekten befinden, die von Vorschauarbeitslasten getrennt sind.

  • Filestore-Sicherungen können nicht mit dem Feature Filestore-Mehrfachfreigaben kombiniert werden.

  • Sobald die Preisgestaltung implementiert ist, fallen entsprechende Gebühren an.

  • Nutzer sollten eine neue Sicherung oder Sicherungen erstellen, um die in der Vorschau erstellten zu ersetzen. Sicherungen, die in der Vorschau erstellt wurden, werden gelöscht. In der Vorabversion erstellte Sicherungen spiegeln das Featureverhalten zum Zeitpunkt der Erstellung wider. Vorhandene Sicherungen werden nicht aktualisiert, wenn neue Funktionen veröffentlicht werden.

In den folgenden Abschnitten werden weitere Featurebeschränkungen in Bezug auf Leistung, Speicher, Kapazität und Verschlüsselung im Detail behandelt:

Leistung

  • Zahlreiche Änderungen, die über viele harte Links in derselben Datei vorgenommen werden (z. B. Zehn- oder Hunderttausende), können die Leistung beeinträchtigen.

  • Bei stark ausgelasteten Instanzen kann die Leistung um bis zu 15 % reduziert werden, während eine Sicherung hochgeladen wird. Die Instanzleistung der Basisstufe wird von create-Sicherungsvorgängen nicht beeinträchtigt.

  • Das Speichern der Daten einer Instanz in mehreren Sicherungsketten wirkt sich auf die Sicherungsleistung aus. Bei create-Sicherungsvorgängen ist bei abwechselnd zwischen Sicherungsketten eine höhere Latenz zu erwarten.

  • Instanzvorgänge wie Instanz restore oder Instanz delete können verzögert werden, bis ein create-Sicherungsvorgang abgeschlossen ist.

  • In einigen Fällen kann es bis zu 24 Stunden dauern, bis delete-Vorgänge abgeschlossen sind.

Parallele Vorgänge

  • delete-Sicherungsvorgänge, die mit derselben Quellinstanz verknüpft sind, müssen nacheinander ausgeführt werden.

    Bulk-Sicherungsvorgänge für delete innerhalb einer Sicherungskette werden nicht unterstützt. Solange ein delete-Vorgang aussteht, geben alle neuen delete-Vorgänge innerhalb derselben Sicherungskette den Fehler RESOURCE_EXHAUSTED zurück. Dies geschieht unabhängig davon, ob die Quellinstanz gelöscht wurde.

    • Wenn die Quellinstanz gelöscht wurde, erhalten Nutzer einen ähnlichen FAILED_PRECONDITION-Fehler.

    • Diese Einschränkung gilt für jede Dienststufe mit Ausnahme von Basic SSD und Basic HDD.

    • Beachten Sie, dass Filestore gleichzeitige delete-Sicherungsvorgänge unterstützt, wenn Sicherungen auf separate Quellinstanzen verweisen.

      Beispielsweise enthält eine Instanz mit dem Label Source1 Sicherungsdaten, auf die in Backup1 und Backup2 verwiesen wird. Source2 enthält Sicherungsdaten, auf die in Backup3 und Backup4 verwiesen wird. Backup1 und Backup2 können jedoch nicht gleichzeitig gelöscht werden, Backup2 und Backup3 hingegen schon.

  • Sicherungsvorgänge create und Sicherungsvorgänge delete, die in derselben Sicherungskette initiiert wurden, können gleichzeitig ausgeführt werden. Nutzer können jedoch keinen create-Sicherungsvorgang abschließen, während die letzte Sicherung gelöscht wird.

    • Wenn der Nutzer versucht, eine neue Sicherung der Instanz zu erstellen, während die letzte Sicherung gelöscht wird, erhält er den Fehler FAILED_PRECONDITION. Wenn Source1 beispielsweise eine Sicherungskette aus Backup1 und Backup2 hat und der Nutzer einen create-Vorgang für Backup3 startet, kann er Backup2 erst löschen, wenn der create-Vorgang abgeschlossen ist. Das liegt daran, dass die letzte Sicherung die wichtigsten Daten enthält, die zum erfolgreichen Abschluss des create-Sicherungsvorgangs erforderlich sind.

Speicher

  • restore-Sicherungsvorgänge auf der Quellinstanz oder in einer vorhandenen Instanz werden für Instanzen der Enterprise- und zonalen Stufe nicht unterstützt. Wenn Sie die Sicherung einer Instanz in einer dieser Dienststufen wiederherstellen möchten, müssen Sie eine neue Instanz erstellen.

  • Sicherungsvorgänge wie restore, edit oder delete sind für ausgewählte Sicherungen, die in der Vorschau erstellt wurden, möglicherweise nicht verfügbar.

  • Sobald ein RestoreInstance-Vorgang auf eine Unternehmensinstanz angewendet wird, können Sie keine Snapshots mit denselben Namen wie vorherige Snapshots vor dem Vorgang erstellen.

  • Versuche, eine Instanz aus einer Sicherung wiederherzustellen, während entweder das Löschen einer Sicherung oder das Löschen eines Snapshots ausgeführt wird, schlagen fehl.

  • Wenn das Löschen einer Sicherung fehlschlägt, wird der Status invalid angezeigt. In solchen Fällen müssen Sie den Vorgang delete wiederholen.

Kapazität

Jede Sicherung belegt Instanzkapazität. Diese Kapazität variiert abhängig von dem Umfang der Änderungen, die seit der letzten Sicherung an den Daten vorgenommen wurden.

Genauer gesagt erstellt Filestore beim Erstellen einer Sicherung einen internen Snapshot des Dateisystems, der auch einen Teil der verfügbaren Instanzkapazität belegt.

Die Snapshot-Größe bezieht sich auch auf den Umfang der Änderungen, die seit der letzten Sicherung an Daten im Freigabeanteil vorgenommen wurden. Dieser Snapshot bleibt bestehen, bis die nächste nachfolgende Sicherung erstellt und hochgeladen wird.

Alle Daten, auf die in der Sicherung verwiesen wird, behalten den Status bei der Erfassung bei und belegen weiterhin Kapazität im Dateisystem. Wenn Sie beispielsweise Daten aus dem bereitgestellten Dateisystem löschen, wird durch diese Aktion selbst keine Kapazität freigegeben. Stattdessen würden Sie dazu eine neue Sicherung erstellen, nachdem Sie große Datenmengen gelöscht oder überschrieben haben.

Wenn Sie eine der folgenden Optionen nutzen möchten, können Sie davon ausgehen, dass Ihre Arbeitslasten ausreichend Kapazitäten haben:

  • Erhöhen Sie die Instanzkapazität für Arbeitslasten mit erheblichen, häufigen Datenänderungen oder einer hohen Änderungsrate.

Verschlüsselung

Wenn Sie Ihre Sicherungsketten mit einem CMEK verschlüsseln, gelten die folgenden Einschränkungen:

  • Eine gesamte Sicherungskette wird mit demselben CMEK verschlüsselt.

  • Ein CMEK muss sich in derselben Region wie die verschlüsselte Ressource befinden.

  • Wenn Sie eine Sicherungskette in einer Region speichern, die von der Quellinstanz getrennt ist, müssen Sie möglicherweise separate Schlüssel anwenden, einen für die Quelle und einen für die Sicherungskette.

    • Alle Dienststufen unterstützen mehrere Sicherungsketten oder die Möglichkeit, Sicherungen einer Instanz in mehreren Regionen zu speichern. Wenn Sie CMEK für die Verschlüsselung verwenden, muss sich ein CMEK-Schlüssel in derselben Region wie die verschlüsselte Ressource befinden. Wenn Sie Sicherungen in einer von der Quelle getrennten Region speichern und der CMEK kein multiregionaler Schlüssel ist, müssen Sie separate CMEK-Schlüssel verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter CMEK-Einschränkungen und Besten CMEK-Standort auswählen.

  • Ein einzelner CMEK wird auf den Cloud Storage-Bucket angewendet, in dem die Sicherungskette gespeichert ist und nicht kombiniert oder ersetzt werden kann.

  • CMEK-Unterstützung ist für Sicherungen der Basisstufe nicht verfügbar.

Weitere Informationen finden Sie unter CMEK-Unterstützung für Sicherungsketten.

Best Practices

In den folgenden Abschnitten werden empfohlene Best Practices behandelt.

Dateifreigabe für optimale Sicherung vorbereiten

Die Qualität einer Sicherung hängt davon ab, ob Ihre Anwendung Daten aus Sicherungen wiederherstellen kann, die während hoher Schreibarbeitslasten erstellt wurden. In den meisten Fällen können Sie Sicherungen mit guter Konsistenz erstellen, selbst wenn Ihre Anwendungen Daten in die Dateifreigabe schreiben. Wenn Ihre Anwendungen jedoch strikte Konsistenz erfordern, sollten Sie einen oder mehrere der folgenden Schritte ausführen:

  • Verwenden Sie die sync-Bereitstellung. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt "Optionen für die Synchronisierungsbereitstellung" in nfs(5). Alternativ können Sie Dateien mit den O_DIRECT|O_SYNC-Flags öffnen. Weitere Informationen finden Sie unter open(2).
  • Halten Sie Anwendungen oder Betriebssystemprozesse an, die Daten in die Dateifreigabe schreiben, und bewirken Sie, dass diese Änderungen in der Dateifreigabe geleert werden, bevor die Sicherung initiiert wird. Weitere Informationen finden Sie unter fsync(2).
  • Wenn Ihre Anwendungen Konsistenz zwischen mehreren Dateifreigaben erfordern, pausieren Sie alle Anwendungen auf allen Instanzen, die in alle Dateifreigaben schreiben, und erstellen Sie Sicherungskopien für alle Dateifreigaben, bevor Sie die Anwendungen fortsetzen.
  • Wenn Sie Konsistenz auf Anwendungsebene benötigen, beenden Sie Ihre Anwendungen und heben Sie die Dateifreigabe auf, bevor Sie eine Sicherung erstellen.

Vorhandene Sicherungen als Grundlage für neue Sicherungen verwenden, um die Erstellungszeit von Sicherungen zu reduzieren

Vorhandene Sicherungen einer Dateifreigabe innerhalb einer Region werden als Grundlage für die Erstellung neuer Sicherungen der Dateifreigabe verwendet. Dies reduziert die Erstellungszeit der Sicherung. Daher empfehlen wir Folgendes:

  • Erstellen Sie eine neue Sicherung einer Dateifreigabe, bevor Sie die vorherige Sicherung dieser Dateifreigabe löschen.

  • Warten Sie, bis neue Sicherungen den Status Ready haben, bevor Sie nachfolgende Sicherungen derselben Dateifreigabe erstellen.

Sicherungen außerhalb der Spitzenzeiten planen, um die Erstellungszeit für die Sicherung zu verkürzen

Wenn Sie Sicherungen außerhalb der Spitzenzeiten erstellen, nimmt dies weniger Zeit in Anspruch. Wenn Sie regelmäßige Sicherungen Ihrer Dateifreigaben planen, empfehlen wir, die Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten zu planen.

Spitzenzeiten zum Erstellen von Sicherungen sind das Ende jedes Werktags und Mitternacht in der Region, in der sich die Filestore-Instanz befindet. Wir empfehlen Ihnen, Sicherungen entweder am frühen Morgen oder am Werktag zu erstellen.

Daten auf separaten Filestore-Instanzen strukturieren, um die Effizienz zu maximieren

Je mehr Daten die Dateifreigabe umfasst, desto größer ist die Sicherung und desto höher die Kosten. Wenn Sie nur die Daten sichern möchten, die Sie sichern möchten, sollten Sie Ihre Daten in separaten Dateifreigaben organisieren:

  • Speichern kritischer Daten mit unterschiedlichen Schreibmustern oder mit unterschiedlichen Sicherungsanforderungen in verschiedenen Dateifreigaben.
  • Sie müssen weniger Sicherungen erstellen, da ähnliche Daten in einer Dateifreigabe gespeichert werden.

Kontingent

Es gibt ein Kontingentlimit für die Anzahl der Sicherungen pro Region für die Dienststufen „Basic SSD“ und „Basic HDD“.

Die Kontingentlimits für Sicherungen gelten nicht für zonale und Unternehmensdienststufen.

Weitere Informationen finden Sie unter Dienststufen und Kontingente.

Erste Schritte mit Filestore-Sicherungen

Informationen zur Verwendung der Funktion finden Sie unter Daten für die Notfallwiederherstellung sichern.

Nächste Schritte