Hyper-V から Azure へのディザスター リカバリー アーキテクチャ

この記事では、Azure Site Recovery サービスを使用してオンプレミスの Hyper-V ホストと Azure 間で Hyper-V 仮想マシン (VM) をレプリケート、フェールオーバー、および復旧する場合に使用されるアーキテクチャとプロセスについて説明します。

Hyper-V ホストは、必要に応じて System Center Virtual Machine Manager (VMM) プライベート クラウドで管理できます。

アーキテクチャのコンポーネント - Hyper-V (VMM なし)

次の表と図は、Hyper-V ホストを VMM で管理していない場合に Azure への Hyper-V レプリケーションに使用するコンポーネントの概要を示したものです。

コンポーネント 要件 詳細
Azure Azure サブスクリプション、Azure ストレージ アカウント、および Azure ネットワーク。 オンプレミスの VM ワークロードからレプリケートされたデータはストレージ アカウントに格納されます。 オンプレミス サイトからのフェールオーバーが発生したときにそのレプリケートされたワークロード データで Azure VM が作成されます。

Azure VM は、作成時に Azure 仮想ネットワークに接続します。
Hyper-V Site Recovery のデプロイ中には、Hyper-V サイトに Hyper-V ホストとクラスターを収集します。 Azure Site Recovery プロバイダーと Recovery Services エージェントは、各スタンドアロン Hyper-V ホスト、または各 Hyper-V クラスター ノードにインストールします。 Site Recovery を使用したレプリケーションは、Site Recovery プロバイダーがインターネット経由で統制します。 Recovery Services エージェントは、データ レプリケーションを担います。

プロバイダーとエージェントの両方からの通信は、セキュリティで保護され、暗号化されます。 Azure Storage 内のレプリケートされたデータも暗号化されます。
Hyper-V VM Hyper-V を実行する 1 つ以上の VM。 VM に明示的にインストールする必要があるものはありません。

Hyper-V から Azure へのアーキテクチャ (VMM なし)

オンプレミスの Hyper-V サイトから Azure へのアーキテクチャ (VMM なし) を示す図。

アーキテクチャのコンポーネント - Hyper-V (VMM あり)

次の表と図は、Hyper-V ホストを VMM クラウドで管理している場合に Azure への Hyper-V レプリケーションに使用するコンポーネントの概要を示したものです。

コンポーネント 要件 詳細
Azure Azure サブスクリプション、Azure ストレージ アカウント、および Azure ネットワーク。 オンプレミスの VM ワークロードからレプリケートされたデータはストレージ アカウントに格納されます。 オンプレミス サイトからのフェールオーバーが発生したときにそのレプリケートされたデータで Azure VM が作成されます。

Azure VM は、作成時に Azure 仮想ネットワークに接続します。
VMM サーバー VMM サーバーに、Hyper-V ホストを含むクラウドが 1 つ以上存在する。 VMM サーバーで、Site Recovery プロバイダーをインストールして Site Recovery でレプリケーションを調整し、サーバーを Recovery Services コンテナーに登録します。
Hyper-V ホスト VMM で管理されている 1 つ以上の Hyper-V ホスト/クラスター。 各 Hyper-V ホストまたはクラスター ノードに Recovery Services エージェントをインストールします。
Hyper-V VM Hyper-V ホスト サーバー上で実行されている 1 つ以上の VM。 VM に明示的にインストールする必要があるものはありません。
ネットワーク VMM サーバー上に設定された論理ネットワークおよび VM ネットワーク。 VM ネットワークは、クラウドに関連付けられた論理ネットワークにリンクされている必要があります。 VM ネットワークは、Azure 仮想ネットワークにマッピングされます。 Azure VM がフェールオーバー後に作成されると、VM ネットワークにマッピングされている Azure ネットワークに追加されます。

Hyper-V から Azure へのアーキテクチャ (VMM あり)

オンプレミスの Hyper-V サイトから Azure へのアーキテクチャ (VMM あり) を示す図。

発信ネットワーク接続を設定する

Site Recovery を期待どおりに動作させるためには、環境でレプリケートが可能になるように、送信ネットワーク接続を変更する必要があります。

注意

Site Recovery では、ネットワーク接続を制御するための認証プロキシの使用をサポートしていません。

URL に対する送信接続

アウトバウンド接続を制御するために URL ベースのファイアウォール プロキシを使用している場合、以下の URL へのアクセスを許可してください。

名前 商用 政府 説明
ストレージ *.blob.core.windows.net *.blob.core.usgovcloudapi.net ソース リージョンのキャッシュ ストレージ アカウントに、VM からデータが書き込まれるよう許可します。
Azure Active Directory login.microsoftonline.com login.microsoftonline.us Site Recovery サービス URL に対する承認と認証を提供します。
レプリケーション *.hypervrecoverymanager.windowsazure.com *.hypervrecoverymanager.windowsazure.com VM と Site Recovery サービスの通信を許可します。
Service Bus *.servicebus.windows.net *.servicebus.usgovcloudapi.net VM による Site Recovery の監視および診断データの書き込みを許可します。

レプリケーション プロセス

Hyper-V から Azure へのレプリケーション プロセスを示す図

レプリケーションと回復プロセス

保護を有効にする

  1. Hyper-V VM の保護を有効にした後、Azure Portal またはオンプレミスで、保護の有効化 が始まります。
  2. このジョブは、マシンが前提条件を満たしていることを確認してから、構成された設定を使用してレプリケーションをセットアップするために、CreateReplicationRelationship を呼び出します。
  3. ジョブが StartReplication メソッドを呼び出して初期レプリケーションを開始し、完全 VM レプリケーションを初期化して、VM の仮想ディスクを Azure に送信します。
  4. ジョブは [ジョブ] タブで監視できます。 [ジョブ] タブ内のジョブ一覧のスクリーンショット。より詳細な情報が含まれた [保護の有効化] 画面のスクリーンショット。

初期データ レプリケーション

  1. 初期レプリケーションがトリガーされると、Hyper-V VM スナップショットが作成されます。
  2. VM の仮想ハード ディスクは、すべてが Azure にコピーされるまで、1 つずつレプリケートされます。 VM サイズとネットワーク帯域幅によっては、しばらく時間がかかる場合があります。 ネットワーク帯域幅を広げる方法を確認してください。
  3. 初期レプリケーションの進行中にディスクの変更が発生した場合、Hyper-V レプリカ レプリケーション トラッカーはそれらの変更を Hyper-V レプリケーション ログ (.hrl) として追跡します。 これらのログ ファイルは、ディスクと同じフォルダーに配置されます。 各ディスクには関連付けられた .hrl ファイルが存在し、これらはセカンダリ ストレージに送信されます。 初期レプリケーションの進行中は、スナップショットおよびログ ファイルによってディスク リソースが消費されます。
  4. 初期レプリケーションが完了すると、VM スナップショットは削除されます。
  5. ログの差分ディスク変更は、親ディスクに同期され、マージされます。

保護の最終処理プロセス

  1. 初期レプリケーションが完了すると、 仮想マシンでの保護の最終処理 ジョブが実行されます。 VM が保護されるようにネットワークとその他のレプリケーション後の設定を構成します。
  2. この段階で、VM の設定をチェックして、フェールオーバーできる状態であるかどうかを確認できます。 VM のディザスター リカバリーの訓練 (フェールオーバーのテスト) を実行して、期待どおりにフェールオーバーされることを確認できます。

差分レプリケーション

  1. 初期レプリケーション後は、レプリケーション ポリシーに従って差分レプリケーションが開始されます。
  2. Hyper-V レプリカのレプリケーション トラッカーは、仮想ハード ディスクへの変更を .hrl ファイルとして追跡します。 レプリケーション用に構成された各ディスクには、関連付けられた .hrl ファイルがあります。
  3. ログは、お客様のストレージ アカウントに送信されます。 ログが Azure に送信される間、プライマリ ディスクでの変更は、同じフォルダー内の別のログ ファイルで追跡されます。
  4. 初期レプリケーションおよび差分レプリケーション中は、Azure Portal で VM を監視できます。

再同期プロセス

  1. 差分レプリケーションに失敗した場合、完全なレプリケーションが帯域幅または時間の観点からコスト高になるときは、VM に再同期のマークが付けられます。

    • たとえば、.hrl ファイルがディスク サイズの 50% に達した場合、VM には再同期のマークが付けられます。
    • 既定では再同期は業務時間外に自動的に実行するようにスケジュールされます。
  2. 再同期は、差分データのみを送信します。

    • ソースとターゲットの VM のチェックサムを計算して、送信されるデータ量を最小限に抑えます。
    • 再同期では、ソース ファイルとターゲット ファイルを固定チャンクに分割する固定ブロック チャンク アルゴリズムが使用されます。
    • 各チャンクのチェックサムが生成されます。 チェックサムを比較することによって、ソース側のどのブロックをターゲットに適用すべきかが判断されます。
  3. 再同期が完了すると、通常の差分レプリケーションが再開されます。

  4. 既定の業務時間外の再同期を待ちたくない場合は、VM を手動で再同期できます。 たとえば、障害が発生した場合などです。 そのためには、Azure Portal で VM を選択し、 [再同期] を選択します。

    再同期オプションを示すスクリーンショット。

プロセスの再試行

レプリケーション エラーが発生した場合に備えて、組み込み再試行があります。 再試行は、表に示すように分類されます。

カテゴリ 詳細
回復不可能なエラー 再試行は行われません。 VM の状態が [重大] になり、管理者による操作が必要になります。

たとえば、VHD チェーンの破損、レプリカ VM の無効な状態、ネットワーク認証エラー、承認エラー、VM 未検出エラー (スタンドアロン Hyper-V サーバーの場合) などのエラーがあります
回復可能なエラー レプリケーション間隔ごとに、再試行が行われます。再試行の間隔は、最初の試行が開始された後、指数関数的バックオフを使用して、1、2、4、8、および 10 分ずつ長くなります。 エラーが解決しない場合は、30 分ごとに再試行してください。 このような例として、ネットワーク エラー、ディスク領域不足エラー、メモリ不足状態などがあります

フェールオーバーとフェールバックのプロセス

  1. 計画または計画外フェールオーバーをオンプレミスの Hyper-V VM から Azure に実行できます。 予定されたフェールオーバーを実行する場合、データが決して失われないように、ソース側の VM はシャット ダウンされます。 プライマリ サイトにアクセスできない場合は、計画されていないフェールオーバーを実行します。
  2. 単一のマシンをフェールオーバーするか、複数のマシンのフェールオーバーを調整するための復旧計画を作成することができます。
  3. フェールオーバーを実行します。 フェールオーバーの第 1 段階が完了すると、Azure に作成されたレプリカ VM が表示されるようになります。 必要に応じて、VM にパブリック IP アドレスを割り当てることができます。
  4. その後、フェールオーバーをコミットして、レプリカの Azure VM からワークロードへのアクセスを開始します。

オンプレミスのインフラストラクチャが再起動すると、フェールバックを行えます。 フェールバックは 3 段階で発生します。

  1. Azure からオンプレミス サイトへの計画フェールオーバーを開始します。

    • ダウンタイムを最小限に抑える:このオプションを使用すると、Site Recovery ではフェールオーバーする前にデータが同期されます。 変更されたデータ ブロックをチェックし、オンプレミス サイトにそれらのデータ ブロックをダウンロードします。また、Azure VM は稼働し続け、ダウンタイムを最小限に抑えます。 フェールオーバーが完了しなければならないことを手動で指定した場合は、Azure VM がシャット ダウンされ、最後の差分変更がすべてコピーされ、フェールオーバーが開始されます。
    • 完全なダウンロード:このオプションを使用すると、フェールオーバー中にデータが同期されます。 このオプションは、ディスク全体をダウンロードします。 チェックサムは計算されないため高速ですが、ダウンタイムが長くなります。 レプリカ Azure VM をしばらくの間稼働させていた場合や、オンプレミス VM が削除された場合は、このオプションを使用します。
    • VM の作成:同じ VM または別の VM にフェールバックすることを選択できます。 VM が存在しない場合は Site Recovery が VM を作成するように指定できます。
  2. 初期同期が完了したら、フェールオーバーを完了するよう選択します。 これが完了したら、オンプレミス VM にログインして、すべてが期待どおりに動作していることを確認できます。 Azure Portal では、Azure VM が停止していることがわかります。

  3. その後、フェールオーバーをコミットして終了させ、オンプレミス VM からワークロードへのアクセスを開始します。

  4. ワークロードがフェールバックされると、オンプレミス VM が再び Azure にレプリケートするように、レプリケーションの反転を有効にします。

次のステップ

Hyper-V から Azure へのレプリケーションの使用を開始するには、このチュートリアルに従ってください。