多个虚拟机会对进程、存储和网络等资源产生争夺，而这种冲突是虚拟服务器数据保护的最大的挑战。多台虚拟机的并行备份作业可严重影响部署在这些虚拟机上应用程序的性能。而使用传统方式备份虚拟服务器时，一些关键的功能被牺牲了，例如应用一致性数据保护和次虚拟机级别目标的恢复，如文件系统，不必对整个虚机进行恢复。随着数据中心虚拟服务器的激增，明确的呼唤IT管理者重新思考其备份策略，以更加有效地保护虚拟机和虚机上的应用程序。

　　虚拟服务器数据保护方案选择
　　
目前的虚拟服务器环境可以选择下面的一种方式进行数据保护：

-虚拟机备份代理
-连续数据保护（CDP）
-通过备份代理服务器对管理程序主机上的虚拟机影像进行备份

虚拟机备份代理。通过在每台虚拟机上安装备份代理进行备份的方式，将广泛应用于物理服务器的备份方式延伸到了虚拟服务器领域。不同于每个物理服务器都有一个备份代理，每个虚拟机拥有自己的代理和独立运行的备份作业。这种方法适合于虚拟机数量较少的情况；随着虚拟机数量的增加，资源竞争将会产生性能问题。除了能够利用现有的备份产品和方法之外，备份代理是最直接的能够保证应用一致性的方式。对于很多应用来说，特别是非Windows应用和不能与微软Volume ShadowCopy Service（VSS）集成的应用，备份代理或许是唯一能够确保备份数据应用一致性的方式。

连续数据保护。运行于每个虚拟机的CDP产品，是从运行传统的全备份和增量备份的备份代理方式的提升。CDP产品会持续捕捉变化，对比传统的备份方式，对于主机的负载更小。CDP产品即可以工作在文件模式，也可以工作在块模式，并且通常会提供与主流应用程序的集成，以保证及时恢复到一致点。除了已将连续数据保护加入其产品族的大的备份产品厂商之外，CDP产品还由一些较小的厂商提供，例如：飞康软件公司、InMage系统公司、VisionSolutions（收购Double-TakeSoftware公司）等等。

通过备份代理服务器对管理程序主机上的虚拟机影像进行备份。在系统管理程序上对虚拟机影像进行备份，不同于在每个虚拟机内部通过备份代理备份虚拟机，是有很多吸引人的原因的：它能够在极小的负载下进行有效地备份；消除了在每个虚拟机安装和管理备份代理的必要；而且通过在主机上集中的对所有的虚拟机进行备份，多虚拟机备份可最小化性能问题和资源争用。为了从系统管理程序主机剥离备份任务，常常利用虚拟机快照复制或者挂载到一个备份主机或代理服务器，在备份执行时以减少对性能的影响。

然而，主机上的虚拟机影像备份通常是唯一可接受的，如果虚拟机可以在一致性状态下备份；所有主要的系统管理程序厂商已经增加了在对虚拟机影像进行快照时的静默功能。另一个虚拟机影像备份的挑战是恢复粒度。某些备份产品只能够恢复虚拟机，而另一些能够恢复次虚拟机范畴的目标，例如文件。每个虚拟机上的一致性应用程序数据保护，利用虚拟机影像备份对比虚拟机上的备份代理方式更具挑战性。应用一致性数据保护常常受制于集成的VSS.对于没有集成VSS的应用程序，非一致性备份是唯一的选择；如果应用程序的一致性是必不可少的，那就要选择虚拟机上的备份代理方式了。

如果没有这个问题，基于系统管理程序级别的虚拟机影像备份将成为趋势，并且可以剥离备份任务到代理备份服务器，并且随着虚拟服务器数量的增长，它会变得更加重要。机制的不同使得Citrix的XenServer,微软的Hyper-V以及VMware的vSphere的虚拟机影像备份的效率和功能有明显的不同。

VMware vStorage的数据保护API
　　
对于VMware来说，数据保护已经成为其一个痛点，直到vSphere4才得以解决。在此之前，VMware提供了VMware Consolidated Backup（VCB），用来把备份从系统管理程序剥离到代理服务上，但由于某些重大的缺陷而没有广泛地被采用。利用VCB,虚拟机磁盘（VMDK）的快照影像被生成并且以全拷贝的方式复制到运行备份的代理服务器。把备份剥离到代理服务器会最小化备份对于虚拟机的影响，但需要额外的存储存放快照。“VCB是笨拙的，并且其最大的问题就是如何确定所有快照需要被复制的代理服务器的规模，”ESG高级分析师LaurenWhitehouse说。

vSphere4 vStorage APIsfor Data Protection（VADP），VCB的继任者，克服了VCB的缺点。VADP不再需要把数据复制到代理服务器；相反，快照现在可以直接挂载到代理服务器，在那儿备份到磁盘或磁带。VCB只支持VMDK的全快照，而不管它如何变化，VADP支持高效的变化块追踪（CBT）功能的快照。CBT在VMDK中以块级别保留变化的踪迹，并且仅针对变化做高效的快照。

vSphere4与VSS全面集成，能够对运行在虚拟机上的激活了VSS的应用程序提供应用一致性快照。然而，为了能够利用VSS,需要在虚拟机上安装VMware Tools.vSphere与VSS通过VMware Tools进行通讯。

通过VADP备份一个虚拟机，一条“quiesce”命令发送给vSphere,通知虚拟机将内存中的数据写到磁盘中，并且不再接受写IO.如果虚拟机上安装了VMwareTools,VMwareTools可以将这种“静默”传递给虚拟机上激活了VSS的应用程序，并“冰冻”虚拟机上的应用。然后快照被执行；快照完成时，对于虚拟机和激活VSS的应用程序的“冰冻”解除。最后，快照被挂载到备份代理服务器，然后备份到磁盘或者磁带。

VADP广泛地被第三方备份应用程序所支持。除了主要的备份应用程序厂商（Arkeia Software、CA、CommVault、EMC、IBM、Quest Software、BakBone、以及赛门铁克），较小的厂商像PH DVirtual Technologies和Veeam Software也提供支持VADP的虚拟服务器备份应用程序。另外，vSphere提供了其自己的备份工具，叫做VMwareDataRecovery（VDR）。VDR是作为一个执行快照和备份磁盘目标去重的虚拟工具交付的。VMware已经将VDR定位为低端备份产品。

　微软的Hyper-V与VSS
　　
感谢VSS,微软从一开始就获得了Hyper-V的数据保护。在许多方面，VMware的VADP的备份过程与Hyper-V类似。备份应用程序发送一个“quiesce”命令到Hyper-V虚拟机，通过VSS把内存中数据写盘；然后VSS生成快照并解除虚拟机的冰冻。和VADP一样，快照被复制或映射到专门的备份代理服务器。“静默”可以被扩展到虚拟机中激活了VSS的应用程序，但需要安装在虚拟机上所谓的备份集成服务，就像VADP需要VMwareTools一样。

VSS依赖几个主要的组件：激活VSS的应用程序需要执行一个叫做VSS-writer的过程，以协调各种组件对一个或多个卷建立一致性影像拷贝。应用程序，例如备份应用程序，需要执行一个VSS-requestor过程以请求一个卷的影像拷贝。而核心的组件是VSS-provider,它可以建立并保持影像拷贝（快照）。VSS-providers已经包含在最新的Windows操作系统中，软件和存储硬件厂商可以提供其自己的VSS-provider.很显然，基于磁盘阵列硬件的VSS-provider具有更高的性能，并且大大提升了Hyper-V环境下数据保护的扩展性。VMware利用变化块追踪以获得更高效率的快照，在VSS中，这是VSS-provider的一个功能。例如，VSS-provider作为微软操作系统的一部分，可以通过copy-on-write的方式进行增量快照；就是当源卷变化时，在写盘之前，将要被修改的数据块被读出并存储到其它地方。