本文將透過深入剖析和實戰演練，讓管理人員除了能夠理解Nutanix內建的PCBR備份和還原機制外，並且實際操作PCBR持續備份機制，以及模擬PC主控台發生災難後立即進行還原，讓企業組織無須額外的備份軟體，就能輕鬆地將PC主控台進行備份和還原。
在Nutanix超融合基礎架構中，Prism Central（PC）主要擔任集中式主控台的角色，針對Nutanix超融合叢集中資源管理和調度的工作任務。此外，當小型企業或組織部署Nutanix超融合叢集時，由於運作規模不大，或許可以在不使用PC主控台情況下，僅依靠Nutanix超融合叢集中預設的Prism Element（PE），即可完成大部分的維護管理工作任務，如圖1所示。
圖1 Prism Central（PC）和Prism Element（PE）運作架構管理示意圖。 （圖片來源：What is Prism Central? | Nutanix Community）
然而，中大型企業或組織由於各項營運服務和專案不斷增強，勢必會部署多個Nutanix超融合叢集，此時便需要部署PC主控台，以便同時管理和調度多個Nutanix超融合叢集資源。
因此，在本文中，將說明及實作演練如何依靠內建的Prism Central Backup and Restore（PCBR）機制，針對PC主控台進行備份和還原的動作。
值得注意的是，在Nutanix官方文件中有特別提醒，企業組織應使用內建的PCBR機制進行PC主控台的備份還原作業，不支援使用第三方備份軟體，例如HYCU、Veeam等等，或是採用Nutanix Protection Domains機制，來試圖備份或還原PC主控台，不然將會導致PC主控台在還原後，出現資料不一致的錯誤或無法正確還原的情況。
PC主控台災難復原情境
事實上，一旦PC主控台遭遇災難或故障損壞時，Nutanix超融合叢集中，VM虛擬主機或容器及微服務等等營運工作負載，皆不受影響能夠繼續正常運作，然而失去PC主控台後，管理人員便會立即面臨無法即時管理和調度多個Nutanix超融合叢集資源的困境。
在災難情境方面，有各式各樣的情況會產生災難，例如企業組織遭受惡意攻擊、安全漏洞未即時更新遭遇攻擊、網路環境發生故障、電力供應發生故障、自然災難導致資料中心受損等等，這些災難發生時都有可能導致PC主控台故障，如圖2所示。
圖2 PC主控台遭受不同層級的災難導致故障的情況示意圖。 （圖片來源：Prism Central Resilience | Nutanix / tech center）
針對PC主控台高可用性方面，支援兩種不同的解決方案，分別是「水平擴充PC」（Scale-Out Prism Central）和「PC VM HA高可用性」（Prism Central VM hosting node High Availability）。在水平擴充PC主控台方案中，簡單來說，就是將PC主控台的VM虛擬主機，由原本單台VM虛擬主機運作的方式，水平擴充成「3台」PC主控台VM虛擬主機規模，如圖3所示。
圖3 單台PC主控台和水平擴充成三台PC主控台架構示意圖。 （圖片來源：Prism Central Architecture | Nutanix Prism Solutions Documentation）
一旦水平擴充PC主控台架構成形後，當其中一台PC主控台VM虛擬主機，在遭遇災難事件而受損無法運作時，系統將會自動在叢集中其他仍然存活的AHV成員節點中，自動重新產生一台PC主控台VM虛擬主機。
此外，如果企業在一開始部署PC主控台時，即便選擇單台PC主控台運作規模，管理人員在後續的PC主控台操作介面中，如圖4所示，也可以很容易進行水平擴充的工作任務，依序點選「Infrastructure > Settings > Prism Central Management > Scale Out PC」，在彈出的Scale Out PC視窗中，填入第二台和第三台PC主控台VM虛擬主機名稱和IP位址後，按下〔Expand〕鈕，系統便會自動進行PC主控台水平擴充工作任務。
圖4 將單台PC主控台運作規模水平擴充成三台PC主控台操作示意圖。 （圖片來源：Expanding (Scale Out) Prism Central | Prism Central Infrastructure Guide）
另一項PC VM HA高可用性方案，一旦PC主控台所處底層的AHV節點主機，發生嚴重災難事件而無法運作時，系統將會把受影響的PC主控台，在叢集中自動挑選一台仍然存活的AHV成員節點主機，自動將PC主控台VM虛擬主機重新啟動，如圖5所示。
圖5 Nutanix VM High Availability高可用性機制運作架構示意圖。 （圖片來源：Virtual Machine High Availability | Nutanix Solutions Documentation）
除了上述PC主控台高可用性機制之外，企業組織還可以搭配PCBR備份和還原機制，以便遭遇重大災難事件時（例如自然災難導致資料中心停擺），便能透過PCBR備份和還原機制，快速地在另一個備援資料中心內，將PC主控台快速地還原之後繼續運作。
PCBR備份和還原機制
在Nutanix內建的Prism Central Backup and Restore（PCBR）機制中，備份機制支援兩種方式，分別是「持續備份」（Continuous Backup）和「時間點備份」（Point-in-Time Backup）。
在持續備份機制方面，管理人員可以針對PC主控台VM虛擬主機，執行持續備份的工作任務，最多指定至3個Nutanix叢集當成備份目的地，可以達到RPO為30分鐘而RTO為90分鐘的目標，這樣的備份等級對於企業和組織來說，能夠在最短時間內快速進行災難回復作業，讓PC主控台重新上線服務。
而在時間點備份機制方面，可以為PC主控台VM虛擬主機，建立多個不同時間點的備份作業，達到RPO為2小時而RTO為90分鐘的目標，並且支援將備份資料儲存至公有雲AWS S3儲存體當中，以及擴充支援至最多30天的還原點來回復PC主控台。
PCBR備份複寫機制
在Nutanix超融合叢集運作架構中，在Prism Element（PE）和Prism Central（PC）中，皆有一個名稱為Insights Data Fabric（IDF）的資料庫，用於儲存組態設定以及基礎架構中，每個系統運作元件和服務的效能和狀態資訊，如圖6所示。
圖6 在Nutanix超融合叢集運作架構中，PC和PE都有IDF資料庫。
因此，當管理人員為PC主控台組態設定PCBR備份機制後，系統便會自動將PC主控台的IDF資料庫備份資料，每隔30分鐘便透過連接埠Port 9440，定期複寫至指定的Nutanix超融合叢集中PE IDF資料庫內，並且最多選擇三個Nutanix超融合叢集為備份目的地，如圖7所示。
圖7 PCBR備份作業啟動後，系統將自動複寫PC IDF資料庫至PE IDF資料庫。
在這樣的運作情境下，由於PC主控台VM虛擬主機運作於Cluster 1的Nutanix超融合叢集中，當Cluster 1超融合叢集因為發生重大災難事件，導致整個Nutanix超融合叢集無法運作時，連帶也造成PC主控台失效無法正常運作，此時可以透過PE管理介面，在Cluster 2或Cluster 3超融合叢集中還原PC主控台，如圖8所示。
圖8 Cluster 1及PC主控台發生災難，還原至Cluster 3超融合叢集中。
當PC主控台順利還原至Cluster 3超融合叢集中，當PC主控台正常運作，並且PCBR備份機制開始複寫備份資料時，便會同樣透過連接埠Port 9440，定期複寫至指定的Nutanix超融合叢集中PE IDF資料庫內，如圖9所示。
圖9 還原後的PC主控台，繼續定期複寫至其他PE IDF資料庫。
值得注意的是，如果後續Cluster 1超融合叢集修復錯誤重新上線後，管理人員應該確保，在Cluster 1超融合叢集中的PC主控台虛擬主機，保持關機狀態或將其刪除，否則舊有的PC主控台再度上線後，可能導致還原後的PC主控台資料混亂，甚至發生錯誤。
實戰PCBR備份還原
在開始實作PCBR備份和還原機制之前，必須先了解相關運作環境需求和限制，以避免執行備份和還原工作任務期間，因運作環境不符合需求而出現未預期的錯誤。確保Nutanix超融合叢集和PC主控台符合下列環境需求和限制：
‧一旦企業組織準備將PC主控台備份儲存於公有雲AWS S3儲存體時，採用的PC主控台版本至少要2024.1或更新版本，並且必須組態設定AWS S3儲存體生命週期和儲存策略。
‧PC主控台採用持續備份機制時，支援所有的PC主控台版本。
‧採用持續備份方式備份PC主控台時，運作的Nutanix超融合叢集至少要採用AOS 6.5.3.1或更新版本，因為PC主控台進行還原作業時，只能在AOS 6.5.3.1或更新版本的Nutanix超融合叢集復原。
‧PC主控台必須組態設定NTP對時機制，以便同步PC主控台和已註冊Nutanix超融合叢集之間的時間，如果未組態設定NTP對時機制，有可能因為時間不同步，導致備份資料不一致而發生錯誤。
‧儲存PC主控台備份資料的註冊Nutanix超融合叢集，必須採用AOS 6.0或更新版本。
‧採用時間點方式備份PC主控台時，運作的Nutanix超融合叢集至少要採用AOS 6.8或更新版本。因為PC主控台進行還原作業時，只能在AOS 6.8或更新版本的Nutanix超融合叢集中進行復原。
執行PCBR持續備份
如同上述運作環境需求和限制，管理人員登入PC主控台操作介面，在點選登入管理者帳號和About Nutanix選項後，即可查看目前採用的PC主控台版本，如圖10所示，本文實作環境採用最新釋出的PC主控台2024.3.1版本。
圖10 查看實作PCBR備份還原機制的PC主控台版本。
確認PC主控台版本符合條件後，依序點選「Cloud Infrastructure > Infrastructure > Prism Central Settings > Prism Central Management」，在此頁面中可以看到有關PC主控台各項資訊，並在下方區塊中，如圖11所示，可以看到Prism Central Backup and Restore準備組態設定PCBR備份還原機制，並選擇採用持續備份或時間點備份。
圖11 準備組態設定PCBR備份還原機制。
採用持續備份機制時，在Continuous Backup頁籤中，按下〔Protect Now〕鈕，達成RPO為30分鐘和RTO為90分鐘的備份還原策略。值得注意的是，採用持續備份機制時，一旦PC主控台發生災難事件必須執行還原作業時，管理人員只能採用距離目前時間最近的一份備份資料進行還原。
採用時間點備份機制的話，在Point-in-Time Backup頁籤中按下〔Protect Now〕鈕，達成RPO為2小時和RTO為90分鐘的備份還原策略，並且在執行PC主控台還原作業時，可以選擇可用的備份點進行還原作業。
當按下〔Protect Now〕鈕，在彈出的Protect Prism Central視窗中，系統再次提醒管理人員，執行備份工作任務中，哪些項目會執行備份，而哪些項目不會執行備份，例如VM Template、Catalog等等，確認無誤後，按下〔Continue〕鈕繼續下個備份流程。
在持續備份流程中，將會出現已經註冊的Nutanix超融合叢集清單，屆時這些被勾選的Nutanix超融合叢集將會儲存PC主控台的備份資料，可以視備份需求進行勾選，並且系統提示最多僅能勾選「3個」Nutanix超融合叢集，在本文實作環境中僅備份至單一Nutanix超融合叢集，勾選後按下〔Proceed〕鈕即可，如圖12所示。
圖12 勾選屆時儲存PC主控台備份的目的地Nutanix超融合叢集。
當按下〔Proceed〕鈕時，系統會自動把PC主控台中備份標的，立即同步至剛才所勾選的目的地Nutanix超融合叢集中，並且運作狀態將顯示為「正在同步」（Sync in Progress）。值得注意的是，建立第一次備份作業，至少需要30分鐘時間，如圖13所示，倘若採用時間點備份的話，則至少需要15分鐘時間。
圖13 系統開始自動備份並同步至選定的Nutanix超融合叢集中。
當執行完成第一次PC主控台的完整備份之後，系統每隔30分鐘，如圖14所示，便會自動地與所勾選的目的地Nutanix超融合叢集，再次同步並備份這段期間PC主控台異動的資料，倘若採用時間點備份機制，則系統會每隔2小時，自動同步並備份至公有雲AWS S3儲存體。
圖14 持續備份完整同步後，每隔30分鐘再次自動同步備份資料。
以本文實作環境來說，一開始僅將PC主控台備份至一個目的地Nutanix超融合叢集，如果後續因為專案增加或規模擴大，建立更多Nutanix超融合叢集，可以點選Add Backup，選擇將PC主控台備份同步至其他目的地Nutanix超融合叢集，當然最多僅能勾選三個目的地Nutanix超融合叢集，如圖15所示。
圖15 持續備份支援最多備份至三個目的地Nutanix超融合叢集。
又或者，企業組織因為汰舊換新或其他因素，Nutanix超融合叢集數量減少時，也可以隨時點選在目的地Nutanix超融合叢集後的Remove，並在彈出視窗中填入Remove文字，確認移除備份目的地Nutanix超融合叢集後，按下〔Remove〕鈕，即可中斷備份同步作業，如圖16所示。
圖16 中斷並移除指定目的地Nutanix超融合叢集備份同步作業。
一鍵還原PC主控台
在還原PC主控台方面，一旦使用PCBR機制備份PC主控台後，還原時能夠將PC主控台還原至AHV或ESXi叢集。此外，採用持續備份機制時，PC主控台僅能還原至已註冊的Nutanix超融合叢集，而採用時間點備份機制的話，PC主控台可以還原至已註冊和未註冊的Nutanix超融合叢集。
必須注意的是，當PC主控台還原工作任務完成後，管理人員將會發現無法立即登入和使用PC主控台，原因在於系統在PC主控台還原後，必須執行更換憑證、重新啟動IAM和Flow Virtual Networking等等基礎架構微服務，建議等待10分鐘後，待PC主控台穩定執行後，才能登入及開始使用PC主控台。
在災難復原情境中，模擬PC主控台已經無法使用，必須登入Prism Element（PE）操作介面中，並且切換至「Settings > VM > Table」，點選PC主控台VM虛擬主機，在右鍵選單中選擇「Power Off Actions > Power Off > Submit」，直接強制將PC主控台VM虛擬主機斷電。
由於已經將PC主控台VM虛擬主機斷電，切換回PE儀表板介面中，查看PE與PC主控台的連線狀態，確保連線狀態已經從剛才的Connected，變更為Disconnected中斷連線的狀態，如圖17所示，否則稍後準備執行還原作業的時候，將因為與PC主控台持續連線中，導致無法選擇持續備份的還原選項。
圖17 確保PE與PC主控台中斷連線以便進行還原作業。
依序點選「Settings > Data Resiliency > Restore Prism Central」，在還原選項中，Restore Prism Central from Prism Element選項，便是適用於持續備份的方式進行還原作業，如圖18所示，而Restore any Prism Central from S3 compatible object storage選項，則是適用於時間點備份，從公有雲AWS S3儲存體進行還原作業，選擇還原方式後按下〔Restore Now〕鈕。
圖18 持續備份方式進行PC主控台還原作業。
在系統彈出的Restore Prism Central視窗中，再次提醒管理人員，除了超過90天的Calm、Catalog、VM Templates和Metrics之外，其他PC主控台所有相關組態設定將會還原，並且系統會自動部署一台新的PC主控台，以便取代舊有已經損壞的PC主控台，確認執行還原作業，按下〔Continue〕鈕。
首先，在1. Source頁面中，在Select Backup區塊內，由於執行持續備份，所以系統將自動採用距離目前時間點最新的一份備份資料，確認後按下〔Next〕鈕。在2. Installation頁面中，顯示原本PC主控台運作在哪個Nutanix超融合叢集中，並且顯示即將還原的PC主控台版本，如圖19所示。
圖19 顯示即將還原的PC主控台版本。
在3. Configuration頁面中，顯示即將還原PC主控台的網路組態，包括使用的網段、遮罩、預設閘道、DNS名稱解析伺服器、NTP時間校對伺服器、Container儲存資源、PC主控台IP位址等等，確認無誤之後按下〔Next〕鈕。
在4. Microservices頁面中，顯示PC主控台的內部微服務使用的網域名稱，以及虛擬網路組態設定，原則上無須變更採用預設值即可。在5. Summary頁面中，則再次檢查PC主控台還原資訊是否正確無誤，確認後按下〔Restore〕鈕立即進行還原工作任務，如圖20所示。
圖20 準備執行PC主控台還原工作任務。
原則上，PC主控台還原工作任務，在PC主控台執行個體方面，大約在60分鐘至90分鐘之內還原完成，而PC主控台組態設定資料，大約需要60分鐘至120分鐘還原完畢，當然具體的還原時間，取決於PC主控台運作規模以及組態設定資料量而定，可以在Task視窗中，查看PC主控台的還原進度，如圖21所示。此外，PC主控台還原完成後，需要額外約30分鐘到40分鐘後，才能正確顯示其他VM虛擬主機效能資訊。
圖21 查看PC主控台還原進度。
在還原PC主控台期間，管理人員應考慮下列相關事項，以避免還原後的PC主控台無法順利運作，或還原後發生非預期的錯誤：
‧一旦執行PC主控台還原作業後，倘若舊有的PC主控台VM虛擬主機還處於可用狀態的話，確保舊有PC主控台處於關機狀態或將其刪除，否則舊有PC主控台一旦重新上線，有可能會導致還原後的PC主控台資料發生錯亂或資料損壞。
‧如果還原PC主控台的工作任務失敗，請連絡Nutanix技術支援，而不要再度開啟已經受損的舊有PC主控台，以避免災難事件擴大後更難以處理。
‧採用時間點備份機制時，在還原PC主控台後，建議更改預設憑證，在Prism Central Management頁面中更改S3 Bucket儲存體的預設憑證。
‧在舊有PC主控台中，若有組態設定HTTP Proxy Server或FQDN時，還原PC主控台後應重新組態設定，確保新的PC主控台能夠正確使用，並且重新套用HTTP Proxy Server或FQDN組態設定。
‧在舊有PC主控台中，若有仍在執行的計畫中復原工作任務（RPJ）時，那麼請依照Nutanix KB-10962知識庫文章內容（https://portal.nutanix.com/page/documents/kbs/details?targetId=kA00e000000LTCaCAO），將所有卡在運作狀態中的復原工作任務終止，以便進行還原PC主控台的工作任務。
‧倘若在舊有PC主控台中有啟用加密機制，應先執行「data-at-rest-encryption backup-software-encryption-keys」指令，備份加密金鑰的Secret Keys並另行存放，然後，在還原PC主控台之後執行「mantle_recovery_util」指令，還原加密金鑰的Secret Keys至新的PC主控台。
‧若是在舊有PC主控台中使用LCM Dark Site更新機制，在還原PC主控台之後，請參考Nutanix KB-17966知識庫文章內容（https://portal.nutanix.com/page/documents/kbs/details?targetId=kA0VO0000005jNt0AI）。
在本文實作環境中，花費1小時48分順利重新部署PC主控台，並成功還原PC主控台組態設定，如圖22所示。
圖22 成功透過內建PCBR機制還原PC主控台。
值得注意的是，在嘗試登入還原後的PC主控台時，管理人員將無法使用密碼登入，改為採用PC主控台預設管理密碼「Nutanix/4u」登入，就像初始部署PC主控台一樣，成功登入後便會立即請管理人員變更密碼。
＜本文作者：王偉任，Microsoft MVP及VMware vExpert。早期主要研究Linux/FreeBSD各項整合應用，目前則專注於Microsoft及VMware虛擬化技術及混合雲運作架構，部落格weithenn.org。＞