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インスタントスナップショットを使用して SQL Server をバックアップする

SQL Server データベースファイルが複数のディスクに分散している場合は、すべてのディスクを同時にバックアップして、アプリケーションとデータの整合性を維持できます。この正確なポイントインタイムバックアップは、インスタントスナップショットの Compute Engine 整合性グループを使用して実現します。これにより、ディスクグループ全体でデータをバックアップできます。

このチュートリアルでは、Compute Engine スナップショットと、SQL Server 2022 以降で使用可能な Transact-SQL（T-SQL）スナップショット機能を使用して SQL Server データベースをバックアップする方法について説明します。このソリューションは、Windows と Linux の両方のデプロイをサポートし、ライブワークロードに対するパフォーマンスの影響を最小限に抑えます。

仕組み

このワークフローは、コンピューティングインスタンスで実行されるスクリプトによって管理される次の主な手順で構成されています。

データベースをフリーズする: スクリプトは T-SQL コマンドを SQL Server に送信し、ターゲットデータベースのすべての書き込みオペレーションを一時停止します。これにより、バックアップ用にデータベースファイルが一貫した状態になります。
インスタントスナップショットを作成する: データベースがフリーズしている間に、データベースのデータファイルとログファイルが存在するディスクのインスタントスナップショットのグループを作成します。これは、ハードウェアまたはサービスレベルのスナップショットメカニズムを使用する Google Cloudと同等です。
記録と解凍: スクリプトは、バックアップメタデータを記録するために、別の T-SQL コマンドを SQL Server に送信します。このコマンドは、インスタントスナップショットの整合性グループを指す小さなバックアップファイルを作成し、msdb バックアップ履歴に記録します。完了すると、SQL Server はデータベースを自動的に解凍し、通常のオペレーションを再開します。

このプロセス全体は通常 1 秒以内に完了するため、データベースの書き込みフリーズの期間を最小限に抑えることができます。フリーズ中は、データの読み取りはできますが、書き込みはできません。データベースに SUSPEND_FOR_SNAPSHOT_BACKUP=OFF を設定することで、フリーズ状態を手動でキャンセルできます。

目標

このチュートリアルでは、次のタスクを行う方法を学習します。

2 つのデータディスクを使用して SQL Server インスタンスを作成します。
データファイルとログファイルが別々のディスクにある新しいデータベースを作成します。
SQL Server を実行している VM のすべてのディスクの整合性グループを作成します。
ディスクグループのインスタントスナップショットを作成します。
インスタントスナップショットから新しいディスクを作成します。

費用

このドキュメントでは、課金対象である次の Google Cloudコンポーネントを使用します。

料金計算ツールを使うと、予想使用量に基づいて費用の見積もりを生成できます。

新規の Google Cloud ユーザーは無料トライアルをご利用いただける場合があります。

このドキュメントに記載されているタスクの完了後、作成したリソースを削除すると、それ以上の請求は発生しません。詳細については、クリーンアップをご覧ください。

始める前に

このチュートリアルでは Google Cloud プロジェクトが必要です。新しいプロジェクトを作成することも、既存のプロジェクトを選択することもできます。
1. Google Cloud コンソールのプロジェクトセレクタページで、 Google Cloud プロジェクトを選択または作成します。
  プロジェクトの選択または作成に必要なロール
  - プロジェクトを選択する: プロジェクトの選択に特定の IAM ロールは必要ありません。ロールが付与されているプロジェクトであれば、どのプロジェクトでも選択できます。
  - プロジェクトを作成する: プロジェクトを作成するには、resourcemanager.projects.create 権限を含むプロジェクト作成者ロール（roles/resourcemanager.projectCreator）が必要です。詳しくは、ロールを付与する方法をご覧ください。
  注: この手順で作成するリソースをそのまま保持する予定でない場合、既存のプロジェクトを選択するのではなく、新しいプロジェクトを作成してください。チュートリアルの終了後にそのプロジェクトを削除すれば、プロジェクトに関連するすべてのリソースを削除できます。
  プロジェクトセレクタに移動
2. Google Cloud プロジェクトに対して課金が有効になっていることを確認します。
3. Google Cloud コンソールで Cloud Shell をアクティブにします。
  
  Cloud Shell をアクティブにする
Microsoft SQL Server 2022 以降がインストールされ、実行されていることを確認します。

必要な権限

標準の読み取りアクセス権に加えて、SQL Server 管理者がターゲットデータベースに対する ALTER DATABASE 権限を付与していることを確認します。

インスタンスの作成とスナップショットの作成に必要な権限を取得するには、プロジェクトに対する次の IAM ロールを付与するよう管理者に依頼してください。

インスタンスを管理する: compute.instanceAdmin.v1
スナップショットを作成する: compute.storageAdmin

ロールの付与については、プロジェクト、フォルダ、組織へのアクセス権の管理をご覧ください。

必要な権限は、カスタムロールや他の事前定義ロールから取得することもできます。

Compute Engine SQL インスタンスを作成する

SQL Server インスタンスを作成します。

Google Cloud コンソールで、[Cloud Shell をアクティブにする] ボタンをクリックして Cloud Shell を開きます。

Google Cloud コンソールに移動
SQL Server インスタンスを作成します。次のコマンドを貼り付けます。

  REGION=REGION
  ZONE=$REGION-a
  VM_NAME=VM_NAME
  gcloud compute instances create $VM_NAME \
    --boot-disk-auto-delete \
    --boot-disk-size 100 \
    --boot-disk-type hyperdisk-balanced \
    --image-family sql-std-2022-win-2025 \
    --image-project windows-sql-cloud \
    --machine-type c4-highmem-4 \
    --zone $ZONE \
    --network-interface subnet=default \
    --tags sql-server-instant-snapshot \
    --scopes=cloud-platform,service-control,service-management,monitoring-write,logging-write,storage-rw \
    --create-disk=device-name=$VM_NAME-data-disk1,mode=rw,name=$VM_NAME-data-disk1,size=100,type=hyperdisk-balanced \
    --create-disk=device-name=$VM_NAME-data-disk2,mode=rw,name=$VM_NAME-data-disk2,size=100,type=hyperdisk-balanced

次のように置き換えます。

リージョン: 新しいインスタンスがデプロイされるリージョン。
VM_NAME: 新しい SQL Server インスタンスの名前。

ディスクの整合性グループを作成する

整合性グループを作成します。

gcloud compute resource-policies create disk-consistency-group $VM_NAME-snap-grp \
    --region=$REGION

VM のディスクを整合性グループに追加します。

gcloud compute disks add-resource-policies $VM_NAME \
    --zone=$ZONE \
    --resource-policies=$VM_NAME-snap-grp

gcloud compute disks add-resource-policies $VM_NAME-data-disk1 \
    --zone=$ZONE \
    --resource-policies=$VM_NAME-snap-grp

gcloud compute disks add-resource-policies $VM_NAME-data-disk2 \
    --zone=$ZONE \
    --resource-policies=$VM_NAME-snap-grp

新しいデータベースを作成する

VM インスタンスにユーザー名とパスワードを作成します。
リモートデスクトップを使用して VM に接続し、前のステップで作成したユーザー名とパスワードを使用してログインします。
[スタート] ボタンを右クリックするか Win + X を押して、[ターミナル（管理者）] をクリックします。
特権昇格を確認するプロンプトが表示されたら [はい] をクリックします。

開いたターミナルウィンドウで次の PowerShell スクリプトを実行します。このスクリプトは、データディスクを初期化し、64 KB のブロックサイズでディスクをフォーマットして、ドライブ文字を割り当てます。

$availableDisks = Get-PhysicalDisk -CanPool $True
$diskLetters = [char[]] (68..72) | Where-Object { !(Get-PSDrive $_ -ErrorAction SilentlyContinue) }
$diskCount = 0
foreach ($disk in $availableDisks) {
    $diskLetter = $diskLetters[$diskCount]
    $diskLabel = "$diskLetter-DataDisk"
    Initialize-Disk -Number $disk.DeviceId -PartitionStyle MBR -PassThru

    New-Partition -DiskNumber $disk.DeviceId -UseMaximumSize `
    -DriveLetter $diskLetter | Format-Volume -FileSystem NTFS `
    -NewFileSystemLabel $diskLabel -AllocationUnitSize 65536 -Confirm:$false

    New-Item -ItemType Directory -Path "$($diskLetter):\MSSQL"
    $diskCount = $diskCount +1
}

SQL Server Management Studio（SSMS）を開きます。管理者として実行します。
[サーバーに接続] ダイアログで、サーバー名が localhost に設定されていることを確認し、[接続] を選択します。
ファイルメニューで、現在の接続で [File] > [New] > [Query] を選択します。

新しく開いたクエリウィンドウに次のコードをコピーします。

USE Master;
GO
CREATE DATABASE SnapBackupDB
ON PRIMARY
(
    NAME = 'SnapBackupDB_Data',
    FILENAME = 'D:\MSSQL\SnapBackupDB.mdf',
    SIZE = 500MB,
    MAXSIZE = UNLIMITED,
    FILEGROWTH = 64MB
)
LOG ON
(
    NAME = 'SnapBackupDB_Log',
    FILENAME = 'E:\MSSQL\SnapBackupDB_log.ldf',
    SIZE = 250MB,
    MAXSIZE = 2GB,
    FILEGROWTH = 64MB
);

スナップショットスクリプトをデプロイする

このスクリプトは、SQL Server を実行している VM に接続されたディスクのアプリケーション整合性スナップショットの取得に必要なプロセス全体を自動化します。

同じリモートデスクトップセッションを使用して、メモ帳を開きます。
次のスクリプトの内容をコピーして、開いたメモ帳ウィンドウに貼り付けます。

ファイルを c:\scripts に take-snapshot.ps1 として保存します。

# Import Modules
Import-Module -Name SQLPS

# Set variables
$formattedTimestamp = Get-Date -Format 'yyyyMMdd-HHmmss'
$backupLocation = 'D:\MSSQL\Backup'
$dbName = 'SnapBackupDB'
$bkmFile = Join-Path -Path $backupLocation  -ChildPath ("${dbName}_${formattedTimestamp}.bkm")
$sqlServer = 'localhost'

# SQL Commands
$suspendDbCmd = "ALTER DATABASE [$dbName] SET SUSPEND_FOR_SNAPSHOT_BACKUP=ON WITH NO_WAIT;"
$backupMetadataCmd = "BACKUP DATABASE [$dbName] TO DISK='$bkmFile' WITH METADATA_ONLY, FORMAT;"
$unsuspendDbCmd = "ALTER DATABASE [$dbName] SET SUSPEND_FOR_SNAPSHOT_BACKUP=OFF;"

# --- Helper Function for SQL Execution ---
function Invoke-MySqlCommand {
    param(
        [Parameter(Mandatory=$true)]
        [string]$CommandText,
        [Parameter(Mandatory=$true)]
        [System.Data.SqlClient.SqlConnection]$SqlConnection
    )
    Write-Host "Executing SQL Command: $($CommandText)"
    try {
        $Command = New-Object System.Data.SqlClient.SqlCommand($CommandText, $SqlConnection)
        $Result = $Command.ExecuteNonQuery()
        return $true
    }
    catch {
        Write-Host "Error executing SQL Command: $($CommandText)`n$($_.Exception.Message)" -ForegroundColor Red
        return $false
    }
}

$sqlConn = New-Object System.Data.SqlClient.SqlConnection
$sqlConn.ConnectionString = "server='$sqlServer';database='$dbName';Integrated Security=True;"
$databaseSuspended = $false

if (-not(Test-Path $backupLocation)) {
    New-Item -Path $backupLocation -ItemType directory -Force
}

try {
    $instanceName = (Invoke-RestMethod -Headers @{"Metadata-Flavor"="Google"} -Uri "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/name")
    $vmConfigString = (gcloud compute instances list --filter="name=('$instanceName')" --format=json --quiet)
    if ($LASTEXITCODE -ne 0) {
        Write-Host "Error querying gcloud for VM instances (exit code: $LASTEXITCODE). Exiting." -ForegroundColor Red
        exit 1
    }
    $vmConfig = $vmConfigString | ConvertFrom-Json

    # Open SQL Server connection
    $sqlConn.Open()

    # Suspend Database
    Write-Host "Suspending database '$dbName' for snapshot..."
    if (-not (Invoke-MySqlCommand -CommandText $suspendDbCmd -SqlConnection $sqlConn)) {
        Write-Host "Failed to suspend database. Exiting." -ForegroundColor Red
        exit 1
    }
    $databaseSuspended = $true

    # Take a disk snapshot
    try {
        $consistencyGroupListStr = (gcloud compute resource-policies list --filter='name:*-snap-grp' --format=json --quiet)
        if ($LASTEXITCODE -ne 0) { throw "gcloud resource-policies list failed (exit code: $LASTEXITCODE)." }
        $consistencyGroupList = $consistencyGroupListStr | ConvertFrom-Json

        if (@($consistencyGroupList).Count -eq 0) { throw "No consistency group found matching '*-snap-grp'." }
        if (@($consistencyGroupList).Count -gt 1) { Write-Warning "More than one consistency group found, using the first one." }

        $consistencyGroupSelfLink = $consistencyGroupList[0].selfLink
        $zoneName = Split-Path $vmConfig[0].zone -Leaf
        $snapshotName = "$($vmConfig.Name)-${formattedTimestamp}"

        $snapshotCmd = "gcloud compute instant-snapshot-groups create $snapshotName --source-consistency-group=$consistencyGroupSelfLink --zone=$zoneName --quiet"
        Invoke-Expression $snapshotCmd
        if ($LASTEXITCODE -ne 0) { throw "gcloud compute instant-snapshot-groups create failed (exit code: $LASTEXITCODE)." }
        Write-Host "Instant snapshot group created successfully."
    }
    catch {
        Write-Host "Error during snapshot creation: $($_.Exception.Message)" -ForegroundColor Red
        exit 1 # Exit after handling in finally
    }

    # Backup database metadata
    if (-not (Invoke-MySqlCommand -CommandText $backupMetadataCmd -SqlConnection $sqlConn)) {
        Write-Host "Failed to backup database metadata." -ForegroundColor Red
        exit 1
    }

    # Unsuspend Database
    Write-Host "Unsuspending database '$dbName'..."
    if (-not (Invoke-MySqlCommand -CommandText $unsuspendDbCmd -SqlConnection $sqlConn)) {
        Write-Host "Failed to unsuspend database after successful snapshot and metadata backup. Manual intervention may be required." -ForegroundColor Red
        exit 1
    }
    $databaseSuspended = $false # Successfully unsuspended

}
catch {
    Write-Host "An unhandled error occurred: $($_.Exception.Message)" -ForegroundColor Red
    exit 1
}
finally {
    if ($databaseSuspended -and ($sqlConn.State -eq [System.Data.ConnectionState]::Open)) {
        if (-not (Invoke-MySqlCommand -CommandText $unsuspendDbCmd -SqlConnection $sqlConn)) {
            Write-Host "Failed to unsuspend database in finally block. Manual intervention may be required." -ForegroundColor Red
        }
    }

    # Ensure SQL connection is closed
    if ($sqlConn.State -eq [System.Data.ConnectionState]::Open) {
        $sqlConn.Close()
    }
}

[スタート] ボタンを右クリックするか Win + X を押して、[ターミナル（管理者）] をクリックします。
特権昇格を確認するプロンプトが表示されたら [はい] をクリックします。
次のコマンドを実行してスクリプトを実行します。
```
    C:\scripts\take-snapshot.ps1
```

即時スナップショットが作成されたことを確認する

Cloud Shell で次のコマンドを実行します。

スクリプトでスナップショットが作成されたことを確認します。
```
    gcloud compute instant-snapshots list --filter="name:$VM_NAME*"
```
インスタントスナップショットグループを一覧表示します。
```
    gcloud compute instant-snapshot-groups list --zones $ZONE
```

インスタントスナップショットグループの詳細を表示します。

    gcloud compute instant-snapshot-groups describe  \
    INSTANT_SNAPSHOT_NAME --zone=$ZONE

次のセクションで使用する selfLink の値をコピーします。

インスタントスナップショットを新しいディスクに復元する

Google Cloud コンソールウィンドウで次のコマンドを実行します。

インスタントスナップショットの整合性グループからディスクを作成します。

    gcloud compute disks bulk create --source-instant-snapshot-group \
    INSTANT_SNAPSHOT_NAME_URL \
    --source-instant-snapshot-group-region $REGION --zone=$ZONE

ゾーン内のディスクを一覧表示して、スナップショットが復元されたことを確認します。
```
    gcloud compute disks list --zones=$ZONE --filter="name:$VM_NAME-*"
```

新しく作成したディスクから新しい VM を作成します。

REGION=REGION
ZONE=$REGION-a
VM_NAME=VM_NAME
gcloud compute instances create $VM_NAME \
    --machine-type c4-highmem-4 \
    --zone $ZONE \
    --network-interface subnet=default \
    --tags sql-server-instant-snapshot \
    --disk=name=BOOT_DISK_NAME,boot=yes,auto-delete=no \
    --disk=name=DATA_DISK_1_NAME,mode=rw,auto-delete=no \
    --disk=name=DATA_DISK_2_NAME,mode=rw,auto-delete=no

次のように置き換えます。

リージョン: 新しいインスタンスがデプロイされるリージョン。
VM_NAME: 新しい SQL インスタンスの名前。
BOOT_DISK_NAME: 前の手順で作成したブートディスクの名前。
DATA_DISK_1_NAME: 前の手順で作成した最初のデータディスクの名前。
DATA_DISK_2_NAME: 前の手順で作成した 2 つ目のデータディスクの名前。

これで、ディスクを新規または既存の VM にアタッチできます。

クリーンアップ

このチュートリアルで使用したリソースについて Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、プロジェクトを削除します。

プロジェクトを削除する

注意: プロジェクトを削除すると、次のような影響があります。

プロジェクト内のすべてのものが削除されます。既存のプロジェクトを使用してこのドキュメントのタスクを行った場合、そのプロジェクトを削除すると、プロジェクト内で行った他の作業もすべて削除されます。
カスタムプロジェクト ID が失われます。このプロジェクトを作成したときに、将来使用するカスタムプロジェクト ID を作成した可能性があります。そのプロジェクト ID を使用した URL（例: appspot.com）を保持するには、プロジェクト全体ではなく、プロジェクト内の選択したリソースだけを削除します。

Google Cloud コンソールで [リソースの管理] ページに移動します。
[リソースの管理] に移動
プロジェクトリストで、削除するプロジェクトを選択し、[削除] をクリックします。
ダイアログでプロジェクト ID を入力し、[シャットダウン] をクリックしてプロジェクトを削除します。

次のステップ

Google Cloud に関するリファレンスアーキテクチャ、図、ベストプラクティスを確認する。Cloud アーキテクチャセンターをご覧ください。