Конфигурация системы резервного копирования

Перед выбором устройства резервного копирования и программного обеспечения необходимо не забыть и о еще одном не маловажном факторе в системе резервного копирования - конфигурации системы целиком. На данный момент накопители на магнитных лентах не всегда являются самой медленной частью системы (например скорость Sun StorEdge L3500 составляет 50 MB/sec, что быстрее или эквивалентно скорости работы ATM622). Целью данной статьи является демонстрация основных принципов, основывась на которых можно спроектировать систему резервного копирования.

Самое главное

Основной момент в реализации системы резервного копирования - это постановка, реализация и соблюдение политики и правил работы системы. Для этого обычно создается некий набор документов, описывающий обязаности операторов и администратора системы резервного копирования, действия персонала при необходимости восстановления или внепланового копирования данных или реагирование персонала на случай стихиного бедствия. К работа над этими документами должны быть привлечены не только администраторы системы, но и служба безопастности предприятия и сервисные службы фирм, где приобретается техника, носители и программное обеспечение. В дальнейшем каждый вовлеченный в процесс резервного копирования должен точно следовать этим инструкциям.

Общие принципы/вопросы конфигурации

Операции резервного копирования можно разделить на физические и логические. Под физическим резервным копированием понимается копирование на носитель содержимого устройства на физическом уровне. В этом случае достигается значительная скорость чтения данных в силу последовательного доступа к устройству. (на современных дисках эта скорость около 6-7 мегабайт в секунду). В случае использования дисковых массивов эта скорость значительно выше.
Логическое копирование понимает под собой копирование данных на более высоком, файловом уровне. В этом случае производится анализ атрибутов данных, что приводит к значительного количеству операций поиска и чтения. В среднем потери скорости при логическом копировании достигают восьми раз по сравнению с физическим копированием. Кроме того, если операции поиска занимают большое количество времени (например на файловых серверах с большим количеством файлов) устройство не получает постоянный поток данных от системы и постоянно выполняет операции старта и останова, что весьма критично для ленточных накопителей типа helican scan (см выше). К преимуществам логического копирования можно отнести возможность отслеживания версий объектов и соответственно возможность выполнения операций икрементального копирования.

Для оценки скорости поступления данных весьма полезной может оказаться следующая таблица.

При планирования системы резервного копирования необходимо оценить такие требования системы как: целостность сохраняемых данных против доступности системы во время процесса резервного копирования. Как правило целостность данных может быть легко достигнута остановкой системы и проведением резервного копирования. В случае требования постоянной доступности системы, подлежащей резерному копированию, необходимо использование специальных инструментов (таких как создание "моментального снимка" данных, дополнительного "зеркалирования" данных или специальных системных модулей) для обеспечения целостности сохраняемых данных.

В случае большого объема данных весьма полезно развить их на несколько секций, каждая из которых будет сохраняться и восстанавливаться индивидуально. Более важно то, что данные секции могут быть сохранены и восстановлены параллельно на несколько устройств.

Очень важен вопрос автоматизации и удаленного управления процессом резервного копирования. Согласно данным компании Marketing Research большинство компаний затрачивает в семь раз больше средств на управление и поддержку процесса резервного копирования, чем на приобретение программного и аппаратного обеспечения для него. Автоматизированные устройства и специальное программное обеспечение позволит значительно снизить эту статью расходов.

Восстановление данных. В случае восстановления данных с ленты всегда следуйте золотому правилу: защитите ленту от записи на физическом уровне перед ее использованием. Кроме того, необходимо утитывать, что операция восстановления данных порой медленнее чем сама операция резервного копирования, потому как системе необходимо производить выборки в базе индексов и поиск данных на носителях, кроме того операция записи данных на диск медленней чем операция чтения.

Резервное копирование файловой системы

Резервное копирование файловой системы может быть выполненно несколькими способами:

Резервное копирование файловой системы на "низком" уровне. Файловая система размонтируется и данные сохраняются непосредственно с устройства на носители. При этом значительно возрастает скорость резервного копирования за счет быстрого доступа к дискам. К недостаткам данного способа относится недоступность данных во время процесса резервного копирования.

Резервное копирование файловой системы доступной "только по чтению". Файловая система, подлежащая резервному копирования, монтируется в режиме доступа "только по чтению". К преимуществам это способа можно отнести несколько большую скорость работы с файлами, доступность данных (только по чтению), и сохранение целости данных во время резервного копирования. Кроме того, этот способ принадлежит к "логическому" способу резервного копирования, и поэтому каждый из файлов может быть индивидуально сохранен или восстановлен. Недостатки способа заключаются в невозможность модификации сохраняемых данных во время процеса резервного копирования.

Создание "моментального снимка" файловой системы. Некоторые из файловых систем (например VxFS) позволяют создание "моментального снимка" данных для его последующего резервного копирования. После получения "снимка" данные копируются на носители со скоростью режима "только по чтению" и сохраняется общая целостность данных. Изменения файловой системы во время резервного копирования накапливаются дополнительно и по завершению процесса "накатываются" на "снимок". К недостаткам данного способа можно отнести требование к целостности данных в момент создания "снимка", необходимость в дополнительном дисковом пространстве для накопления изменений, снижение производительности работы с файлами в момент резервного копирования и доступность данного способа только для некоторых файловых систем. Сохранение "активной" файловой системы. В этом случае происходит сохранение всех (даже открытых) файлов на файловой системе, совершенно прозрачно для пользователей. Сохранение "активной" файловой системы является самой медленной операцией из всех перечисленных выше. Данные во время процесса резервного копирования могут утерять целостность, работа с открытыми файлами может потребовать дополнительных операций резервного копирования. Главное преимущество этого способа в том, что доступ к данным сохраняется как по чтению, так и по записи. Конфигурация сети для резервного копирования.

В настоящий момент практически любое устройство резервного копирования имеет скорость чтения/записи данных на ленту превышающую скорость работы Ethernet (10 BaseT). Поэтому при планировании сетевого резервного копирования следует обратить внимание на протоколы, имеющие большую пропускную способность, такие как FastEthernet или FDDI. При использовании Solstice Backup в качестве программного обеспечения и современных ленточных накопителей легко достижима скорость передачи данных до 4 мегабайт/секунду. С такой нагрузкой легко справиться любой из перечисленных выше протоколов, в случае если единовременно вы планируете сохранять данные только с одного сервера. В случае появления второго потока данных утилизация сети станет неприемлемо большой. В этом случае возможно использование ATM, в силу его гарантированной полосы пропускания или выделенные сети резервного копирования для каждого из сетевых клиентов.

Используя трехзвенную архитектуру пакетов резервного копирования Solstice Backup или Sun Enterprise NetBackup возможно размещение нескольких узлов хранения данных в разных точках сети.

В случае большого объемами данных видится благоразумным выделение одной или нескольких специализированных станций как серверов резервного копирования, расположенных в разных точках сети. Станция на базе одного процессора UltraSPARC, с оперативной памятью 128 мегабайт, АТМ интерфейсом и несколькими SCSI/WIDE интерфейсами способна сохранять данные из сети на устройства со скоростью 12-15 мегабайт в секунду.

Реальная скорость передачи данных некоторых сетевых протоколов.

Для работы без потерь производительности рекомендуется использовать не более четырех устройств на одной SCSI шине или не более двух устройств при наличии на шине таких устройств, как диски и т.п. Кроме того, следует заметить, что при работе с лентами значительно снижается общая производительность SCSI шины, поэтому рекомендуется выносить ленточные устройства на отдельный контролер или по возможности не использовать их на SCSI шине с критичными по скорости доступа устройствами.