Технологии хранения данных компании VERITAS. Семейство продуктов NetBackup
Технологии хранения данных компании VERITAS
Семейство продуктов NetBackup
Как известно, главная цель IT-подразделений предприятия состоит в обеспечении доступности онлайновых данных для партнеров. Из этого следует, что эти данные являются основным ресурсом электронного бизнеса и, как следствие, должны быть защищены от потери или разрушения, что бы ни случилось. Выполняя задачи по защите своих данных, предприятия, по сути, выполняют следующие требования:
- Максимально быстрое восстановление функционирования после возможного отказа сервера, различных приложений, устройств хранения данных, а также в случае всевозможных ошибок при эксплуатации как программного обеспечения, так и аппаратных ресурсов системы.
- Возможность безболезненного перемещения данных туда, где они нужны, и тогда, когда они нужны предприятию.
- Соблюдение нормативных требований предприятия по сохранению данных.
Согласно этому, можно заключить, что защита данных в контексте электронного бизнеса означает выполнение вышеуказанных требований в среде онлайновых баз данных, работающих по схеме 24х7.
Главным в любой архитектуре защиты данных является резервное копирование. Само название раскрывает нам суть данного процесса — создание резервных и архивных копий онлайновых баз данных, а также вспомогательных ресурсов, например, программ, конфигурационных файлов и т.д.
Однако, за кажущейся простотой данного процесса стоят серьезные технические задачи:
- разработка и реализация политики сохранения данных;
- контроль за целостностью носителей резервной информации;
- гарантирование внутренней непротиворечивости наборов объектов данных при их копировании;
- минимизация времени простоя сервиса в связи с процессом резервного копирования данных.
Среди множества продуктов, выполняющих функции резервного копирования и восстановления данных, особое место занимает предлагаемое компанией VERITAS семейство продуктов NetBackup. Технологии резервного копирования, управления иерархической памятью и оптимизации системы хранения, примененные в продуктах VERITAS, помогают IT-специалистам решить все перечисленные выше требования и задачи.
Чтобы понять предлагаемую компанией VERITAS технологию резервного копирования, целесообразно разделить этот процесс на основные функциональные элементы, представленные на рис.1.
Согласно приведенной схеме, продукты VERITAS NetBackup представлены четырьмя основными функциональными компонентами:
Клиент системы резервного копирования — компьютерная система, данные из которой подлежат резервному копированию. Как правило, данное понятие предствляет собой не только непосредственно файловые серверы, серверы приложений и баз данных, но и используется для обозначения программного компонента, который считывает данные из онлайновых устройств хранения и отправляет их на сервер резервного копирования.
Серверы резервного копирования — системы, которые копируют данные и регистрируют выполненные операции. Технологически серверы резервного копирования VERITAS NetBackup подразделяются на два типа:
Master-сервер — сервер управления системой резервного копирования. В его задачи входит планирование операций резервного копирования и восстановления, а также ведение каталога резервных копий. Программный компонент сервера управления резервным копированием, выполняющий эти функции, называется менеджером резервного копирования.
Media-сервер — сервер копирования резервируемых данных. Его основной задачей является выполнение команд, поступающих от Master-сервера, по копированию данных. К серверам данного типа подключаются устройства хранения резервных копий.
Устройства хранения резервных копий — накопители на лентах, магнитные или оптические диски и т.д.
Global Data Manager — компонент, обеспечивающий централизованное управление и контроль за доменами NetBackup предприятия. Домен хранения NetBackup состоит из одного Master-сервера и одного или нескольких Media-серверов. В случае, когда информационные ресурсы распределены географически, может существовать несколько доменов. Эти домены под управлением Global Data Manager и образуют домен предприятия.
Процедура создания резервных копий представляет собой трехстороннее взаимодействие между клиентом, Master-сервером и Media-сервером. Клиент отправляет список файлов, подлежащих резервному копированию, на Master-сервер, а данные со своих онлайновых томов — на Media-сервер. В свою очередь менеджер резервного копирования инициирует и контролирует выполнение заданий в соответствии с заданным расписанием. И, наконец, Media-сервер выбирает одно или несколько устройств хранения, загружает носители информации, принимает данные от клиента по сети и записывает их на носители резервных копий. Аналогичным образом происходит и операция восстановления данных из резервных копий, за исключением разве что только направления потока данных.
Благодаря такой модульной архитектуре, применяемой в продуктах VERITAS NetBackup, каждую функцию можно перенести на специализированный сервер при увеличении объема операций или изменении политики копирования, не нарушая при этом ранее определенных процедур резервного копирования. Эта схема получила название масштабируемая архитектура резервного копирования и приведена на рис. 2.
Преимущества масштабируемой архитектуры резервного копирования становятся еще более явными, когда предприятие расширяется или возникает необходимость в обработке распределенных операций. Вот два основных преимущества масштабируемой архитектуры резервного копирования:
Централизованное управление. Master-сервер хранит расписания резервного копирования и каталоги данных для всех имеющихся на предприятии серверов приложений. Это дает возможность централизованно управлять всеми операциями резервного копирования целого предприятия.
Масштабированние и совместное использование ресурсов. Media-серверы носителей можно добавлять в систему резервного копирования предприятия по мере необходимости и совместно использовать несколькими серверами приложений.
Такая распределенная архитектура позволяет свести к минимуму затраты на администрирование и обеспечивает оптимальное использование дорогостоящих аппаратных ресурсов.
Семейство продуктов VERITAS NetBackup, включающее в себя такие продукты, как VE-RITAS NetBackup DataCenter, VERITAS NetBackup Busines-Server и VERITAS NetBackup Professional, — это передовое решение по резервному копированию и восстановлению данных для гетерогенных сред, для защиты всех данных предприятия — от настольных систем до центра данных, где объем информации измеряется терабайтами. VERITAS NetBa-ckup обеспечивает дополнительные решения по резервному копированию и восстановлению баз данных и приложений для таких СУБД, как Oracle, SAP R/3, Informix, Sybase, Microsoft SQL Server, Microsoft Exchange Server, DB2 и Lotus Notes/Domino.
Развитые средства управления носителями информации, предоставляемые в этих продуктах, дают организациям возможность всестороннего управления носителями включая совместное использование библиотек. Кроме того, JAVA-интерфейс продукта Net-Backup позволяет проводить полный анализ всех операций резервного копирования и восстановления данных, в том числе в реальном масштабе времени. Приведу основные особенности продуктов семейства VERITAS NetBackup:
Неограниченная масштабируемость — централизованное управление и контроль, высокопроизводительная технология позволяют легко адаптировать продукт NetBackup к растущим потребностям современного центра данных.
Независимость от платформы — защищает практически все популярные платформы включая все основные клоны UNIX, Linux, Windows NT/2000, NetWare, Macintosh и многие другие. Причем, надо отметить, функциональные возможности и производительность практически не зависят от платформы.
Централизованное, основанное на политике администрирование — центральная консоль обеспечивает единое администрирование с помощью универсального понятного интерфейса, позволяя администратору резервного копирования эффективно управлять большим количеством серверов.
Беспрецедентная производительность — запись нескольких потоков данных (максимум до 32) на один носитель на магнитной ленте для реализации максимальной производительности оборудования.
Прозрачное неразрушающее резервное копирование — технология работающих с БД агентов обеспечивает надежную защиту критически важных БД, не ставя под угрозу доступность приложений.
Использование новейших устройств хранения данных — продукт VERITAS NetBackup поддерживает все новейшие роботизированные технологии носителей на магнитной ленте от ведущих производителей, а также межкомпонентные соединения на основе SCSI- и волоконно-оптических интерфейсов. Динамически распределяет ресурсы библиотеки магнитных лент через SCSI-интерфейс или среду SAN (Storage Area Network — сети хранения данных).
VERITAS NetBackup предоставляет несколько дополнительных средств резервного копирования, позволяющих переопределить традиционные операции резервного копирования и восстановления данных. С помощью одного из них — FlashBackup — администраторы могут создавать моментальные (snapshot) копии данных, размещенных на аппаратно-программных платформах Sun Solaris (файловые системы UFS или VERITAS File System) или HP-UX (файловые системы Online JFS или VERITAS File System). Средство FlashBackup выполняет непротиворечивое физическое одномоментное (point-in-time) резервное копирование на уровне блоков файловых систем. Такие объекты резервного копирования получили название storage checkpoint. Вначале объекты storage checkpoint занимают минимальный объем в памяти, достаточный для хранения карты измененных блоков файловой системы, содержащей в себе базу данных. По мере того, как приложения делают записи в базу данных, выделяются блоки для объекта storage checkpoint, в них копируются предшествующие образы обновленных данных, а карта измененных блоков обновляется. Данная технология практически сводит к нулю временное окно, необходимое для резервного копирования баз данных. Это средство можно применять как к целым БД, так и к отдельным табличным областям или файлам для отката базы данных или табличной области в состояние, соответствующее моменту создания объекта storage checkpoint. Такая возможность полезна, например, когда ошибка приложения обнаруживается не сразу, а только через какой-то период времени, в течение которого база данных работала.
Еще одно решение — Shared Storage Option (SSO) — это решение для гетерогенных сетей хранения данных (SAN), позволяющее динамически распределять отдельные накопители на магнитной ленте (автономные и в составе роботизированной библиотеки магнитных лент) между несколькими серверами NetBackup. Данное решение позволяет предприятиям более эффективно использовать свои капиталовложения в периферийное оборудование за счет совместного использования устройств хранения данных, поскольку отпадает необходимость в подключении отдельных устройств к конкретному хосту, а также за счет оптимального использования аппаратных ресурсов.
С помощью продуктов NetBackup можно не только выполнять полное или частичное восстановление данных с первичной резервной копии, но и восстанавливать приложения и целые серверы в сценариях, предусматривающих хранение данных в удаленных местах.
Еще одной особенностью является возможность автоматически снимать копии с первичных резервных копий. Эти вторичные копии на магнитных лентах можно затем пересылать в удаленное хранилище. Кроме того, NetBackup способен демультиплексировать магнитные ленты для того, чтобы связанные данные располагались на них рядом. Причина этого заключается в том, что большинство центров данных имеют критически важные рабочие приложения, которые должны запускаться первыми, после чего запускаются приложения второй и третьей очереди. Выборочное восстановление данных будет выполняться гораздо быстрее, если эти данные расположены на магнитной ленте рядом.
Формат резервных копий, создаваемых NetBackup, совместим с форматом TAR. Хотя продукты NetBackup используют свой собственный метод перемещения и записи данных на магнитную ленту для обеспечения надежности, он дает возможность чтения этих лент с помощью базовых UNIX-утилит.
Юрий Кажаров, преподаватель Учебного центра SoftLine, специалист по UNIX-системам.
Компания SoftLine — официальный дистрибьютор VERITAS Software, www.softline.by ; www.softline.ru
Семейство продуктов NetBackup
Как известно, главная цель IT-подразделений предприятия состоит в обеспечении доступности онлайновых данных для партнеров. Из этого следует, что эти данные являются основным ресурсом электронного бизнеса и, как следствие, должны быть защищены от потери или разрушения, что бы ни случилось. Выполняя задачи по защите своих данных, предприятия, по сути, выполняют следующие требования:
- Максимально быстрое восстановление функционирования после возможного отказа сервера, различных приложений, устройств хранения данных, а также в случае всевозможных ошибок при эксплуатации как программного обеспечения, так и аппаратных ресурсов системы.
- Возможность безболезненного перемещения данных туда, где они нужны, и тогда, когда они нужны предприятию.
- Соблюдение нормативных требований предприятия по сохранению данных.
Согласно этому, можно заключить, что защита данных в контексте электронного бизнеса означает выполнение вышеуказанных требований в среде онлайновых баз данных, работающих по схеме 24х7.
Главным в любой архитектуре защиты данных является резервное копирование. Само название раскрывает нам суть данного процесса — создание резервных и архивных копий онлайновых баз данных, а также вспомогательных ресурсов, например, программ, конфигурационных файлов и т.д.
Однако, за кажущейся простотой данного процесса стоят серьезные технические задачи:
- разработка и реализация политики сохранения данных;
- контроль за целостностью носителей резервной информации;
- гарантирование внутренней непротиворечивости наборов объектов данных при их копировании;
- минимизация времени простоя сервиса в связи с процессом резервного копирования данных.
Среди множества продуктов, выполняющих функции резервного копирования и восстановления данных, особое место занимает предлагаемое компанией VERITAS семейство продуктов NetBackup. Технологии резервного копирования, управления иерархической памятью и оптимизации системы хранения, примененные в продуктах VERITAS, помогают IT-специалистам решить все перечисленные выше требования и задачи.
Чтобы понять предлагаемую компанией VERITAS технологию резервного копирования, целесообразно разделить этот процесс на основные функциональные элементы, представленные на рис.1.
Согласно приведенной схеме, продукты VERITAS NetBackup представлены четырьмя основными функциональными компонентами:
Клиент системы резервного копирования — компьютерная система, данные из которой подлежат резервному копированию. Как правило, данное понятие предствляет собой не только непосредственно файловые серверы, серверы приложений и баз данных, но и используется для обозначения программного компонента, который считывает данные из онлайновых устройств хранения и отправляет их на сервер резервного копирования.
Серверы резервного копирования — системы, которые копируют данные и регистрируют выполненные операции. Технологически серверы резервного копирования VERITAS NetBackup подразделяются на два типа:
Master-сервер — сервер управления системой резервного копирования. В его задачи входит планирование операций резервного копирования и восстановления, а также ведение каталога резервных копий. Программный компонент сервера управления резервным копированием, выполняющий эти функции, называется менеджером резервного копирования.
Media-сервер — сервер копирования резервируемых данных. Его основной задачей является выполнение команд, поступающих от Master-сервера, по копированию данных. К серверам данного типа подключаются устройства хранения резервных копий.
Устройства хранения резервных копий — накопители на лентах, магнитные или оптические диски и т.д.
Global Data Manager — компонент, обеспечивающий централизованное управление и контроль за доменами NetBackup предприятия. Домен хранения NetBackup состоит из одного Master-сервера и одного или нескольких Media-серверов. В случае, когда информационные ресурсы распределены географически, может существовать несколько доменов. Эти домены под управлением Global Data Manager и образуют домен предприятия.
Процедура создания резервных копий представляет собой трехстороннее взаимодействие между клиентом, Master-сервером и Media-сервером. Клиент отправляет список файлов, подлежащих резервному копированию, на Master-сервер, а данные со своих онлайновых томов — на Media-сервер. В свою очередь менеджер резервного копирования инициирует и контролирует выполнение заданий в соответствии с заданным расписанием. И, наконец, Media-сервер выбирает одно или несколько устройств хранения, загружает носители информации, принимает данные от клиента по сети и записывает их на носители резервных копий. Аналогичным образом происходит и операция восстановления данных из резервных копий, за исключением разве что только направления потока данных.
Благодаря такой модульной архитектуре, применяемой в продуктах VERITAS NetBackup, каждую функцию можно перенести на специализированный сервер при увеличении объема операций или изменении политики копирования, не нарушая при этом ранее определенных процедур резервного копирования. Эта схема получила название масштабируемая архитектура резервного копирования и приведена на рис. 2.
Преимущества масштабируемой архитектуры резервного копирования становятся еще более явными, когда предприятие расширяется или возникает необходимость в обработке распределенных операций. Вот два основных преимущества масштабируемой архитектуры резервного копирования:
Централизованное управление. Master-сервер хранит расписания резервного копирования и каталоги данных для всех имеющихся на предприятии серверов приложений. Это дает возможность централизованно управлять всеми операциями резервного копирования целого предприятия.
Масштабированние и совместное использование ресурсов. Media-серверы носителей можно добавлять в систему резервного копирования предприятия по мере необходимости и совместно использовать несколькими серверами приложений.
Такая распределенная архитектура позволяет свести к минимуму затраты на администрирование и обеспечивает оптимальное использование дорогостоящих аппаратных ресурсов.
Семейство продуктов VERITAS NetBackup, включающее в себя такие продукты, как VE-RITAS NetBackup DataCenter, VERITAS NetBackup Busines-Server и VERITAS NetBackup Professional, — это передовое решение по резервному копированию и восстановлению данных для гетерогенных сред, для защиты всех данных предприятия — от настольных систем до центра данных, где объем информации измеряется терабайтами. VERITAS NetBa-ckup обеспечивает дополнительные решения по резервному копированию и восстановлению баз данных и приложений для таких СУБД, как Oracle, SAP R/3, Informix, Sybase, Microsoft SQL Server, Microsoft Exchange Server, DB2 и Lotus Notes/Domino.
Развитые средства управления носителями информации, предоставляемые в этих продуктах, дают организациям возможность всестороннего управления носителями включая совместное использование библиотек. Кроме того, JAVA-интерфейс продукта Net-Backup позволяет проводить полный анализ всех операций резервного копирования и восстановления данных, в том числе в реальном масштабе времени. Приведу основные особенности продуктов семейства VERITAS NetBackup:
Неограниченная масштабируемость — централизованное управление и контроль, высокопроизводительная технология позволяют легко адаптировать продукт NetBackup к растущим потребностям современного центра данных.
Независимость от платформы — защищает практически все популярные платформы включая все основные клоны UNIX, Linux, Windows NT/2000, NetWare, Macintosh и многие другие. Причем, надо отметить, функциональные возможности и производительность практически не зависят от платформы.
Централизованное, основанное на политике администрирование — центральная консоль обеспечивает единое администрирование с помощью универсального понятного интерфейса, позволяя администратору резервного копирования эффективно управлять большим количеством серверов.
Беспрецедентная производительность — запись нескольких потоков данных (максимум до 32) на один носитель на магнитной ленте для реализации максимальной производительности оборудования.
Прозрачное неразрушающее резервное копирование — технология работающих с БД агентов обеспечивает надежную защиту критически важных БД, не ставя под угрозу доступность приложений.
Использование новейших устройств хранения данных — продукт VERITAS NetBackup поддерживает все новейшие роботизированные технологии носителей на магнитной ленте от ведущих производителей, а также межкомпонентные соединения на основе SCSI- и волоконно-оптических интерфейсов. Динамически распределяет ресурсы библиотеки магнитных лент через SCSI-интерфейс или среду SAN (Storage Area Network — сети хранения данных).
VERITAS NetBackup предоставляет несколько дополнительных средств резервного копирования, позволяющих переопределить традиционные операции резервного копирования и восстановления данных. С помощью одного из них — FlashBackup — администраторы могут создавать моментальные (snapshot) копии данных, размещенных на аппаратно-программных платформах Sun Solaris (файловые системы UFS или VERITAS File System) или HP-UX (файловые системы Online JFS или VERITAS File System). Средство FlashBackup выполняет непротиворечивое физическое одномоментное (point-in-time) резервное копирование на уровне блоков файловых систем. Такие объекты резервного копирования получили название storage checkpoint. Вначале объекты storage checkpoint занимают минимальный объем в памяти, достаточный для хранения карты измененных блоков файловой системы, содержащей в себе базу данных. По мере того, как приложения делают записи в базу данных, выделяются блоки для объекта storage checkpoint, в них копируются предшествующие образы обновленных данных, а карта измененных блоков обновляется. Данная технология практически сводит к нулю временное окно, необходимое для резервного копирования баз данных. Это средство можно применять как к целым БД, так и к отдельным табличным областям или файлам для отката базы данных или табличной области в состояние, соответствующее моменту создания объекта storage checkpoint. Такая возможность полезна, например, когда ошибка приложения обнаруживается не сразу, а только через какой-то период времени, в течение которого база данных работала.
Еще одно решение — Shared Storage Option (SSO) — это решение для гетерогенных сетей хранения данных (SAN), позволяющее динамически распределять отдельные накопители на магнитной ленте (автономные и в составе роботизированной библиотеки магнитных лент) между несколькими серверами NetBackup. Данное решение позволяет предприятиям более эффективно использовать свои капиталовложения в периферийное оборудование за счет совместного использования устройств хранения данных, поскольку отпадает необходимость в подключении отдельных устройств к конкретному хосту, а также за счет оптимального использования аппаратных ресурсов.
С помощью продуктов NetBackup можно не только выполнять полное или частичное восстановление данных с первичной резервной копии, но и восстанавливать приложения и целые серверы в сценариях, предусматривающих хранение данных в удаленных местах.
Еще одной особенностью является возможность автоматически снимать копии с первичных резервных копий. Эти вторичные копии на магнитных лентах можно затем пересылать в удаленное хранилище. Кроме того, NetBackup способен демультиплексировать магнитные ленты для того, чтобы связанные данные располагались на них рядом. Причина этого заключается в том, что большинство центров данных имеют критически важные рабочие приложения, которые должны запускаться первыми, после чего запускаются приложения второй и третьей очереди. Выборочное восстановление данных будет выполняться гораздо быстрее, если эти данные расположены на магнитной ленте рядом.
Формат резервных копий, создаваемых NetBackup, совместим с форматом TAR. Хотя продукты NetBackup используют свой собственный метод перемещения и записи данных на магнитную ленту для обеспечения надежности, он дает возможность чтения этих лент с помощью базовых UNIX-утилит.
Юрий Кажаров, преподаватель Учебного центра SoftLine, специалист по UNIX-системам.
Компания SoftLine — официальный дистрибьютор VERITAS Software, www.softline.by ; www.softline.ru
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 13 за 2003 год в рубрике soft :: сети
