Оптимизация процесса резервного копирования с помощью Microsoft Data Protection Server
Вы когда-нибудь задумывались о резервных копиях вашей компании? Я уверен, что вы и ваша компания потратили много времени на тщательно продуманную стратегию аварийного восстановления. Тем не менее, простая истина заключается в том, что ежедневная стратегия резервного копирования большинства компаний включает резервное копирование данных на ленту, а затем отправку ленты за пределы площадки для защиты. Хотя это, безусловно, проверенный и надежный метод защиты данных, простой факт заключается в том, что он сильно устарел. На самом деле компании используют именно этот подход к резервному копированию данных уже более двадцати лет. Конечно, аппаратное обеспечение и процедуры резервного копирования за последние два десятилетия стали намного сложнее, но они по-прежнему основаны на технологии двадцатилетней давности.
Чтобы показать, насколько устаревшим на самом деле является этот метод резервного копирования данных, я хочу поделиться с вами одним из своих первых опытов с резервным копированием. Признаюсь, я не занимался компьютерами 20 лет назад. Я увлекся компьютерами около семнадцати лет назад, в возрасте пятнадцати лет. В то время мне удалось наскрести на стрижке газонов достаточно денег, чтобы купить свой первый персональный компьютер. Дисководы все еще были очень дорогими (по крайней мере, по сравнению с моим бюджетом и сегодняшними ценами), а жестких дисков на рынке персональных компьютеров почти не было. Мне надоело терять код, который я написал, каждый раз, когда я выключал машину, поэтому я инвестировал в ленточный накопитель, который я мог использовать для хранения данных.
Ленточный накопитель использовал аудиоленты для хранения данных, но технология не сильно отличалась от той, которую компании используют для резервного копирования сегодня. Однако мне не потребовалось много времени, чтобы осознать, что сохранение данных на ленту менее чем надежно. Я часто сохранял несколько копий своих данных на нескольких разных лентах в надежде, что одна из копий будет хорошей.
Сегодня все изменилось не так сильно, как можно было бы ожидать. Хотя никто больше не использует ленточные накопители для основного хранения данных, ленточные накопители широко используются для резервного копирования. Что не сильно изменилось, так это надежность. Сегодня компании сталкиваются со многими из тех же проблем при восстановлении резервных копий, что и я с моим ленточным накопителем семнадцать лет назад. Часто данные на ленте не читаются или повреждены. Ленты также иногда уничтожаются, когда их съедают голодные ленточные накопители. Фактически, недавнее исследование показало, что 42% клиентов Microsoft, использующих резервные копии на магнитных лентах, за последний год сталкивались как минимум с одним случаем, когда им не удавалось восстановить резервную копию из-за плохой ленты.
Есть несколько других проблем, с которыми администраторы сталкиваются при резервном копировании данных. Если в двух словах, объем резервных копий данных увеличивается с каждым днем. Однако администраторам предоставляется все меньше и меньше времени для резервного копирования все большего количества данных. Некоторые организации даже пытаются свести к минимуму возможную потерю данных, выполняя более одного резервного копирования в день.
Хорошие новости
Хорошая новость заключается в том, что у Microsoft есть возможное решение всех проблем с резервным копированием. Вместо того, чтобы производить еще один продукт, основанный на 20-летней эволюции технологии резервного копирования, Microsoft создала систему резервного копирования, основанную на дисках, а не на лентах. Новый продукт получил название Data Protection Server.
Сервер Data Protection Server только что вступил в стадию бета-тестирования, и ожидается, что он станет доступен в первом квартале 2005 года. Пока ничего не известно о цене или о том, как продукт будет лицензироваться. Что я могу вам сказать, так это то, что Data Protection Server будет работать поверх Windows Server 2003 и может использоваться для резервного копирования данных, находящихся на Windows 2000 Server, Windows Server 2003 и на серверах хранения Windows 2003.
Основная цель продукта — устранить многие недостатки и сложности, связанные с операциями резервного копирования и восстановления. Например, представьте, что сегодня у вас есть десять разных серверов, которые вы резервируете каждую ночь. В зависимости от того, сколько данных существует на каждом сервере, у вас может быть отдельный ленточный накопитель на каждой машине или у вас может быть ленточный загрузчик на центральном сервере, настроенный для резервного копирования каждого сервера. В любом случае вы тратите много времени на резервное копирование большого количества данных на множество лент.
Обычно в такой среде полное резервное копирование выполняется в выходные дни, а инкрементное резервное копирование выполняется в течение недели, чтобы сэкономить время и место на ленте. Этот метод работает достаточно хорошо, но возникают проблемы, когда приходит время выполнить операцию восстановления.
Одна проблема с восстановлением данных заключается в том, что эта конфигурация оставляет много места для потери данных. Например, представьте, что вы запускаете резервное копирование в полночь каждую ночь. Теперь представьте, что президент вашей компании создает важный файл в 9:00 и работает над ним весь день. Теперь представьте, что в 4:00 произошел массовый сбой сервера, и вам нужно восстановить весь том. Вы вернете много данных, но не сможете восстановить файл президента, потому что его резервная копия еще не создана.
Еще одна проблема с операциями восстановления заключается в том, что они очень трудоемки, и конечным пользователям все равно, что у вас есть более важные дела. Прямо сейчас, если конечный пользователь позвонит вам и попросит восстановить какой-нибудь действительно неважный файл, который был случайно удален, вам придется получить кассету с прошлых выходных и все ленты, которые были сделаны с тех пор. Затем вам нужно будет проиндексировать ленту с выходных, найти файл, запустить операцию восстановления и переключать ленты, когда операция восстановления требует этого. Поскольку ленты имеют последовательный, а не произвольный доступ, операция восстановления может занять очень много времени даже для небольшого файла.
Теперь давайте посмотрим, как эти ситуации могут развиваться при использовании Data Protection Server. Data Protection Server использует совершенно другой подход к резервному копированию данных. Программное обеспечение позволяет создавать группы серверов или томов. Затем вы можете создать расписание резервного копирования и применить его ко всему в группе. Это означает, что вы можете создать резервную копию десяти серверов так же легко, как резервную копию одного сервера.
Фактический процесс резервного копирования основан на распределенной файловой системе и теневом копировании тома. Это имеет несколько последствий для процесса резервного копирования. Во-первых, это означает, что вы можете создавать резервные копии файлов, пока они открыты. Во-вторых, это означает, что вам больше не придется ждать удобного времени для запуска резервного копирования. Вы можете создавать резервные копии данных так часто, как хотите (ежечасно, если хотите).
Все это звучит замечательно, но вы, вероятно, задаетесь вопросом о возможности частого резервного копирования, если у вас есть огромное количество данных для резервного копирования. Data Protection Server решает эту проблему, применяя уникальный подход к добавочному резервному копированию. Представьте, например, что у кого-то из отдела маркетинга есть презентация в Power Point объемом 100 МБ, над которой он работает для крупного клиента. Так как над презентацией ведется активная работа, файл будет постоянно изменяться и будет создаваться резервная копия во время каждого цикла резервного копирования. Чтобы резервное копирование не занимало слишком много времени или не занимало слишком много места на диске, резервное копирование всего файла размером 100 МБ выполняется только один раз. После этого резервируются только измененные байты. Это позволяет хранить до 64 версий файла, занимая крошечную часть пространства, которое потребовалось бы для хранения 64 полных копий. Эта технология резервного копирования на уровне байтов также экономит дисковое пространство и пропускную способность сети. Существует также встроенная функция регулирования полосы пропускания, которая гарантирует, что данные, связанные с резервными копиями, не будут блокировать другой трафик в вашей сети.
С учетом сказанного давайте вернемся к описанным ранее ситуациям и посмотрим, как может помочь Data Protection Server. Как вы помните, в одной из ситуаций президент компании потерял файл, для которого еще не была создана резервная копия. Однако, если вы сейчас выполняете резервное копирование данных ежечасно, никто никогда не должен терять больше 59 минут работы.
А как насчет пользователя, который попросил вас восстановить какой-то незначительный файл? В предыдущем примере восстановление заняло несколько часов. Однако с Data Protection Server вся процедура сокращается до пары минут. Для этого есть две основные причины. Во-первых, диски имеют произвольный доступ. Можно напрямую получить доступ к файлу в резервной копии, а не ждать, пока лента прокрутится до нужного места. Некоторые современные программы резервного копирования, такие как та, которую использую я, позволяют сохранять данные на диск, но все данные хранятся в одном файле, поэтому восстановление по-прежнему выполняется последовательно, поскольку программа резервного копирования должна считывать все данные. файл, чтобы добраться до места, где файл существует.
Вторая причина, по которой операция восстановления выполняется намного быстрее, заключается в отсутствии замены ленты. Все добавочные резервные копии хранятся в одном месте, поэтому вам не нужно менять местами носители.
Есть еще одна вещь, которая может сделать процесс восстановления еще проще. Data Protection Server позволяет вам устанавливать разрешения на то, кому разрешено выполнять операции восстановления. Это означает, что вы можете восстанавливать файлы, служба поддержки может восстанавливать файлы от вашего имени, или вы можете предоставить пользователям разрешение на восстановление их собственных файлов! Процедура восстановления якобы настолько проста, что с ней справится любой пользователь.
Плохие новости
Каким бы многообещающим ни выглядел Microsoft Data Protection Server, у него есть один существенный недостаток. Если ваш центр обработки данных будет уничтожен ядерной бомбой, сбежавшим бульдозером, непослушным ребенком или чем-то еще, сервер защиты данных также будет уничтожен, если он находится в том же здании. Текущие схемы резервного копирования обычно требуют защиты данных путем перемещения лент за пределы площадки. Однако на самом деле Data Protection Server не дает вам такой роскоши.
Однако это не означает, что таких возможностей может не быть в будущем. Data Protection Server предназначен для работы на Windows Server 2003. Поэтому он опирается на такие вещи, как DFS и теневые копии. Реализация DFS в Windows Server 2003 поддерживает хранение реплик данных на нескольких серверах. Комбинируя эту технологию репликации с технологиями, связанными с хранением данных, такими как iSCSI (Internet SCSI или SCSI через TCP/IP), в конечном итоге можно будет выполнять резервное копирование данных на удаленный сервер защиты данных.
Вывод
Справедливости ради стоит отметить, что Data Protection Server только сейчас проходит бета-тестирование, и вполне возможно, что к тому времени, когда продукт будет официально выпущен, возможности удаленного резервного копирования могут уже существовать. В любом случае, я считаю, что Data Protection Server — это продукт, за которым стоит следить.