Снапшотние технології резервного копіювання в BrightStor ARCserve Backup

Проблематика


Одна з найбільш гострих проблем резервного копіювання – необхідність укластися у відведений для копіювання час, зване також вікном. Відомо, що при створенні резервної копії може значно зрости навантаження на мережу і на сервера, що зазвичай буває неприйнятним в робочий час. Тому резервне копіювання зазвичай виконується вночі (але не завжди встигає завершитися до початку наступного робочого дня).


Є й інші причини бажати швидкого отримання резервної копії. Наприклад, якщо потрібно отримати копію всіх файлів на певний момент часу.


Технології не стоять на місці і швидкість копіювання на стрічки і диски постійно зростає. Взяти хоча-б популярні сьогодні накопичувачі SDLT-2 або LTO-2, швидкість запису на які починається від 30 Мб / c. Це – Висока швидкість. Не всякий комп’ютер здатний віддавати свої дані з такою швидкістю, і не всяка мережа здатна передавати дані з такою швидкістю, 100-мегабітний мережі, наприклад, недостатньо. Але обсяги даних зростають ще швидше, і нам як і раніше потрібно шукати способи скорочення часу резервного копіювання.


В ідеальному випадку хотілося б, щоб резервне копіювання виконувалося миттєво. На щастя, це дійсно можливо. І зробити це можна за допомогою снапшотов.


Що таке снапшот?


Снапшот (SnapShot) – це моментальний знімок, миттєва копія даних. Уявімо собі таку систему, в якій дані записуються одночасно на два диски: основний і допоміжний. Таку схему ще називають дзеркалювання. Тепер уявімо собі, що в деякий момент часу “Ч” ми перестаємо писати на допоміжний диск, а пишемо тільки на основний. У результаті в нашому розпорядженні з’являється резервна копія даних на допоміжному диску, відповідна часу “Ч”. На наступному кроці вміст допоміжного диска може бути неспішно перенесено на більш дешеві носії, наприклад, на магнітну стрічку.


Відразу обмовлюся, що це не єдиний спосіб створення снапшотов, але найбільш наочний.


Відзначимо переваги такого методу резервного копіювання.


По-перше, ми отримуємо копію даних миттєво. Копія даних виходить при припиненні запису на допоміжний диск, а припинити копіювання можна моментально.


По-друге, копіюються всі відкриті файли. Файли, відкриті і заблоковані додатками, не вдається копіювати звичайним способом. Для їх копіювання доводиться застосовувати спеціальні методи. Снапшот позбавляє нас від необхідності піклуватися про відкриті файли.


По-третє, снапшоти можуть бути реалізовані апаратно. При цьому всі турботи про створення снапшотов бере на себе дисковий масив і це ніяк не позначається на продуктивності підключених до нього комп’ютерів. Таку резервну копію можна робити в розпал робочого дня.


На перший погляд все виглядає просто чудово: знайдена панацея від більшості проблем резервного копіювання. Але не будемо поспішати. Згадаймо, що все має як позитивні, так і негативні сторони.


Спочатку придивимося до тих даних, які містить снапшот. Відзначимо, що ми отримали б такі ж дані, якщо б висмикнули шнур живлення комп’ютера з розетки. Деякі програми могли почати записувати свої дані у файл, але встигли записати лише частину. Інші програми взагалі справляли всі зміни з даними в оперативній пам’яті і час запису цих даних на диск ще не підійшло. Зрештою, частина даних просто залишилася в буферах введення-ввивода. Загалом, багатьом знайоме, що може трапитися з даними після аварійного вимкнення живлення: частина даних може бути втрачена.


Потім візьмемо до уваги той факт, що для створення снапшота нам буде потрібно в два рази більше дискового простору. (Це верхня межа. Диференціальні снапшоти можуть займати значно менше місця, але в загальному випадку слід орієнтуватися на подвоєння дискового простору).


Крім того, існує проблема сумісності обладнання для створення снапшотов. Кожен з виробників дискових масивів пропонує свої власні процедури для створення снапшотов. Наприклад, для роботи з дисковими масивами HP потрібно використовувати програмне забезпечення StorageWorks, а для роботи з дисковими масивами HDS – програмне забезпечення ShadowImage.


Отже, для того, щоб скористатися всіма перевагами снапшотов, перш за все потрібно, щоб на момент створення снапшота всі файли знаходилися в цілісному стані. Наприклад в такому, в якому вони знаходяться після завершення додатка. Найпростіше було б, звичайно, зупинити всі додатки, зробити снапшот і знову запустити програми. Але це, по-перше, не завжди прийнятно, тому що деякі додатки повинні працювати цілодобово, наприклад, поштові сервера. По-друге, зупинка і перезапуск програми може зажадати значного часу, за яке ми так боролися.


Деякі програми вже давно були здатні привести свої файли в цілісний стан, не перериваючи роботи. Одним з перших таких додатків був сервер MS SQL. Для того, щоб виконувати його резервне копіювання з використанням снапшота, компанією Computer Associates були розроблені спеціальні модулі, що розширюють можливості пакета резервного копіювання BrightStor ARCserve Backup. Ці модулі дозволяють “заморозити” файли MS SQL в цілісному стані, отримати снапшот на обладнанні HP або HDC і перенести його на стрічку. До слова сказати, у свій час рекордні швидкості резервного копіювання MS SQL були досягнуті саме з використанням BrightStor ARCserve Backup – Цікавляться відішлю до прес-релізів СА, Microsoft, Brocade і HDC.


Такий метод можна було б використовувати і для резервного копіювання інших додатків. Але проблема полягала в тому, що для кожного з додатків потрібно було шукати свій спосіб “заморожування” файлів, і для кожного з виробників дискових масивів потрібно створювати унікальні процедури для роботи зі снапшоти. Якби існував універсальний стандартний механізм, який не залежить від додатків і від виробників устаткування, це б істотно спростило завдання. І такий механізм з’явився. Це – Volume Shadow Copy Service (скорочено VSS), – стандартна служба в Windows 2003.


Використання VSS для резервного копіювання.



Служба VSS (рис. 1) є центральною ланкою, координує взаємодію процесів, що беруть участь у роботі зі снапшоти.


До таких процесів належать, по-перше, провайдери (providers). Це модулі, завдяки яким створюється снапшот (апаратно або програмно). Провайдери приховують від нас особливості реалізації снапшотов, виконуючи роль драйверів пристроїв. До складу Windows 2003 входить так званий системний провайдер, який, у відсутності апаратури з вбудованими засобами створення снапшотов, може створити снапшот програмно.


Крім того, в службі VSS реєструються всі додатки, які здатні “заморожувати” свої файли. Вони надають інформацію про те, які файли будуть знаходитися в “замороженому” стані після отримання команди від служби VSS.


І нарешті, до служби VSS можуть звертатися додатки, які ініціюють процес створення снапшота. До таких додатків відноситься і пакет резервного копіювання BrightStor ARCserve Backup.


Коротенько процес резервного копіювання проходить за таким сценарієм (рис. 2):




  1. Сервер резервного копіювання ініціює створення снапшота на копійованому сервері
  2. Служба VSS на копійованому сервері повідомляє всі зареєстровані додатка про необхідність заморозити свої файли і чекає завершення цієї операції додатками.
  3. Створюється снапшот.
  4. Додатка “розморожують” свої файли і продовжують працювати в звичайному режимі.
  5. Отриманий снапшот від’єднується від копируемого сервера і підключається до сервера резервного копіювання.
  6. Дані переписуються на магнітну стрічку або диск.

Примітка: перемикання снапшота з одного сервера на інший (крок 5) можливо тільки в разі, коли:



В іншому випадку дані передаються по звичайній мережі передачі даних.


Використовуючи один і той же механізм, ми отримуємо можливість копіювати файли безлічі додатків, кожне з яких вимагало раніше індивідуального підходу (рис. 3).



Однак перелік програм, які здатні працювати зі службою VSS і “заморожувати” свої файли поки обмежений в основному програмами від Microsoft (MS SQL, Exchange, Active Directory та ін.) Однак, про плани по підтримці технології VSS в своїх продуктах вже заявили деякі великі компанії, в тому числі Oracle.


Технологія VSS підтримується в BrightStor ARCserve Backup, починаючи з версії 11.1. У версії продукту 11.5 додана можливість інкрементального і диференціального копіювання MS Exchange Server 2003, SP1 з використанням снапшотов.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*