Majstrując przy oknie

Budowa sieci SAN to tylko jedna z wielu dostępnych metod na skrócenie czasu niezbędnego do wykonywania kopii bezpieczeństwa.

Budowa sieci SAN to tylko jedna z wielu dostępnych metod na skrócenie czasu niezbędnego do wykonywania kopii bezpieczeństwa.

Usprawnienie procesu wykonywania kopii zapasowej i nierozerwalnie związanego z nim odtwarzania danych po awarii to obecnie dla wielu szefów informatyki absolutny priorytet. Zważywszy jednak, że użytkownikom coraz trudniej pogodzić się z koniecznością nawet chwilowego zatrzymania pracy aplikacji, a danych do skopiowania wciąż przybywa, wywiązanie się z tego zadania staje się coraz trudniejsze. Prędzej czy później każdy szef informatyki staje przed problemem ograniczenia czasu na wykonywanie kopii bezpieczeństwa (tzw. okna backupowego).

Wartki strumień w sieci

Podstawowym wyznacznikiem wydajności rozwiązania backupowego, a więc w konsekwencji także czynnikiem determinującym wymagany czas wykonania kopii bezpieczeństwa, jest szerokość, a także stabilność pasma dostępnego dla aplikacji backupowej. Kopiowanie danych na nośnik taśmowy przebiega sprawnie tylko wtedy, gdy aplikacja backupowa może zapewnić napędowi stały dopływ danych. Jeżeli strumień danych jest nieregularny lub, co gorsza, jest przerywany, napęd jest zmuszony zwolnić przesuw taśmy lub wręcz zatrzymać ją w oczekiwaniu na dane. Cenny czas zajmuje nie tylko ponowne rozpędzenie szpul, ale także konieczność kalibracji, czyli właściwego ustawienia ramienia z głowicami nad powierzchnią taśmy. Jeżeli przerwy w dopływie danych zdarzają się często, to zaplanowany czas wykonania kopii bezpieczeństwa może zostać przekroczony.

W większości firm oprogramowanie backupowe działa na wydzielonym serwerze w sieci lokalnej. Zarządzanie wykonywaniem kopii zwykle odbywa się poprzez oprogramowanie klienckie, tzw. agenty, rezydujące na serwerach. Backup poprzez zwykłą sieć LAN nie przedstawia większego problemu dopóty, dopóki firma nie działa w trybie zmianowym lub całodobowym. Ponieważ aplikacje są wykorzystywane przez większą część dnia, skraca się czas potrzebny na wykonanie kopii. Ruch generowany przez użytkowników aplikacji zmniejsza też pasmo dostępne dla systemu backupowego, co dodatkowo wydłuża czas potrzebny na wykonanie kopii bezpieczeństwa.

Pierwszym krokiem do poprawy sytuacji może być wydzielenie w sieci segmentu VLAN przeznaczonego wyłącznie dla serwerów. Dzięki temu wykonywanie kopii zapasowych nie będzie kolidować z normalnym ruchem sieciowym.

Zabieg ten nie rozwiązuje jednak problemu całkowicie - przy wykonywaniu kopii serwery korzystają bowiem z tych samych kart sieciowych, które są używane do obsługi użytkowników aplikacji.

Aby zwiększyć płynność kopiowania, zarówno oprogramowanie backupowe na serwerze (agent), jak i aplikacja backupowa oraz napęd taśmowy, buforują dane. Nie są to jednak bufory duże. Sposobem pozwalającym na utrzymanie stałego dopływu danych jest praktyka polegająca na równoległym kopiowaniu danych z kilku serwerów na jedną taśmę. Sprawdza się ona jednak tylko wtedy, gdy łączne pasmo dostępne dla aplikacji backupowej jest relatywnie szerokie - przy backupie poprzez obciążoną sieć LAN zabieg ten może nie mieć wpływu na jego wydajność.

Rozwiązaniem może też być budowa wydzielonej sieci fizycznej, przeznaczonej wyłącznie do wykonywania kopii zapasowych. W przypadku pojedynczego portu Fast Ethernet możliwe jest przesłanie 5-7 MB danych na sekundę. W środowiskach z dużą ilością danych można podjąć próbę zastosowania wieloportowych kart Fast Ethernet. Wygodniejsze i być może tańsze (po uwzględnieniu liczby portów na przełączniku) może być zastosowanie kart Gigabit Ethernet, umożliwiających transmisję z prędkością ok. 20 MB/s. Jeszcze w tym roku na rynku pojawią się karty Ethernet pracujące z nominalną prędkością 10 Gb/s, co powinno przekładać się na realne transfery rzędu 50 MB/s.

Najprostsze rozwiązania backupowe przeznaczone dla sieci LAN wykorzystują technikę in-band, w której wszystkie dane z serwerów trafiają do serwera backupowego. To pochodna architektury, w której serwer backupowy jest zintegrowany z napędem taśmowym lub autoloaderem. Przy zastosowaniu większej liczby serwerów przeznaczonych do wykonywania kopii zapasowych, serwer centralny może jednak bardzo łatwo stać się wąskim gardłem - jego skalowalność jest ograniczona. Można oczywiście zbudować instalację z dwoma lub więcej serwerami backupowymi, będzie ona jednak trudna w zarządzaniu i powinna być traktowana jako rozwiązanie stosowane w ostateczności, przy braku możliwości zastosowania innych rozwiązań.

Rozwiązaniem problemu skali jest technika out-band, w której pojedynczy serwer backupowy zarządza zarówno wieloma serwerami, jak i wieloma napędami, autoloaderami czy nawet bibliotekami. W tej architekturze strumienie kopiowanych danych przesyłane są bezpośrednio z zabezpieczanych macierzy (serwerów) do napędów, a serwer backupowy jedynie nadzoruje ten proces: przydziela zasoby, zarządza kolejkami, rejestruje błędy, powiadamia administratora itp.