2022-10-15 Каким образом резервное копирование на дисковые системы хранения может конкурировать с ленточными библиотеками?

Устройства хранения резервных копий на базе ленточных накопителей до сих пор пользуются большой популярностью в виду следующих преимуществ:

• Низкая стоимость владения;
• Отчуждаемые носители;
• Высокая производительность;
• Высокая плотность хранения;
• Отдельный тип носителей для выполнения правила 3-2-1 ¹⁾;

Еще несколько лет назад использование дисковых устройств хранения данных сводилось к организации подхода к резервному копированию D2D2T ²⁾. Инкрементальные копии, например за последнюю неделю в данном подходе предлагается располагать на дисковой системе хранения или использовать её по мере заполнения, а долгосрочные копии хранить только на ленточной библиотеке. Современные ИТ проекты строятся больше по подходу дисковых хранилищ резервных копий без использования ленточных библиотек вовсе.

Какие события предшествовали данной трансформации?

Одним из первых сигналов к переходу на дисковые хранилища стоит отметить появление систем резервного копирования “новой волны”.

Такие продукты, как например Veeam Backup изначально не поддерживали ленточные библиотеки вовсе, а лидирующее положение на рынке резервного копирования виртуальных сред VMware в своё время заставило администраторов прислушиваться и соглашаться с подходом, который предлагал Veeam в контексте хранения копий.

Поддержка ленточных накопителей в Veeam появилась в версии V7, при этом ленты не могут являться первым хранилищем резервных копий поддерживается только D2D2T режим.

Современные системы резервного копирования предлагают множество функций которые архитектурно не совместимы с устройствами хранения с последовательным доступом:

• Запуск виртуальной машины непосредственно из резервной копии и монтирование копии к серверу для восстановления копированием;
• Режим копирования Incremental Forever и Syntetic Full Backup которые позволяют избавиться от необходимости переодически выполнять полное копирование клиента;

Развитие инженерной мысли в области дедуплицирования данных, применение таких функций как дедупликация с плавающим курсором и изменяемый блок дедупликации позволили существенно улучшить эффективность данного механизма и проложить дорогу сначала в сегмент резервного копирования а в последствии и в основные системы хранения данных.

Дедупликация начала появляться в ПО резервного копирования, были разработаны специализированные системы хранения резервных копий с функционалом дедупликации данных.

Была представлена технология распределенной дедупликации, которая включает в себя:

• Хэширование данных на стороне клиента с последующей передачей только уникальных данных (чаще известная как дедупликация на стороне клиента);
• Репликация только уникальных блоков между системами хранения резервных копий (чаще известная именно как распределенная дедупликация).

Дедупликация очень редко применяется на ленточных накопителях именно ввиду нелинейного доступа к данным, не смотря на то, что существуют программные продукты которые поддерживают данный функционал его использование совместно с лентами не рекомендуется.

Движки дедупликации грубо можно разделить на два вида:

1. Одни работают очень медленно, тратят много ресурсов процессора, оперативной памяти и при этом достигают низких показателей эффективности. Например сюда можно отнести все файловые системы с контролем целостности ³⁾, который побочно может быть использован для сохранения данных только с уникальными контрольными суммами.
2. Вторые совершенно магическим образом обеспечивают в десятки раз лучшие показатели и не столь требованы к ресурсам.

В маркетинговых материалах производителей утверждается большая эффективность достигается именно за счет блоков дедупликации переменной длинны а сокращение использования ресурсов - ноу хау каждого отдельного решения, которое держится в секрете.

Применение дедупликации вносит неоценимый вклад в процесс резервного копирования. Ниже представлен график из статьи про сравнение свободных механизмов дедупликации. В строке RAW отмечена ёмкость которую занимает резервная копия без какого либо сжатия.

В качестве назначения резервного копирования может быть использован обычный дисковый массив без какого либо дополнительного функционала. Вся нагрузка на оптимизацию хранения в данном случае ложится на программное обеспечение. Данный подход по сравнению с использованием ленточных накопителей обладает следующими преимуществами и недостатками: