Backup 2.0: архитектуры, стратегии и тенденции

Какие архитектуры, стратегии резервного копирования и тенденции существуют на данный момент? На что нужно обращать внимание при выборе продукта для резервного копирования, чтобы иметь возможность построить оптимальную схему резервного копирования и обеспечить бесперебойное функционирование  (в терминах SLA организации) текущих бизнес процессов организации? Попробуем разобраться и найти ответы на эи вопросы.

Прежде всего, определим два основных параметра, на которые нужно обратить внимание при анализе рисков для бизнеса в части инцидентов (аварий, сбоев) в компьютерной сети предприятия.

RTO – Recovery Time Objective. Время, за которое бизнес процесс, в случае наступления инцидента, должен быть восстановлен, чтобы бизнес компании не начал терпеть убытки. RTO получается в результате проведения BIA (Business Impact Analysis) – процесса анализа рисков.

RPO –  Recovery Point Objective. Максимально допустимый период времени хранения истории данных, за который, в случае наступления инцидента, может быть утеряна информация, чтобы бизнес компании не начал терпеть убытки.

С точки зрения времени RTO и RPO различают разные виды бэкап-сайтов (географических расположений, где хранится информация):

• “Холодный сайт” – офис, в котором нет ни информации для восстановления оригинального сайта, ни оборудования, на котором эту информацию можно восстановить.  Самый дешевый вид архитектуры резервного копирования, но и одновременно самый медленный с точки зрения времени восстановления.
• “Горячий сайт” – офис, в котором установлено оборудование, на котором можно запустить отказавшие сервисы и службы, и есть информация для их восстановления. Для минимизации RPO и RTO чаще всего сервисы и службы уже запущены на таком сайте, и между оригинальным сайтом и горячим сайтом резервного копирования настроена постоянная синхронизация данных. Наиболее дорогой вид архитектуры резервного копирования.
• “Теплый сайт” – “горячий сайт” с низким RPO (т.е. скажем с резервными копиями недельной давности). Средняя по цене архитектура.

Традиционная процедура резервного копирования - резервное копирование на ленту. Осуществляется путем периодического создания:

• полных копий всех данных;
• инкрементальных копий (отражающих только данные, изменившихся с момента последнего инкрементального или полного резервного копирования);
• дифференциальных копий (отражающих только данные, изменившихся с момента последнего полного резервного копирования) резервных копий данных.

В качестве примера можно описать схему, когда по воскресеньям создается полная копия, а в остальные дни недели – инкрементальные или дифференциальные копии. Процедура восстановления состоит:

• в случае использования инкрементальных копий – из восстановления наиболее поздней полной копии, с последующим восстановлением всех имеющихся инкрементальных копий (максимум 6) – итого из семи операций восстановления данных с ленты;
• в случае использования дифференциальных копий – из восстановления наиболее поздней полной копии, с последующим восстановлением наиболее поздней дифференциальной копии.

Современной тенденцией является переход к архитектурам  резервного копирования, обеспечивающим наименьшие времена RTO и RPO. Это достигается за счет перехода к использованию сетевых дисковых хранилищ вместо лент, и использования постоянной репликации (синхронизации данных) вместо периодического копирования по расписанию. Образно выражаясь, пользователь сохраняет документ на диск – и репликация сразу копирует файл документа в дисковое хранилище “горячего сайта”.

Сетевые дисковые хранилища обладают целым рядом преимуществ перед лентами:

• Высокая доступность данных при произвольном порядке обращения, а не только в последовательном (диски не нужно “перематывать”);
• Доступность всех данных, а не их части, поместившейся на ленточную кассету, которая в некоторый момент времени вставлена в ленточный накопитель;
• В программном обеспечении резервного копирования возможна реализация дополнительного удобного функционала для администраторов, связанного с операциями оперативного восстановления информации (минимизация RTO): например:

        запуск “временной” виртуальной машины прямо из файла резервной копии;

        постоянная периодическая  проверка целостности резервных копий через проверку работоспособности сохраненных сервисов и служб, а не только по контрольным суммам, путем запуска “временных” виртуальных машин прямо из  файлов резервных копий;

        быстрое гранулярное восстановление отдельных элементов данных сложных  форматов из гостевых операционных систем виртуальных машин (например, отдельных электронных писем);

• Возможна постоянная репликация / синхронизация данных. (малое время RPO). Эта возможность присутствует только в продуктах резервного копирования последнего поколения. Особую проблему представляет обеспечение постоянной целостности файлов приложений, с учетом того, что приложения часто (для увеличения производительности своей работы) хранят временные данные в памяти компьютера, и эти данные должны быть записаны на диск перед созданием резервной копии.
• Возможен новый вид резервного копирования данных – т.н. синтетическая полная копия, или реверсивная копия, когда, каждая новая инкрементальная или дифференциальная копии сразу же используются для перепостроения новой полной копии данных в хранилище. Это значительно уменьшает время восстановления, так как подготовительная работа производится постоянно, а не только во время инцидента.

Минусом дисковых хранилищ является сравнительно более дорогая стоимость хранилища из расчета на единицу хранения информации. Данная проблема уменьшается за счет применения алгоритмов дедубликации данных (как при передаче данных по сети, так и при хранении данных в хранилище), так как при резервном копировании многих дисков обнаруживается большое количество идентичных участков данных разных размеров. На хранилищах можно достичь более высокой степени дедубликации, чем на лентах, так как процесс дедубликации можно продолжать в фоновом режиме после сохранения данных в хранилище.

Таким образом, сегодня разумно строить архитектуру резервного копирования:

1. Исходя из использования сетевых дисковых хранилищ
2. Исходя из использования современного программного обеспечения резервного копирования, обеспечивающего минимально возможные RTO и RPO за счет постоянной репликации изменений на резервное хранилище, и использующего алгоритмы дедубликации данных, такое, как например, Veeam Backup and Replication.