Мы продолжаем цикл публикаций о системе хранения Dell EMC PowerStore. Сегодня расскажем о том, как эффективно организовать работу с различными версиями продуктивных данных и их копиями при совместном использовании PowerStore и программного продукта Dell EMC AppSync.
Уверены, каждый хоть раз задумывался о количестве информации, которой мы с вами окружены, о том, с какой колоссальной скоростью она создаётся. Данные стали самостоятельным ресурсом, ценность которого зачастую гораздо выше физических носителей или устройств обработки. Потеря или неэффективное их использование может оказать негативное, а порой и губительное влияние на работоспособность организаций. Но, безусловно, главной ценностью обладает именно актуальная информация, поэтому важны не только сами данные, но и их копии, а также возможность оперативно работать с ними. Это позволяет значительно повысить ценность самой информации.
Для каких же целей чаще всего используются копии данных?
Для повышения качества и скорости разработки. Копии продуктивной информации или баз данных можно использовать для тестирования и разработки приложений.
Для получения аналитических отчетов. Копии актуальных данных позволяют выполнять анализ и составить отчёт без влияния на работу продуктивных систем. Так повышается эффективность анализа.
Для параллельной обработки. Приложения для параллельной обработки, охватывающие несколько серверов, могут использовать несколько копий одного набора производственных данных для ускорения обработки информации.
Для быстрого развёртывания идентичных систем. Копии данных используются для создания и развёртывания шаблонов для идентичных или почти идентичных сред.
Для быстрого восстановления работоспособности. Наличие копий данных с возможностью быстрого восстановления позволяет оперативно возобновить работу бизнес-систем в случае различных аппаратных или программных сбоев, а также защититься от разного рода логических ошибок при работе с ценными данными.
Для создания резервной копии на внешнем ресурсе хранения. Создание независимой копии данных позволяет выполнять резервное копирование на внешние ресурсы хранения с минимальным влиянием на скорость работы продуктивной системы и сократить окно резервного копирования.
Далее разберём основные принципы и технологии работы с различными копиями данных на примере системы хранения Dell EMC PowerStore и программного продукта Dell EMC AppSync, который позволяет автоматизировать процесс создания и использования согласованных с приложениями копий.
Архитектура работы с копиями в PowerStore
Есть два основных способа создания копий данных на устройствах PowerStore.
Локальные копии тома, группы томов, виртуальных машин или файловых ресурсов на определённый момент времени (моментальные снимки и тонкие клоны).
Удалённые копии, дублирующие данные хранилища на удалённую систему хранения для резервирования в случае аварии или последующего использования копии данных на других аппаратных ресурсах.
Локальные копии данных
Моментальные снимки (Snapshots) — это решение для локальной защиты данных в системе PowerStore. Они предоставляют возможность восстановления данных, которые были повреждены или случайно удалены. Моментальные снимки — это объекты на основе указателей, являющиеся копией данных на определенный момент времени. Они хранятся на томах, группах томов, файловых ресурсов, тонких клонах или виртуальных машинах. Поскольку моментальные снимки не являются полными копиями исходных данных, на них не следует полагаться в качестве резервной копии или решения для аварийного восстановления. Моментальные снимки также занимают общую ёмкость хранилища системы, чтобы сохранить изменения с момента создания снимка.
Тонкий клон (ThinClone) — это копия тома, группы томов, файловой системы или моментального снимка, доступная для чтения и записи. Их можно использовать как копию для параллельной работы с данными, для задач, связных с тестированием и разработкой, создания резервной копии и т.д. Кроме того, с помощью тонких клонов можно создавать иерархические моментальные снимки для сохранения данных на разных этапах их изменения. Тонкие клоны не являются полными копиями исходного источника и не должны использоваться в сценариях аварийного восстановления.
При первоначальном создании тонкий клон разделяет все блоки с ресурсом, из которого он был создан. По мере выполнения новых операций записи в исходный ресурс или тонкий клон используется новое пространство, а исходные данные остаются до тех пор, пока они не перестанут использоваться.
Все ресурсы хранения в PowerStore, включая моментальные снимки и тонкие клоны, формируются по принципу thin provisioning и занимают мало места. Для создания снимка или тонкого клона требуется только быстрое дублирование указателей. После этого действия они ведут себя как независимые ресурсы хранения и не влияют на производительность исходного ресурса.
Для создания снимков и тонких клонов в PowerStore используется технология redirect-on-write (перенаправление при записи). Данные записываются в место, которое совместно используется с другим ресурсом, или с помощью снимка перенаправляются в новое место, а указатели ресурсов обновляются, чтобы ссылаться на новое местоположение.
Пример перенаправления при записи. Ресурс хранения содержит четыре блока данных: A, B, C и D. Для сохранения этого состояния создается моментальный снимок ресурса хранения, который указывает на блоки A, B, C и D. Когда хост / клиент изменяет блоки B, A, затем D, данные записываются в новые места в системе. Затем указатели для ресурса хранения обновляются, чтобы отразить новые местоположения для B ’, A’ и D ’.
Снимки и тонкие клоны полностью совместимы с другими функциями PowerStore, в том числе с постоянно активным функционалом сжатия и дедупликации данных. Они обеспечивают локальную защиту данных для ресурсов внутри системы независимо от конфигурации или варианта использования системы хранения.
Удалённые копии данных
Удалённые копии данных защищают продуктивную среду от различных сбоев и позволяют быстро возобновить работу бизнес-приложений с минимальной потерей данных или без нее в зависимости от выбранного метода репликации. Реплицировать можно тома и группы томов, а также моментальные снимки и тонкие клоны.
Используя различные политики защиты для создания моментальных снимков, репликации или того и другого, можно сформировать группы ресурсов хранения, для которых требуются различные варианты защиты за счет создания копий данных.
Политика защиты — это группа определяемых пользователем правил моментальных снимков, правил репликации или того и другого, которые создаются для обеспечения согласованной защиты данных всех ресурсов хранения. Политики защиты автоматически управляют моментальными снимками или операциями репликации на основе включенных правил. Каждая политика защиты может включать только одно правило репликации и до четырёх правил моментальных снимков.
Создание и управление локальными и удалёнными копиями возможно как с помощью веб-интерфейса PowerStore Manager, так и командной строки PowerStore и REST API. Также с помощью REST API можно обеспечить управление PowerStore через стандартизованные скрипты или среду программирования. Например:
создать и настроить новые компоненты кластера (устройства и тома);
создать или настроить правила репликации;
выполнить переключение на резервную систему и обратно;
создать мгновенные снимки и копии;
собрать различные метрики для использования в историческом анализе;
собрать информацию о конфигурации системы, журналы событий для аудита и анализа тенденций.
Всё это позволяет реализовать множество различных сценариев защиты данных и гибко реализовать работу с копиями независимо от сложности варианта использования или среды.
Консистентные копии AppSync and PowerStore
Важным моментом при создании копий данных является обеспечение их целостности. При автоматическом или ручном создании копий данных на системе хранения согласованность будет обеспечиваться только на уровне томов СХД (crash consistency). При этом гарантировать согласованность данных с приложением невозможно, поскольку часть данных может ожидать записи в кэш-памяти сервера приложения. Эти кэшированные данные недоступны для системы хранения при создании моментального снимка.
Для создания копий, согласованных с приложением, следует использовать Dell EMC AppSync (базовая лицензия AppSync Starter Pack поставляется вместе с PowerStore). AppSync гарантирует, что все входящие операции ввода-вывода для данного приложения будут приостановлены и записаны на PowerStore до создания моментального снимка, тонкого клона или удаленной копии.
AppSync упрощает и автоматизирует процесс создания и использования копий производственных данных, управляет всеми действиями, которые требуются: от создания и проверки копии до монтирования на целевом хосте и запуска или восстановления приложения.
Dell EMC AppSync поддерживает интеграцию с различными приложениями (SQL, Exchange, Oracle, SAP HANA, VMware и т.д.). Это позволяет централизовано и автоматически управлять созданием и использованием консистентных копий и защитой данных на системах хранения данных Dell EMC. Подробный список поддерживаемых систем и приложений можно найти по ссылке – Dell EMC AppSync Simple Support Matrix.
Ключевые особенности AppSync:
Поддерживает физические, виртуальные и смешанные хост-среды в блочном и файловом хранилище Dell EMC.
Интегрируется с Oracle, SQL, Exchange, VMware vCenter и не только.
Поддерживает клиентские приложения (EPIC, DB2 и т. д.) посредством копий файловой системы с интеграцией сценариев вызовов для обеспечения согласованности приложений.
Поддерживает согласованные с приложениями (crash consistency) копии, а также копии виртуальных машин (с возможностью восстановления отдельных виртуальных машин).
Поддерживает запуск создания согласованных с приложением копий по запросу и по расписанию.
Пример использования AppSync и СХД PowerStore для базы данных SQL
Два наиболее распространенных варианта использования в среде консолидированной базы данных – это создание резервной копии, восстановление базы данных из этой копии и управление копиями продуктивной базы данных для её использования в других профильных задачах. AppSynс позволяет полностью всё автоматизировать.
Для работы с копиями или резервного копирования в приложении AppSync создаётся план автоматизации - Service Plan. Он включает в себя наборы автоматических действий для управления объектами приложения: расписание копирования, количество сохраняемых копий, параметры монтирования, расширенные параметры восстановления и другое.
Далее необходимая база данных ассоциируется с необходимым планом автоматизации (Service Plan).
План автоматизации может запускаться вручную или по расписанию и будет выполнять все необходимые действия для создания консистентной копии выбранной базы данных SQL. Это могут быть перевод базы данных в необходимое состояние для создания консистентной копии, создания копии на системе хранения данных, возврата базы данных SQL в исходное состояние, монтирования копии данных на нужный хост, запуска необходимых скриптов и т.д.
Весь процесс можно отслеживать через консоль управления AppSync.
С помощью различных политик можно автоматизировать процесс создания резервных копий и восстановления. Например, создание двух копий продуктивной базы данных SQL, монтирование второй копии на альтернативном сервере, создание среды тестирования и разработки. При этом у вас будет полноценная «золотая» копия для повторного обновления без ущерба для производственной среды.
Заключение
Моментальные снимки в системе PowerStore – простое и удобное в использовании решение для локальной защиты данных в томах, группах томов, файловых ресурсов, виртуальных машинах и тонких клонах. Используя правила создания моментальных снимков и политики защиты, можно настроить согласованное и предсказуемое решение защиты данных для различных ресурсов системы. Поскольку моментальные снимки совместимы с различными функциями PowerStore, их можно использовать для защиты пользовательских данных в широком спектре сред и сценариев использования.
Тонкие клоны в PowerStore – это компактные копии производственных сред. Их можно использовать для быстрого развертывания новых сред тестирования и разработки. Несколько тонких клонов могут выполнять задания обработки параллельно. Также их можно использовать для создания и развертывания шаблонов для идентичных или почти идентичных сред. Тонкие клоны можно обновить с помощью данных из родительского ресурса, чтобы быстро предоставить самую свежую информацию туда, где она необходима. Также они поддерживают политики защиты, которые могут обеспечивать локальную и удаленную защиту требуемых ресурсов хранения.
Совместное использование PowerStore и AppSync упрощает и автоматизирует процесс создания и использования копий продуктивных данных. Это помогает значительно повысить общую эффективность и продуктивность в корпоративных средах.
