Система резервного копирования с Web-Scale подходом для Nutanix

• 29.11.2021
• 881

Автор
Иван Первицкий (NCSE, VCP, MCSE)
Ведущий системный инженер

На текущий момент существующие решения по резервному копированию направлены на защиту данных, приложений и сервисов в гетерогенных инфраструктурах. А раз это целая платформа, то она управляет перемещением большого количества данных и определяет, где необходимо эти данные хранить - на быстрых или медленных дисках, или нужно выполнить перемещение старых копий уже на ленту для архивного хранения. С такими задачами мы уже сталкиваемся достаточно давно и нового тут ничего нет. И хотя существующие системы справляются с этим и подходят под большинство задач в текущих реалиях, но они имеют множество логических элементов или ролей, которые усложняют всю систему и не всегда быстро адаптируются под новые технологии.

• RPO/RTO
• В чем идея Rubrik или это Nutanix, но для мира резервного копирования?
• Интеграционные возможности между обоими решениями
• В качестве подведения итогов

RPO/RTO

С учётом того, что ключевым требованием для любого решения для резервного копирования и восстановления является удовлетворение требованиям к параметрам RPO / RTO, встаёт вопрос в переносе этих параметров уже, непосредственно, в задания резервного копирования. А при изменении требований со стороны бизнеса нужно оперативно внести изменения в саму систему. И тут администраторы систем резервного копирования превращаются в «многоруких» планировщиков, что в свою очередь приводит к непреднамеренному усложнению эксплуатации системы. А соответственно усложнение системы происходит не только при добавлении нового функционала или добавления новых ролей, но и на уровне обычного создания заданий и их планирования.

Оценка и обеспечение необходимого уровня RPO/RTO, в рамках внутреннего SLA, всегда были одними из наиболее сложных областей систем резервного копирования и восстановления. И тут нам на помощь приходят различные функциональные возможности, от интеграции СХД для создания аппаратных снимков состояния для уменьшения времени на выполнение задания и снижения нагрузки на продуктивные сервисы до поддержки API со стороны гипервизора для реализации непрерывной защита данных. Это приводит к тому, что с одной стороны внедрение программного обеспечения для резервного копирования на предприятии может занять много времени, с другой стороны «многорукие» планировщики должны пройти соответствующее обучение, ну и наконец резервное копирование и восстановление должны быть интуитивно понятными и быть максимально автоматизированным процессом.

В итоге, мы пришли к «классической» схеме инфраструктуры резервного копирования:

Рис.1 – логическая схема инфраструктуры с использованием существующих СРК

В чем идея Rubrik или это Nutanix, но для мира резервного копирования?

И тут хотелось бы обратить внимание на Nutanix. Почему на него? Идея Nutanix заключается в упрощении технологического стека решений в организации и уходе от проприетарных решений в пользу программного стека, который работает на стандартных серверах архитектуры x86. Для реализации этого подхода Nutanix предлагает использовать концепцию гиперконвергентной инфраструктуры (HCI). HCI значительно упростила хранение, вычисления и виртуализацию, предоставив все три компонента в одном устройстве (обычный x86 сервер). Nutanix - ведущая в отрасли платформа для хранения данных, вычислений и виртуализации, что подтверждается исследованиями компании IDC и Forrester.

Использование подхода веб-масштабируемой архитектуры, которая лежит в основе Nutanix AOS, заключается в том, что все аспекты контролируются программным обеспечением, а не полагаются на специализированное оборудование. Это позволяет масштабировать систему от единичных узлов до сотен или тысяч, иметь геораспределенные инфраструктуры и хранить петабайты информации. Полностью распределённая система без единой точки отказа.

Переложив основной подход, который используется и в Nutanix, но на системы СРК, и был получен Rubrik. То есть основная идея данного решения состоит в уменьшении инфраструктурного стека СРК до одной системы, которая включает в себя все компоненты и элементы СРК, хранилища данных для резервных копий (и дедуплицирующего устройства), совмещенные с линейным масштабированием и защитой от отказов. Rubrik предоставляет основные возможности СРК по защите данных с быстрым восстановление различных элементов виртуальной инфраструктуры, где, например, восстановление и запуск ВМ происходит в пару кликов мыши, а сам запуск из резервной копии происходит с высокопроизводительного хранилища данных (за счёт использования SSD-дисков как быстрого уровня) напрямую с одного юнита платформы Rubrik.

Рис.2 – реализованные функции СРК в платформе Rubrik. Ничего не напоминает? 😀

Итого, в единой платформе Rubrik сочетаются все роли современной СРК и современного хранилища данных РК, которое обеспечивает мгновенный доступ, автоматизацию с самообслуживанием и единое управление для любой среды (виртуальной или физической), любого приложения не зависимо от его расположения (локально или в удалённом офисе).

Платформа использует следующие подходы:

• Software-Defined – В решении объединяются разрозненные аппаратные и программные компоненты, которые лежат в основе многоуровневой, старой архитектуры резервного копирования и восстановления, в один единый программный продукт, данные в котором можно использовать для разных целей, например, для тестирования.
• Simplicity – Для упрощения первичного запуска и взаимодействия с платформой используется интерфейс, написанный на HTML5, в котором отображается только требующая внимания администратора информация.
• Efficiency – Продукт обладает возможностями по эффективному управлению данными и оптимизацией хранения, где, например, применяется глобальная дедупликация между системами, для хранения используется технология Erase Coding с защитой от отказа 2-х элементов и присутствует глобальный поиск по индексированным элементам, которые хранятся на системе и других технологий.
• Web-Scale Architecture – В решении применяются те же технологии масштабирования, которые используются гиперконвергентными системами, что позволяет заказчикам легко обрабатывать быстро растущие объемы информации и линейно масштабировать решение, тем самым управлять Rubrik как единой системой независимо от количества узлов.
• Broad Ecosystem Support – Система разрабатывалась для работы с современными приложениями и технологиями, которые используются в существующих инфраструктурах. Это включает в себя возможность работы на различных физических платформах, использование различных источников данных (физические или виртуальные системы), гипервизоры и облака.

Как итог, Rubrik Cloud Data Management — это платформа, которая распределяет данные, метаданные и управление задачами в рамках всего кластера, что позволяет обеспечить линейную масштабируемость и устранить узкие места в производительности, включая все модули СРК в едином исполнении. Управление данными является ядром системы, которое организует и устраняет избыточность хранения и делает доступными данные для глобального поиска. Пользовательский интерфейс построен на основе RESTful API-интерфейса с веб-интерфейсом на HTML5, который является единой точкой защиты данных с поддержкой виртуализации, физических систем и публичных облаков.

Итого, мы пришли к схеме инфраструктуры системы резервного копирования уже с использованием решения Rubrik:

Рис.3 – логическая схема инфраструктуры с использованием Rubrik

Интеграционные возможности между обоими решениями

Решение Rubrik имеет полную интеграцию с платформой Nutanix и со всеми поддерживаемыми ею гипервизорами, включая и Nutanix AHV для резервного копирования и восстановления. Создаваемые РК являются эффективными и используют в своей основе Nutanix Changed Region Tracking (CRT) технологию для отслеживания изменений. Так же использование этой технологии позволяет использовать интеграции на базе Rubrik Backup Service или Nutanix VSS совместно с Nutanix Guest Tools (NGT) для создания консистентных резервных копий с учётом работающих приложений.

Из поддерживаемых возможностей интеграции можно выделить следующие:

• Автоматическая защита и применение SLA для виртуальных элементов по тэгам;
• Гранулярное резервное копирование и восстановление ВМ и ее элементов в исходное или новое расположение;
• Восстановление файлов и папок из любого локального снимка состояния, реплики или архива;
• Запуск из резервной копии ВМ на гипервизоре AHV (необходим AOS 6.0+) с возможностью миграции на основное хранилище;
• Репликация, архивирование, и экспорт резервных копий с поддержкой S3-хранилища;
• И другие возможности, предоставляемые платформой.

Поддержка только платформы Nutanix и работающих ВМ на ней не ограничивается и так же поддерживается резервирование ресурсов, предоставляемых со стороны Nutanix Files (например, если вы используете выделенный кластер только под файловые ресурсы). Для доступа достаточно указать существующие DNS-записи для Nutanix Files, это позволяет использовать единую точку входа ко всем FSVM для SMB или NFS протокола.

В качестве подведения итогов

В заключении можно выделить следующие преимущества СРК на основе Rubrik в использовании совместно с Nutanix:

• Процесс установки и настройки системы от этапа распаковки до этапа, непосредственно, начала использования продукта занимает около 1 часа. Расширение системы, после добавления новой ноды или целого блока, делается в пару кликов мыши, а архитектура решения обеспечивает линейное масштабирование;
• Платформа является по умолчанию отказоустойчивой и обеспечивает защиту от выхода из строя различных компонентов, распределяя множественные копии данных по всему кластеру. Применение технологии Erasure Coding обеспечивает эффективное использование доступного пространства при том же уровне защиты данных;
• За счёт своей архитектуры, Rubrik позволяет распараллелить выполнение заданий РК по всем узлам в кластере, а для максимально быстрого выполнения операций с РК в своей работе Rubrik использует SSD как быстрый уровень хранения;
• Поддержка любого из используемых гипервизоров, пусть то VMware vSphere, Microsoft Hyper-V или Nutanix AHV;
• Наличие интеграции на уровне REST 3.0 API-запросов и использования Nutanix Changed Region Tracking (CRT);
• Для всех защищаемых данных, куда могут входить, как и ВМ так и, например, файловые ресурсы, Rubrik предоставляет динамические политики на основе указанных SLA и они едины для всех сервисов, физических или виртуальных. Политики SLA определяют как часто или как долго необходимо хранить данные, хранить в рамках одной системы или использовать облачные сервисы для долговременного хранения;
• Процесс восстановления, который совмещён с возможностями глобального поиска объектов или файлов на выбранную дату, позволяет администратору в несколько кликов мыши в адаптивном HTML5-интерфейсе запустить ВМ непосредственно из резервной копии с платформы Rubrik или выполнить восстановление файлов в исходное расположение;
• Также, как и Nutanix NX, Rubrik работает и поставляется в едином канале на платформе Supermicro (Американская сборка). Дополнительно, поддерживаются платформы HPE DL360/380 gen10 и Dell C6420 / R740xd.

На наш взгляд, Rubrik представляет собой эволюцию в области технологий резервного копирования и восстановления, хорошо вписываясь в стратегию развития, основанную на программно-определяемом подходе, где автоматизация и простота эксплуатации сочетаются с широкими техническими возможностями для защиты растущих данных корпоративных систем и имеет высокую степень интеграции с платформой Nutanix.