Extrémně rychlé zálohování s
                       minimálním dopadem na výkon
                       infrastruktury




                                                         Jan Černík, Data Storage s.r.o.




© Copyright 2009 EMC Corporation. All rights reserved.                                     1
Co se očekává od zálohovacích řešení



                                                         Jak by mělo zálohování vypadat
                                                          zálohování je dokončeno v rámci
                                                           plánované periody
                                                          zálohování neovlivňuje výkon produkce
                                                          splňuje RPO/RTO požadavky na
                                                           obnovu
                                                          proces zálohy a obnovy by měl být
                                                           pokud možno jednoduchý
                                                          využívá co nejméně zdrojů pro
                                                           dosažení RPO/RTO




© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                   2
Virtualizace vnáší do zálohování nové výzvy




                      STARÉ PARADIGMA                                                     NOVÉ PARADIGMA
Fyzická infrastruktura: nízké celkové vytížení a                                   Virtuální infrastruktura: vysoké zatížení
         mnoho zdrojů pro zálohování                                                 serverů a úzké pásmo pro zálohování
                                                                                                   Virtuální servery
               100%                                                                100%
CPU zatížení




                                                                    CPU zatížení
                 80                                                                  80      App          App          App
                 %                                                                   %
               60%                                                                 60%        OS          OS           OS
               40%                                                                 40%
               20%                                                                 20%                   VMware
                0%                                                                  0%
                      Server A          Server B         Server C

                 20 procentní vytížení zdrojů                                        80 procentní vytížení zdrojů




© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                               3
Představujeme EMC Avamar


                 AVAMAR SOFTWARE                               Revoluční globální zálohování s
                                                               deduplikací na zdroji
                                    Možnost instalace na
                                    předepsané typy             Redukuje velikost zálohy na zdroji,
                                    serverů                      umožňuje rychlou plnou zálohu dat napříč
                                                                 fyzickou i virtuální infrastrukturou
                                                                   – až 10x zkracuje denní zálohovací okno
                AVAMAR DATA STORE                                  – redukuje až 500x vytížení sítě
                                                                dosahuje maximální efektivity pomocí
                                    Zálohovací zařízení          deduplikace napříč všemi servery a
                                    včetně software/hardware
                                                                 pobočkami
                                                                   – až 50x snižuje nároky na diskovou
                                                                     kapacitu
 AVAMAR VIRTUAL EDITION pro VMware                              zjednodušuje a centralizuje správu
                                    Avamar server
                                                                 zálohování
           Avamar VM
                                    implementovaný jako
       Operating System             virtuální zařízení          cenově efektivní řešení pro uchovávání
                                                                 plných záloh po stanovenou dobu


© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                             4
Jak funguje Avamar deduplikace

Globální deduplikace na zdroji
 Dělí data na atomy (bloky souboru,                                   Přenáší a uchovává    EMC Avamar
  segmenty s proměnnou délkou bloku)                                    každý atom pouze       zálohovací úložiště
                                                                        jednou
                                                              O

                                  O                       H       H

                         H                H
                                                              O
                                                                          O    H
                                  O                       H       H

                         H                H
                                                              O
                                                                                               …až 500 násobná
                                                          H       H                            redukce velikosti
                                                                                               zálohovaných dat

Na zdroji – Deduplikace dříve než jsou data poslána po síti
Granularita – Malé segmenty s proměnnou délkou bloku zaručují efektivní deduplikaci



 © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                     5
Jak funguje Avamar deduplikace



   Original                                                               původní data
      Data


  Chunked                                                                 vytvoření objektů s proměnnou délkou bloku
     Data                                                                 na základě patentovaného algoritmu Avamaru


   Chunks                                                                 komprimace bloků použitím bezztrátové
Compressed                                                                komprese


   Atomic                                                                 hashováním (SHA-1) zkomprimovaných bloků
   Hashes                                                                 vzniknou 20 bytové atomy
                                                                          dotaz do lokální hash cache zda již tento atom
                                                                          existuje


                                                                          jestliže atom neexistuje lokálně, posílá pro
                                                                          ověření na Avamar server

      Lokální                                         EMC Avamar server
                                                                          bloky dat, pro které ještě atomy neexistují se
    Hash Cache
                                                                          zasílají do Avamar serveru
     © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                           6
Jak funguje Avamar deduplikace


 První instance                                          Duplicitní instance          Modifikovaná instance

 March 2009                                               March 2009                    April 2009

              A                  B                                A            B                E              B



              C                  D                                C            D                C              D



                                     A
            Jsou                          B                Data jsou již zálohována,                 Byl identifikován a
            zálohovány                                     proto se uloží pouze             E odzálohován nový
            pouze unikátní                     C           ukazatel (20 bytů)                        segment
            segmenty                                D


                                                             A         B   C   D   E

                  Unikátní data jsou uložena na disku a připravena k okamžitému obnovení
© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                           7
Image Level Backups

vStorage API vs. VCB
 VCB Protection
       – 4hr/TB staging time
       – Staging Disk
       – Protect complete VMDK File


                                                         Proxy

 vStorage API Protection
       – SCSI Hot-add
                                                                          P
       – Change-Block Protection

                                                                 Avamar




© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                              8
vStorage API with Avamar

Process Flow for Backup
                                                          Initiate VM
                                                         Snap for VM1                             Initiate
                                                                                                Backup for
                                                                                                   VM1
                                     VM1          VM2     VM3     Proxy      Virtual Center

                                   VMDK                           VMDK
                                                  VMDK    VMDK




                                                                         Virtual Switch


                                    VMDK

              Tear down
                 Snap
                                    nvram
                                    VMX
                                   VM1-ctk.vmdk
                                                                                              Avamar Server
               VM snap
                Created




© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                              9
Integration with VMware vCenter


                                                          Manage data protection, and
                                                           contain VM sprawl
                                                          Browse to VMware vCenter via the
                                                           Avamar UI
                                                          Auto-discover VMs and their
                                                           associated groups
                                                          Monitor backup/restore operations
                                                           in the Activity Monitor
                                                          View VM protection status
                                                           (guest/image/none)



Single point of management for VMware backup options


© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                               10
Zálohování uvnitř VMware instance:
   Avamar vs. tradiční záloha


CPU Usage                                                  Network Usage




                                              Disk Usage




      Traditional
      Avamar

© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                           11
Avamar – různé způsoby nasazení

                                                                                                  Avamar Software Agent
                      Větší pobočka
                                                                                        Menší pobočka


                 Primární systémy
                                                         (ENCRYPTED)
                                                                                      Pouze Avamar agenti
                                                                       (ENCRYPTED)   na primárních systémech
                              Avamar Single
                              Node



                  Data centrum                                                                Záložní lokalita
                                                                   WAN


                 Primární systémy                                                             Primární systémy

                                                         (ENCRYPTED)
                                                                       (ENCRYPTED)
                      Avamar Data Store                                                                          Tape
                                                                                                                 Vault

                                                                                      Avamar Data Store


© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                          12
Avamar vzdálené replikace
   a požadavky na rychlost sítě

Bez deduplikace                                                              S využitím deduplikace
  žádná redukce kapacity v data centru                                        redukované požadavky na kapacitu v
                                                                                primárním data centru
  nezkrácená délka replikace a vysoké
   zatížení sítě                                                               zkrácení délky replikace a nároků na
                                                                                síť
  vysoké nároky na kapacitu i ve
   vzdálené lokalitě                                                           snížené nároky na kapacitu v cílové
                                                                                pobočce
   Vzdálená replikace bez deduplikace                                               Replikace po deduplikaci




                                                                                            Backup de-duplication

Primární lokalita                                        Vzdálená lokalita   Primární lokalita                      Vzdálená lokalita


© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                                                        13
Replikace vzdálených poboček
   pro vytvoření Disaster Recovery konceptu


                                                                                          Avamar
                                   Avamar                                                 Virtual
                               Virtual Edition                                            Edition

              Application            Avamar VM

           Operating System       Operating System
                                                                Replikace pro Disaster Recovery

                            ESX Server

                          Hardware

                                                                                            -
                                                                                      Avamar
            CPU       Memory         NIC       Disk
                                                                                      Data Store

                               Vzdálené pobočky
                               s VMware


                                                         Avamar Software Agent


© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                                                                    14
Zálohováni VMware




Celkový objem : 1.328 TB




 © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
                                                          15
^

Deduplikované zálohovanie vo virtualizovaných prostrediach

  • 1.
    Extrémně rychlé zálohovánís minimálním dopadem na výkon infrastruktury Jan Černík, Data Storage s.r.o. © Copyright 2009 EMC Corporation. All rights reserved. 1
  • 2.
    Co se očekáváod zálohovacích řešení Jak by mělo zálohování vypadat  zálohování je dokončeno v rámci plánované periody  zálohování neovlivňuje výkon produkce  splňuje RPO/RTO požadavky na obnovu  proces zálohy a obnovy by měl být pokud možno jednoduchý  využívá co nejméně zdrojů pro dosažení RPO/RTO © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 2
  • 3.
    Virtualizace vnáší dozálohování nové výzvy STARÉ PARADIGMA NOVÉ PARADIGMA Fyzická infrastruktura: nízké celkové vytížení a Virtuální infrastruktura: vysoké zatížení mnoho zdrojů pro zálohování serverů a úzké pásmo pro zálohování Virtuální servery 100% 100% CPU zatížení CPU zatížení 80 80 App App App % % 60% 60% OS OS OS 40% 40% 20% 20% VMware 0% 0% Server A Server B Server C 20 procentní vytížení zdrojů 80 procentní vytížení zdrojů © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 3
  • 4.
    Představujeme EMC Avamar AVAMAR SOFTWARE Revoluční globální zálohování s deduplikací na zdroji Možnost instalace na předepsané typy  Redukuje velikost zálohy na zdroji, serverů umožňuje rychlou plnou zálohu dat napříč fyzickou i virtuální infrastrukturou – až 10x zkracuje denní zálohovací okno AVAMAR DATA STORE – redukuje až 500x vytížení sítě  dosahuje maximální efektivity pomocí Zálohovací zařízení deduplikace napříč všemi servery a včetně software/hardware pobočkami – až 50x snižuje nároky na diskovou kapacitu AVAMAR VIRTUAL EDITION pro VMware  zjednodušuje a centralizuje správu Avamar server zálohování Avamar VM implementovaný jako Operating System virtuální zařízení  cenově efektivní řešení pro uchovávání plných záloh po stanovenou dobu © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 4
  • 5.
    Jak funguje Avamardeduplikace Globální deduplikace na zdroji  Dělí data na atomy (bloky souboru,  Přenáší a uchovává  EMC Avamar segmenty s proměnnou délkou bloku) každý atom pouze zálohovací úložiště jednou O O H H H H O O H O H H H H O …až 500 násobná H H redukce velikosti zálohovaných dat Na zdroji – Deduplikace dříve než jsou data poslána po síti Granularita – Malé segmenty s proměnnou délkou bloku zaručují efektivní deduplikaci © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 5
  • 6.
    Jak funguje Avamardeduplikace Original původní data Data Chunked vytvoření objektů s proměnnou délkou bloku Data na základě patentovaného algoritmu Avamaru Chunks komprimace bloků použitím bezztrátové Compressed komprese Atomic hashováním (SHA-1) zkomprimovaných bloků Hashes vzniknou 20 bytové atomy dotaz do lokální hash cache zda již tento atom existuje jestliže atom neexistuje lokálně, posílá pro ověření na Avamar server Lokální EMC Avamar server bloky dat, pro které ještě atomy neexistují se Hash Cache zasílají do Avamar serveru © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 6
  • 7.
    Jak funguje Avamardeduplikace  První instance  Duplicitní instance  Modifikovaná instance March 2009 March 2009 April 2009 A B A B E B C D C D C D A Jsou B Data jsou již zálohována, Byl identifikován a zálohovány proto se uloží pouze E odzálohován nový pouze unikátní C ukazatel (20 bytů) segment segmenty D A B C D E Unikátní data jsou uložena na disku a připravena k okamžitému obnovení © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 7
  • 8.
    Image Level Backups vStorageAPI vs. VCB  VCB Protection – 4hr/TB staging time – Staging Disk – Protect complete VMDK File Proxy  vStorage API Protection – SCSI Hot-add P – Change-Block Protection Avamar © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 8
  • 9.
    vStorage API withAvamar Process Flow for Backup Initiate VM Snap for VM1 Initiate Backup for VM1 VM1 VM2 VM3 Proxy Virtual Center VMDK VMDK VMDK VMDK Virtual Switch VMDK Tear down Snap nvram VMX VM1-ctk.vmdk Avamar Server VM snap Created © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 9
  • 10.
    Integration with VMwarevCenter  Manage data protection, and contain VM sprawl  Browse to VMware vCenter via the Avamar UI  Auto-discover VMs and their associated groups  Monitor backup/restore operations in the Activity Monitor  View VM protection status (guest/image/none) Single point of management for VMware backup options © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 10
  • 11.
    Zálohování uvnitř VMwareinstance: Avamar vs. tradiční záloha CPU Usage Network Usage Disk Usage Traditional Avamar © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 11
  • 12.
    Avamar – různézpůsoby nasazení Avamar Software Agent Větší pobočka Menší pobočka Primární systémy (ENCRYPTED) Pouze Avamar agenti (ENCRYPTED) na primárních systémech Avamar Single Node Data centrum Záložní lokalita WAN Primární systémy Primární systémy (ENCRYPTED) (ENCRYPTED) Avamar Data Store Tape Vault Avamar Data Store © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 12
  • 13.
    Avamar vzdálené replikace a požadavky na rychlost sítě Bez deduplikace S využitím deduplikace  žádná redukce kapacity v data centru  redukované požadavky na kapacitu v primárním data centru  nezkrácená délka replikace a vysoké zatížení sítě  zkrácení délky replikace a nároků na síť  vysoké nároky na kapacitu i ve vzdálené lokalitě  snížené nároky na kapacitu v cílové pobočce Vzdálená replikace bez deduplikace Replikace po deduplikaci Backup de-duplication Primární lokalita Vzdálená lokalita Primární lokalita Vzdálená lokalita © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 13
  • 14.
    Replikace vzdálených poboček pro vytvoření Disaster Recovery konceptu Avamar Avamar Virtual Virtual Edition Edition Application Avamar VM Operating System Operating System Replikace pro Disaster Recovery ESX Server Hardware - Avamar CPU Memory NIC Disk Data Store Vzdálené pobočky s VMware Avamar Software Agent © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 14
  • 15.
    Zálohováni VMware Celkový objem: 1.328 TB © Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved. 15
  • 16.