Резервное копирование данных из года в год становится актуальнее, и в этой области постоянно появляются новые аппаратно-программные решения. Не так давно безоговорочными лидерами были системы на основе магнитных лент, однако с точки зрения оперативности они давно перестали соответствовать реалиям сегодняшнего дня. В то же время удешевление дискового пространства неизбежно ведет к поиску путей использования жестких дисков для хранения копий.
Впервые средства резервного копирования, ориентированные на использование ленточных накопителей, были включены Microsoft в семейство операционных систем Windows NT 4.x. Впрочем, большой популярности в серьезных решениях они не приобрели.
ОС Windows 2000 уже располагала достаточно полноценным инструментом резервирования – ntbackup, – получившим определенное признание. Эта утилита («облегченная» версия Backup Exec от Veritas) и сейчас играет важную роль – разработано множество сценариев ее применения, причем с использованием обоих интерфейсов (командного и графического). Однако ей присущи и некоторые ограничения – это и сложность восстановления данных, и невозможность работы с открытыми файлами. Например, с ее помощью не удастся создать резервную копию почтового хранилища Microsoft Exchange (и других подобных продуктов) в активном состоянии, т. е. предварительно приходится останавливать почтовый сервер, что не слишком удобно в реальных условиях.
Частично данные проблемы удалось устранить в Windows Server 2003 и приложениях Microsoft нового поколения, но многие прежние технологические трудности при организации резервирования сохранились и по сей день. В частности, процесс восстановления по-прежнему трудоемок и неоперативен, а для обычного пользователя (не системного администратора) совершенно недоступен из-за своей сложности. Потому на рынке средств резервного копирования издавна присутствует немало специализированных продуктов, а общая его емкость в 2006 г. оценивается в 2,5 млрд долл. (по результатам исследования Gartner).
Что же способствовало такому взлету популярности данного класса ПО? Прежде всего, безусловно, колоссальный рост стоимости информации, хранимой в IT-системах. Это утверждение вряд ли нуждается в доказательствах, более того, по оценкам экспертов, рост происходит экспоненциально и зависит не столько от экстенсивного увеличения объемов хранилищ, сколько от проникновения IT во все новые сферы человеческой деятельности. Появляется прямая зависимость функционирования фирмы, ее судьбы от оперативности обработки, надежности хранения и эффективности процедур восстановления данных.
Известный пример важности воссоздания данных – работа страховых компаний во Флориде после ураганов и наводнений. Именно в подобных случаях и возникает необходимость восстановления утраченной коммерческой информации за некоторый период. При этом критичным является затраченное время – превышение определенного предела фактически означает бессмысленность всей процедуры, а значит, убытки и пр. Ведь, скажем, клиенту, получающему медицинскую страховку, выплаты нужны немедленно, а не через месяц или год.
Содержание
Data Protection Manager
 |
| Благодаря современному интерфейсу развертывание и настройка DPM не вызывает ни малейших затруднений |
Чутко реагируя на реальные потребности IT-рынка, в 2006 г. Microsoft выпустила первый пакет резервного копирования – Data Protection Server (DPS), и в этом же году он получил новое наименование – Data Protection Manager (DPM). Ряд независимых экспертов полагают, что корпорация вложила в проект значительные средства и уже в ближайшем будущем собирается составить серьезную конкуренцию таким известным разработчикам средств резервирования, как Symantec (которая сегодня является владельцем Veritas) и Computer Associates, а также стартапам вроде Mendocino Software и Mimosa Systems и даже поставщикам систем управления ресурсами хранилищ AppIQ и Creekpath. Так или иначе, но любая инициатива Microsoft всегда вызывает повышенный интерес IT-сообщества, а в этом случае он дополнительно обусловлен определенной загадочностью назначения продукта.
DPM предназначен для резервирования данных файлсерверов под управлением Windows 2000 Server или Windows Server 2003 и ориентирован на клиентов, которых не удовлетворяет использование ленточных массивов для восстановления данных в связи с длительностью подобной процедуры. Однако его описание, предложенное на сайте Microsoft, оставляет для потенциального пользователя неясными много концептуальных вопросов. На ряд из них мы и попытаемся ответить в этой статье:
- какое место должен занять DPM в процессе обработки данных?
- чем отличается архитектура продукта?
- каковы перспективы его дальнейшего развития?
Для начала отметим, что DPM – типичное серверное приложение, которое приобретается и лицензируется отдельно (т. е. оно не является частью операционной системы). А его появление связано как с описанными выше недостатками ntbackup, так и с необходимостью централизованного резервирования распределенных корпоративных данных.
Принципы работы
 |
| Мощные инструменты построения отчетов позволяют эффективно контролировать параметры функционирования ПО, оценивать нагрузки и прогнозировать возможные проблемы |
Согласно статистике, 90% операций по восстановлению данных выполняются в течение 30 дней после удаления файла. Поэтому DPM предназначен для сценариев резервирования «диск-диск-лента», предполагающих применение жестких дисков как минимум для кратковременного хранения оперативных архивов. Сам по себе DPM реализует лишь звено «диск-диск», однако с его помощью, очевидно, будет исчерпана львиная доля инцидентов, причем возвращение утерянных данных займет не более нескольких минут.
В целом же технология резервирования от Microsoft вовсе не отвергает использования ленточных накопителей, особенно когда речь заходит о долгосрочном хранении. Во-первых, ленты легче переносить и сберегать в специально предназначенном помещении, которое нередко бывает значительно удалено от обслуживаемого источника информации. Во-вторых, применение именно лент в качестве резервных носителей определено в документах стандарта ISO и исторически присутствует в соответствующих инструкциях служб компьютерной безопасности предприятий по всему миру.
Однако для реализации звена «диск-лента» DPM предполагает использование сторонних продуктов. Судя по всему, одними из первых их выпустят Symantec и Computer Associates. Более того, обе компании собираются пойти еще дальше, расширив сферу применения DPM за счет поддержки разнообразных хранилищ данных.
Преимущества DPM
Итак, DPМ изначально создавался для резервного копирования данных, хранящихся на файлсерверах (перемещаемых профилей пользователей, общих папок с документами, справочников, шаблонов и т. п.). Опрос, проведенный Microsoft в 2005 г., показал, что именно эта функция является наиболее востребованной, к тому же специализированные средства, ориентированные именно на эту «нишу», фактически отсутствовали.
Таким образом, DPМ можно рассматривать как недорогое техническое решение для Windows Server 2003, обеспечивающее функции резервирования и оперативного восстановления, минимально воздействующее на производительность серверов и использующее для хранения копий жесткие диски. Тем не менее оно имеет ряд преимуществ.
 |
| Механизм VSS является основополагающим для DPM, и контроль за ним имеет первоочедное значение для администратора |
Бен Матесон (Ben Matheson), ответственный за выпуск DPM, утверждает, что надежность и точность восстановления были основной целью при разработке продукта. Традиционно резервирование файлсерверов производилось, как правило, раз в сутки. А технология DPM, основанная на принципе репликации и «теневых копиях», предусматривает непрерывное копирование данных. При этом большую часть времени передаются только измененные фрагменты файлов, что позволяет существенно экономить сетевой трафик и дисковое пространство, а для надежности дополнительно выполняется верификация данных.
С помощью DPM конечный пользователь без специальной подготовки способен восстанавливать собственные файлы. Осуществляется это благодаря применению стандартного для Windows Server 2003 механизма Volume Shadow Copy (VSS), функционирующего на основе снимков диска. Оперативность этого процесса обеспечивается за счет того, что хранилище DPМ фактически представляет собой своеобразный файлсервер. Поэтому доступ к данным и их восстановление происходят абсолютно прозрачно и чрезвычайно быстро. Причем для хранилища невозможно использовать «рабочие» диски, что исключает ряд распространенных ошибок и обеспечивает дополнительную защиту от аппаратных сбоев.
Как и большинство современных серверных приложений Microsoft, DPM встраивается в общую информационную инфраструктуру, в частности, может управляться из MOM 2005. Наконец, технология DPМ ориентирована на стандартное, аппаратное обеспечение, что позволяет добиться максимальной экономической эффективности.
Архитектура DPM
Традиционно для современных комплексных средств резервного копирования DPM состоит из нескольких компонентов: серверной и клиентской частей (так называемых агентов), специальной версии SQL-сервера (поставка DPM включает лицензию на использование SQL Server в режиме Only for DPM) и служб для составления отчетов.
Серверный компонент должен устанавливаться на компьютер, функционирующий под управлением Windows Server 2003 SP1 или Windows Storage Server 2003 SP1. Никаких особых требований к аппаратному обеспечению не предъявляется, за исключением обязательного наличия как минимум двух жестких дисков, один из которых будет целиком задействован под хранилище копий (storage pool).
Необходимый объем дискового пространства исчисляется из следующих соображений:
- размер хранилища должен в полтора раза превышать объем обслуживаемых данных, но в любом случае не может быть меньше 1,5 GB;
- для работы VSS дополнительно требуется порядка 20% от объема обслуживаемых данных, но не менее 550 МВ;
- журнал передачи в 1,4 раза больше журнала синхронизации, в котором сохраняется информация о соответствии оригиналов и копий файлов, но не менее 700 МВ.
Еще одно непременное условие – наличие в домене службы Active Directory (AD), так как именно в каталоге хранятся списки управления доступом и системные настройки. Отметим, что в процессе инсталляции DPМ производится модификация схемы AD, поэтому установка на контроллер домена не рекомендуется (но допускается, предварительно нужно ознакомиться с инструкцией КВ285172 из базы знаний Microsoft).
Агенты DPМ устанавливаются на каждом файлсервере, информацию которого предполагается резервировать (или, в терминах Microsoft, защищать). Они регистрируют в базе данных все изменения, происходящие с файловой системой, и соответственно формируют запросы на резервирование.
Особенности реализации
Основой технологии DPM является принцип синхронизации данных, которая отличается от обычного копирования. В ее процессе в DPM-сервере осуществляется накопление измененных фрагментов уже существующих файлов и перестройка соответствующих реплик. Такие файловые операции, как удаление, создание, переименование, также отображаются в хранилище. Важно, что все эти процессы происходят асинхронно и не требуют блокирования операций ввода/вывода. Каким образом это реализуется?
Все изменения файлов фиксируются агентами в журналах синхронизации, а затем передаются по сети на DPM-сервер, который, в свою очередь, формирует журнал передачи. После завершения синхронизации реальных данных VSS создает точные копии (реплики) в границах DPM-сервера. До появления этого механизма не существовало стандартного пути получения моментальных «снимков» тома.
Благодаря VSS пользователи также могут восстанавливать свои файлы в предыдущие состояния (количество доступных копий по умолчанию равно 64). Подобные принципы формирования хранилища обеспечивают максимально комфортные условия труда, поскольку процесс восстановления становится абсолютно простым и не требует привлечения технического персонала.
За счет накопления лишь измененных фрагментов файлов хранилища, создаваемые с помощью DPM, значительно меньше по размеру, чем при использовании многих других систем резервирования (начиная с ntbackup, которая дублирует файлы целиком).
Системный администратор может дополнительно влиять на обработку файлов различных типов, объединяя их в группы (protection group) и назначая соответствующие приоритеты (низкий, средний, высокий). Вся эта информация, естественно, заносится в AD.
Перспективы
Бен Матесон отмечает: «В данный момент непосредственная поддержка всего разнообразия приложений (не только Microsoft, но и, например, Oracle или IBM Lotus Domino) и операционных систем не планируется. Однако если таковым будет желание клиентов, мы могли бы пойти по этому пути. Кроме того, в ближайшей перспективе мы собираемся обеспечить работу с устройствами класса SAN».
Как мы уже упоминали, пока эти пробелы собираются заполнять сторонние разработчики, однако если Microsoft все же решится на данный шаг, то, несомненно, сможет значительно потеснить многих конкурентов, особенно в сегменте SMB, который в наибольшей степени ориентирован на ее программные продукты.
Пока же Microsoft, очевидно, собирается совершенствовать DPM и расширять поддержку собственных серверных приложений. В настоящее время уже ведутся работы над DPM v.2, а из информации, представленной на сайте корпорации, следует, что новая версия будет напрямую обслуживать хранилища Microsoft Exchange и SQL Server, а также обеспечивать восстановление файлов на пользовательских десктопах.