Dem IT-Stillstand keine Chance, Teil 2

Integrierte Notfallfunktionen bei Software-defined Storage

| Autor / Redakteur: Walter Schadhauser / Tina Billo

Snapshots ermöglichen Daten schnell, kapazitätssparend und ohne große Performancebeeinträchtigung zu sichern, wiederherzustellen sowie vorgenommene Dateiänderungen rückgängig zu machen (Rollback).
Snapshots ermöglichen Daten schnell, kapazitätssparend und ohne große Performancebeeinträchtigung zu sichern, wiederherzustellen sowie vorgenommene Dateiänderungen rückgängig zu machen (Rollback). (Bild: Datacore)

Gewachsene Infrastrukturen sind eigentlich der Gräuel eines jeden Administrators. Doch sobald man Storage-Funktionen aus den Hardwaresystemen löst, sieht das ganz anders aus. Dann werden individuelle Problemlösungen bei Hochverfügbarkeitsanforderungen überflüssig.

Mit der synchronen Spiegelung lässt sich also, wie in Teil 1 gezeigt, ein sehr hoher Grad an Ausfallsicherheit erreichen. Vor allem dann, wenn Virtualisierungsknoten räumlich getrennt betrieben werden und über eine eigene Netzanbindung, Lüftung und unterbrechungsfreie Stromversorgung verfügen.

Begrenzter Schaden: Die asynchrone Remote Replikation

Dies bietet einen guten Schutz bei unvorhersehbaren Zwischenfällen wie Dach-, Brand- oder Wasserschäden sowie Klimaanlagen- und Stromausfällen, Diebstahl und vielem mehr. Allerdings ist die Technik hinsichtlich der überbrückbaren Entfernungen begrenzt. Geht es um längere Distanzen lassen sich Zeitüberschreitungen und Einbußen bei der Anwendungsleistung nicht ausschließen. Eine zusätzliche asynchrone Replikation der auf virtuellen Festplatten gespeicherten Daten in eine beliebige Außenstelle hebt diese Einschränkungen auf und ist daher ein wichtiges Element jeder Disaster-Recovery-Strategie.

Für die Übertragung der am primären Standort geänderten Daten an weit entfernte Lokationen reichen Standard-IP-Verbindungen aus; ein hoher Durchsatz und eine optimale Bandbreitennutzung lässt sich dabei durch die Unterstützung von Mehrfach-Streams sowie Kompression erzielen. Zudem kann die Replikationsrichtung im Betrieb jederzeit umkehrt werden.

Schnelle und zuverlässige Datenwiederherstellung ist das A und O

So sichern sich die Standorte gegenseitig ab, was den Austausch und die schnelle Fernwiederherstellung von Daten nach Ausfällen ermöglicht sowie das Risiko von Verlusten minimiert. Dies garantiert, dass der Geschäftsbetrieb auch während und nach schwerwiegenderen IT-Ausfällen am Hauptproduktionsstandort unausgesetzt weiterläuft. Eine bedeutsame Rolle spielt hierbei, dass Anwendungen unterbrechungsfrei auf Daten zugreifen können.

Trotzdem führt neben der Realisierung unternehmenskritischer Notfallschutzmaßnahmen kein Weg an der Nutzung effizienter Backup- und Restore-Techniken vorbei, die nahtlos ineinandergreifen und reibungslos zusammenspielen. Das ist in modernen SDS-Lösungen kein größeres Problem, da von Hause aus entsprechende Funktionen integriert sind.

Hierzu zählen unter anderem Verfahren zur Erstellung von Online-Snapshots oder der kontinuierlichen Datensicherung- und -wiederherstellung (Continuous Data Protection, kurz CDP).

Wenn der Moment zählt

Snapshots erfassen auf einem virtuellen Laufwerk gespeicherte Datenbestände zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die im laufenden Betrieb unmittelbar erzeugten Sicherheitskopien lassen sich vielseitig nutzen:

  • Dateien können beispielsweise nach Änderungen oder ihrer Löschung sowie gesamte Datenbereiche ohne Rückgriff auf konventionelle Backups in Festplattengeschwindigkeit wiederhergestellt werden.
  • Ebenso eignen sich die konsistenten Abbilder der operativen Daten für die Durchführung von Analysen oder zum Test neuer Anwendungen oder Software-Funktionen vor deren Übernahme in den Produktivbetrieb.
  • SDS-Lösungen ermöglichen es aufgrund der Zusammenfassung unterschiedlicher physischer Storage-Ressourcen in einen Pool außerdem, Snapshots innerhalb einer und zwischen mehreren Speicherklassen zu übertragen.

Momentaufnahmen der virtuellen Festplattendaten eines Tier-1-Geräts sind auch nicht kostenintensiv, da die Speicherung auf einem Tier-2- oder Tier-3-Gerät erfolgen kann und von dort zur Sicherheit noch an einen Remote-Standort replizierbar ist.

Sowohl unter Geschwindigkeits- als auch unter Kostenaspekten sind Snapshots klassischen Sicherungsverfahren überlegen. Einerseits lassen sich durch ihre Erstellung Backup-Fenster verkürzen beziehungsweise in manchen Szenarien unter Umständen auch vollständig aufheben. Andererseits nimmt ihre Erzeugung kaum Systemleistung in Anspruch und ihre Speicherung benötigt, verglichen mit einer VTL-Datei, viel weniger Kapazität.

Letzteres liegt daran, dass auf ein einmal angelegtes Snapshot-Volume nur die seit diesem Zeitpunkt an der Quelle geänderten, differentiellen Daten kopiert werden. Ist mehr gefordert, lassen sich komplette Abbilder von virtuellen Festplatten, sogenannte „Klone“, erstellen.

Snapshots müssen clean sein

Bei Snapshots handelt es sich jedoch lediglich um punktuelle Sicherungen, die meist in vorab festgelegten Intervallen angefertigt, nur bei Schreibvorgängen aktualisiert und ohne Angabe zur Historie oder Versionskontrolle abgelegt werden.

Zwar sind die Momentaufnahmen ein ideales Mittel, um Daten schnell, kapazitätssparend und ohne große Performancebeeinträchtigung zu sichern, wiederherzustellen sowie vorgenommene Dateiänderungen rückgängig zu machen (Rollback). Doch sind diese durch Nutzer- und Anwendungsfehler, Viren, Schadprogramme, fehlerhafte Upgrades oder Systemausfälle beschädigt, ergibt sich ein Problem. Der aktualisierte Snapshot enthält unbrauchbare Daten und wird auf diesen zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands zurückgegriffen, gehen zuvor vorgenommene Aktualisierungen unwiderruflich verloren.

CDP bietet granulare Wiederherstellungspunkte

Abhilfe schaffen Continuous-Data-Protection-Lösungen, die der fortlaufenden Datensicherung dienen. Alle auf ausgewählten virtuellen Festplatten auftretenden I/O-Vorgänge werden in Echtzeit protokolliert, Änderungen auf Byte- und Blockebene pausenlos erfasst sowie zeitlich zugeordnet.

Die Aufzeichnung jeder Transaktion führt zu sehr engmaschigen Wiederherstellungspunkten. IT-Administratoren können frei bestimmen, zu welcher Version des Datenbestandes sie zurückkehren möchten. Hierfür müssen sie lediglich den gewünschten Zeitpunkt angeben.

CDP sorgt folglich für eine hohe Aktualität des Datenbestands und erfüllt aufgrund der Snapshots und Klonen überlegenen Granularität anspruchvollste an die Wiederherstellungszeit (Recovery Point Objective) und -dauer (Recovery Time Objective) gestellte Anforderungen. Continuous Data Protection ergänzt damit perfekt weitere, für die Aufrechterhaltung der Geschäftsabläufe bereitstehende Schutzmechanismen und Sicherungsverfahren.

Fazit

Lösen IT-Verantwortliche althergebrachte Architekturen durch SDS ab, stehen ihnen direkt alle nötigen Funktionen zum Aufbau einer hochverfügbaren Umgebung, der Sicherung geschäftsrelevanter Datenbestände sowie deren schnellen Wiederherstellung im Bedarfsfall zur Verfügung. Die Migration von Daten, das Aufspielen von Upgrades oder die Aktualisierung der eingesetzten Hard- und Softwaretechnologien beeinträchtigt in den meisten Fällen den Betrieb der Anwendungen gleichermaßen nur minimal.

Marktforschungsergebnisse von TechValidate Research zeigen, dass bei 77 Prozent der Firmen, die auf SDS setzen, die Ausgaben für Storage um ein Viertel, bei 42 Prozent sogar um mindestens 50 Prozent zurückgingen.

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