02.02.2008 | Autor / Redakteur: Jerome M. Wendt / Nico Litzel
Der Zwang, die Kataloge der Backup-Software und der Virtual Tape Library (VTL) synchron zu halten, hat viele VTL-Hersteller dazu gebracht, diese Verantwortung gleich ganz der Backup-Software zu übertragen. Das stellt Administratoren aber vor einige Herausforderungen. Auf was Sie achten sollten, erläutert der folgende Artikel.
Beispielsweise hat Sepaton ursprünglich geplant, eine neue Bandverwaltung in die VTLs einzubauen, hat das Projekt aber aufgegeben. „Wir haben festgestellt, dass die meisten Kunden es vorziehen, wenn Backup-Software die physischen Tapes erstellt und kopiert – schließlich soll ja der Backup-Katalog konsistent bleiben“, erklärt Jay Livens, Marketing-Direktor bei Sepaton.
Die meisten VTLs erscheinen gegenüber einer Backup-Software als Disk-Pool oder Tape-Library. Nur wenige Produkte, beispielsweise von EMC oder Spectra Logic, unterstützen Backup-Software. Bei der DL6000-Serie von EMC kann man Knoten so konfigurieren, dass sie zur Medienverwaltung entweder EMC Networker oder Symantec Veritas Netbackup hosten (nicht aber beide Applikationen gleichzeitig). Und auf dem Produkt nTier von Spectra Logic kann man Backup-Software direkt installieren.
Jay Krone, Marketingdirektor für die Clariion-Plattform bei EMC, macht deutlich, dass die Integration der Backup-Software in die Disk-Library bewirkt, dass die Software stets informiert ist, was sich bei den Disks und den Tapes abspielt. EMC ging bei der Integration der DL6000-Management-Software mit Networker und Veritas Netbackup noch einen Schritt weiter, sodass jetzt die Erstellung physischer Bänder und das Spulen sowohl in der Backup-Software als auch in der VTL-Management-Oberfläche der DL6000 durchgeführt werden kann. „In dieser Konfiguration weiß der Backup-Software-Katalog stets, wo sich die Bänder befinden – ganz egal, ob Bänder geklont oder ausgeworfen wurden“, fasst Krone zusammen.
Spectra Logic wählte einen anderen Ansatz, um Backup-Software bei der nTier-Familie zu unterstützen. Da nTier auf Windows Storage Server 2003 basiert, kann man jede beliebige Backup-Software auf einer nTier-Disk-Library installieren. Man kann die Backup-Software so konfigurieren, dass sie die Daten direkt in den Disk-Cache der nTier speichert und dann die Daten auf eine beliebige externe Disk- oder Tape-Library kopiert beziehungsweise verschiebt.
Gleichwohl kann es hier zu Problemen kommen. Da sich die Backup-Software um den Datentransfer von der VTL zum Band und umgekehrt kümmert, muss sie sich in den Datenpfad setzen. Es kann zu Leistungsproblemen kommen, wenn die Menge der zu sichernden Daten wächst oder Daten von den Disks auf physische Bänder verschoben werden, was sich dann auf die Backup- und Wiederherstellungsfenster auswirkt. Wenn die Backup-Software in die VTL integriert ist, ist es ganz offensichtlich schwierig, dieses Performance-Problem durch das Aufrüsten der Hardware zu lösen.
Wenn man die Verwaltung der gesicherten Daten auf den Disks komplett der Backup-Software überlässt, so bestehen immer noch die Probleme, die beim längerfristigen Gebrauch von Festplatten auftreten. Dave Kenyon, Vizepräsident für Storage-Marketing bei Sun, ist der Ansicht, dass Backup-Software „eine lausige Leistung bietet“, wenn es um die Verwaltung von Disks in VTLs geht. Schließlich gibt es keine Möglichkeit, Disks zu defragmentieren oder den Zugriff auf Daten in einer VTL zu kontrollieren. Aber ihm ist auch klar, dass Firmen heute gar nicht anders können, als Disks als primäre Recovery-Basis zu verwenden. „Unternehmen schießen sich echt ins Bein, wenn sie Tapes als primäre Wiederherstellungsmethode wählen,“ sagt er.
Die Centricstor von Fujitsu Siemens Computers und die Clareti VTL von Gresham Enterprise Storage sind sogenannte Virtual Tape Directors, eine Spielart VTLs. Wie andere Virtual Tape Libraries virtualisieren und präsentieren sie Festplatten als virtuelle Bandmedien. Aber sie können darüber hinaus auch noch externe reale Tape-Libraries und sogar weitere VTLs virtualisieren. Virtual Tape Directors sitzen auf dem Backup-Datenpfad und vereinigen alle physischen und virtuellen Band-Ressourcen eines Unternehmens und präsentieren sie der Backup-Software als ein einziges Backup-Ziel oder Mount-Punkt.
Während Sicherungen verhält sich ein Virtual Tape Director wie eine VTL, die Daten in den lokalen Disk-Cache schreibt. Sobald die Zwischenspeicherung abgeschlossen ist, werden die Daten jedoch gemäß den Einstellungen in der Backup-Software in die entsprechende VTL oder Tape-Library geschrieben.
Der Virtual Tape Director erscheint der Software gegenüber als physische Tape-Library und kann natürlich auf Tape-Library-Kommandos von der Backup-Software reagieren. So umgeht man die Performance-Probleme beim Datentransfer, indem man ihn einfach vom Virtual Tape Director durchführen lässt. Gleichzeitig bleibt dabei der Katalog der Backup-Software stets aktuell, auch wenn ein neues reales Band angelegt wird.
Da Virtual Tape Directors wie die Clareti VTL physische Tape-Libraries virtualisieren, kann man sie auch in reale Tape-Libraries integrieren und damit eine schnelle Datenwiederherstellungen vereinfachen. Wenn die Backup-Software Daten von der Clareti VTL anfordert, holt sie die Daten direkt von der Festplatte, wenn sie sich noch im Disk-Cache befinden. Sind die Daten nicht mehr auf der Disk, sorgt die Integration von Clareti VTL mit den Tape-Libraries dafür, dass die Daten schneller von Band eingespielt werden können, als das allein mit Backup-Software möglich wäre.
Wenn Backup-Software Daten direkt von einer realen Tape-Library anfordert, sagt die Software der Library genau, wo sich auf dem Band die Daten befinden. Da Backup-Software zumeist nicht weiß, wohin das Band gespult wurde, muss das Laufwerk zunächst das Band zum Anfang zurückspulen, ehe es die gewünschten Daten suchen kann. Doch da die Clareti VTL Informationen über die Bandposition im eigenen Katalog speichert, kann sie unmittelbar zu der Position spulen, wo sich die Daten befinden.
Neue VTL-Funktionen sorgen dafür, dass man sehr viel mehr Daten auf Festplatte speichern kann, doch andererseits sorgen sie beim Kopiervorgang von Disk auf Band für neue Herausforderungen. Der Komprimierungsalgorithmus der VTL kann sich von dem des Bandlaufwerks unterscheiden. Dann muss sich ein Administrator für eines von drei Übeln entscheiden, wenn er Daten auf Band kopiert:
Keine dieser Optionen ist brauchbar. Option Nummer eins sorgt für Performance-Probleme während des Kopiervorgangs von der VTL aufs Bandlaufwerk. Dennoch dürfte sie für die meisten Situationen noch die beste Wahl sein. Es kommt eben darauf an, wie viel Zeit für den Kopiervorgang zur Verfügung steht und wie leistungsfähig die VTL ist.
Option Nummer zwei eliminiert zwar das Performance-Problem während des Kopierens. Aber beim Wiederherstellen müssen die Daten erst vom Band zur VTL, ehe diese sie dann endgültig wiederherstellen kann. Und mit Option Nummer drei, also mit dem Deaktivieren der Komprimierung auf der VTL, verdoppelt oder verdreifacht man die Menge der Daten, die man auf Disk speichern muss.
Deduplizierung auf VTLs führt zu ähnlichen Problemen. Da Bandlaufwerke nativ keine Deduplizierung unterstützen, muss eine VTL mit deduplizierten Daten zunächst die Daten in ihrem nativen Format rekonstruieren, ehe sie diese ans Bandlaufwerk schicken kann. Das erfordert Zeit und setzt voraus, dass es leistungsmäßig kein Problem für die VTL darstellt, die deduplizierten Daten schnell zu rekonstruieren, ehe sie ans Bandlaufwerk geschickt werden. Theoretisch könnten die deduplizierten Daten unverändert ans Bandlaufwerk übermittelt werden, aber auch das würde natürlich dazu führen, dass keine Wiederherstellung ohne die dazwischengeschaltete VTL möglich wäre.
Einige Hersteller haben für dieses Problem sich Lösungen ausgedacht. Den einfachsten Trick wendet die Revolution 300T/TX von Copan Systems an, die das letzte Backup in ihrem ursprünglichen Backup-Format ohne Komprimierung oder Deduplizierung speichert. Die Revolution 300T/TX unterstützt zwar Komprimierung und Deduplizierung, führt diese Funktionen aber erst nach Fertigstellung des Backups durch, und zwar entweder unmittelbar danach oder zu einem Zeitpunkt, den der Administrator festlegt. Man muss die Daten also nicht wieder ins native Format überführen, wenn sie aufs Band kopiert werden sollen. Allerdings muss man auf der Revolution 300T/TX genug Speicherplatz freihalten, um ein volles Backup aller Daten im nativen Format ablegen zu können.
Die wenigsten Administratoren haben Probleme mit der Verschlüsselung, wenn sie Daten von Festplatte auf Band kopieren, denn die Verschlüsselung wird üblicherweise unmittelbar vor dem Off-Site-Transfer der Daten durchgeführt. In diesem Szenario verschlüsselt entweder die Backup-Software oder das Bandlaufwerk die Daten, während sie auf das Band geschrieben werden. Zwar bieten die meisten VTLs Verschlüsselung an, doch meint Krone von EMC: „Ein vernünftiger Anwendungsfall für das weitverbreitete Verschlüsseln von Daten durch eine VTL steht bis heute aus.“
Festplatten werden zwar immer wichtiger beim Backup, doch Bänder bleiben ein wichtiger Bestandteil der meisten Backup-Abläufe. Manche VTL-Anbieter haben zwar Maßnahmen ergriffen, um die Bandverwaltung in ihre Produkte zu integrieren, doch in nächster Zeit sollte man sich besser an Produkte halten, die mit Backup-Software zusammenarbeiten, wie die DL6000 von EMC für Großunternehmen und die DXi7500 von Quantum oder die Spectra Logic nTier für kleine und mittelständische Unternehmen. Die erst seit Kurzem verfügbaren Virtual Tape Directors wie Clareti VTL und Centricstor stellen eine ernst zu nehmende Alternative dar. Damit kann man Disk ins Backup-System aufnehmen, dabei aber weiterhin die vorhanden Tape-Libraries nutzen und über die Backup-Software verwalten.
VTLs konsolidieren
Wer heute Virtual Tape Libraries verwendet, erlebt dieselben Frustrationen wie die Administratoren, die als „Early Adopters“ frühzeitig mehrere NAS-Fileserver im Einsatz hatten: „Den ersten habe ich geliebt, den dritten gehasst.“ Wenn man mehrere VTLs installiert und sie konsolidieren will, stellt man schnell fest, dass VTLs verschiedene Arten der Konsolidierung bieten:
Vorhandene VTLs als Backup-Ziele behandeln. VTLs, die Backup-Software hosten, können externe VTLs als zusätzliches Backup-Ziel behandeln, ganz wie eine physische Tape-Library. Zwar kann der Speicherplatz auf der alten und der neuen VTL nicht zusammengefasst werden, aber zumindest geht er nicht verloren.
Die VTL virtualisieren. Virtual Tape Directors wie die Centricstor und oder die Clareti VTL können die Schnittstelle zu vorhandenen VTLs virtualisieren. Man kann dann die Backup-Software so konfigurieren, dass sie nur noch mit einer VTL (nämlich dem Virtual Tape Director) zu tun hat, der seinerseits alle Geräte hinter sich verwaltet.
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