Backupfenster in Sekundengröße
Die Aufgabe jeder Backup-Lösung ist, zu verschiedenen Zeitpunkten ein Abbild von Daten festzuhalten. Der Zweck dieser Sicherungen ist, im Bedarfsfall (wie etwa bei einem Datenverlust durch einen Hardwarefehler) eine Rücksicherung vornehmen zu können. Die Crux bei allen Backup-Lösungen ist stets, dass mit konsistenten Zuständen der Daten gearbeitet werden muss. Andernfalls würde bei einem Restore das Chaos ausbrechen - Indizes zeigen ins Leere, Records sind plötzlich falsch verknüpft und nichts stimmt mehr zusammen.
Diese Bedingung, mit konsistenten Zuständen zu arbeiten, macht beim Backup eine rigide Vorgangsweise notwendig: Die Daten müssen für den Zeitraum der Sicherung für weitere Veränderungen gesperrt sein. In der Praxis wird das dadurch erreicht, dass die Backup-Softwareprodukte unter Einsatz von so genannten "Agents" die Applikationen in einen Backup-Modus versetzen. Solange eine Sicherung läuft, werden Schreibzugriffe gepuffert. Für eine Datenbank läuft ein konventionelles Backup also so ab, dass die Datenbank erst in den Backup-Modus wechselt, dann die Sicherung (zum Beispiel auf Bandmedien) erfolgt und erst nach vollständigem Abschluss des Backups die Datenbank wieder voll für Schreibzugriffe freigegeben wird. Dieses Verfahren kann oft viele Stunden in Anspruch nehmen und ist in vielen Fällen heute nicht mehr tragbar. Man denke nur daran, dass für viele Datenbanken heute eine uneingeschränkte 7x24 Online-Verfügbarkeit gefordert ist.
Backup über Snapshots
So unglaublich es klingt, durch eine geschickte Kombination der Technologien zweier Hersteller ist es möglich, das notwendige Backupfenster von mehreren Stunden auf einige wenige Sekunden zu reduzieren. Der Lösungsansatz besteht darin, dass die Snapshot-Mechanismen der zentralen Storage-Systeme in die Backuplösung integriert werden. Denn Snapshots bieten genau die Funktionalität, die im Backupbereich benötigt wird - sie sind Momentaufnahmen konsistenter Zustände großer Datenbereiche zu bestimmten Zeitpunkten. Das Anlegen eines Snapshots dauert im Normalfall nur einige Sekunden. Die Snapshots verbleiben auf dem zentralen Storage-System und stehen sofort für die eventuelle Wiederherstellung von Daten sofort zur Verfügung. Wenn nun in regelmäßigen Abständen Snapshots eines Datenbereichs erzeugt werden, so ähnelt das einem inkrementellen Backup. Und genau an diesem Punkt setzt die neuartige Verbindung mit Backup-Softwareprodukten an. Als einer der ersten Hersteller nützt Veritas mit seiner Software NetBackup die Snapshots, die von Network Appliance Storage-Systemen angelegt werden. Ein Backup hat durch die Verbindung nun folgenden Ablauf:
- Die Datenbank wird von NetBackup in den Backup-Modus geschaltet.
- NetBackup kommuniziert mit dem Network Appliance Storage-System - dieses generiert einen Snapshot der Daten.
- Die Datenbank kann innerhalb weniger Sekunden wieder für den regulären Schreib/Lesebetrieb freigegeben werden.
- Die Sicherung auf z.B. Bandmedien erfolgt vom Snapshot weg, ohne dass die Datenbank beeinträchtigt wird.
Die jüngsten und damit am häufigsten benötigten Versionen der Datensicherungen verbleiben bei dieser Lösung in Form von Snapshots auf dem Storage-System. Das ermöglicht im Fall einer notwendigen Datenwiederherstellung eine extrem kurze Restoredauer. Ältere Versionen der Snapshots werden durch die Backup-Software konventionell auf Bandmedien gesichert und danach auf dem Storage-System gelöscht. Entscheidend ist, dass alle Sicherungsaufgaben die Daten der Snapshots sichern. Auf die Originaldaten kann ohne jede Einschränkung zugegriffen werden, auch während des Sicherungsvorgangs. Im Idealfall wird die Lösung so ausgelegt, dass das Backup auch noch Serverless erfolgt. Das bedeutet, dass die Daten vom Storage-System an einen direkt angeschlossenen Bandroboter übertragen werden, ohne das Netzwerk, die Anwendungsserver oder den Backupserver mit dem Datenstrom zu belasten.
Der Effekt dieser Lösung ist, dass der User von dem Vorgang der Datensicherung im Grunde gar nichts mehr bemerkt. Und wenn ein Restore notwendig ist, gibt es in den meisten Fällen praktisch keine Wartezeiten mehr.
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