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Mehr Datensicherheit durch Replikation und Snapshots

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Konfigurations-Optionen für SAN-Snapshots in virtuellen Umgebungen

SAN-Snapshots sind effizient, wenn sie richtig konfiguriert sind. Gleichzeitig muss man zwischen kompletten oder differentiellen Snapshots wählen.

Storage-basierte Snapshots wirken sich bei Anwendungsservern kaum auf die Performance aus. Diese Backup-Methode...

ist allerdings auch nicht hundertprozentig sicher oder intuitiv.

Snapshots von Storage-Area-Network- (SAN) Arrays stellen einen schnellen und effizienten Datenschutz für virtualisierte Workloads im Data Center zur Verfügung. Auf dem Storage-Array befinden sich Dateien für die Enterprise-Workloads und virtuellen Maschinen (VM), sowie für die virtuellen Desktop-Abbilder. Diese lassen sich komplett schützen, was sich auf dem gleichen SAN-Array oder außerhalb des Data Centers realisieren lässt.

Konfigurieren Sie die Snapshots für das SAN falsch, wirkt sich das negativ auf das Storage-Array aus. Das gilt auch für Page-Größen und andere Faktoren. Kalkulieren Sie den Leistungseffekt der Snapshots auf die Arrays mit ein. Ebenso ist die Belastung, die Integrität der Snapshots und wie Sie diese im Falle eines Disaster Recoverys (DR) wieder einspielen von Bedeutung.

Snapshot-Konfiguration und Performance

Snapshots werden unmittelbar realisiert und ausgeführt. Andere Backups hingegen setzen voraus, dass das System für eine bestimmte Zeit außer Betrieb ist.

Einige Arrays erstellen eine komplette Kopie jedes Snapshots. Der Leistungsaufwand ist dabei für den Server gering. Allerdings braucht das Storage Array Zeit, um die Kopie anzufertigen. Jeder Kopierzyklus verlangt dem Storage mehr Kapazität ab. Vermeiden Sie diese Methode, wenn Sie häufig Snapshots erstellen lassen, die das Storage langfristig aufbewahren soll. Ihre Storage-Ressourcen leiden darunter.

Differentielle Snapshots kopieren lediglich Daten, die sich geändert haben. Sie aktualisieren eine Metadaten-Datei mit den entsprechenden Änderungen. Diese Methode ist schneller und benötigt weniger Speicherplatz. Häufige Snaphots und lange Aufbewahrungszeiten führen zu großen Metadaten-Dateien. Um diese zu bearbeiten, kann das Array ziemlich belastet werden. Das gilt vor allem, wenn viele Snapshots aktiv sind.

Snapshots sind nur ein Teil der Array-Aufgaben. Die Snapshot-Frequenz und die Beibehaltung dieser wirken sich oft auf die Performance des Arrays aus. Überprüfen Sie daher die Häufigkeit, mit denen Snapshots auf Ihrem Array ausgeführt werden (zum Beispiel stündlich oder täglich). Ebenso sollten Sie die Aufbewahrungsfrist (zum Beispiel 90 Tage) überprüfen. Behalten Sie dabei die Performance des Arrays im Auge. Andere geschäftskritischen Workloads hängen ebenfalls vom Zugriff auf das SAN-Array ab.

Snapshot-Konfiguration und die Storage-Kapazität

Komplette Kopien von Snapshots brauchen mehr Storage-Kapazität als differentielle Schnappschüsse. Allerdings ist es einfacher, komplette Kopien wiederherzustellen. Weiterhin erzeugen diese relativ wenig Metadaten. Komplette Snapshots sollten Sie für selten kopierte und weniger kritische Workloads nutzen.

Differentielle Snapshots nehmen weniger Zeit und Platz in Anspruch. Allerdings sind die Metadaten für eine erfolgreiche Snapshot-Wiederherstellung entscheidend. Häufige Änderungen lassen diese Dateien sehr schnell wachsen. Differentielle Snapshots eignen sich am besten für den schnellen Datenschutz, der eher kurzlebig sein muss.

Die Page-Größen der SAN-Snapshots beeinflussen die Storage-Kapazität. Sollte die Page des Snapshots größer als die Block-Größe eines zu schützenden Workloads sein, verschwendet man damit Storage-Platz. Unterschiedliche Anwendungen und Versionen können unterschiedliche Block-Größen haben und die noch mehr Platz einnehmen. Manche SAN-Arrays erlauben anpassbare Block-Größen. Somit können Sie jeden Workload mit einer angepassten Page-Größe schützen und der Slack Space (Schlupfspeicher) ist minimiert.

Erwägen Sie einen Mix von Festplatten-Typen innerhalb des Storage-Arrays. Zum Beispiel bieten SATA-Festplatten im Vergleich zu hochperformanten SAS-Datenträgern (Serial-attached Small Computer System Interface) in der Regel höhere Kapazitäten zu geringeren Kosten. Sie können sparen, wenn Sie eine größere Anzahl an Snapshots über einen längeren Zeitraum auf die kostengünstigeren SATA-Platten auslagern. Der Nachteil ist, dass SATA-Disks im Vergleich zu SAS-Festplatten langsamer sind.

Viele SAN-Arrays bieten ebenfalls Daten-Reduzierungs-Technologien an. Daten-Deduplizierung entfernt etwa redundante Dateien, Blocks und Bytes. Je nach Art der deduplizierten Daten lässt sich der Storage-Bedarf um bis zu 50 Prozent reduzieren.

Stabile Snapshots aufnehmen

Eine virtuelle Maschine läuft aktiv im Arbeitsspeicher des Servers und repräsentiert den aktuellen Zustand einer Anwendung. Es gibt aber keine Garantie, dass die VM stabil ist. So können Daten noch im Zwischenspeicher sein oder auf ein RAM-Update warten.

Oftmals müssen Sie VMs vor einen Snapshot stilllegen. Damit leeren Sie den Puffer und erreichen einen stabilen und konsistenten Zustand, der sich wiederherstellen lässt. Jede Snapshot-Anwendung oder Array-Funktion muss für die automatisierte Stillegung mit dem Hypervisor, wie zum Beispiel VMware vSphere oder Microsoft Hyper-V, kompatibel sein.

Vor einem Snapshot müssen alle Daten geschrieben sein und sich in einem stabilen Zustand befinden. Sollte das nicht der Fall sein, könnten Sie bei einer Wiederherstellung inkonsistente und unbrauchbare Daten erhalten. Geschäftskritische Workloads arbeiten in der Regel Unmengen Daten ab. Bei Microsoft Exchange werden beispielsweise laufend Daten erstellt - je nach E-Mail-Verkehr.

Wiederherstellung der Snapshots

Die Benutzung von SAN-Snapshots sollte auch regelmäßigen Tests beinhalten. Die besten Snapshot-Backups nutzen Ihnen wenig, wenn die Administratoren nach einem Server-Ausfall nicht wissen, wie man Workloads wiederherstellt. Noch schlimmer ist natürlich, wenn der Workload inkonsistent ist und sich nicht wiederherstellen lässt. In virtuellen Umgebungen sind die Workloads von der darunterliegenden Hardware abstrahiert. Deswegen ist es relativ einfach, Snapshots von Workloads auf einem Test-Server zu überprüfen.

Die Validierung ist auch dann wichtig, wenn Sie Snapshots zu Remote-Standorten replizieren. Das könnte ein zweites SAN-Array in einem Backup-Data-Center oder ein anderes Rechenzentrum sein. Sollte ein Disaster Recovery notwendig werden, muss die IT-Abteilung Snapshots vom außen stehenden SAN über das Netzwerk beziehen. Möglicherweise ist zudem der Start von Snapshots auf Remote-Systemen notwendig. Die Wiederherstellung in einer Remote-Einrichtung eignet sich schließlich als guter Test für die Bandbreite des Wide Area Networks (WANs).

Artikel wurde zuletzt im Februar 2014 aktualisiert

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