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基础知识回顾:SnapManager
Santhosh Rao
Santhosh Rao
NetApp 技术营销工程师

本文是介绍 NetApp® 热门技术基础知识的"基础知识回顾"系列中的第九篇文章。

备份系统越了解应用程序的工作方式,备份流程就越高效。遗憾的是,后端存储系统一般对所包含的应用程序知之甚少甚至一无所知,所以您要么必须采用强制措施在存储系统上执行备份,要么不得不让每个应用程序自行执行备份,而这两种方式都不是特别可取。

为了克服这一缺点,NetApp 开发了 SnapManager® 软件。借助该套件,用户可以协调应用程序和存储活动,从而能够以更少的空间、更加快速地执行备份,加快恢复流程并且简化常见数据管理任务。SnapManager 套件的前身是于 2000 年推出的 SnapManager for Exchange 产品,前者比后者节省了数千个工时。

现在,NetApp 用户可以从七款提供深度集成的 SnapManager 工具中进行选择,以便协调针对常用企业软件程序 Microsoft® SQL Server®、Exchange、SharePoint®、Oracle® 和 SAP® 以及虚拟基础架构 VMware® 和 Microsoft Hyper-V™ 的存储管理活动。这些工具可以为应用程序备份带来以下 巨大优势:

  • 与每个应用程序独一无二的特性和功能实现紧密集成。
  • 充分利用 NetApp 数据保护功能,包括 Snapshot™、SnapMirror®, SnapRestore® 和 FlexClone® 技术,可提供快速高效的备份和恢复、灾难恢复复制以及克隆(并非所有 SnapManager 产品都支持克隆)。
  • 在远远少于以往的时间内便可更加快速地完成备份(一般是几分钟内,而以往是数小时),因此可以更加频繁地完成备份,并且很少造成应用程序中断。
  • 减轻服务器上的大部分数据保护工作负载。
  • 提供应用程序集中化界面,支持应用程序管理员执行备份,而无需了解存储详细信息并将存储管理员从日常活动中解脱出来。
  • 支持在 7-模式下运行的 Data ONTAP® 技术以及 集群模式 Data ONTAP

SnapManager 工作原理

SnapManager 软件在服务器(或虚拟机)上运行,并且与应用程序直接通信。每款 SnapManager 工具均具有专属界面,支持您创建和执行备份与复制计划并执行恢复。SnapManager 还可以帮助您执行其他依赖于应用程序的任务,具体取决于版本。例如,SnapManager for Exchange 提供单个邮箱恢复,而 SnapManager for Oracle 提供部分文件 SnapRestore。通过命令行界面 (CLI),可以编写脚本将 SnapManager 操作(如 Snapshot 副本)集成到应用程序常规操作过程中。

为了完成任务,SnapManager 还必须与在服务器(或虚拟机)上运行的操作系统以及 NetApp 存储进行通信。为此,SnapManager 需要使用 NetApp SnapDrive®。SnapDrive 提供了所有 SnapManager 产品均需要的一组核心功能。SnapDrive 过去实际上是 SnapManager for Exchange(第一款 SnapManager 产品)的一部分,但是 NetApp 认识到通过将 SnapDrive 分离出来,可以利用其功能打造更多的 SnapManager 产品。

新一代 SnapDrive 产品包括 SnapDrive for Windows® 和 SnapDrive for UNIX®(支持 Solaris、HP-UX、AIX、Red Hat、SUSE 和 Oracle Enterprise Linux®)。这两种解决方案都支持 iSCSI 和光纤通道传输。SnapDrive for UNIX 也可以通过 NFS 运行。

SnapManager 与 SnapDrive 之间的关系。

图 1) SnapManager 与 SnapDrive 之间的关系。

SnapManager 操作的重要功能是在 NetApp 存储上创建应用程序一致的 Snapshot 副本。该过程一般包括以下步骤。

  • 创建要包括在 Snapshot 副本中的 LUN 列表。Snapshot 副本可以包括多个卷并且可以跨多个存储系统。
  • 停止所有受影响的卷上的活动或者将应用程序置于"热备份"模式下。
  • 将所有卷的主机操作系统中的数据转储到 Snapshot 副本中。
  • 在存储系统上创建必需的一个或多个 Snapshot 副本。
  • 恢复正常操作。(请注意,如果使用 SnapManager,在执行上述步骤的同时,应用程序会继续运行。)

创建 Snapshot 副本后,副本可供备份之用,并且为其他数据保护活动奠定了基础,而不需要与应用程序进行更多协作。例如,假定使用 SnapManager for SQL Server (SMSQL) 执行常规数据保护流程。SMSQL 在应用程序端执行必需步骤,同时 SnapDrive for Windows 执行适用于 Windows 环境的步骤。

  • SnapManager 将针对应用程序调用 Microsoft 卷影复制服务 (VSS) Snapshot 副本。在备份期间,VSS 允许应用程序继续写入卷。VSS 具有三个部件:VSS 请求程序、VSS 写入程序和 VSS 硬件提供程序。
  • Microsoft 应用程序用作 VSS 写入程序,并且为 VSS Snapshot 副本准备好应用程序。
  • SnapManager 用作 VSS 请求程序并且调用 SnapDrive 来创建 Snapshot 副本。
  • SnapDrive 用作 VSS 硬件提供程序并且在主存储上调用 NetApp Snapshot 副本。
  • SnapManager 会通知 SnapDrive 有关 SnapMirror 的更新情况。
  • SnapDrive 调用 SnapMirror 向灾难恢复站点执行复制。
  • SnapManager 对 Snapshot 副本进行验证。.

对于非 Windows 环境,可以针对在 UNIX 或 Linux 上运行的 Oracle 执行类似的流程。SnapManager for Oracle 提供完整备份或部分备份两个选项。

若要执行完整备份,SnapManager for Oracle 将进行以下操作:

  • 一次性将所有表空间置于热备份模式下
  • 创建关联卷的 Snapshot 副本
  • 将表空间返回正常操作
  • 执行日志切换
  • 归档日志
  • 为归档的日志创建 Snapshot 副本

完整备份使用更少的 Snapshot 副本便可完成该作业,但是可能需要在较长的时间内将表空间保持在热备份模式下。部分备份基本上执行相同的步骤,但是一次会迭代执行一个表空间,以最大限度地减少备份所需的时间。

虽然看起来是一个非常复杂的流程,但实际上整个流程非常迅速,并且您不必了解数据在存储系统上的放置方式及其在网络上的发送方式。通过结合使用 SnapManager 和 SnapDrive,应用程序管理员无需不断地与存储管理员交涉,便可完成任务。

SnapManager 所用的恢复流程因应用程序而异。以数据库为导向的应用程序一般使用 NetApp SnapRestore 来执行完整的数据库恢复。这样,在几秒钟内便可将数据库转换为保存的 Snapshot 副本,然后通过日志文件将数据库恢复到最新数据,从而可以重启数据库。一般在几分钟内即可完成该流程,而使用其他方法则需要数小时才能完成恢复。大多数 SnapManager 工具会提供各种恢复选项来满足不同的需求。下面将简单介绍每款工具的特有功能。

适用于 Microsoft 环境的特有功能

当在 Microsoft 环境中运行时,SnapManager 软件会利用许多独一无二的功能。

  • 卷影复制服务 (VSS) 用于提供应用程序一致备份(如上所述)。
  • 许多 SnapManager 工具都提供 Windows PowerShell™ cmdlet。作为一项简单又强大的功能,这些 cmdlet 可用于扩展 SnapManager 工具的功能,并且在管理脚本中整合主要功能。

适用于 Microsoft 产品的 SnapManager 解决方案组合。

图 2) 适用于 Microsoft 产品的 SnapManager 解决方案组合。

SnapManager 版本和用例

SnapManager 系列包括三款支持重要 Microsoft 应用程序的 SnapManager 产品。这三款产品是:

  • SnapManager for Microsoft Exchange Server
  • SnapManager for Microsoft SQL Server
  • SnapManager for Microsoft SharePoint Server

鉴于 Microsoft 针对以上产品及其他产品所开展的集成工作,NetApp 被授予 Microsoft 2012 年度私有云合作伙伴称号。

以下两款 SnapManager 产品支持可以在 UNIX 或 Windows 上运行的企业应用程序:

  • SnapManager for Oracle
  • SnapManager for SAP

以下两款 SnapManager 产品提供适用于虚拟基础架构的数据保护:

  • SnapManager for Hyper-V
  • SnapManager for Virtual Infrastructure (VMware)

本部分将介绍每个 SnapManager 版本提供的特有功能以及用例。所有 SnapManager 软件都提供完全自动化,无需人工干预便可执行备份、恢复和复制,从而完成灾难恢复。

我们只讨论这些特有功能的用例。此外,也会涉及特定 SnapManager 产品所独有的功能(如克隆或者与 SnapVault® 技术协作)。

SnapManager for Microsoft Exchange Server (SME)

  • 单个邮箱恢复(可选)。借助可选的单个邮箱恢复 (SMBR),您无需维护单独的恢复服务器,便可恢复单个邮箱。可以将单独的 Exchange 项目恢复到生产服务器。
  • 灵活恢复。SME 提供广泛的恢复选项。您可以执行完整的 Exchange Server 内容恢复,其中包括 Exchange Server 2010 数据库可用性组 (DAG)、各个 Exchange 2003/2007 存储组、各个 Exchange 数据库和 LUN。
  • 备份验证。SME 内置有支持无中断、自动化的并发备份验证功能。可以将验证负载转移到非生产主机上。
  • 减少 DAG 重播时间。当在活动数据库副本上完成恢复后或者针对一个或多个被动副本的复制中断时,需要进行重播。重播流程需要消耗极高的带宽。SME 可减少带宽需求并且将 DAG 重播速度加快数倍。

SnapManager for Microsoft SQL Server (SMSQL)

  • 创建联合备份。可以将大量 SQL Server 实例和数据库添加到同一联合组,以便使用 NetApp Snapshot 技术同时备份组中的所有数据库。
  • 适用于 SQL Server 2012 无中断可用性组 (AG) 的数据保护。借助 SMSQL,您可以加快 AG 设置、快速地备份和恢复 AG 中的所有数据库、为 AG 中的数据库创建节省空间的克隆并且快速地重新同步 AG 中的数据库。此外,还可以将 AG 镜像到远程位置。
  • 针对开发/测试的克隆生命周期管理。在应用程序开发和测试环境中,提供大量生产数据集副本的能力至关重要。根据副本消耗的空间,不难发现副本的空间需求量几乎是最大的。SMSQL 使用 NetApp FlexClone 技术可创建仅在发生更改时才消耗更多磁盘空间的数据集克隆。
    基于策略的克隆删除和更新简化了克隆管理流程。通过 PowerShell 2.0 cmdlet,可以将克隆集成到测试脚本中。
  • 数据生命周期管理。您可以将归档的 SQL Server 2012 数据放入由二级数据文件支持的表分区中。通过 SMSQL 数据库迁移向导,可以轻松地将这些数据移到二级存储中。

SnapManager for Microsoft SharePoint Server

  • 自动发现。在企业内部设置和监控 SharePoint Server 群并管理增长情况。
  • 保护重要的 FAST Search Server 数据。借助 SnapManager for SharePoint,可以自动备份并存储 FAST Content SSA、FAST Search Server 群和 FAST 证书。
  • 归档数据。可以将 SharePoint 数据归档到 NetApp SnapLock® 设备以满足合规性。
  • 在内容数据库外部存储大数据文件。使用 File Share Connector 和 Storage Manager,您可以实时或按照定义的计划将大型非结构化数据文件移动并存储到外部 BLOB(二进制大对象)存储或远程 BLOB 存储中。
  • 端到端 SharePoint 存储、管理、监控和治理。通过将 SnapManager for SharePoint 和 AvePoint DocAve 软件相集成,可以简化 SharePoint 部署、监控和执行治理策略。通过应用程序生命周期管理来管理开发、测试和生产群并控制解决方案部署。

SnapManager for Oracle (SMO)

  • 高级 Oracle 支持。SMO 可以为使用高级 Oracle 技术(包括 Direct NFS、Oracle Recovery Manager、Real Application Cluster、Data Guard 和自动存储管理)的环境提供全面的支持。
  • 全面的 SnapVault 集成。所有 SnapManager 产品均与 NetApp Snapshot 副本和 SnapMirror 复制相集成。SMO 还支持与 NetApp SnapVault 全面集成,从而针对本地或远程位置提供快速、节省空间的磁盘到磁盘备份。
  • 用于开发/测试的克隆。在应用程序开发和测试环境中,提供大量生产数据集副本的能力至关重要。根据副本消耗的空间,不难发现副本的空间需求量几乎是最大的。SMO 使用 NetApp FlexClone 技术来创建生产数据克隆。仅在发生更改时,这些克隆才消耗磁盘空间。

    在克隆之前和之后,SMO 都同样支持执行脚本。这样可促进数据屏蔽,从而隐藏敏感客户数据。
  • 粒度恢复。SMO 支持您通过指定粒度级别来恢复数据,从完整的数据库到表空间或数据文件的子集均可。
  • 灵活的日志备份策略。SMO 支持您通过指定不同的备份保留和保护策略单独地备份归档日志。

SnapManager for SAP (SMSAP)

  • 与 BR*Tools 相集成。SnapManager for SAP 已经通过 SAP BR*Tools 的全面验证。例如,它可以自动与 SAP BR*BACKUP 工具协作来确定备份数据集并且将相应的数据库置于热备份模式下。
  • 全面的 SnapVault 集成。SnapManager for SAP 还支持与 NetApp SnapVault全面集成,从而针对本地或远程位置提供快速、节省空间的磁盘到磁盘备份。
  • 用于开发/测试的克隆。在应用程序开发和测试环境中,提供大量生产数据集副本的能力至关重要。根据副本消耗的空间,不难发现副本的空间需求量几乎是最大的。SMSAP 使用 NetApp FlexClone 技术来创建生产数据克隆。仅在发生更改时,这些克隆才消耗磁盘空间。

    在克隆之前和之后,SMSAP 都同样支持执行脚本。这样可促进数据屏蔽,从而隐藏敏感客户数据。
  • 灵活的日志备份策略。SMSAP 支持您通过指定不同的备份保留和保护策略来单独地备份归档日志。

SnapManager for Hyper-V (SMHV)

SnapManager for Hyper-V 可以针对在 Hyper-V 服务器上运行的虚拟机提供备份、恢复和灾难恢复。

  • 支持 VHDx。VHDx 是新的 Windows Server® 2012 Hyper-V 虚拟硬盘 (VHD) 格式。SMHV 支持您保持合适的动态 VHD 对齐和配置方式,以便您在享受高效存储的同时实现一般在使用静态 VHD 的情况下才能实现的性能。
  • 应用感知型备份。自 SMHV 使用 VSS 集成以来,所创建的备份均具有应用感知功能。由于在创建 Snapshot 副本之前调用 VSS,因此在备份虚拟机时,将采用一致的状态备份在 Hyper-V 虚拟机中运行的 Microsoft 应用程序。
  • 崩溃状态一致的备份支持。在某些情形下,在不调用 VSS 的情况下备份 Hyper-V 环境可能会更加合适。SMHV 支持此选项,在无法保证虚拟机或者在虚拟机中运行的应用程序的状态一致的情况下,可以提供崩溃状态一致的备份。
  • 自定义工作流。SMHV 包括 Windows PowerShell 2.0 cmdlet、用于快速设置 cmdlet 的 OnCommand® 插件以及 System Center Orchestration Integration Pack,这些功能均简化了自定义工作流的创建流程。

SnapManager for Virtual Infrastructure (SMVI)

SnapManager for Virtual Infrastructure 是用于保护 VMware 虚拟机的 SnapManager 解决方案。SMVI 提供独立的界面,并且也是 NetApp 虚拟存储控制台 (VSC) 的一部分。VSC 是 VMware vCenter™ 的一个插件。

  • 粒度恢复。恢复完整的数据存储库、虚拟机、VMDK 和客户机操作系统文件。
  • 单个文件恢复。该功能支持您从 VMDK 恢复一个或更多文件,而无需恢复整个虚拟机。在客户机虚拟机上安装恢复代理 (RA),允许您浏览包含要恢复的文件的"磁盘"。RA 使来宾操作系统可以扫描新存储并将磁盘安装至活动文件系统。请求者可以查看备份列表,从备份安装磁盘,并复制所需文件。

SnapManager 入门

可以在物理服务器和虚拟机上安装 SnapManager 软件。特定软件必须在服务器和存储上安装和(或)许可。如果服务器上运行的是 Windows 系统,那么您应该在服务器上安装 NetApp DSM(设备特定模块)。DSM 可以插入 Microsoft 多路径 I/O 框架并且可以提高识别以及与 SAN 连接 LUN 进行互操作的能力。借助 NetApp DSM,可以显著加强对多路径 I/O 子系统的管理。

接下来,安装合适的 SnapDrive 版本和所需的 SnapManager 软件版本。如果在 Windows 集群上安装,则必须在集群的每个节点上执行此操作。

在 NetApp 存储上,您需要安装相应的许可证,其中包括:

  • SnapRestore
  • 协议
  • SnapMirror
  • SnapVault
  • FlexClone

所需的具体许可证取决于要安装的一个或多个 SnapManager 产品的功能。

SnapManager 与其他 NetApp 技术

由于 SnapManager 软件安装在服务器上并且主要使用定义的 API 调用通过 NetApp SnapDrive 与 NetApp 存储进行通信,因此可以与在存储系统上运行的其他 NetApp 软件兼容共存。正如您所看到的,SnapManager 实际上可以直接使用其他许多 NetApp 软件功能。

无需进行任何更改,就可以在 7-模式和集群模式 Data ONTAP 配置中采用 SnapManager 软件。在集群模式 Data ONTAP 配置中,SnapDrive 将连接到 Vserver,而非物理存储系统。Vserver 可以移到集群中的其他位置,而不会中断 SnapManager 操作。

结论

NetApp SnapManager 软件是一套数据保护工具,可以为包括 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 以及 VMware 和 Hyper-V 虚拟机在内的众多企业应用程序提供行业领先的数据保护。

若要了解有关 NetApp SnapManager 的详细信息(包括有关特定版本的详细信息),请参阅 SnapManager 产品页

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Santhosh Rao NetApp 技术营销工程师

Santhosh 在高科技行业拥有八年多的工作经验。他于两年前加入 NetApp,担任 SnapManager for Hyper-V、SnapDrive for Windows 和 SMI-S(存储管理倡议规范)等 Microsoft 相关产品的技术营销工程师一职。Santhosh 在与 NetApp 客户紧密合作的过程中了解对方的需求,然后与产品市场营销和工程团队协作制定可以满足客户主要需求的路线图。Santhosh 和 NetApp Microsoft 团队的其他人共同在 NetApp for Microsoft Environments博客中发表文章。

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