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Back to Basics: SnapProtect

Dieser Artikel ist der siebte in der Reihe „Back to Basics“, in der es um die Grundlagen beliebter NetApp Technologien geht.

Ein entscheidender Faktor, warum IT-Teams sich für NetApp Storage entscheiden, ist die Möglichkeit zur Nutzung integrierter Datensicherungstechnologien wie Snapshot Kopien, SnapMirror Replizierung und SnapVault Disk-to-Disk Backup. Diese Funktionen erlauben deutlich schnellere und vereinfachte Backup- und Replizierungsprozesse für Disaster Recovery und andere Zwecke.

Dennoch gab es Bedarf für eine umfassendere Integration in Backup-Applikationen, insbesondere bei Kunden, die mit Tape-Systemen in ihren Backup-Umgebungen arbeiten.

Vor etwa einem Jahr stellte NetApp seine SnapProtect Management Software vor, die genau diese und weitere Funktionen bietet. In Zusammenarbeit mit CommVault integriert NetApp zentrale Komponenten von CommVault Simpana in wichtige NetApp Technologien. Diese Kombination liefert alle Vorteile, die Sie sich von Snapshot Kopien, SnapMirror und SnapVault erwarten, und überzeugt durch folgende leistungsstarke Funktionen:

  • beschleunigte Backup- und Restore-Prozesse
  • vollständige Tape-Unterstützung
  • Katalogisierung von Snapshot Kopien, Replikaten und Tapes
  • integrierte Unterstützung für VMware, Hyper-V und gängige Applikationen
  • automatisierte Sekundärspeicherbereitstellung
  • Konfigurationen zur Kaskadierung und Auffächerung
  • flexible Planung und Datenaufbewahrung
  • Berichterstellung
  • vereinfachtes Management über eine einzige Konsole für alle Funktionen

Dieser Beitrag von „Back to Basics“ erläutert die korrekte Implementierung von NetApp SnapProtect, gängige Anwendungsfälle, Best Practices für die Implementierung und mehr.

Implementierung von SnapProtect

SnapProtect nutzt eine Vielzahl an Komponenten. Die meisten davon sind bereits bekannte NetApp Technologien, zum Beispiel:

  • Snapshot Kopien
  • SnapMirror Replizierung
  • SnapVault für Disk-to-Disk Backups
  • FlexClone zum Klonen und zur Indizierung
  • SnapRestore zur zügigen Wiederherstellung vollständiger Volumes und einzelner Dateien
  • OnCommand Software (ehemals NetApp Operations Manager) zur Bereitstellung und Replizierung

SnapProtect umfasst außerdem einige zusätzliche Komponenten zur Katalogisierung, Koordinierung, Verwaltung und so weiter.

  • SnapProtect Server: führt Windows, Microsoft SQL Server und Management Software aus
  • MediaAgents: zusätzliche Server zur Aufteilung des Datensicherungs-Workloads während der Ausführung von SnapProtect Prozessen
  • iDataAgents (iDAs): auf Backup Clients installierte Software Agents zur Gewährleistung der Datenkonsistenz bei Backup-Vorgängen

Überblick über die Abläufe in SnapProtect.

Abbildung 1) Überblick über die Abläufe in SnapProtect.

Die meisten Abläufe in SnapProtect beginnen mit der Erstellung eines Snapshots im Primärspeicher. Dieser Vorgang ist schnell erledigt und bietet eine grundlegende Datensicherung. Jede Snapshot Kopie wird von SnapProtect gemäß vorab festgelegter Zeitpläne initiiert. Sobald eine Snapshot Kopie vollständig erstellt wurde, wird sie in der SnapProtect Datenbank indexiert.

Falls danach Aktivitäten in SnapVault oder SnapMirror geplant sind, übergibt SnapProtect als Nächstes die Kontrolle an den NetApp OnCommand Server, um mithilfe der Ressourcen-Pools und Bereitstellungsrichtlinien, die SnapProtect zugewiesen wurden, den nötigen Sekundärspeicher bereitzustellen. OnCommand erzeugt sodann Datensätze, stellt die nötigen Volumes bereit und beginnt mit dem Basistransfer vom Primär- zum Sekundärspeicher.

Falls eine Tape-Kopie erforderlich ist, bietet SnapProtect drei Optionen – zwei davon können auch im SnapProtect Katalog indexiert werden (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1) Tape-Optionen

Option iDataAgent Indexiert? Anmerkung
NDMP dump NetApp NAS NDMP iDA Ja 
SMTape
(SnapMirror auf Tape)
NetApp NAS NDMP iDA Nein Data ONTAP 8.0.1 und neuere Versionen
Streaming durch
Medienagent
alle anderen iDAs Ja 

SnapProtect Unterstützung für verschiedene Datentypen

Die genauen Abläufe in SnapProtect variieren jeweils in Abhängigkeit von dem zu sichernden Datentyp.

NAS-Daten: Bei der Erstellung einer Snapshot Kopie von NAS-Daten indexiert SnapProtect die Inhalte des Snapshots direkt mithilfe der SnapDiff API, die eine Liste mit Dateien ausgibt, die sich seit der letzten Erstellung einer Snapshot Kopie geändert haben (d. h., die neu erstellt, modifiziert oder gelöscht wurden).

Bei NAS-Daten können Sie Verzeichnisse, Dateien und qtrees ganz nach Bedarf wiederherstellen oder ein vollständiges Volume mithilfe von SnapRestore zurücksetzen. Falls eine wiederherzustellende Datei in einer Snapshot Kopie im Primärspeicher verfügbar ist, kommt Single File SnapRestore (SFSR) zum Einsatz. Für Wiederherstellungen über den Sekundärspeicher werden die Daten zurückkopiert.

LUN-Daten: Für SnapProtect Prozesse mit LUN-Daten ist ein iDA auf dem Host nötig, der auf die LUN zugreift. Das liegt daran, dass der Host das Format der zu schreibenden Daten versteht. Der Windows File System iDA beispielsweise versteht NTFS.

Vor der Erstellung der Snapshot Kopie wird das Filesystem stillgelegt (mit dem Volume Shadow Copy Service auf Windows Hosts). LUN-Klone werden zur Indizierung der Inhalte einer LUN erzeugt und genutzt.

Applikationsdaten: Jede Applikation hat ihren eigenen iDA auf dem Applikations-Host. Vor der Erstellung der NetApp Snapshot Kopie bereitet der iDA die Datenbank für das Backup vor. Die verfügbaren Wiederherstellungsoptionen variieren in Abhängigkeit von der zu sichernden Applikation. Tabelle 2 listet unterstützte Applikationen auf. Zu beachten ist, dass bei Backups und Wiederherstellungen von Applikationsdaten durch SnapProtect KEINE NetApp SnapManager Produkte zum Einsatz kommen.

Tabelle 2) Unterstützte Applikationen

Applikation Unterstützung
Microsoft Exchange Windows
Microsoft SQL Server Windows
Microsoft SharePoint Windows
DB2 UNIX und Linux
Oracle (einschließlich RAC) UNIX und Linux
SAP auf Oracle UNIX und Linux

Daten von Virtual Machines: Eine wichtige Funktion von SnapProtect ist die Möglichkeit zur schnellen Sicherung vieler Virtual Machines, ohne dass auf jeder VM ein Agent installiert werden muss. Außerdem kann SnapProtect die Inhalte jeder VM mit verschiedenen Wiederherstellbarkeits-Stufen indexieren (einschließlich der Möglichkeit zur Wiederherstellung einzelner Dateien). Weitere Informationen zu den Vorteilen von SnapProtect in virtualisierten Umgebungen finden Sie in einem aktuellen NetApp Whitepaper.

SnapProtect nutzt einen Virtual Server Agent (VSA), der wiederum auf einem zur Sicherung der virtualisierten Umgebung designierten Medienagenten läuft, um die Datensicherungsprozesse für virtualisierte Umgebungen auszuführen. Innerhalb des VSA werden Instanzen erzeugt, welche den Typ der verwendeten Virtualisierungslösung definieren.

Es lassen sich Regeln zur Bestandsaufnahme festlegen, damit neue Virtual Machines automatisch hinzugefügt und gesichert werden. Beispielsweise würde eine Bestandsaufnahmeregel der Kategorie „Datenspeicherorientierung“ automatisch neue Virtual Machines auf spezifischen Datenspeichern sichern.

Anwendungsbeispiele

Von den zahlreichen möglichen Anwendungsfällen sind Backup und Wiederherstellung von NAS-Systemen, virtualisierten Umgebungen und Applikationen wahrscheinlich die typischsten Szenarien, in denen mit SnapProtect klare Vorteile erzielt werden. Das Tool ermöglicht vollständige Katalogisierung und bietet zugleich eine intuitive Benutzerschnittstelle für Wiederherstellungen, über die Sie Ihre gewünschten Dateien dank ausgereifter Suchfunktionen (mit Platzhaltern) schneller finden und wiederherstellen. Da auch das Tape Management und Replizierungen integriert sind, können Sie Ihre Datensicherungsabläufe zu großen Teilen über eine einzige Konsole verwalten.

VMware: Für das Backup und die Wiederherstellung von VMware Systemen kommuniziert SnapProtect mit vSphere über den VSA, und vor der Erstellung der NetApp Snapshot Kopien werden Snapshots auf Ebene der VMware Systeme erzeugt. Für Windows VMs wird sowohl die Wiederherstellung einzelner Dateien als auch die Live-Anzeige verfügbarer Dateien unterstützt, sodass sich einzelne Dateien aus einer VM heraus wiederherstellen lassen. Single File SnapRestore (SFSR) kann für die in NFS-Datenspeichern hinterlegten VMDKs genutzt werden, um die Wiederherstellung einer kompletten Virtual Machine zu beschleunigen.

Backups von Applikationen mithilfe eines Applikationsagenten (iDA) sind möglich – wie im vorigen Abschnitt beschrieben –, allerdings nur für Applikationen, die nicht auf VMDKs installiert sind. Exchange und SQL Server können über den VMware VSA stillgelegt werden, wenn sie auf VMDKs installiert sind, um ein konsistentes Backup zu gewährleisten.

Hyper-V: Für das Backup einer Online Windows VM ist VSS erforderlich. (Windows 2000 muss offline sein.) Die Wiederherstellung einzelner Dateien wird für Windows und Linux VMs unterstützt.

Kaskadierung und Fan-out

Neben der Fähigkeit zur Sicherung bestimmter Datentypen bietet SnapProtect außerdem die wichtige Unterstützung für Kaskadierungs- und Fan-out-Konfigurationen, mit denen Sie Ihre Vorgaben hinsichtlich Datensicherung, Disaster Recovery und Compliance einfacher erfüllen.

Über diese Konfigurationsoptionen lässt sich die Erzeugung von Backup-Kopien und/oder Spiegelungen bei Bedarf vollständig automatisieren. Beispielsweise können Sie Ihre Daten an einem Remote-Standort spiegeln und dann dort (oder an einem dritten Standort) auf einem anderen Speichersystem sichern, um Ihren Backup-Anforderungen gerecht zu werden. Ebenso ist die lokale Sicherung der Daten möglich, gefolgt von ihrer Spiegelung an einem Remote-Standort, sodass Sie über vollständige lokale und ausgelagerte Kopien Ihrer wichtigen Backups verfügen. Die Optionen sind schier grenzenlos. Auch ein Backup auf Tapes lässt sich an beliebigen Punkten bei der Kaskadierung oder Auffächerung (primär, sekundär, lokal, remote) ergänzen, damit Tape-Kopien bei Bedarf jederzeit zur Verfügung stehen.

Überblick über die Abläufe in SnapProtect.

Abbildung 2) Kaskadierung und Auffächerung mit SnapProtect.

Verwendung von SnapProtect

Um SnapProtect verwenden zu können, muss Ihr Primärspeicher unter dem Betriebssystem Data ONTAP 7.2.6 (oder höher) bzw. Data ONTAP 8.0.1 (oder höher) laufen. Sie müssen die Software nur für die primären Storage-Systeme lizenzieren. Wenn Sie allerdings eine unterstützte MetroCluster Konfiguration nutzen, ist die Lizenzierung von SnapProtect auf beiden Nodes erforderlich. Gleiches gilt für die Verwendung von SnapMirror zur Spiegelung an einem DR-Standort, wenn Sie SnapProtect dort nach einem Failover ausführen möchten – dann benötigen Sie auch für den DR-Standort eine SnapProtect Lizenz.

Zusätzlich zur SnapProtect Lizenz sollten Sie über gültige Lizenzen für die anderen von SnapProtect genutzten Produkte verfügen; hierbei ist eine Lizenzierung sowohl für den Primär- als auch für den Sekundärspeicher erforderlich. Zu diesen Produkten zählen SnapMirror und/oder SnapVault, FlexClone und SnapRestore. Auch für den OnCommand Server ist eine Lizenz nötig.

Planung und Datenaufbewahrung

Eine weitere Stärke von SnapProtect sind die flexiblen Richtlinien zur Planung und Datenhaltung. Die Planung erfolgt entweder gemäß individuell erstellter Zeitpläne oder mithilfe von Planungsrichtlinien, die verschiedene Zeitpläne gruppieren. Neben Backups können auch andere Vorgänge, wie zum Beispiel Wiederherstellungen und Client-Installationen, eingeplant werden.

Zur Datenaufbewahrung gibt es in SnapProtect zwei Arten von Regeln: Grundregeln gelten für alle Backups. Erweiterte Regeln kommen bei der langfristigen Datenhaltung zur Anwendung. Hierzu zählen vollständige Backups in wöchentlichen, monatlichen und jährlichen Intervallen. Diese erweiterten Regeln bieten Ihnen ausreichend Flexibilität für eine Vielzahl an Geschäftsanforderungen. Die Regeln werden in der Storage-Richtlinie konfiguriert und lassen sich separat für primäre Snapshots, Vault-Kopien und Tape-Kopien festlegen. Spiegelungskopien erlauben keine spezifischen Einstellungen zur Datenaufbewahrung, da sie die Vorgaben der primären Kopie erben.

Weitere Informationen und Hinweise zu den ersten Schritten mit SnapProtect bietet NetApp im Technischen Bericht 3920: NetApp SnapProtect Management Software: Overview and Design Considerations. Außerdem können Sie im SnapProtect Forum in der NetApp Community mitdiskutieren und Fragen stellen.

SnapProtect und andere NetApp Technologien

SnapProtect funktioniert mit den meisten anderen NetApp Technologien, ohne dass Sie Änderungen vornehmen müssen. Hierzu zählen gängige Storage-Effizienztechnologien wie die Deduplizierung, Thin Provisioning und die Komprimierung.

SnapProtect kann all diese Technologien jedoch nicht direkt koordinieren. Beispielsweise können Sie zwar die Deduplizierung des Sekundärspeichers über SnapProtect aktivieren und verwalten, für die Komprimierung ist dies aber nicht möglich. Diese müsste separat verwaltet werden.

Cluster-Mode: SnapProtect unterstützt Storage-Systeme, die im Cluster-Mode laufen, allerdings ist dies zum aktuellen Zeitpunkt auf Tape-Systeme beschränkt.

Qtree SnapMirror: SnapProtect nutzt zur Replizierung Volume SnapMirror (asynchron), nicht jedoch qtree SnapMirror. Falls Sie qtree SnapMirror einsetzen möchten, muss dieser separat gemanagt werden.

Schlussfolgerung

NetApp SnapProtect ist ein wichtiges Tool zur Datensicherung und bietet Unterstützung für Katalogisierung und Tape-Systeme. Dadurch profitieren Sie von einem einheitlichen Management Framework zur Erstellung und Verwaltung von lokalen Snapshot Kopien, Replizierungen (mit SnapVault oder SnapMirror) im Sekundärspeicher und Verschiebungen auf Tapes. SnapProtect eignet sich hervorragend für IT-Teams, die für Backups über mehrere Umgebungen hinweg verantwortlich sind (d. h. für Applikationen sowie physische und virtuelle Umgebungen).

Weitere Informationen zu NetApp SnapProtect finden Sie im Technischen Bericht 3920: NetApp SnapProtect Management Software: Overview and Design Considerations. Detaillierte Hinweise zur Verwendung von SnapProtect in virtualisierten Umgebungen bietet das Whitepaper 7131: Accelerate Backup and Recovery in Virtual Server Environments with NetApp SnapProtect.

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Chris Blackwood
Technical Marketing Engineer
NetApp


Chris Blackwood verfügt über 18 Jahre Erfahrung in der IT-Branche. Seit seinem Wechsel zu NetApp vor mehr als vier Jahren konzentriert er sich auf Datensicherungslösungen, einschließlich SnapVault und Open Systems SnapVault. Inzwischen gilt seine ganze Aufmerksamkeit allen Aspekten von SnapProtect und er arbeitet eng mit den Systemingenieuren und dem Produkt-Management von CommVault zusammen.


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