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Protección de datos integrada de NetApp:
La protección de datos adecuada

Una de las cosas buenas que tiene el almacenamiento de NetApp® es que todas las funcionalidades para proteger sus datos importantes están integradas estrechamente en el hardware de NetApp® y Data ONTAP®. A menudo, todo lo que se requiere es una clave de licencia. Nunca tendrá que adquirir una aplicación especializada o realizar una instalación de software complicada para añadir funciones y todas nuestras soluciones de protección de datos cuentan con la ventaja de funcionalidades de gestión de datos integradas.

El método tradicional de protección de datos aumenta la complejidad y los costes.

Figura 1) El método tradicional de protección de datos aumenta la complejidad y los costes.

Los aspectos fundamentales de la protección de datos integrada de NetApp se trataron con más profundidad en un artículo anterior de Tech OnTap. En este artículo, quiero abordar más detalladamente las tecnologías de replicación. La mayoría de los elementos importantes de la protección de datos de NetApp, como SnapMirror® para volúmenes, SnapMirror para qtree, SnapVault® y MetroCluster emplean mirroring o replicación. Comprender cómo funcionan estas tecnologías y en qué se diferencian entre ellas puede facilitar la elección de la mejor estrategia de protección de datos. Empezaré abordando las diversas tecnologías y, a continuación, proporcionaré unas directrices sobre cómo escoger las opciones adecuadas para sus necesidades.

Opciones de replicación de NetApp

Tech OnTap ha publicado bastante material sobre SnapMirror, SnapVault y MetroCluster a lo largo de los años. Sin embargo, existen algunas funcionalidades clave de estos productos y algunas diferencias importantes entre ellos en las que, según mi opinión, no se ha profundizado completamente en ningún artículo. Empezaré con SnapMirror y, a continuación, explicaré los otros dos en relación a él. (No se preocupe si la explicación de SnapMirror parece demasiado extensa, no tendrá que volver a leer una descripción de la misma longitud para comprender SnapVault y MetroCluster). También incluiré diversas tablas comparativas que deberían ayudar a responder cualquier duda que le pueda surgir.

SnapMirror
Probablemente, todo el mundo sepa ya que el propósito principal de SnapMirror es la creación de mirroring en localizaciones remotas para la recuperación ante desastres. Lo que no es tan conocido es que, existen dos modos operativos de SnapMirror.

SnapMirror para volúmenes opera a nivel del bloque físico. Replica el contenido de un volumen completo y todos los atributos del volumen de forma literal del volumen de origen (primario) al volumen de destino (secundario). Como resultado, el sistema de almacenamiento de destino debe ejecutar una versión de Data ONTAP igual o posterior a la del origen. Si la deduplicación o la compresión de datos de NetApp (añadido en Data ONTAP 8.0.1) se ejecutan en el sistema primario, el volumen de destino hereda este ahorro ya que el volumen es idéntico y el ahorro también se observa en WAN.

SnapMirror para Qtree replica qtrees individuales. Como los qtrees son subgrupos de un volumen, SnapMirror para qtree opera a nivel lógico. No puede simplemente replicar un qtree de forma literal porque faltaría información de contabilidad a nivel del documento qtree en el sistema de destino.

Como la replicación se produce a nivel lógico, existen diferencias importantes con respecto a SnapMirror para volúmenes. En primer lugar, SnapMirror para qtree no hereda los ahorros de deduplicación, lo que tiene sentido si se plantea en el contexto del origen y destino. En el origen, un qtree puede contener un bloque deduplicado que sea únicamente indicador de un bloque que se encuentre fuera del qtree. Ese bloque, obviamente, no existirá en el destino y, por lo tanto, deberá replicarse con el qtree, no solo con el indicador. En este caso, SnapMirror para qtree es menos eficiente en cuanto a red y capacidad que SnapMirror para volúmenes.

De forma predeterminada, SnapMirror para qtree replica únicamente la última copia Snapshot creada de modo que mantiene un número asimétrico de copias Snapshot en las ubicaciones de origen y de destino. (SnapMirror para volúmenes cuenta con las mismas copias Snapshot tanto en el origen como en el destino por definición). SnapMirror para qtree mantiene solo el par de copias Snapshot comunes necesarias para realizar las actualizaciones de replicación. En otras palabras, SnapMirror para qtree no dispone de funcionalidades de conservación de copias Snapshot.

Ambas formas de SnapMirror empiezan con una copia inicial en la que se replican todos los datos del volumen o qtree del origen al destino. Una vez completada esta copia inicial, la replicación se da de forma regular. SnapMirror para volúmenes es compatible con la replicación asíncrona, semisíncrona y síncrona, mientras que SnapMirror para qtree es compatible únicamente con la replicación asíncrona.

En el modo asíncrono, se crean copias Snapshot del volumen o qtree periódicamente en el origen. Solo se transfieren al destino los bloques nuevos o modificados tras el ciclo de replicación, lo que da eficiencia a este método en términos de sobrecarga del sistema de almacenamiento y ancho de banda.

El modo síncrono envía actualizaciones desde el origen al destino a medida que se originan en lugar de según un programa predeterminado. Esto ayuda a que los datos escritos en el sistema de origen queden protegidos en el destino incluso si falla el sistema de origen al completo. Se utiliza el reenvío de NVLOG y del punto de consistencia (CP) para mantener el destino completamente actualizado. El reenvío de NVLOG permite que los datos del registro de escritura que normalmente se almacenan en caché en NVRAM en un almacenamiento de NetApp se sincronicen con el destino. El reenvío del punto de consistencia permite que las imágenes de sistema de archivo en disco se mantengan sincronizadas.

El modo semisíncrono se diferencia del síncrono de dos cosas. No se requiere espera para que la escritura en el origen se reconozca en el destino antes de la asignación y el reconocimiento, y no se utiliza el reenvío de NVLOG. Estos dos cambios aceleran la respuesta de la aplicación con una pequeña coincidencia en cuando al objetivo de punto de recuperación (RPO) que se puede conseguir.

Podrá obtener más información acerca de estos modos si consulta TR-3446: Descripción general de asíncrono y guía de mejores prácticas y TR-3326: Descripción general de SnapMirror Sync y SnapMirror Semi-Sync y consideraciones de diseño.

SnapMirror

Figura 2) SnapMirror.

Finalmente, uno de los aspectos clave de SnapMirror es que tanto SnapMirror para volúmenes como para qtree ofrecen como resultado un destino en el que se puede habilitar la escritura. En otras palabras, si se diera un fallo que afecte los sistemas de origen o primario, podrá suspender las operaciones y empezar a escribir en el destino. Una vez corregido el fallo, podrá realizar una sincronización de recuperación tras fallos para copiar los cambios delta de nuevo al origen y restaurar el funcionamiento normal. Esta funcionalidad supone un diferenciador clave con respecto a SnapVault.

SnapVault
SnapVault ha sido creado principalmente para backup de disco a disco. Al igual que SnapMirror asíncrono, SnapVault aprovecha la tecnología Snapshot de NetApp para lanzar backups y restaurar sistemas a nivel de bloque. De forma similar, SnapVault identifica y copia solo los bloques modificados de un sistema (no los archivos modificados) a un almacenamiento secundario. Esto no solo aumenta el rendimiento al limitar la cantidad de datos transferidos durante las operaciones de backup y restauración, sino que también limita la capacidad necesaria para almacenar backups, lo que permite realizar backups con más frecuencia si lo necesita.

En términos de funcionamiento básico, SnapVault es muy parecido a SnapMirror para qtree ya que realiza la replicación en base lógica a nivel de qtree. Igual que en SnapMirror para qtree, no es una réplica exacta del volumen de origen y no hereda la deduplicación ni el estado de compresión de datos del origen. (Puede realizar una deduplicación o compresión de datos en el destino como lo haría con cualquier otro volumen de NetApp).

Además, no puede habilitar la escritura para el volumen de SnapVault (para la recuperación inmediata) como podría con SnapMirror; como resultado, el tiempo de recuperación con SnapVault sería mucho más prolongado que con SnapMirror si se transfieren muchos datos por una red. Si también dispone de SnapMirror, es posible habilitar la escritura para un volumen SnapVault, pero tenga en cuenta que SnapVault es de una única dirección, no dispone de sincronización de recuperación tras fallos para actualizar el origen.

SnapVault. SnapVault para sistemas abiertos (no tratado en el texto) permite la integración de almacenamiento de terceros en el marco de backup.

Figura 3) SnapVault. SnapVault para sistemas abiertos (no tratado en el texto) permite la integración de almacenamiento de terceros en el marco de backup.

Las principales características de SnapVault (debido a que opera a nivel lógico) son la retención de Snapshot y la fusión de Snapshot. Podrá conservar tantas copias Snapshot como desee (hasta un límite de 255 por volumen) en un volumen SnapVault y eliminar las copias Snapshot automáticamente según un calendario que establezca. La fusión le permite ejecutar diversos procesos de SnapVault de distintos orígenes a un destino único y, a continuación, crear una única copia Snapshot en el destino que incluya todos los distintos orígenes. Esto reduce el número de copias Snapshot guardadas; si realiza una deduplicación en el sistema de destino, podrá deduplicar bloques idénticos de todos los qtrees en el backup.

Podrá obtener más información sobre todos los aspectos de SnapVault en la Guía de mejores prácticas de SnapVault.

Tabla 1) Comparación de SnapMirror y SnapVault.

Función

SnapMirror para volúmenes

SnapMirror para qtree

SnapVault

Tipo de replicación

Física

Lógica

Lógica

Red de replicación

FC o IP

FC o IP

Solo IP

Rutas múltiples de replicación

No

Distingue entre versiones Data ONTAP

No

No

Compresión de red

Sí con aprobación

No

RPO (¿Cuántos datos puedo perder?)

1 minuto1

1 minuto2

1 hora

Funcionalidad de recuperación tras fallos

Si, en combinación con SnapMirror

Retención de Snapshot utilizada para backup

No

Posible pero pesado

Fusión de Snapshot

N/D

No

Sincronización de recuperación tras fallos

No

Deduplicación

El destino hereda los ahorros en deduplicación y los de de red

El destino no hereda los ahorros en deduplicación

La deduplicación y SnapVault están integrados; el destino no hereda los ahorros en deduplicación.

 

1Aunque son posibles las actualizaciones en 1 minuto, NetApp no las recomienda. Utilice SnapMirror Semi-Sync para un RPO bajo.

2Aunque son posibles las actualizaciones en 1 minuto, NetApp no las recomienda. No se puede utilizar SnapMirror Semi-Sync en qtrees independientes.

MetroCluster
La solución de NetApp para una disponibilidad de datos continua es MetroCluster. Esta solución es diferente con relación a SnapMirror y SnapVault, funciona de manera distinta pero muy sencilla. Tal y como indica su nombre, MetroCluster proporciona «ampliación» de clústeres. Permite tomar un par de alta disponibilidad de NetApp estándar y separar los nódulos hasta 100 km. MetroCluster utiliza una configuración activo-activo de mirroring completa que mantiene dos copias enteras de todos los datos de mirroring, uno en cada extremo del clúster. Estas copias se llaman plexos y se actualizan de forma continua y síncrona cada vez que Data ONTAP escribe datos en el disco.

Cada controladora dispone de volúmenes de almacenamiento (plexos) en ambos nódulos. Esto no solo permite que la deduplicación se dé en ambos nódulos, sino que también permite que las operaciones de lectura se dividan en ambos conjuntos de discos, lo que aumenta el rendimiento de lectura hasta en un 80%. Podrá obtener más información acerca de MetroCluster en un caso práctico reciente de Tech OnTap o puede ver un vídeo completo de explicación.

Tabla 2) Comparación de MetroCluster y SnapMirror Sync.

 

SnapMirror Sync

MetroCluster

Red de replicación

IP o FC

FC

Límite de transferencias simultáneas

Sin límite

Distancia máxima

200 km
(>200 km semisíncrono)

100 km

Replicación entre pares de alta disponibilidad

No

Recuperación tras fallos

CLI

CLI (comando único), centro de sistema

Uso de la réplica

 

Soporte de deduplicación primaria

 



¿Qué opción debería elegir?

Las tablas 1 y 2 de la sección anterior han sido diseñadas para ayudarle a elegir la mejor opción de replicación para sus necesidades concretas. Existen consideraciones que pueden ayudarle a elegir entre las distintas tecnologías comentadas anteriormente. La primera pregunta, y la más obvia, que surge es si lo que necesita son backups o recuperación ante desastres.

Backup
Si lo que está buscando son backups, la mayoría de las personas han observado que una programación de copias Snapshot en el almacenamiento primario (por horas es lo más habitual), posiblemente en combinación con una copia SnapVault nocturna en el almacenamiento secundario (tanto local como remoto), satisface sus necesidades de backup. La mayoría de las restauraciones de archivos pueden realizarse desde copias Snapshot en el almacenamiento primario, mientras que SnapVault proporciona la capacidad de volver más atrás en el tiempo, además de la habilidad de obtener restauraciones en caso de fallos más graves.

Consulte la barra lateral para ver un vídeo de backup integrado en Syncsort de NetApp, que combina las ventajas de la gestión de datos de Syncsort y la replicación de NetApp para una gran variedad de entornos de aplicación importantes.

Recuperación ante desastres
Para obtener protección ante desastres en todo el centro y permitir la continuidad empresarial, probablemente preferirá elegir entre MetroCluster y SnapMirror. La alternativa más popular con diferencia en términos de número de puestas en marcha es SnapMirror para volúmenes con replicación asíncrona. Las personas tienden a elegirla debido a que ofrece simplicidad y rentabilidad con un uso eficiente del almacenamiento y de los recursos de red. NetApp ha invertido grandes esfuerzos de desarrollo en SnapMirror con los que ha creado funciones valiosas como la desaceleración del ancho de banda, la compresión de red y la integración con los productos del paquete SnapManager para la integración de aplicaciones.

Tanto SnapMirror para qtree como para volúmenes pueden conseguir objetivos de tiempo de recuperación (RTO) que van desde segundos a minutos y objetivos de punto de recuperación (RPO) tan lentos como un minuto (esto requiere replicar datos cada minuto), aunque NetApp normalmente no recomienda la replicación asíncrona cada minuto. Para tiempos de recuperación entre uno y tres minutos, el modo semisíncrono de SnapMirror es una opción más adecuada. (Si no está familiarizado con RPO y RTO, consulte la barra lateral).

Si necesita un RPO más agresivo del que puede conseguir con SnapMirror asíncrono, puede elegir entre MetroCluster o SnapMirror síncrono. Tenga en cuenta que las soluciones síncronas normalmente requieren un ancho de banda mayor y un equipo de red especializado para implantarse, cosa que las convierte en una opción significativamente más cara.

MetroCluster es la solución preferida para distancias de hasta 100 km ya que ofrece una disponibilidad de datos continua, recuperación tras fallos y recuperación automáticas. SnapMirror Sync dobla el rango compatible a 200 km y SnapMirror Semi-Sync puede superar este límite cuando requiera el RPO más bajo posible a una mayor distancia.

Casos especiales
Los métodos que he descrito anteriormente deberían abarcar la mayoría de las situaciones posibles, pero, por supuesto, siempre existen casos especiales. Algunas personas utilizan SnapMirror para backup, normalmente debido a que desean la habilidad para hacer que un volumen de backup esté disponible para la escritura de forma rápida y sencilla según sea necesario. A la inversa, otros utilizan SnapVault para la recuperación ante desastres ya que les permite recuperar a cualquier punto en el tiempo. Los volúmenes de SnapVault no pueden habilitarse para la escritura solo con SnapVault, pero, como ya he mencionado (aunque no haya explicado cómo), eso es posible mediante SnapVault y SnapMirror.

Primeros pasos

Naturalmente, muchos usuarios de NetApp implantan una combinación de las soluciones que he mencionado en este artículo para satisfacer sus necesidades de backup y recuperación ante desastres. Un ejemplo bastante común es SnapMirror para los volúmenes de mayor importancia en un centro remoto en combinación con un programa SnapVault regular en un centro remoto para backup. Algunos centros incluso ponen en marcha una combinación de MetroCluster, SnapMirror y SnapVault para abordar sus necesidades de protección de datos.

Figura 4) La cartera de protección de datos integrados de NetApp (incluye funciones que no se tratan en este artículo).

Podrá obtener más información sobre configuraciones avanzadas, todos los temas que trato en este artículo, además de los temas para los que no he tenido espacio, como la planificación de protección de datos, en el Manual de protección de datos de NetApp. También podrá comprobar los demás recursos a los que hago referencia en este artículo para obtener más información. NetApp ha desarrollado una gran experiencia con todo tipo de soluciones de protección de datos. No dude en visitar la comunidad de NetApp en línea o plantear cuestiones a su equipo de NetApp local si necesita ayuda para tomar las decisiones adecuadas.

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Jason Blosil

Srinath Alapati
Ingeniero de Marketing Técnico
NetApp

Srinath se unió a NetApp en 2004 y ha sido un miembro del grupo de protección de datos durante más de cuatro años. Cuenta con más de 10 años de experiencia en entornos de TI, gestión de servidores e infraestructura de almacenamiento. Srinath es autor y coautor de diversos informes técnicos sobre SnapMirror, MetroCluster, VMware® y Exchange y ha ofrecido diversas conferencias técnicas. También es un miembro importante del equipo relacionado con la implantación de recuperación ante desastres del entorno de TI de NetApp.

 
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