حفاظت از داده در Dell PowerStore؛ قسمت اول

مسیر مطالعه این راهنما

معماری کلی حفاظت از داده در Dell PowerStore

PowerStore سه مسیر اصلی برای حفاظت از Storage Resourceها فراهم می‌کند. این مسیرها جایگزین کامل یکدیگر نیستند و هرکدام سطح متفاوتی از Recovery، Redundancy و Backup را پوشش می‌دهند.

Local Protection

Local Protection با ایجاد Snapshot انجام می‌شود. Snapshot وضعیت یک Storage Resource را در یک Point-in-Time مشخص ثبت می‌کند و برای بازگرداندن Data پس از حذف تصادفی یا Data Corruption قابل استفاده است.

Snapshot را می‌توان به‌صورت Manual ایجاد کرد یا ایجاد آن را با Snapshot Rule داخل Protection Policy زمان‌بندی کرد. در روش Scheduled، سیستم طبق Schedule تعریف‌شده از Resource مربوطه Snapshot می‌گیرد.

Remote Protection

Remote Protection از طریق Replication به یک PowerStore دیگر یا Mirror کردن Data با Metro Volume انجام می‌شود. Replication می‌تواند Asynchronous یا Synchronous باشد؛ در مقابل، Metro یک معماری Bi-Directional Synchronous و Active/Active ایجاد می‌کند.

هدف Remote Protection ایجاد Redundancy و فراهم کردن امکان ادامه سرویس یا Recovery در صورت Failure سیستم Production است.

Remote Backup

Remote Backup برای انتقال مستقیم Backup مربوط به Volume و Volume Group از PowerStore به PowerProtect DD استفاده می‌شود. این روش با Remote Replication متفاوت است؛ زیرا مقصد آن یک Backup System است و عملیات Backup، Retrieve و Instant Access را پوشش می‌دهد.

PowerStore همچنین برای NAS Serverها امکان Backup استاندارد مبتنی بر NDMP را فراهم می‌کند، اما Remote Backup Rule فقط روی Volume و Volume Group قابل اعمال است.

Snapshot و بازیابی Point-in-Time

Snapshotها نسخه‌های Read-Only و Point-in-Time از Data موجود در Volume، Volume Group، Virtual Machine یا File System هستند. ایجاد Snapshot وضعیت Resource را در همان لحظه ثبت می‌کند تا امکان بازیابی Data یا بازگرداندن Resource به وضعیت قبلی وجود داشته باشد.

برای شناخت مرز کاربرد این قابلیت‌ها، مقاله تفاوت Snapshot، Clone و Replication مسیر مناسبی برای مطالعه تکمیلی است.

ایجاد Manual و Scheduled Snapshot

Snapshot می‌تواند در هر زمان به‌صورت Manual ایجاد شود. برای ایجاد خودکار نیز Snapshot Rule داخل Protection Policy تعریف و سپس Policy به Storage Resource اختصاص داده می‌شود.

سیستم بر اساس Schedule موجود در Rule، Snapshotهای جدید را ایجاد می‌کند. به این ترتیب می‌توان الگوی یکسانی از Local Protection را روی چند Resource اعمال کرد.

Secure Snapshot و حفاظت در برابر حذف

از PowerStore 3.5 به بعد امکان ایجاد Secure Snapshot وجود دارد. Secure Snapshot پیش از Expiration Time به‌صورت Manual قابل حذف نیست و Administrator یا مهاجم نمی‌تواند آن را پیش از پایان دوره نگهداری حذف کند.

این ویژگی یک لایه حفاظتی اضافه در برابر Ransomware ایجاد می‌کند. برای بررسی بیشتر این رویکرد می‌توان مقاله Immutable Snapshotها در برابر Ransomware را مطالعه کرد.

Access Typeهای File Snapshot

برای Snapshotهای Read-Only مربوط به File System دو Access Type وجود دارد:

• protocol: حالت پیش‌فرض است و Snapshot می‌تواند به‌صورت SMB Share، NFS Export یا هر دو ارائه شود.
• .snapshot: Fileهای Snapshot از داخل Production File System و در زیرشاخه .snapshot هر Directory قابل دسترسی هستند.

در حالت protocol، Snapshot مانند یک File System مستقل روی Client به‌صورت Share یا Mount در دسترس قرار می‌گیرد.

Write-Order Consistent و Application Consistent Snapshot

PowerStore امکان ایجاد دو نوع Snapshot سازگار را برای Volume و Volume Group فراهم می‌کند.

در Write-Order Consistent Snapshot، Writeهای اعضای Volume Group موقتاً نگه داشته می‌شوند تا یک نسخه Point-in-Time یکنواخت میان تمام Volumeهای عضو ایجاد شود. این نوع Snapshot از PowerStore Manager قابل ایجاد است.

Application Consistent Snapshot با AppSync ایجاد می‌شود. هنگام ساخت این Snapshot، I/Oهای ورودی Application تا تکمیل Snapshot در وضعیت Quiesce قرار می‌گیرند.

دسترسی Host به Snapshot با Thin Clone

Map کردن مستقیم Block Snapshot به Host در PowerStore پشتیبانی نمی‌شود. برای ارائه Snapshot به Host باید از آن یک Thin Clone ایجاد شود.

Thin Clone نسخه‌ای Writable و Space-Efficient از Snapshot است و می‌توان آن را به Host Map کرد. همچنین می‌توان با عملیات Refresh، محتوای Thin Clone را بر اساس Snapshotهای مختلف Update کرد.

Replication و حفاظت از داده روی Remote System

Data Replication فرایندی است که در آن Data روی Remote System تکثیر می‌شود. این Copy برای افزایش Redundancy، کاهش اثر Downtime و تسهیل Recovery پس از Failure، خطای انسانی یا Disaster استفاده می‌شود.

PowerStore از Asynchronous و Synchronous Remote Replication پشتیبانی می‌کند. Resourceهای تحت پوشش شامل Volume، Volume Group، NAS Server و Virtual Volume هستند.

انواع Resourceهای قابل Replicate

• Volume و Volume Group از Remote Replication پشتیبانی می‌کنند.
• NAS Server در سطح File Replication محافظت می‌شود.
• Virtual Volume و vVol از طریق Integration با vSphere و Storage Policy محافظت می‌شوند.

Workflow مربوط به Volume و Volume Group

برای فعال‌سازی Replication روی Volume یا Volume Group سه مرحله اصلی وجود دارد:

Workflow مربوط به NAS Server

Replication مربوط به NAS Server علاوه بر Remote Connection به File Mobility Network نیاز دارد:

Replication مربوط به Virtual Volume

برای Virtual Volume یا vVol ابتدا Remote Connection میان سیستم‌های Source و Destination ایجاد می‌شود. بااین‌حال Protection Policy و تخصیص آن به Virtual Volume در vSphere انجام می‌شود.

PowerStore با VMware Site Recovery Manager یکپارچه می‌شود تا Recovery و Failover ماشین‌های مجازی محافظت‌شده مدیریت شود. مقاله زیرساخت Disaster Recovery با VMware SRM این لایه را با تمرکز بر VMware بررسی می‌کند.

Failover و Failover Test

PowerStore اجازه می‌دهد Control مربوط به Volume Replication یا File Replication به Remote System منتقل و جهت Remote Protection Session معکوس شود.

Failover در سه سناریوی اصلی کاربرد دارد:

• انتقال Data به یک سیستم جدید و ادامه فعالیت از آن سیستم بدون Data Loss در Planned Migration
• ادامه سرویس روی Remote System زمانی که Data روی Source در دسترس نیست
• بازگشت به آخرین Point-in-Time Protection Copy سالم زمانی که Integrity داده Source مشکوک است

در سناریوی دوم ممکن است Data Loss رخ دهد؛ زیرا آخرین Remote Copy لزوماً تغییرات ایجادشده پس از آخرین Synchronization را در اختیار ندارد.

Failover Test روی Destination Storage Resource امکان ارزیابی آمادگی Disaster Recovery را بدون اجرای Failover نهایی فراهم می‌کند.

نقش Protection Policy در استانداردسازی حفاظت

Protection Policy مجموعه‌ای از Ruleهای مربوط به Snapshot، Replication و Remote Backup است. با اختصاص یک Policy به Storage Resource، Ruleهای تعریف‌شده به‌صورت یکپارچه روی آن Resource اعمال می‌شوند.

این ساختار کمک می‌کند سطح Local Protection، Remote Protection و Remote Backup روی چند Resource به‌صورت سازگار و قابل مدیریت تعریف شود.

ساختار Ruleها و محدودیت تعداد

هر Rule می‌تواند در چند Protection Policy استفاده شود. در نتیجه می‌توان Ruleهای مشترک را میان Policyهای مختلف بازاستفاده کرد و سطح حفاظت متفاوتی برای گروه‌های مختلف Storage Resource ساخت.

ایجاد و ویرایش Rule یا Policy به User Privilege بستگی دارد. پیش از تعریف Rule نیز باید Parameterها و نیازهای کسب‌وکار با Administrator بررسی شوند تا Policyها در سراسر سیستم سازگار باقی بمانند.

محدودیت‌های تخصیص Protection Policy

• Remote Backup Rule فقط روی Volume و Volume Group قابل اعمال است.
• Protection Policy شامل Replication Rule را نمی‌توان به Metro Volume اختصاص داد.
• در PowerStoreOS 3.x و نسخه‌های بعدی، Protection Policy مستقیماً روی Virtual Machine مبتنی بر vVol اعمال نمی‌شود.
• برای Metro Volume، حفاظت تکمیلی Local مانند Snapshot باید با Policy مناسب انجام شود.

Metro Protection و معماری Active/Active

Metro یک Replication دوطرفه، Synchronous و Active/Active میان دو PowerStore System ایجاد می‌کند. Metro Volume از طریق دو سیستم مجزا به Host ارائه می‌شود و هر دو سیستم SCSI Image و Data یکسانی را در اختیار Application Host قرار می‌دهند.

Host و Application دو Volume فیزیکی روی دو سیستم را به‌صورت یک Volume واحد با چند Path مشاهده می‌کنند. برای شناخت عمومی‌تر این طراحی، مقاله معماری Active-Active Storage قابل استفاده است.

نحوه ارائه Metro Volume به Host

دو PowerStore System می‌توانند در دو Data Center با فاصله حداکثر 96 کیلومتر یا 60 مایل قرار داشته باشند. همچنین می‌توان آن‌ها را در دو موقعیت مجزا در یک Data Center مستقر کرد.

Metro Protection برای افزایش Availability، Disaster Avoidance، متعادل‌سازی Resource میان Data Centerها و Storage Migration استفاده می‌شود.

هنگام پیکربندی Metro Volume، محتوای Volume به Remote System Replicate می‌شود. Protection اضافه مانند Local Snapshot از طریق Protection Policy جداگانه اعمال خواهد شد.

Preferred، Nonpreferred و Witness Server

Metro Session شامل دو PowerStore System و در صورت نیاز یک Witness Server است.

سیستمی که Metro Resource از آن پیکربندی شده است به‌صورت خودکار Preferred و سیستم دیگر Nonpreferred تعیین می‌شود. این Roleها زمانی اهمیت دارند که Witness پیکربندی نشده یا در دسترس نباشد.

Witness Server یک Third Party غیرفعال است که روی Host مستقل نصب می‌شود. محل پیشنهادی آن یک Data Center یا Fault Domain سوم است تا Failure برق دو PowerStore System بر Witness اثر نگذارد.

رفتار Metro Session هنگام Failure

هنگام Failure یکی از سیستم‌ها یا Link میان آن‌ها، Metro Session وارد وضعیت Fractured می‌شود.

در نبود Witness، سیستم Nonpreferred ارائه I/O را متوقف می‌کند و سیستم Preferred دسترسی Host را ادامه می‌دهد. اگر Witness در دسترس باشد، وضعیت دو سیستم را بررسی کرده و تعیین می‌کند کدام سیستم باید برای Hostها فعال باقی بماند.

Remote Backup روی PowerProtect DD

Remote Backup امکان Backup مستقیم Volume و Volume Group از PowerStore روی PowerProtect DD را فراهم می‌کند.

مقصد می‌تواند Appliance فیزیکی PowerProtect یا PowerProtect DD Virtual Edition باشد. برای بررسی خانواده مقصد Backup می‌توان صفحه محصولات PowerProtect Data Domain را مشاهده کرد.

نحوه ایجاد Backup

Remote Backup یک Snapshot از Volume یا Volume Group روی PowerProtect DD ایجاد می‌کند. این Snapshotها Crash-Consistent هستند و Application Integration ندارند.

Remote Backup از سمت PowerStore آغاز می‌شود. با اختصاص Protection Policy شامل Remote Backup Rule به Volume یا Volume Group، یک Remote Backup Session برای آن Resource ساخته می‌شود.

Full و Incremental Backup

اولین Backup هر Resource به‌صورت Full Copy ایجاد می‌شود. Backupهای بعدی Incremental هستند و فقط تغییرات ایجادشده پس از آخرین Backup را منتقل می‌کنند.

این روش مقدار Data منتقل‌شده در اجرای بعدی را کاهش می‌دهد، بدون آنکه نخستین Full Copy حذف شود.

Retrieve و Instant Access

Backupهای ذخیره‌شده روی PowerProtect DD را می‌توان روی PowerStore Cluster موجود یا یک Cluster جدید Retrieve کرد.

Instant Access نیز اجازه می‌دهد محتوای Backup روی DD بدون Retrieve کامل به PowerStore Cluster Browse شود. این قابلیت دسترسی سریع و موقت به Snapshot Backupشده را فراهم می‌کند.

Remote Backup Session

برای هر Resource فقط یک Remote Backup Session قابل ایجاد است. Sessionها در Tab مربوط به Backup Sessions در صفحه Remote Backup نمایش داده می‌شوند.

Remote Session عملیات Backup، Retrieve و Instant Access را Track می‌کند. Progress هر Session و Actionهای قابل اجرا نیز از صفحه Remote Sessions قابل مانیتور هستند.

نکات طراحی و محدودیت‌های مهم

ترکیب درست قابلیت‌ها به نوع Resource و هدف Recovery بستگی دارد. Snapshot برای Point-in-Time Recovery محلی، Replication برای ایجاد Copy روی PowerStore دیگر، Metro برای Active/Active Protection و Remote Backup برای نگهداری Backup روی PowerProtect DD طراحی شده‌اند.

مطالب و محصولات مرتبط

جمع‌بندی معماری حفاظت از داده در PowerStore

حفاظت از داده در Dell PowerStore از چند لایه مکمل تشکیل می‌شود. Snapshot امکان بازیابی Local و Point-in-Time را فراهم می‌کند، Replication داده را روی Remote PowerStore محافظت می‌کند، Metro یک Volume واحد Active/Active در دو سیستم ارائه می‌دهد و Remote Backup نسخه‌های Full و Incremental را روی PowerProtect DD نگه می‌دارد.

Protection Policy نقطه اتصال این قابلیت‌هاست و Ruleهای مربوط به Snapshot، Replication و Remote Backup را به Storage Resourceها اعمال می‌کند. انتخاب روش مناسب باید بر اساس نوع Resource، سطح قابل‌قبول Data Loss، نیاز به Active/Active Access و محل نگهداری Backup انجام شود.

قسمت دوم این مجموعه به ایجاد Remote System Connection و آماده‌سازی شبکه Replication و Remote Backup اختصاص خواهد داشت.

سوالات متداول