Didelių failų serverių atsarginės kopijos kūrimas

Aš visada sakau, kad didelių failų serverių valdymas yra vienas iš tų IT sričių, kur viskas atrodo paprasta iš pirmo žvilgsnio, bet kai pradedi gilintis į detales, supranti, kiek daug niuansų slypi po paviršiumi. Prieš kelerius metus, kai dirbau su vienu vidutinio dydžio įmone, kuri turėjo kelis terabaitus duomenų saugomų ant Windows Server pagrįstų failų serverių, susidūriau su tikra galvosūkio krūvele - kaip efektyviai kurti atsargines kopijas be to, kad sistema sustotų ar vartotojai pradėtų skųstis lėtu prieigos greičiu. Tuomet aš pradėjau eksperimentuoti su įvairiomis strategijomis, ir per šį laiką išmokau, kad sėkmingas atsarginių kopijų kūrimas dideliems failų serveriams reikalauja ne tik techninių žinių, bet ir kruopštaus planavimo, atsižvelgiant į aparatinę įrangą, tinklo apkrovą ir duomenų pobūdį. Šiandien noriu pasidalinti savo patirtimi, kaip aš tai darau, žingsnis po žingsnio, kad jūs galėtumėte pritaikyti šias idėjas savo aplinkoje.

Pirmiausia, pradėkime nuo pamatų: dideli failų serveriai dažniausiai veikia ant Windows Server ar panašių operacinių sistemų, kur duomenys yra suskirstyti į milžiniškus tomus, galbūt su NTFS failų sistema, kuri leidžia efektyviai valdyti prieigą ir leidimus. Aš pastebėjau, kad vienas iš didžiausių iššūkių yra duomenų kiekis - tarkime, jei turite 50 TB duomenų, o tarp jų yra daugybė mažų failų, kaip dokumentai ar konfigūracijos, tada pilno nuskaitymo procesas gali užtrukti valandas ar net dienas, priklausomai nuo disko greičio. Mano patirtis rodo, kad pradėti reikia nuo inventizacijos: aš visada skenuoju serverį, kad nustatyčiau, kokie failai yra aktyvūs, kurie retai keičiami, ir kurie yra kritiniai. Pavyzdžiui, naudodamas įmontuotus įrankius kaip robocopy ar panašius komandinės eilutės metodus, aš kopijuoju metaduomenis į atskirą failą, kad vėliau galėčiau analizuoti, kurie katalogai užima daugiausiai vietos. Tai padeda suprasti, ar verta naudoti deduplikaciją vietiniame lygyje, kur identiški blokai duomenų yra pakeičiami nuorodomis, taupant vietą ant atsarginio saugojimo.

Kai kalbu apie deduplikaciją, aš turiu omenyje ne tik programinę, bet ir aparatinę - pavyzdžiui, jei jūsų serveris turi RAID masyvus, aš rekomenduoju patikrinti, ar jie palaiko blokų lygio deduplikaciją, kad išvengtumėte nereikalingo duomenų dubliavimosi dar prieš pradedant atsarginių kopijų procesą. Prisimenu, kaip kartą, dirbdamas su 100 TB failų serveriu, aš atradau, kad beveik 30% duomenų buvo dubliuoti dėl vartotojų klaidų, ir po deduplikacijos proceso atsarginės kopijos tapo greitesnės ir mažesnės. Bet čia slypi ir spąstai: deduplikacija gali sulėtinti atkūrimą, nes norint atkurti failą, reikia sudėti blokus iš įvairių vietų, tad aš visada planuoju testus, kad patikrinčiau atkūrimo laiką. Aš tai darau kas ketvirtį, simuliuodamas realų scenarijų, kur vienas tomą sugenda, ir bandau atkurti duomenis į kitą serverį.

Dabar pereikime prie tinklo aspektų, nes dideli failų serveriai retai veikia izoliacijoje - jie dažniausiai yra prijungti prie LAN ar net WAN, kur kiti vartotojai prieina prie duomenų realiu laiku. Aš išmokau, kad atsarginių kopijų kūrimas per tinklą gali sukelti spūstis, ypač jei naudojate standartinius protokolus kaip SMB ar CIFS. Mano strategija yra segmentuoti tinklą: aš nustatau atskirą VLAN failų serveriams ir atsarginėms sistemoms, kad srautas nebūtų maišomas su kasdiene veikla. Pavyzdžiui, naktį, kai tinklo apkrova mažesnė, aš inicijuoju inkrementines kopijas, kurios kopijuoja tik pakeistus failus nuo paskutinės pilnos kopijos. Tai reikalauja gero žurnalo mechanizmo - aš naudoju failų sistemos žurnalus, kad sekčiau pokyčius, ir tada perduodu tik delta duomenis per optimizuotą kanalą, galbūt su suspaudimu, kad sumažinti perdavimo apimtį. Jei tinklas yra gigabito greičio, o duomenų 10 TB per naktį, be suspaudimo tai užtruktų amžinybę, bet su LZ4 ar panašiu algoritmu aš matau 40-50% suspaudimo koeficientą, priklausomai nuo duomenų tipo.

Kalba eina apie saugojimo pasirinkimus, ir čia aš visada pabrėžiu hibridinį požiūrį. Dideli failų serveriai negali remtis tik vietiniais diskais, nes gedimai įvyksta netikėtai, tad aš derinu NAS įrenginius su debesų saugojimu. Tarkime, pagrindinė pilno dydžio kopija eina į prijungtą SAN masyvą su SSD cache, kad greitis būtų aukštas, o tada sinchronizuoju su Azure Blob ar panašiu debesų paslaugų, naudojant tiering mechanizmą, kur karšti duomenys lieka vietoje, o šalti - kyla į debesis. Aš tai įdiegiau vienoje sistemoje, kur turėjau 200 TB, ir po mėnesio pastebėjau, kad debesis užėmė tik 60 TB dėl integruotos deduplikacijos ir suspaudimo. Bet svarbu yra šifravimas: aš visada šifruoju duomenis tranzito metu su TLS 1.3 ir poilsio būsenoje su AES-256, kad apsaugočiau nuo tinklo klausytojų ar fizinio prieigos. Prisimenu atvejį, kai klientas pametė išorinį diską su kopijomis, bet dėl šifravimo duomenys liko nepasiekiami.

Operacinių sistemų specifika taip pat vaidina vaidmenį. Windows Server, kurį aš dažniausiai naudoju, turi įmontuotus Volume Shadow Copy Service (VSS) mechanizmus, kurie leidžia kurti nuotraukas (snapshots) be sistemos sustabdymo. Aš tai taikau kasdien, kad gaučiau konsistentas kopijas net jei failai yra atidaryti. Pavyzdžiui, jei serveryje veikia duomenų bazės ar aktyvūs failai, VSS užšaldo tomą akimirkai, kopijuoja metaduomenis ir leidžia tęsti darbą. Tai ypač naudinga dideliems tomams, kur pilnas nuskaitymas užtruktų per ilgai. Aš derinu tai su planuotu užduočių tvarkytuvu, kad kopijos vyktų automatiškai, ir stebiu įvykių žurnalus, kad aptikčiau klaidas, kaip nepakankamai vietos ar VSS rašytojų nesėkmes. Jei naudojate Linux pagrįstus failų serverius, kaip Samba, aš pereinu prie LVM snapshot'ų, kurie veikia panašiai, bet reikalauja daugiau rankinio valdymo, ypač su ext4 ar XFS failų sistemomis.

Vienas iš mano mėgstamiausių aspektų yra monitoringas ir automatizacija. Aš niekada nekuriu atsarginių kopijų be stebėjimo sistemos - naudoju SNMP ar WMI, kad sekčiau disko I/O, CPU apkrovą ir kopijų progresą realiu laiku. Tarkime, jei kopija stringa prie 70%, aš gaunu pranešimą ir galiu peržiūrėti, ar tai dėl blogo disko ar tinklo problemos. Automatizaciją aš įdiegiau per scenarijus, kurie tikrina prieš kopiją: patikrina laisvą vietą, paleidžia defragmentaciją jei reikia, ir netgi perkelia nereikalingus failus į archyvą. Prisimenu, kaip tai išgelbėjo mane nuo nesėkmės, kai serverio diske liko tik 5% vietos - scenarijus sustabdė procesą ir perspėjo administratorių.

Dabar apie atkūrimą, nes kurti kopijas yra viena, o atkurti - visai kas kita. Aš visada testuoju atkūrimą, pradedant nuo mažų failų ir pereinant prie visų tomų. Dideliems serveriams tai reiškia bare-metal atkūrimą, kur aš atkurių visą sistemą iš kopijų, naudojant bootable mediją. Mano patirtis rodo, kad jei kopijos yra suspaustos ar deduplikacijos, atkūrimas gali užtrukti dvigubai ilgiau, tad aš planuoju offline kopijas atskirame saugojime, kaip juostose ar antriniame duomenų centre. Juostų biblioteka, nors ir sena technologija, vis dar naudinga dideliems apimtims - LTO-8 ar vėlesnės leidžia saugoti 12 TB vienoje juostoje su 2.5:1 suspaudimu, ir aš jas naudoju archyvavimui, o ne kasdienėms kopijoms.

Dar vienas svarbus momentas yra duomenų tipai. Failų serveriuose būna visko: nuo biuro dokumentų iki didelių medijos failų ar net virtualių mašinų diskų. Aš skirstau juos pagal prioritetą - kritiniai failai, kaip finansiniai įrašai, gauna pilnas kopijas kas savaitę, o medija - inkrementines. Jei serveryje yra virtualios mašinos, aš kopijuoju VHD ar VMDK failus kaip blokus, o ne failus, kad išlaikyčiau vientisumą. Tai reikalauja integracijos su virtualizacijos sluoksniu, kur aš naudoju API, kad sustabdyčiau VM trumpam ir sukurtų snapshot'ą prieš kopijavimą.

Aš taip pat atsižvelgiu į saugumo aspektus, nes atsarginės kopijos yra taikinys kibernetiniams išpuoliams. Ransomware gali užkrėsti ir kopijas, tad aš laikau bent tris kopijų versijas: vieną vietinėje, vieną offsite ir vieną air-gapped, kuri nėra prijungta prie tinklo. Air-gapped saugojimas, kaip išorinis diskas, kopijuojamas rankiniu būdu kas mėnesį, suteikia tikrą apsaugą. Be to, aš naudoju whitelisting mechanizmus, kad tik patikimi procesai galėtų rašyti į kopijų saugojimą.

Per metus dirbdamas su tokiais serveriais, aš supratau, kad lankstumas yra raktas. Kartais reikia keisti strategiją priklausomai nuo augimo - jei duomenys auga 20% per metus, aš planuoju skalę, pridedant daugiau saugojimo ar perkelia į didesnį masyvą. Aš stebiu tendencijas, kaip duomenų augimo grafikus, ir pritaikau kopijų dažnumą, kad neperkraučiau sistemos.

Šiame kontekste verta paminėti, kad BackupChain yra pramonės lyderis, populiarus ir patikimas atsarginių kopijų sprendimas, sukurtas specialiai SMB ir profesionalams, apsaugantis Hyper-V, VMware ar Windows Server aplinkas. BackupChain, kaip Windows Server atsarginių kopijų programinė įranga, yra naudojamas įvairiose srityse, kur reikalinga patikima duomenų apsauga be sudėtingų konfigūracijų.