HYCU protege los archivos de Nutanix

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DeepStorage, LLC. se dedica a revelar la verdad más profunda sobre el almacenamiento, las redes y las tecnologías relacionadas con los centros de datos para ayudar a los profesionales de las tecnologías de la información a ofrecer servicios superiores a sus usuarios y seguir llegando a casa a una hora razonable.

Los informes de DeepStorage se basan en nuestras pruebas prácticas y en más de 30 años de experiencia haciendo que la tecnología funcione en el mundo real.

Nuestra filosofía de pruebas en el mundo real significa que configuramos los sistemas tal y como esperamos que los utilicen la mayoría de los clientes, evitando así las configuraciones de "reina de laboratorio" diseñadas para maximizar el rendimiento de los puntos de referencia.

Este informe ha sido patrocinado por nuestro cliente. Sin embargo, DeepStorage siempre mantiene el control editorial final sobre nuestras publicaciones.

Introducción

Siempre que el mercado de TI adopta una nueva plataforma, los equipos de operaciones que la mantienen en funcionamiento tienen que averiguar cómo respaldarla.

Podrían añadir la nueva plataforma a su solución de copia de seguridad empresarial, pero las soluciones empresariales son lentas a la hora de utilizar API específicas de la plataforma y optimizar para la nueva plataforma. Esta falta de optimización significa que las copias de seguridad pueden ser lentas y tener un impacto significativo en el rendimiento del sistema.

Al principio de una nueva ola tecnológica, el mercado no es lo suficientemente grande como para que las empresas del momento puedan ocuparse de él, lo que abre la puerta a nuevas empresas más ágiles. Los sistemas RISC/UNIX/abiertos de los años 90 nos trajeron NetBackup, NetWorker y TSM, los tres grandes de la empresa actual. ArcServ y Backup Exec empezaron a realizar copias de seguridad de servidores NetWare, pero despegaron realmente en la era Windows.

Más recientemente, el paso a vSphere dio lugar a vRanger, PHD Virtual y, por supuesto, Veeam.

Este patrón se repite a medida que Nutanix promociona su hipervisor AHV de producción propia.

La primera generación de usuarios de AHV tuvo que volver a la edad oscura de las copias de seguridad, realizando copias de seguridad de máquinas virtuales mediante la instalación de agentes. La gente de Comtrade Software vio esto como una oportunidad; crearon y luego lanzaron HCYU, la primera aplicación de copia de seguridad diseñada para proteger los sistemas AHV e integrada con las instantáneas de AHV.

En los últimos meses, otros proveedores de copias de seguridad han añadido soporte básico para AHV, pero la dedicación de HYCU a esta plataforma significa que HYCU es compatible con un conjunto más amplio de funciones de Nutanix más rápidamente que los demás.

Para este informe de validación tecnológica hemos examinado la compatibilidad de HYCU con Nutanix Files, la función de servicios de archivos de la plataforma Nutanix.

A partir de febrero de 2019, cuando se escribió este Resumen de validación de tecnología, HYCU es la única aplicación de copia de seguridad que admite la API de seguimiento de archivos modificados de Nutanix.

Lo esencial

HYCU Data Protection for Nutanix (HYCU) es la primera solución de copia de seguridad específica de la plataforma para la infraestructura HCI de rápido crecimiento de Nutanix.

Aunque las aplicaciones empresariales de copia de seguridad ofrecen cierta compatibilidad con el hipervisor AHV de Nutanix y el servidor de gestión Prism, las soluciones específicas de la plataforma, como HYCU, han sido históricamente más fáciles de usar y ofrecen una integración más estrecha con sus plataformas seleccionadas.

Con HYCU esta integración más estrecha se traduce en:

• Instantáneas Nutanix gestionadas por HYCU como puntos de restauración
• Protección automática de las máquinas virtuales recién creadas con la política predeterminada
• Seguimiento de archivos modificados
• Elimina la sobrecarga de las exploraciones del sistema de archivos
• Aceleración significativa de las copias de seguridad incrementales

Pruebas de HYCU para proteger un archivo de 3,8 millones, 587GiB revelados:

• Definiciones de políticas alineadas con RPO/RTO de tipo empresarial
• El cumplimiento de la política incluye el tiempo estimado de restauración
• Incremental backup file enumeration <10 sec
• Sin impacto perceptible en el rendimiento

Las organizaciones que estén planeando invertir en infraestructura Nutanix deberían echar un buen vistazo a HYCU para aprovechar al máximo esa inversión.

Servicios de archivos: El eslabón perdido de HCI

Las soluciones HCI utilizan software para convertir los medios de almacenamiento instalados en los hosts hipervisores en un pool de almacenamiento resistente que pueden utilizar las máquinas virtuales que se ejecutan en esos hosts. La parte que falta en la mayoría de las soluciones HCI son los servicios de archivos.

Su clúster VSAN proporciona mucho espacio para las máquinas virtuales, pero si necesita archivos compartidos necesitará otra solución, y siempre necesitará archivos compartidos. Incluso VDI, la aplicación HCI prototípica, necesita servicios de archivos fiables y de alto rendimiento para albergar toda la información personal y los archivos de datos de los usuarios.

Algunas organizaciones utilizan servidores de archivos Windows virtuales o clústeres de servidores de archivos. Los servidores Windows son más robustos de lo que se cree y son el estándar de oro para la integración de SMB y Active Directory. Por otro lado, proporcionar servicios de almacenamiento en una o más máquinas virtuales significa más máquinas virtuales que gestionar y parchear, y complica la puesta en marcha del clúster. Otras organizaciones utilizan archivadores NAS empresariales, desaprovechando la promesa de HCI de eliminar el costoso hardware de almacenamiento dedicado.

Introducir archivos Nutanix

Nutanix Files, anteriormente conocido como Acropolis File Services, proporciona servicios SMB (2.0,2.1 y 3.0) y NFS (v4) utilizando tres o más máquinas virtuales para crear un servidor de archivos escalable. Nutanix Files es más compatible con clientes Windows que la mayoría de los sistemas NAS basados en Linux. Nutanix Files utiliza ACL NTFS adecuadas e incluso es compatible con la función de versiones anteriores del explorador de archivos de Windows para que los usuarios puedan restaurar ellos mismos a partir de instantáneas.

Los servidores de archivos y los recursos compartidos se crean y gestionan a través de la interfaz de usuario de Prism, lo que hace que Nutanix Files sea mucho más fácil de gestionar que un clúster de servidores de archivos de Windows que se ejecutan como máquinas virtuales. Para crear un nuevo servidor de archivos, basta con introducir las direcciones IP y el tamaño de la máquina virtual en un asistente y esperar a que Prism haga todo el trabajo duro.

Al proporcionar acceso SMB/NFS al almacén de datos distribuido del clúster Nutanix, Nutanix Files llena un vacío obvio en el conjunto de características del HCI.

Presentación de HYCU

Como corresponde a una aplicación de copia de seguridad que protege los recursos de un hipervisor, HYCU se distribuye como una imagen de máquina virtual. Esto ahorra a los administradores el trabajo de generar una máquina virtual, aplicar parches y requisitos previos, como tiempos de ejecución, e instalar la aplicación de copia de seguridad, garantizando al mismo tiempo que la máquina virtual incluye todas las bibliotecas y paquetes de los que depende HYCU.

Una vez que el archivo de imagen se despliega y se le asigna una dirección IP, la interfaz HTTP de HYCU hace que sea sencillo completar la configuración, incluyendo la conexión del controlador de copia de seguridad a Prism o vCenter, y el funcionamiento de HYCU.

Para empezar a proteger los datos, basta con configurar un destino de copia de seguridad en un recurso compartido SMB o NFS, como otro clúster Nutanix Files, Azure, un almacén de objetos compatible con S3 o un LUN iSCSI. (Por el momento no se pueden utilizar bibliotecas de cintas o cintas virtuales, lo que probablemente sea algo positivo). A continuación, sólo tiene que asignar políticas de copia de seguridad a las máquinas virtuales, recursos compartidos de archivos y aplicaciones que HYCU descubrió en Prism o vCenter y dirigirlos a un objetivo.

Copia de seguridad moderna: Políticas, no trabajos

Las aplicaciones de copia de seguridad tradicionales se centran en las tareas de copia de seguridad. Los administradores tienen que decidir con qué frecuencia realizar copias de seguridad completas e incrementales y luego asignar un calendario a cada tipo. Muy pronto, la consola de la aplicación de copia de seguridad se convierte en una programación de cientos de trabajos con cualquier dependencia entre ellos enterrada en notas y memoria institucional.

Las soluciones de copia de seguridad más modernas, como HYCU, utilizan políticas.

Los administradores especifican la frecuencia, la retención y la ubicación de las copias de seguridad en los recursos que deben protegerse. Definir una política sólo requiere especificar la frecuencia de las copias de seguridad, que se correlaciona con el RPO, un objetivo de tiempo de recuperación, o RPO y un periodo de retención.

HYCU comprueba el rendimiento de la copia de seguridad y la restauración a medida que realiza cada copia, e informa de que un recurso no cumple con su política no sólo si falla un trabajo de copia de seguridad, sino también si HYCU proyecta que una restauración de este recurso superará el RPO de la política.

En lugar de programar copias de seguridad completas e incrementales en un horario estático, las políticas HYCU especifican un umbral de cambio. HYCU ejecuta una copia de seguridad completa cuando los cambios superan el 25% en el perfil por defecto. Esto por si solo deberia reducir significativamente el trafico de copias de seguridad en las grandes cantidades de datos frios en la mayoria de los centros de datos corporativos.

Algunas de las opciones de políticas más avanzadas revelan la estrecha integración entre HYCU y la infraestructura AHV. La opción Fast Restore, por ejemplo, gestiona cuánto tiempo se conservan las instantáneas de Nutanix, mientras que la opción Backup from replica crea copias de seguridad a partir de copias replicadas de máquinas virtuales remotas.

Instantáneas y seguimiento de archivos modificados
- La forma moderna de hacer copias de seguridad de archivos

Tradicionalmente, las aplicaciones de copia de seguridad han iniciado sus copias de seguridad incrementales recorriendo los metadatos del sistema de archivos. Examinan la fecha de última modificación o el bit de archivo para elaborar una lista de los ficheros que han cambiado y que, por tanto, deben ser objeto de copia de seguridad. Pero recorrer un sistema de archivos requiere mucho trabajo, lo que puede ralentizar el acceso real de los usuarios a los archivos y llevar mucho tiempo.

No es raro que, con sistemas de archivos grandes, el análisis del sistema de archivos al principio de cada trabajo de copia de seguridad lleve más tiempo que la copia del número relativamente pequeño de archivos modificados en el repositorio de copias de seguridad. Hemos visto varios casos en los que los usuarios no podían mantener su SLA de copia de seguridad incremental diaria porque el análisis inicial del sistema de archivos tardaba más de 24 horas.

Para evitar este problema, Nutanix ha incorporado APIs de seguimiento de archivos modificados en Nutanix Files. En lugar de recorrer el sistema de archivos y copiar los archivos modificados a través de SMB o NDMP, HYCU aprovecha estas API para realizar una copia de seguridad mucho más eficiente.

Cuando HYCU llama a las API de copia de seguridad de Nutanix, Nutanix Files crea una instantánea del sistema de archivos y presenta a HYCU no sólo el acceso a los datos de la instantánea, sino también una lista de los archivos que han cambiado desde la última vez que una aplicación llamó a la API de copia de seguridad.

Los escaneos de archivos convencionales pueden tener un impacto significativo en el rendimiento del NAS durante muchas horas para cada copia de seguridad incremental.

La instantánea proporciona una versión coherente y puntual del sistema de archivos, lo que evita otros dos problemas de las copias de seguridad antiguas: los archivos abiertos e incoherentes. Los protocolos estándar de acceso a archivos, como SMB, no permiten que una aplicación acceda a los archivos que un usuario ha abierto para escribir. Pero algunos archivos, como los PST de Outlook, se mantienen abiertos, y por tanto bloqueados, mientras sus aplicaciones estén abiertas. Si un vicepresidente ejecutivo nunca cierra Outlook, nunca se realizará una copia de seguridad de sus importantes archivos PST.

Más insidiosas son las copias de seguridad incoherentes. Una copia de seguridad convencional puede tardar minutos u horas desde el momento en que se realiza la primera copia de seguridad de un archivo hasta la finalización de un trabajo. Si una aplicación realiza cambios en dos o más archivos mientras se ejecuta la copia de seguridad, el sistema de copia de seguridad puede realizar la copia de seguridad de un archivo antes de que se modifique el grupo y de otros archivos después del cambio. Esto hace que el grupo sea inconsistente. Dado que Nutanix Files crea una instantánea de todo el sistema de archivos en un instante, todos los archivos están disponibles y son coherentes.

Una vez que HYCU tiene acceso a la lista de archivos modificados y a la instantánea, utiliza esas API de copia de seguridad de Nutanix para acceder a varios archivos en paralelo, de modo que los datos puedan copiarse a la seguridad tan rápido como el destino de la copia de seguridad pueda aceptarlos.

En la actualidad, HYCU es la única aplicación de copia de seguridad que aprovecha plenamente estas API de Nutanix para eliminar la sobrecarga de un recorrido por el sistema de archivos, producir copias de seguridad completas y coherentes y mover datos en paralelo. En comparación con otras soluciones más convencionales, las copias de seguridad de HYCU deberían ejecutarse más rápido y reducir el impacto en otras aplicaciones.

Cómo lo probamos: cómo HYCU protege los archivos Nutanix

La integración de HYCU en el ecosistema Nutanix minimiza la sobrecarga de protección de las máquinas virtuales AHV y facilita el mantenimiento de aproximadamente dos días de historial de instantáneas en el clúster Nutanix para proporcionar restauraciones rápidas de máquinas virtuales completas o archivos individuales. Pero la copia de seguridad de máquinas virtuales es sólo el primer paso para dar soporte a todo el ecosistema Nutanix.

Queríamos explorar cómo HYCU protege los archivos Nutanix.

Nuestra experiencia nos dice que, si bien es fácil proporcionar una protección básica de un recurso compartido SMB, conseguir una copia de seguridad correcta del sistema de archivos requiere una mayor integración entre el sistema de archivos y la aplicación de copia de seguridad.

En primer lugar, creamos un conjunto de datos para proteger. La gente de HYCU nos dio acceso remoto a un clúster Nutanix AHV de 3 nodos en su sede de Boston, con un servidor Nutanix Files y una instancia HYCU. También nos dieron acceso a un objetivo de copia de seguridad dentro del entorno HYCU.

Dado que el rendimiento real de la copia de seguridad depende de muchos factores, y que estábamos trabajando en una infraestructura compartida, creemos que la velocidad de copia de seguridad de 15 MB/s que vimos en las pruebas podría mejorarse con un pequeño ajuste de HYCU y/o del objetivo de copia de seguridad genérico.

Creamos un recurso compartido en el AFS (Acropolis File Server), lo montamos desde una máquina virtual Windows Server 2012 y ejecutamos un script para crear un sistema de archivos de prueba.

El sistema de archivos resultante contenía:

• Archivos 3.831.596
• Carpetas 91.438
• Tamaño total 237.3GiB o son 586.23GiB

El conjunto inicial de datos es lo suficientemente grande, tanto en número de archivos como en tamaño total, como para que no resulte práctico ni recorrer el sistema de archivos en busca de archivos modificados ni realizar copias de seguridad completas con frecuencia.

Creamos una política de copia de seguridad para hacer copias de seguridad de nuestro sistema de archivos cada dos horas. A continuación, iniciamos una secuencia de comandos que creaba archivos nuevos, añadía archivos a los ya existentes, eliminaba archivos y, en general, simulaba ser un grupo de usuarios trabajando durante un día en el mismo horario de dos horas.

Al cabo de un par de días teníamos una emulación bastante buena de usuarios trabajando durante un mes, así que examinamos los resultados.

Nuestro script estaba programado para crear aproximadamente un 5% de datos nuevos en cada ejecución. Cuando miramos, vimos que cada quinta o sexta copia de seguridad era una copia completa, manteniéndose en línea con el umbral del 25% especificado en nuestra política.

También teníamos curiosidad por saber con qué rapidez catalogaría HYCU el archivo compartido, el talón de Aquiles de las soluciones de copia de seguridad tradicionales. HCYU tardaba menos de un minuto desde que se iniciaba el trabajo hasta que los datos se trasladaban al destino de copia de seguridad genérico, y la mayor parte de ese tiempo lo consumía el sistema Nutanix creando una instantánea.

Independientemente de si cambiamos 100 archivos o 100.000, HYCU nunca tardó más de 10 segundos en catalogar el recurso compartido y empezar a mover los datos una vez que la instantánea estuvo lista.

Hacemos copias de seguridad para restaurar

Más específicamente, hacemos copias de seguridad de archivos compartidos para poder restaurar los archivos que nuestros usuarios y sus aplicaciones han sobrescrito, renombrado o borrado. Restaurar archivos con HYCU es sencillo.

En primer lugar, seleccione la acción para visualizar los distintos puntos de restauración disponibles.

Selecciona un punto de restauración y haz clic en el botón "Examinar y restaurar" para abrir una vista en árbol del recurso compartido en el momento de la copia de seguridad seleccionada.

Seleccione los archivos que necesita y, a continuación, elija si desea que los archivos restaurados se redireccionen o cambien de nombre. ¡Listo! Ese importante contrato que su director general "extravió" está justo donde debería estar.

El botón "Exportar recurso compartido", que no hemos probado, restaurará todo el recurso compartido en otro servidor de archivos/NAS.

Conclusiones

HYCU demuestra claramente las ventajas de una aplicación de copia de seguridad moderna, centrada en políticas y estrechamente integrada con la plataforma que protege.

Los administradores pueden pensar en los términos RPO/RTO relevantes para las necesidades de la empresa para definir políticas, y ver si el sistema cumple dichas políticas.

La estrecha integración con Nutanix permite a HYCU gestionar instantáneas de Nutanix como puntos de restauración, asignar automáticamente máquinas virtuales recién creadas a una política predeterminada y aprovechar la API de seguimiento de archivos modificados de Nutanix para realizar copias de seguridad de archivos compartidos de Nutanix con un impacto mínimo.

Nuestras pruebas de HYCU para proteger Nutanix Files demostraron que podía identificar los archivos modificados para una copia de seguridad incremental en diez segundos, incluso cuando cambiamos sólo 100 archivos en un sistema de archivos de más de 3,8 millones de archivos. Un reto que habría llevado horas a una solución de copia de seguridad convencional, además de suponer una carga significativa para los metadatos de escaneado del sistema de archivos.

Las organizaciones que invierten en infraestructura Nutanix deberían echar un buen vistazo a HYCU. Las soluciones específicas de la plataforma como HYCU han sido históricamente compatibles con API de copia de seguridad como CFT entre seis y dieciocho meses antes que los proveedores de copia de seguridad empresariales.