HYCU protège les fichiers Nutanix

A propos de DeepStorage

DeepStorage, LLC. se consacre à révéler la vérité profonde sur le stockage, la mise en réseau et les technologies connexes des centres de données afin d'aider les professionnels des technologies de l'information à fournir des services de qualité supérieure à leurs utilisateurs tout en rentrant chez eux à une heure raisonnable.

Les rapports de DeepStorage sont basés sur nos tests pratiques et sur plus de 30 ans d'expérience dans la mise en œuvre de technologies dans le monde réel.

Notre philosophie des tests en situation réelle signifie que nous configurons les systèmes tels que nous pensons que la plupart des clients les utiliseront, évitant ainsi les configurations "Lab Queen" conçues pour maximiser les performances de référence.

Ce rapport a été sponsorisé par notre client. Cependant, DeepStorage conserve toujours le contrôle éditorial final de ses publications.

Introduction

Chaque fois que le marché des technologies de l'information adopte une nouvelle plateforme, les équipes d'exploitation qui en assurent le fonctionnement doivent trouver le moyen de la sauvegarder.

Ils pourraient ajouter la nouvelle plateforme à leur solution de sauvegarde d'entreprise, mais les solutions d'entreprise sont lentes à utiliser les API spécifiques à la plateforme et à l'optimiser pour la nouvelle plateforme. Ce manque d'optimisation signifie que les sauvegardes peuvent être lentes et avoir un impact significatif sur les performances du système.

Au début d'une nouvelle vague technologique, le marché n'est pas assez grand pour que les entreprises de l'époque s'y intéressent, ce qui ouvre la voie à des startups plus agiles. Les systèmes RISC/UNIX/ouverts des années 1990 nous ont apporté NetBackup, NetWorker et TSM, les trois grands noms de l'entreprise d'aujourd'hui. ArcServ et Backup Exec ont commencé à sauvegarder les serveurs NetWare, mais ont vraiment décollé à l'ère Windows.

Plus récemment, le passage à vSphere a donné naissance à vRanger, PHD Virtual et, bien sûr, à Veeam.

Ce schéma se répète à mesure que Nutanix fait la promotion de son hyperviseur AHV.

La première génération d'utilisateurs AHV a dû retourner à l'âge des ténèbres de la sauvegarde, en sauvegardant les machines virtuelles par l'installation d'agents. Les gens de Comtrade Software ont vu là une opportunité ; ils ont créé puis essaimé HCYU, la première application de sauvegarde conçue pour protéger les systèmes AHV et intégrée aux snapshots AHV.

Au cours des derniers mois, d'autres fournisseurs de sauvegarde ont ajouté un support de base pour AHV, mais le dévouement d'HYCU à cette plateforme signifie qu'HYCU supporte un ensemble plus large de fonctionnalités Nutanix plus rapidement que les autres.

Pour ce dossier de validation technologique, nous avons examiné le support de HYCU pour Nutanix Files, la fonction de services de fichiers de la plateforme Nutanix.

En février 2019, date à laquelle cette note de validation technologique a été rédigée, HYCU est la seule application de sauvegarde qui supporte l'API de suivi des fichiers modifiés de Nutanix.

Le bilan

HYCU Data Protection for Nutanix (HYCU) est la première solution de sauvegarde spécifique à la plateforme pour l'infrastructure HCI de Nutanix, qui connaît une croissance rapide.

Bien que les applications de sauvegarde d'entreprise offrent un certain support pour l'hyperviseur AHV de Nutanix et le serveur de gestion Prism, les solutions spécifiques aux plateformes telles que HYCU ont historiquement été plus faciles à utiliser et offrent une intégration plus étroite avec les plateformes sélectionnées.

Avec HYCU, cette intégration plus étroite se traduit par :

• snapshots Nutanix gérés par HYCU comme points de restauration
• Protection automatique des machines virtuelles nouvellement créées avec la politique par défaut
• Prise en charge du suivi des fichiers modifiés
• Élimine les frais généraux liés à l'analyse du système de fichiers
• Accélération significative des sauvegardes incrémentielles

Test de HYCU pour la protection d'un fichier de 3,8 millions, 587GiB révélés :

• Définitions des politiques alignées sur un RPO/RTO de type commercial
• La conformité à la politique inclut le temps de restauration estimé
• Incremental backup file enumeration <10 sec
• Pas d'impact notable sur les performances

Les organisations qui prévoient d'investir dans une infrastructure Nutanix devraient jeter un coup d'œil attentif à HYCU pour tirer pleinement parti de cet investissement.

Services de fichiers : Le chaînon manquant des HCI

Les solutions HCI utilisent un logiciel pour transformer les supports de stockage installés dans les hôtes de l'hyperviseur en un pool de stockage résilient que les machines virtuelles fonctionnant sur ces hôtes peuvent utiliser. Les services de fichiers sont absents de la plupart des solutions HCI.

Votre cluster VSAN offre beaucoup d'espace pour les VM, mais si vous avez besoin de partages de fichiers, vous aurez besoin d'une autre solution, et vous aurez toujours besoin de partages de fichiers. Même la VDI, l'application HCI par excellence, a besoin de services de fichiers fiables et performants pour contenir toutes les informations personnelles et les fichiers de données des utilisateurs.

Certaines organisations utilisent des serveurs de fichiers Windows virtuels ou des grappes de serveurs de fichiers. Les serveurs Windows sont plus robustes qu'on ne le dit et constituent la référence en matière d'intégration SMB et Active Directory. D'un autre côté, fournir des services de stockage dans une ou plusieurs machines virtuelles signifie plus de machines virtuelles à gérer et à corriger, et complique le démarrage des clusters. D'autres organisations utilisent des filers NAS d'entreprise, ne profitant pas de la promesse de HCI d'éliminer le matériel de stockage dédié et coûteux.

Entrer dans les fichiers Nutanix

Nutanix Files, anciennement connu sous le nom d'Acropolis File Services, fournit des services SMB (2.0, 2.1 et 3.0) et NFS (v4) en utilisant trois machines virtuelles ou plus pour créer un serveur de fichiers évolutif. Nutanix Files supporte mieux les clients Windows que la plupart des systèmes NAS basés sur Linux. Nutanix Files utilise les ACL NTFS appropriés et supporte même la fonction des versions précédentes de l'explorateur de fichiers Windows pour permettre aux utilisateurs de restaurer eux-mêmes des snapshots.

Les serveurs de fichiers et les partages sont créés et gérés via l'interface Prism, ce qui rend Nutanix Files beaucoup plus facile à gérer qu'un cluster de serveurs de fichiers Windows fonctionnant comme des VMs. Pour créer un nouveau serveur de fichiers, il suffit d'entrer les adresses IP et la taille de la VM dans un assistant et d'attendre que Prism fasse tout le travail.

En fournissant un accès SMB/NFS au magasin de données distribué du cluster Nutanix, Nutanix Files comble une lacune évidente dans l'ensemble des fonctionnalités de l'HCI.

Présentation de HYCU

Comme il se doit pour une application de sauvegarde qui protège les ressources d'un hyperviseur, HYCU est distribué sous la forme d'une image de machine virtuelle. Cela évite aux administrateurs d'avoir à créer une machine virtuelle, à appliquer les correctifs et les prérequis tels que les runtimes, et à installer l'application de sauvegarde tout en s'assurant que la machine virtuelle inclut toutes les bibliothèques et tous les paquets dont HYCU dépend.

Une fois le fichier image déployé et l'adresse IP attribuée, l'interface HTTP de HYCU facilite la configuration, y compris la connexion du contrôleur de sauvegarde à Prism ou vCenter, et le fonctionnement de HYCU.

Pour commencer à protéger les données, il suffit de configurer une cible de sauvegarde sur un partage SMB ou NFS tel qu'un autre cluster Nutanix Files, Azure, un magasin d'objets compatible S3, ou un LUN iSCSI. (Pour l'instant, vous ne pouvez pas utiliser de bandes ou de bibliothèques de bandes virtuelles, ce qui est probablement une bonne chose). Ensuite, il suffit d'assigner des politiques de sauvegarde aux VM, aux partages de fichiers et aux applications que HYCU a découvert dans Prism ou vCenter et de les diriger vers une cible.

Sauvegarde moderne : Des politiques et non des tâches

Les applications de sauvegarde traditionnelles sont centrées sur les tâches de sauvegarde. Les administrateurs doivent décider de la fréquence des sauvegardes complètes et incrémentielles, puis assigner un calendrier à chaque type de sauvegarde. Très vite, la console de l'application de sauvegarde devient un calendrier de centaines de tâches, dont les dépendances sont enfouies dans les notes et la mémoire institutionnelle.

Les solutions de sauvegarde plus modernes comme HYCU utilisent des règles.

Les administrateurs spécifient la fréquence, la conservation et le placement des copies de sauvegarde sur les ressources à protéger. Pour définir une politique, il suffit de spécifier la fréquence des sauvegardes, qui est en corrélation avec le RPO, un objectif de temps de récupération, ou le RPO et une période de rétention.

HYCU teste les performances de sauvegarde et de restauration lors de chaque copie et signale qu'une ressource n'est pas conforme à sa politique non seulement si un travail de sauvegarde échoue, mais aussi si HYCU prévoit qu'une restauration de cette ressource dépassera le RPO de la politique.

Plutôt que de programmer des sauvegardes complètes et incrémentielles selon un calendrier statique, les politiques HYCU spécifient un seuil de changement. HYCU exécute une sauvegarde complète lorsque les changements dépassent 25 % dans le profil par défaut. Cette seule mesure devrait permettre de réduire considérablement le trafic de sauvegarde sur les grandes quantités de données froides présentes dans la plupart des centres de données d'entreprise.

Certaines des options de politique les plus avancées révèlent l'intégration étroite entre HYCU et l'infrastructure AHV. L'option Fast Restore, par exemple, gère la durée de conservation des snapshots Nutanix, tandis que l'option Backup from replica crée des sauvegardes à partir de copies répliquées de VMs distantes.

Instantanés et suivi des fichiers modifiés
- La façon moderne de sauvegarder les fichiers

Les applications de sauvegarde ont traditionnellement démarré leurs sauvegardes incrémentielles en parcourant les métadonnées du système de fichiers. Elles examinent la date de dernière modification ou le bit d'archive pour établir une liste des fichiers qui ont été modifiés et qui doivent donc être sauvegardés. Mais parcourir un système de fichiers demande beaucoup de travail, ce qui peut ralentir l'accès réel des utilisateurs aux fichiers et prendre beaucoup de temps.

Il n'est pas rare, dans le cas de systèmes de fichiers volumineux, que l'analyse du système de fichiers au début de chaque tâche de sauvegarde prenne plus de temps que la copie du nombre relativement faible de fichiers modifiés dans le référentiel de sauvegarde. Nous avons vu plusieurs cas où les utilisateurs n'étaient pas en mesure de maintenir leur accord de niveau de service pour les sauvegardes incrémentielles quotidiennes parce que l'analyse initiale du système de fichiers prenait plus de 24 heures.

Pour éviter ce problème, Nutanix a intégré des API de suivi des fichiers modifiés dans Nutanix Files. Plutôt que de parcourir le système de fichiers et de copier les fichiers modifiés via SMB ou NDMP, HYCU tire parti de ces API pour effectuer une sauvegarde beaucoup plus efficace.

Lorsque HYCU appelle les API de sauvegarde Nutanix, Nutanix Files crée un snapshot du système de fichiers et présente à HYCU non seulement l'accès aux données du snapshot mais aussi une liste des fichiers qui ont été modifiés depuis la dernière fois qu'une application a appelé l'API de sauvegarde.

Les analyses de fichiers classiques peuvent avoir un impact significatif sur les performances du NAS pendant plusieurs heures pour chaque sauvegarde incrémentielle.

L'instantané fournit une version cohérente et ponctuelle du système de fichiers, ce qui permet d'éviter deux autres problèmes liés aux sauvegardes traditionnelles : les fichiers ouverts et incohérents. Les protocoles d'accès aux fichiers standard tels que SMB ne permettent pas à une application d'accéder aux fichiers qu'un utilisateur a ouverts pour les écrire. Mais certains fichiers, comme les fichiers PST d'Outlook, restent ouverts, et donc verrouillés, tant que leurs applications sont ouvertes. Si un vice-président exécutif senior ne ferme jamais Outlook, ses fichiers PST très importants ne seront jamais sauvegardés.

Les sauvegardes incohérentes sont encore plus insidieuses. Une sauvegarde classique peut prendre des minutes ou des heures entre le moment où le premier fichier est sauvegardé et l'achèvement d'un travail. Si une application modifie deux fichiers ou plus pendant que la sauvegarde est en cours, le système de sauvegarde peut sauvegarder un fichier avant que le groupe ne soit modifié et d'autres fichiers après la modification. Cela rend le groupe incohérent. Puisque Nutanix Files crée un instantané de tout le système de fichiers à un moment donné, tous les fichiers sont à la fois disponibles et cohérents.

Une fois que HYCU a accès à la liste des fichiers modifiés et à l'instantané, il utilise les API de sauvegarde Nutanix pour accéder à plusieurs fichiers en parallèle afin que les données puissent être copiées en toute sécurité aussi rapidement que la cible de sauvegarde peut l'accepter.

Aujourd'hui, HYCU est la seule application de sauvegarde à tirer pleinement parti de ces API Nutanix pour éliminer la surcharge d'un système de fichiers, produire des sauvegardes complètes et cohérentes, et déplacer des données en parallèle. Comparé à des solutions plus conventionnelles, les sauvegardes HYCU devraient s'exécuter plus rapidement et réduire l'impact sur les autres applications.

Comment nous avons testé - comment HYCU protège les fichiers Nutanix

L'intégration de HYCU dans l'écosystème Nutanix minimise les coûts de protection des VM AHV et facilite le maintien d'environ deux jours d'historique de snapshots sur le cluster Nutanix afin de permettre des restaurations rapides de VM complètes ou de fichiers individuels. Mais la sauvegarde des VM n'est que la première étape dans la prise en charge de l'ensemble de l'écosystème Nutanix.

Nous avons voulu découvrir comment HYCU protège les fichiers Nutanix.

Notre expérience nous montre que s'il est facile d'assurer une protection de base d'un partage SMB, la sauvegarde correcte d'un système de fichiers nécessite une plus grande intégration entre le système de fichiers et l'application de sauvegarde.

Tout d'abord, nous avons créé un ensemble de données à protéger. Les responsables de HYCU nous ont donné un accès à distance à un cluster Nutanix AHV de 3 nœuds dans leur siège de Boston, avec un serveur Nutanix Files et une instance HYCU. Ils nous ont également donné accès à une cible de sauvegarde dans l'environnement HYCU.

Étant donné que les performances de sauvegarde réelles dépendent de nombreux facteurs et que nous avons travaillé sur une infrastructure partagée, nous pensons que le taux de sauvegarde de 15 Mo/s que nous avons constaté lors des tests pourrait être amélioré avec un peu de réglage de HYCU et/ou de la cible de sauvegarde générique.

Nous avons créé un partage sur l'AFS (Acropolis File Server), l'avons monté à partir d'une machine virtuelle Windows Server 2012 et avons exécuté un script pour créer un système de fichiers de test.

Le système de fichiers résultant contient :

• Fichiers 3 831 596
• Dossiers 91,438
• Taille totale 237.3GiB ou 586.23GiB

L'ensemble initial de données est suffisamment volumineux, tant en nombre de fichiers qu'en taille totale, pour qu'il soit impossible de parcourir le système de fichiers à la recherche de fichiers modifiés et de procéder à des sauvegardes complètes fréquentes.

Nous avons créé une politique de sauvegarde de notre système de fichiers toutes les deux heures. Nous avons ensuite lancé un script qui créait de nouveaux fichiers, ajoutait des annexes aux fichiers existants, supprimait des fichiers et, d'une manière générale, prétendait être un groupe d'utilisateurs travaillant pendant une journée selon le même horaire de deux heures.

Après quelques jours, nous avons obtenu une bonne émulation d'utilisateurs travaillant pendant un mois, et nous avons donc examiné les résultats.

Notre script était programmé pour créer environ 5 % de nouvelles données à chaque exécution. Lorsque nous avons regardé, nous avons vu que toutes les 5 ou 6 sauvegardes étaient des copies complètes, ce qui correspondait au seuil de 25 % spécifié dans notre politique.

Nous étions également curieux de savoir à quelle vitesse HYCU cataloguerait le partage de fichiers, le talon d'Achille des solutions de sauvegarde traditionnelles. HCYU a régulièrement pris moins d'une minute entre le lancement de la tâche et le déplacement des données vers la cible de sauvegarde générique, la majeure partie de ce temps étant consommée par le système Nutanix qui crée un snapshot.

Que nous ayons modifié 100 fichiers ou 100 000, HYCU n'a jamais pris plus de 10 secondes pour cataloguer le partage et commencer à déplacer les données une fois que l'instantané était prêt.

Nous sauvegardons pour restaurer

Plus précisément, nous sauvegardons les partages de fichiers afin de pouvoir restaurer les fichiers que nos utilisateurs et leurs applications ont écrasés, renommés ou supprimés. La restauration de fichiers avec HYCU est simple.

Tout d'abord, choisissez le partage pour afficher les différents points de restauration disponibles.

Sélectionnez un point de restauration et cliquez sur le bouton "Parcourir et restaurer" pour ouvrir une arborescence du partage au moment de la sauvegarde sélectionnée.

Sélectionnez le(s) fichier(s) dont vous avez besoin, puis choisissez si vous souhaitez que les fichiers restaurés soient redirigés ou renommés. Et voilà ! Le contrat important que votre PDG a "égaré" se trouve là où il devrait être.

Le bouton "Exporter le partage", que nous n'avons pas testé, permet de restaurer l'ensemble du partage sur un autre serveur de fichiers/NAS.

Conclusions

HYCU démontre clairement les avantages d'une application de sauvegarde moderne, centrée sur les règles et étroitement intégrée à la plate-forme qu'elle protège.

Les administrateurs peuvent penser en termes de RPO/RTO en fonction des besoins de l'entreprise afin de définir des politiques et de vérifier si le système respecte ces politiques.

L'intégration étroite avec Nutanix permet à HYCU de gérer les snapshots Nutanix en tant que points de restauration, d'assigner automatiquement les VM nouvellement créées à une politique par défaut, et d'exploiter l'API Changed File Tracking de Nutanix pour sauvegarder les partages de fichiers Nutanix avec un impact minimum.

Notre test de HYCU pour protéger les fichiers Nutanix a montré qu'il pouvait identifier les fichiers modifiés pour une sauvegarde incrémentale en dix secondes, même lorsque nous n'avons modifié que 100 fichiers dans un système de fichiers de plus de 3,8 millions de fichiers. Un défi qui aurait pris des heures à une solution de sauvegarde conventionnelle tout en plaçant une charge significative sur les métadonnées d'analyse du système de fichiers.

Les entreprises qui investissent dans l'infrastructure Nutanix devraient s'intéresser de près à HYCU. Les solutions spécifiques à la plateforme comme HYCU ont historiquement supporté les API de sauvegarde comme CFT six à dix-huit mois plus vite que les fournisseurs de sauvegarde d'entreprise.