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 plus de 30 ans d'expérience à faire fonctionner la technologie dans le monde réel.

Notre philosophie de tests dans le monde réel signifie que nous configurons les systèmes comme 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 sur nos publications.

Introduction

Lorsque le marché informatique adopte une nouvelle plateforme, les équipes opérationnelles qui assurent son fonctionnement doivent trouver comment 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 systèmes d'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 engendré vRanger, PHD Virtual, et bien sûr Veeam.

Ce schéma se répète alors que Nutanix fait la promotion de son hyperviseur AHV maison.

La première génération d'utilisateurs AHV a dû retourner à l'âge des ténèbres de la sauvegarde, en sauvegardant les VM 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 d'AHV.

Au cours des derniers mois, d'autres fournisseurs de sauvegarde ont ajouté un support de base pour AHV, mais le dévouement de HYCU à cette plate-forme signifie que HYCU prend en charge un ensemble plus large de fonctionnalités Nutanix plus rapidement que les autres.

Pour ce mémoire de validation technologique, nous avons examiné le support de HYCU pour Nutanix Files, la fonctionnalité de services de fichiers de la plate-forme Nutanix.

En février 2019, date de rédaction de cette note de validation technologique, HYCU est la seule application de sauvegarde qui prend en charge 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.

Alors que les applications de sauvegarde d'entreprise fournissent un certain support pour l'hyperviseur AHV de Nutanix et le serveur de gestion Prism, les solutions spécifiques à la plateforme comme 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 :

• HYCU-managed Nutanix snapshots as restore points
• Protection automatique des VMs nouvellement créées avec une politique par défaut
• Support pour le suivi des fichiers modifiés
• Elimine la surcharge des analyses du système de fichiers
• Accélère considérablement les sauvegardes incrémentielles

Test de HYCU pour protéger un fichier de 3.8 millions de fichiers, 587GiB révélés :

• Les définitions des politiques sont alignées sur les RPO/RTO des entreprises
• La conformité aux politiques inclut le temps de restauration estimé
• Enumération incrémentale des fichiers de sauvegarde <10 sec
• Pas d'impact notable sur les performances

Les organisations qui prévoient d'investir dans une infrastructure Nutanix devraient examiner attentivement HYCU pour tirer le meilleur parti de cet investissement.

Services de fichiers : Le chaînon manquant de HCI

Les solutions HCI utilisent des logiciels pour transformer les supports de stockage installés dans les hôtes hyperviseurs en un pool de stockage résilient que les machines virtuelles fonctionnant sur ces hôtes peuvent utiliser. Votre cluster VSAN offre beaucoup d'espace pour les machines virtuelles, 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 clusters 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, la fourniture de 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, manquant ainsi la promesse de HCI d'éliminer le matériel de stockage dédié et coûteux.

Enter Nutanix Files

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 à grande échelle. 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 des snapshots eux-mêmes.

Les serveurs de fichiers et les partages sont créés et gérés via l'interface utilisateur 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 du HCI.

Introduction HYCU

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

Une fois que le fichier image est déployé et qu'une adresse IP lui a été attribuée, l'interface HTTP de HYCU facilite la configuration, y compris la connexion du contrôleur de sauvegarde à Prism ou vCenter, et l'exploitation 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 le moment, vous ne pouvez pas utiliser de bandes ou de bibliothèques de bandes virtuelles, ce qui est probablement une bonne chose). Il vous suffit ensuite d'attribuer des politiques de sauvegarde aux machines virtuelles, aux partages de fichiers et aux applications que HYCU a découverts 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 attribuer une planification à chaque type de sauvegarde. Très vite, la console de l'application de sauvegarde devient un calendrier de centaines de tâches avec toutes les dépendances entre elles enfouies dans les notes et la mémoire institutionnelle.

Des solutions de sauvegarde plus modernes comme HYCU utilisent des politiques.

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 conservation.

HYCU teste les performances de sauvegarde et de restauration lors de l'exécution 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 de 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 réduire considérablement le trafic de sauvegarde sur les grandes quantités de données froides 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.

Snapshots and Changed File Tracking
- The Modern Way to Backup Files

Les applications de sauvegarde ont traditionnellement démarré leurs sauvegardes incrémentales 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. 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 SLA de sauvegarde incrémentale quotidienne parce que le scan initial 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 profite de ces API pour effectuer une sauvegarde beaucoup plus efficace.

Lorsque HYCU appelle les API de sauvegarde de Nutanix, Nutanix Files crée un instantané du système de fichiers et présente à HYCU non seulement l'accès aux données de l'instantané 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 conventionnelles peuvent avoir un impact significatif sur les performances du NAS pendant de nombreuses 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 à l'ancienne : 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 apporte des modifications à deux fichiers ou plus pendant l'exécution de la sauvegarde, 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 snapshot de l'ensemble du système de fichiers à un instant donné, tous les fichiers sont à la fois disponibles et cohérents.

Une fois que HYCU a accès à la liste des fichiers modifiés et au snapshot, il utilise ces 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.

Comment nous avons testé - comment HYCU protège les fichiers Nutanix

L'intégration de HYCU dans l'écosystème Nutanix minimise la surcharge de protection des VM AHV et facilite le maintien d'environ deux jours d'historique de snapshots sur le cluster Nutanix pour fournir des restaurations rapides de VM complètes, ou de fichiers individuels. Mais la sauvegarde des VM n'est que la première étape pour supporter l'ensemble de l'écosystème Nutanix.

Nous avons voulu explorer comment HYCU protège les fichiers Nutanix.

Notre expérience nous dit que bien qu'il soit facile de fournir une protection de base d'un partage SMB, la sauvegarde 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 gens de HYCU nous ont donné un accès à distance à un cluster Nutanix AHV à 3 nœuds dans leur siège social 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.

Comme les performances de sauvegarde réelles dépendent de nombreux facteurs, et que nous travaillions sur une infrastructure partagée, nous pensons que le taux de sauvegarde de 15MB/s que nous avons vu dans les tests pourrait être amélioré avec un peu de réglage à HYCU et/ou 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 contenait :

L'ensemble initial de données est suffisamment important, tant en termes de nombre de fichiers que de taille totale, pour qu'il ne soit pas possible de parcourir le système de fichiers à la recherche de fichiers modifiés, ni de procéder à des sauvegardes complètes fréquentes.

Nous avons créé une politique de sauvegarde pour sauvegarder 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 avions une assez 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 est conforme 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 instantané.

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 pour 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, restaurera l'ensemble du partage vers un autre serveur de fichiers/NAS.

Conclusions

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

Les administrateurs peuvent penser en termes de RPO/RTO pertinents pour les besoins de l'entreprise afin de définir des politiques, et de voir si le système est conforme à ces politiques.

Notre test d'HYCU pour protéger Nutanix Files 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 de balayage du système de fichiers.

Les organisations qui investissent dans l'infrastructure Nutanix devraient regarder HYCU de près. Les solutions spécifiques à la plate-forme comme HYCU ont historiquement pris en charge les API de sauvegarde comme CFT six à dix-huit mois plus rapidement que les fournisseurs de sauvegarde d'entreprise.

Les organisations qui investissent dans l'infrastructure Nutanix devraient examiner attentivement HYCU.