HYCUによるNutanixファイルの保護

DeepStorageについて

DeepStorage, LLC.は、ストレージ、ネットワーキング、および関連するデータセンター テクノロジーに関するより深い真実を明らかにすることに専念しています。

DeepStorageのレポートは、私たちの実地テストと30年以上にわたる実世界でのテクノロジー活用の経験に基づいています。

実世界でのテストという私たちの哲学は、ベンチマーク性能を最大化するために設計された「Lab Queen」構成を避けるために、ほとんどの顧客が使用すると予想されるようにシステムを構成することを意味します。

このレポートは、私たちのクライアントによって後援されました。

はじめに

IT市場が新しいプラットフォームを採用するたびに、それを実行し続ける運用チームは、それをどのようにバックアップするかを考えなければなりません。

新しいプラットフォームをエンタープライズバックアップソリューションに追加することもできますが、エンタープライズソリューションは、プラットフォーム固有のAPIを使用し、新しいプラットフォーム用に最適化するのに時間がかかります。

新しいテクノロジの波の始まりでは、当時の企業プレーヤーがそれに対処できるほど市場は大きくないため、より機敏な新興企業に門戸が開かれます。1990年代のRISC/UNIX/オープンシステムは、NetBackup、NetWorker、TSMをもたらしました。

最近では、vSphereへの移行がvRanger、PHD Virtual、そしてもちろんVeeamを生み出しました。

このパターンは、Nutanixが自社開発のAHVハイパーバイザーを推進する中で繰り返されています。

AHVの最初の世代のユーザーは、エージェントをインストールしてVMをバックアップするという、バックアップの暗黒時代に戻らなければなりませんでした。彼らは、AHV システムを保護するために設計され、AHV のスナップショットと統合された最初のバックアップ アプリケーションである HCYU を作成し、スピンオフさせました。

過去数ヶ月の間に、他のバックアップベンダーはAHVの基本的なサポートを追加しましたが、HYCUがこのプラットフォームに専念していることは、HYCUが他社よりも早くNutanixの機能の幅広いセットをサポートしていることを意味します。

この技術検証ブリーフでは、Nutanixプラットフォームのファイルサービス機能であるNutanix Filesに対するHYCUのサポートを調査しました。

このTechnology Validation Briefが書かれた2019年2月現在、HYCUはNutanixのChanged File Tracking APIをサポートする唯一のバックアップアプリケーションです。

結論

HYCU Data Protection for Nutanix (HYCU)は、急成長しているNutanixのHCIインフラストラクチャ向けの初のプラットフォーム固有のバックアップソリューションです。

エンタープライズ向けバックアップアプリケーションは、NutanixのAHVハイパーバイザーとPrism管理サーバーをある程度サポートしていますが、HYCUのようなプラットフォーム固有のソリューションは、歴史的に使いやすく、選択したプラットフォームとの緊密な統合を提供してきました。

HYCUを使用すると、このような緊密な統合が実現します：

• HYCU が管理する Nutanix スナップショットを復元ポイントとして使用
• 既定のポリシーで新規作成された VM を自動的に保護
• 変更されたファイルの追跡をサポート
• ファイル・システム・スキャンのオーバーヘッドを排除
• 増分バックアップを大幅に高速化

3.800万ファイル、587GiBを保護するためのHYCUのテストが明らかになりました：

• Policy definitions aligned to business-like RPO/RTO
• Policy compliance includes estimated restore time
• Incremental backup file enumeration <10 sec
• No noticeable performance impact

Nutanix インフラストラクチャへの投資を計画している組織は、その投資を最大限に活用するために、HYCU をよく調べる必要があります。

ファイルサービス：HCIのミッシングリンク

HCIソリューションは、ソフトウェアを使用して、ハイパーバイザーホストにインストールされたストレージメディアを、これらのホスト上で実行されているVMが使用できる回復力のあるストレージプールに変えます。

VSANクラスタはVMに十分なスペースを提供しますが、ファイル共有が必要な場合は別のソリューションが必要になります。

組織によっては、仮想Windowsファイルサーバー、またはファイルサーバークラスターを実行しています。

一部の組織では、仮想Windowsファイルサーバーやファイルサーバークラスターを運用しています。Windowsサーバーは、評価されているよりも堅牢であり、SMBとActive Directoryの統合のためのゴールドスタンダードです。一方、1つまたは複数のVMでストレージ・サービスを提供することは、管理およびパッチを適用するVMが増えることを意味し、クラスタの立ち上げが複雑になります。

Nutanix Filesの登場

以前はAcropolis File Servicesとして知られていたNutanix Filesは、3つ以上の仮想マシンを使用してSMB (2.0、2.1、3.0) およびNFS (v4) サービスを提供し、スケールアウトのファイルサーバーを作成します。Nutanix Filesは、ほとんどのLinuxベースのNASシステムよりもWindowsクライアントのサポートに優れています。Nutanix Filesは、適切なNTFS ACLを使用し、Windowsファイルエクスプローラの旧バージョン機能までサポートしているため、ユーザーはスナップショットから自分で復元できます。

ファイルサーバーと共有は、Prism UIを介して作成および管理されるため、Nutanix Filesは、VMとして実行されるWindowsファイルサーバークラスターよりも管理が非常に簡単です。

Nutanixクラスタの分散データストアへのSMB/NFSアクセスを提供することで、Nutanix FilesはHCIの機能セットにおける明らかなギャップを埋めます。

HYCUの紹介

ハイパーバイザーのリソースを保護するバックアップアプリケーションにふさわしいように、HYCUは仮想マシンイメージとして配布されます。

イメージ ファイルが展開され、IP アドレスが割り当てられると、HYCU の HTTP インターフェイスにより、Prism または vCenter へのバックアップ コントローラーの接続や HYCU の操作など、設定を簡単に完了できます。

データの保護を開始するには、別のNutanix Filesクラスタ、Azure、S3互換オブジェクトストア、iSCSI LUNなどのSMBまたはNFS共有にバックアップターゲットを設定するだけです。(現時点ではテープや仮想テープライブラリは使用できません。）その後、HYCU が Prism または vCenter で検出した VM、ファイル共有、およびアプリケーションにバックアップ ポリシーを割り当て、ターゲットに指示するだけです。

最新のバックアップ：ジョブではなくポリシー

従来のバックアップ アプリケーションでは、バックアップ ジョブが中心でした。管理者は、完全バックアップと増分バックアップを実行する頻度を決定し、各タイプにスケジュールを割り当てなければなりません。

HYCUのような最新のバックアップ ソリューションでは、ポリシーを使用します。

管理者は、保護対象のリソースに対するバックアップ コピーの頻度、保持、および配置を指定します。

ポリシーを定義するには、RPO、回復時間目標、またはRPOと保持期間に関連するバックアップ頻度を指定するだけです。

HYCU は各コピーを実行するときにバックアップと復元のパフォーマンスをテストし、バックアップジョブが失敗した場合だけでなく、このリソースの復元がポリシーの RPO を超えると HYCU が予測した場合にも、リソースがポリシーに準拠していないと報告します。

HYCU ポリシーは、静的なスケジュールで完全バックアップと増分バックアップをスケジュールするのではなく、変更しきい値を指定します。HYCUは、デフォルトのプロファイルで変更が25%を超えるとフルバックアップを実行します。

より高度なポリシー オプションのいくつかは、HYCU と AHV インフラストラクチャの密接な統合を明らかにします。たとえば、高速リストアオプションは、Nutanix スナップショットの保持時間を管理し、レプリカからのバックアップオプションは、リモート VM の複製されたコピーからバックアップを作成します。

スナップショットと変更されたファイルの追跡
- ファイルをバックアップする最新の方法

バックアップ アプリケーションは従来、ファイル システムのメタデータを調べることによって増分バックアップを開始しました。最終更新日またはアーカイブ ビットを調べて、変更された、したがってバックアップする必要があるファイルのリストを作成します。

大規模なファイルシステムでは、各バックアップ ジョブの開始時のファイル システム スキャンに、比較的少数の変更されたファイルをバックアップ リポジトリにコピーするよりも時間がかかることは珍しくありません。

この問題を回避するために、Nutanixは変更ファイル追跡APIをNutanix Filesに組み込みました。

HYCUがNutanixバックアップAPIを呼び出すと、Nutanix Filesはファイルシステムのスナップショットを作成し、スナップショットデータへのアクセスだけでなく、アプリケーションが前回バックアップAPIを呼び出したときから変更されたファイルのリストもHYCUに提示します。

従来のファイル スキャンは、各増分バックアップのために何時間も NAS のパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

スナップショットは、ファイル システムの一貫したポイント イン タイム バージョンを提供し、旧式のバックアップで発生する 2 つの別の問題、オープンファイルと一貫性のないファイルを防ぎます。SMB のような標準的なファイル アクセス プロトコルでは、ユーザーが書き込み用に開いたファイルにアプリケーションからアクセスすることはできません。しかし、OutlookのPSTのように、アプリケーションを開いている限り、開いたまま、つまりロックされたままになっているファイルもあります。

より狡猾なのは、一貫性のないバックアップです。従来のバックアップでは、最初のファイルがバックアップされてからジョブが完了するまで、数分から数時間かかることがあります。バックアップの実行中にアプリケーションが2つ以上のファイルに変更を加えた場合、バックアップ システムはグループが変更される前に1つのファイルをバックアップし、変更後に他のファイルをバックアップすることがあります。これにより、グループに一貫性がなくなります。

HYCUが変更されたファイルリストとスナップショットにアクセスすると、NutanixバックアップAPIを使用して複数のファイルに並行してアクセスするため、バックアップターゲットがデータを受け入れることができるのと同じ速さでデータを安全にコピーすることができます。

今日、HYCUは、これらのNutanix APIを完全に活用して、ファイルシステムのウォークのオーバーヘッドを排除し、完全で一貫性のあるバックアップを作成し、並行してデータを移動する唯一のバックアップアプリケーションです。

テスト方法 - HYCUがNutanixファイルを保護する方法

HYCUのNutanixエコシステムへの統合は、AHV VMを保護するオーバーヘッドを最小限に抑え、Nutanixクラスタ上で約2日間のスナップショット履歴を簡単に維持し、完全なVMまたは個々のファイルの迅速な復元を提供します。

私たちは、HYCUがどのようにNutanixのファイルを保護するかを調査したいと思いました。

私たちの経験から、SMB共有の基本的な保護を提供するのは簡単ですが、ファイルシステムのバックアップを正しく行うには、ファイルシステムとバックアップアプリケーションの間のより大きな統合が必要であることがわかりました。

まず、私たちは保護するデータセットを作成しました。HYCUの人々は、ボストン本社にある3ノードのNutanix AHVクラスタへのリモートアクセスを提供してくれました。

実際のバックアップ性能は非常に多くの要因に左右されるため、また、私たちは共有インフラストラクチャ上で作業していたため、テストで確認された15MB/秒のバックアップ速度は、HYCUおよび/または一般的なバックアップターゲットに少しチューニングを加えることで改善できると考えています。

私たちはAFS (Acropolis File Server)上に共有を作成し、Windows Server 2012仮想マシンからマウントし、テストファイルシステムを作成するスクリプトを実行しました。

データの初期セットは、ファイル数と合計サイズの両方で十分に大きく、変更されたファイルのためにファイル システムをウォーキングすることも、頻繁にフル バックアップを行うことも現実的ではありません。

私たちのスクリプトは、実行ごとに約5%の新しいデータを作成するようにプログラムされていました。

私たちのスクリプトは、実行ごとに約5%の新しいデータを作成するようにプログラムされていました。

私たちのスクリプトは、実行するたびに約5%の新しいデータを作成するようにプログラムされていました。

私たちはまた、HYCUが従来のバックアップソリューションのアキリーズヒールであるファイル共有のカタログをどれだけ速く作成するかについても興味がありました。

100個のファイルを変更しても、100,000個のファイルを変更しても、HYCUが共有のカタログを作成し、スナップショットの準備ができたらデータの移動を開始するのに、10秒以上かかることはありませんでした。

私たちは復元するためにバックアップします

より具体的には、私たちはユーザーやそのアプリケーションが上書きしたり、名前を変更したり、その他の方法で削除したファイルを復元できるようにファイル共有をバックアップします。

まず、利用可能なさまざまな復元ポイントを表示する共有を選択します。

リストアポイントを選択し、「参照とリストア」ボタンをクリックすると、選択したバックアップ時の共有のツリービューが開きます。

必要なファイルを選択し、復元したファイルをリダイレクトするか名前を変更するかを選択します。これで完了です！

「共有のエクスポート」ボタンは、テストしていませんが、共有全体を別のファイル サーバー/NAS に復元します。

結論

HYCU は、保護するプラットフォームと緊密に統合された、最新のポリシー中心のバックアップ アプリケーションの利点を明確に示しています。

管理者は、ビジネス ニーズに関連する RPO/RTO の用語で考えてポリシーを定義し、システムがそれらのポリシーに準拠しているかどうかを確認することができます。

Nutanixとの緊密な統合により、HYCUはNutanixのスナップショットを復元ポイントとして管理し、新しく作成されたVMをデフォルトのポリシーに自動的に割り当て、Nutanixの変更ファイル追跡APIを活用してNutanix Files共有を最小限の負荷でバックアップすることができます。

Nutanix Filesを保護するためにHYCUをテストしたところ、380万ファイル以上のファイルシステムで100ファイルしか変更しなかった場合でも、増分バックアップのための変更ファイルを10秒で特定できることがわかりました。

Nutanix インフラストラクチャに投資する組織は、HYCU をよく検討する必要があります。HYCUのようなプラットフォーム固有のソリューションは、歴史的に、エンタープライズバックアッププロバイダーよりも6～18ヶ月早く、CFTのようなバックアップを可能にするAPIをサポートしてきました。