EMC DATA DOMAIN ARCHIVER Análisis detallado

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1 White paper EMC DATA DOMAIN ARCHIVER Análisis detallado Resumen Varias empresas han logrado minimizar el uso de cintas para la recuperación operacional mediante la adopción de sistemas de almacenamiento con deduplicación. Sin embargo, los clientes con requerimientos de retención a largo plazo han seguido utilizando soluciones basadas en cinta debido a las ventajas percibidas en cuanto al costo total de propiedad, el consumo de energía, la capacidad de transporte de los datos y el aislamiento de fallas. La mejor práctica para el almacenamiento de datos de retención a largo plazo ha sido el uso de aplicaciones o procesos de archiving especializados, pero es una práctica que aún no se ha adoptado en la misma medida en la que se adoptó el backup. En este white paper, se presenta EMC Data Domain Archiver, el primer sistema de retención a largo plazo del sector para datos de backup y archiving. Asimismo, se explica la manera en que ofrece ventajas de resiliencia y rendimiento del sistema que son típicas de los sistemas Data Domain, junto con optimizaciones nuevas para obtener rentabilidad, aislamiento de fallas y administración de datos mejorada. DD Archiver funciona como un puente entre la práctica común actual de utilizar procesos de backup para la retención de datos y la adopción cada vez mayor de mejores prácticas de archiving. Enero de 2011

2 Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados. EMC considera que la información de esta publicación es precisa en el momento de su publicación. La información está sujeta a cambios sin previo aviso. La información de esta publicación se proporciona tal cual. EMC Corporation no se hace responsable ni ofrece garantía de ningún tipo con respecto a la información de esta publicación y, específicamente, renuncia a toda garantía implícita de comerciabilidad o capacidad para un propósito determinado. El uso, la copia y la distribución de cualquier software de EMC descrito en esta publicación requieren una licencia de software correspondiente. Para obtener una lista más actualizada de nombres de productos de EMC, consulte las marcas comerciales de EMC Corporation en (visite el sitio web de su país correspondiente). Todas las demás marcas comerciales utilizadas en este documento pertenecen a sus respectivos propietarios. Número de referencia h8140 2

3 Tabla de contenido Resumen... 4 Introducción... 5 Audiencia... 5 Descripción general de Data Domain Archiver... 5 Políticas de transferencia de datos... 8 Un solo file system escalable... 9 Implementación técnica Aislamiento de fallas y recuperación granular de unidades de archiving Recuperación granular a partir de una réplica Escalabilidad rentable Ampliaciones futuras de arquitectura Escenarios de implementación típicos y mejores prácticas Retención de datos de backup a largo plazo Archiving de datos y organización de datos en niveles en DD Archiver Comparación de DD Archiver con la cinta para la retención a largo plazo Conclusión

4 Resumen Varias empresas han minimizado el uso de la automatización de cintas en su infraestructura de TI mediante la implementación de almacenamiento con deduplicación para llevar a cabo tareas de backup y recuperación operacional. Los sistemas de almacenamiento con deduplicación EMC Data Domain han sido líderes del mercado en esta categoría. En general, la recuperación operacional incluye períodos de retención que abarcan desde unas semanas hasta algunos meses. En el caso de requerimientos de retención más extensa, muchos usuarios simplemente conservan backups en cinta durante más tiempo, y algunos usan enfoques especializados de archiving basado en disco. Si bien las cintas ofrecen capacidad de transporte, redundancia y aislamiento de fallas, existen varias desventajas relacionadas con su utilización para la retención de datos: Las ventajas percibidas con respecto al costo de capital de los cartuchos de cinta se ven superadas con frecuencia por los costos de la automatización de cintas y los gastos operativos. El acceso a un archivo retenido almacenado en cinta lleva una cantidad de tiempo considerable, especialmente, si se encuentra fuera del site. La tecnología en desarrollo de unidades de cinta puede requerir la migración masiva de cintas antiguas cada 5 a 7 años, lo que resulta una práctica costosa y lenta. Una alternativa al uso de procesos de backup y de cinta para la retención a largo plazo ha sido utilizar aplicaciones o procesos especializados de archiving para transferir datos desde el almacenamiento primario y su proceso de backup correspondiente a una plataforma de archiving, como se muestra en la Figura 1. Figura 1. La mejor práctica de archiving antes que el backup: (1) archiving de información valiosa en una infraestructura en niveles, (2) backup a disco de información de producción activa y (3) recuperación desde archiving o desde backup. Mediante la implementación de procesos de archiving, se libera el almacenamiento primario, se logra la retención de datos y los procesos de backup pueden ejecutarse de manera más eficiente. Sin embargo, esta alternativa no se ha adoptado de manera tan generalizada como se adoptó el backup debido a la aparente complejidad, la falta de políticas o mandatos uniformes, las restricciones presupuestarias y las limitaciones de software, entre muchas otras razones. Como consecuencia, a pesar de los retos operacionales conocidos, la conservación de backups en cinta durante más tiempo se ha convertido en la alternativa más utilizada para la retención a largo plazo. A medida que evolucionan los procesos de backup y archiving, surge la necesidad de contar con una plataforma que funcione como puente entre las prácticas comunes actuales y las mejores prácticas del futuro. Durante esta evolución, es posible que los clientes dejen de usar su infraestructura de backup para tareas de retención y comiencen a implementar procesos de archiving, pero aún se desconocen los plazos de esta transición. Por el momento, los requerimientos con respecto a la plataforma de almacenamiento deben incluir soporte para recopilar rápidamente datos de backup (alto rendimiento) y retenerlos de manera rentable con un modelo sólido de retención. 4

5 es el primer sistema de retención de datos de backup y archiving a largo plazo del sector, que soporta el uso actual de procesos de backup para la retención de datos y la adopción cada vez mayor de cargas de trabajo de archiving. DD Archiver amplía una configuración de sistema Data Domain de mediano rango, que ya se ha adoptado y comprobado ampliamente en ambientes de backup, e incorpora de manera transparente un nivel de gran capacidad dedicado a los datos estáticos. Las nuevas mejoras en la arquitectura permiten que el sistema incorpore capacidades muy grandes que pueden ampliarse con el tiempo, reducen los costos del sistema y garantizan la disponibilidad y la integridad de los datos a largo plazo. Cuando los enfoques de software de archiving se ajustan al ambiente, los usuarios pueden dirigir las cargas de trabajo de archiving al mismo sistema DD Archiver en la misma infraestructura. Introducción En este white paper, se presenta y se explica la forma en que ofrece ventajas de rendimiento y resiliencia que son típicas de los sistemas Data Domain, junto con optimizaciones nuevas relacionadas con la rentabilidad y el aislamiento de fallas. Lea este white paper para descubrir cómo DD Archiver soporta la práctica común actual de utilizar procesos de backup para la retención de datos, además de la adopción cada vez mayor de mejores prácticas de archiving. En las siguientes secciones de este documento, se describirán las características únicas de DD Archiver, entre ellas, la transferencia de datos, el aislamiento de fallas y las mejoras planificadas para la arquitectura. También se incluyen comparaciones con otras opciones de retención a largo plazo. Audiencia Este white paper está orientado a los clientes de EMC, los consultores técnicos, los partners y los miembros de la comunidad de servicios profesionales de EMC y de partners que estén interesados en obtener más información acerca de Data Domain Archiver. Descripción general de Data Domain Archiver Data Domain Archiver enfrenta los requerimientos de escalamiento y costo de la retención a largo plazo gracias a que amplía la arquitectura comprobada de Data Domain con un enfoque de organización en niveles interna. Existen dos niveles, que comparten un controlador, la administración y el namespace: Un nivel de almacenamiento activo, que funciona como un sistema Data Domain estándar utilizado para la recuperación operacional. Un nivel de almacenamiento de archiving, al cual se migran los archivos internamente cuando se supera un umbral de política (tiempo transcurrido desde la última modificación) para la retención a largo plazo. Estos niveles constituyen divisiones lógicas del almacenamiento conectado a un solo controlador. Los datos se almacenan primero en el nivel activo y, tras haber permanecido en ese nivel sin tener modificaciones durante un período definido por el usuario, se transfieren al nivel de archiving. El nivel de archiving incorpora aislamiento de fallas y capacidad de recuperación granular adicionales, mayor capacidad para datos de archiving, mayor capacidad de administración y compresión mejorada. 5

6 Debido a que los datos se separan y se almacenan en diferentes niveles, el sistema puede escalar hasta alcanzar un gran volumen de capacidad para los datos de archiving. Esta nueva arquitectura con mayor escalabilidad con un solo controlador Data Domain reduce el costo promedio del sistema. DD Archiver es un sistema independiente y no una expansión opcional para un sistema Data Domain estándar. Sin embargo, aprovecha la arquitectura de los sistemas Data Domain tradicionales que cuentan con un solo controlador que ejecuta una versión estándar de Data Domain Operating System (DD OS), que se conecta a un conjunto de bandejas de almacenamiento Data Domain ES20 estándares. Además de la retención a largo plazo de los backups, los clientes que buscan incorporar casos de uso de archiving (correo electrónico, archivos, proyectos, organización en niveles) pueden incorporar estos tipos de datos de manera rentable en un sistema DD Archiver. Figura 2. Componentes comunes de un sistema Data Domain tradicional que son aprovechados por DD Archiver Niveles de almacenamiento de Data Domain Archiver El nivel activo de DD Archiver funciona, básicamente, de la misma manera que un sistema Data Domain estándar, y su tamaño se establece en función de las mismas pautas. Por ejemplo, es posible establecer el tamaño del nivel activo para que conserve backups completos semanales y backups incrementales diarios durante hasta 90 días. El nivel activo puede configurarse con una a cuatro bandejas de almacenamiento, de hasta 96 TB de capacidad utilizable. El nivel de archiving consta de una o más unidades de archiving subsidiarias. Cada unidad de archiving es una agrupación lógica de bandejas de almacenamiento con su propio contexto de deduplicación. Cada unidad de archiving puede configurarse con una a cuatro bandejas de almacenamiento, de hasta 96 TB de capacidad utilizable. Un proceso basado en políticas definido por el usuario se ejecuta regularmente para transferir los datos antiguos del nivel activo a la unidad de archiving que se está llenando. Esta acción continúa hasta que se determina que la unidad de archiving está llena. Figura 3 muestra cómo los datos se transfieren del nivel activo a una unidad de archiving en el nivel de archiving. Los niveles y las unidades de archiving son transparentes para los usuarios finales y las aplicaciones, que consideran a DD Archiver, simplemente, como un sistema Data Domain más grande. 6

7 Figura 3. Un sistema Data Domain Archiver con el controlador, el nivel activo y una unidad de archiving en el nivel de archiving. Se muestra el proceso interno de transferencia de datos en el que los datos antiguos se transfieren del nivel activo a la unidad de archiving que se está llenando. Llenado secuencial de las unidades de archiving DD Archiver ofrece una funcionalidad única de aislamiento de fallas que cierra las unidades de archiving no bien se completan. En consecuencia, cada unidad se convierte en una unidad autónoma de conservación de datos (esto se analiza en la sección Aislamiento de fallas y recuperación granular de unidades de archiving). Una vez que una unidad de archiving está completa y cerrada, el sistema pasa a la siguiente unidad de archiving disponible y la llena con nuevos datos antiguos. De esta manera, los datos están distribuidos en unidades de archiving por orden de antigüedad, como se muestra en la Figura 4. El nivel activo contiene los datos activos de backup más recientes, como los backups incrementales, mientras que el nivel de archiving contiene datos relativamente estáticos, como los backups completos archivados de meses o años de antigüedad. Esto le permite al nivel de archiving escalar hasta cuatro veces la capacidad de un sistema Data Domain tradicional equivalente con el mismo tipo de controlador. 7

8 Figura 4. Un sistema DD Archiver con todos sus componentes. Las unidades de archiving 0 y 1 están completas y cerradas. La unidad de archiving 3 se está llenando con nuevos datos antiguos transferidos desde el nivel activo. Políticas de transferencia de datos El administrador del sistema puede configurar la política que guía la transferencia de datos desde el nivel activo al nivel de archiving de un sistema DD Archiver. Las políticas de transferencia de datos se administran por mtree y solamente los archivos que cumplen con el umbral de política en ese mtree se transfieren al nivel de archiving. Un mtree es una partición lógica del namespace en un file system Data Domain que puede utilizarse para agrupar un conjunto de archivos con fines de administración, por ejemplo, para un calendario distinto de snapshots que se aplica a un conjunto de archivos asociado a un caso de uso específico (para obtener más información sobre mtrees, consulte Data Domain User s Guide, 5.0 o superior). Si diferentes conjuntos de datos requieren distintas políticas de transferencia de datos en el mismo sistema DD Archiver, deben ubicarse en mtrees diferentes. Las políticas de transferencia de datos están impulsadas por dos elementos definidos por el usuario: Un período de última modificación de un archivo (por ejemplo, después de 90 días sin modificación) Un calendario periódico de transferencia de datos (por ejemplo, cada semana antes del proceso de limpieza) Durante el proceso de transferencia de datos, los archivos se transfieren del nivel activo a la unidad de archiving que se está llenando. Tenga en cuenta que cada archivo se transfiere solamente una vez. Debido a que el proceso de transferencia de datos se realiza en segundo plano y puede calendarizarse para ejecutarse cuando el sistema está relativamente inactivo, existe la posibilidad de comprimir aún más estos datos. Concretamente, durante la transferencia de datos, el sistema puede implementar algoritmos de compresión de procesamiento más intensivo, de modo que, cuando los datos salgan del nivel activo, puedan volver a comprimirse y empaquetarse de forma más compacta en el nivel de archiving a medida que se transfieran. Esto brinda aún mayor eficiencia de almacenamiento en el nivel de archiving. 8

9 El proceso de transferencia de datos se ejecuta periódicamente y transfiere archivos individuales desde el nivel activo hacia la unidad de archiving de destino según una política de antigüedad de archivos definida por el usuario. Sin embargo, solamente se copian físicamente los segmentos que son únicos en esa unidad de archiving, un proceso similar al de la opción de replicación de archivos administrados de EMC Data Domain (para obtener más detalles, consulte el white paper EMC Data Domain Replicator). El calendario periódico de transferencia de datos inicia las políticas de transferencia de datos de manera muy similar a la del proceso de limpieza para recuperación de espacio incluido en los sistemas Data Domain. Es posible calendarizar el proceso de transferencia de datos para que se ejecute en un momento específico; puede detenerse, reiniciarse o regularse. Se recomienda que el proceso de transferencia de datos se ejecute antes que el proceso de limpieza para que todo el espacio disponible en el nivel activo pueda recuperarse lo antes posible tras haber transferido los archivos de retención a largo plazo al nivel de archiving. Por ejemplo, en el caso de la retención a largo plazo de backups, un usuario puede conservar backups completos semanales y backups incrementales diarios el tiempo que dure el ciclo de backup (por ejemplo, 90 días) y, después de ese período, es posible que el usuario desee conservar solamente los backups completos semanales durante un período específico de retención a largo plazo (por ejemplo, 7 años). Para configurar esta política de transferencia de datos, un administrador establece que el proceso de transferencia de datos de este mtree se ejecute cada semana y que transfiera todos los archivos que se modificaron por última vez 90 días antes de esa fecha. Es posible configurar las opciones de retención de la política de backup desde la aplicación de backup para garantizar que solamente se conserven los backups completos mensuales que superen esa fecha. Durante cada proceso de transferencia de datos semanal, los archivos restantes con antigüedad superior a 90 días se transferirán al nivel de archiving. Un solo file system escalable Al igual que los sistemas Data Domain tradicionales, DD Archiver presenta un solo file system en todo el almacenamiento para brindar facilidad de uso y administración simple. Por lo tanto, DD Archiver no expone las distintas unidades ni los distintos niveles a los usuarios finales y las aplicaciones, que lo ven, simplemente, como un sistema Data Domain mucho más grande. Sin duda, es posible exponer completa o parcialmente este file system como recursos compartidos de CIFS (para Windows), puntos de montaje de NFS (para UNIX/Linux) o un destino de backup especializado mediante DD Boost para EMC NetWorker, Symantec NetBackup o Symantec Backup Exec. La opción de software EMC Data Domain Virtual Tape Library estará disponible para la utilización con DD Archiver en una versión futura. Para implementaciones muy grandes que contienen gran cantidad de datos antiguos, se espera que la frecuencia de acceso a los datos antiguos disminuya considerablemente con el tiempo. Data Domain Archiver puede escalarse para almacenar petabytes de datos sin degradación del rendimiento de lectura, excepto cuando el sistema se aproxima a su capacidad máxima. En ese punto, optimiza el acceso a los datos más recientes. Por lo tanto, es posible que se genere un leve retraso para las lecturas de datos muy antiguos en un sistema completamente expandido cuando se accede por primera vez a datos almacenados en las unidades de archiving más antiguas. Esto se debe a que no todos los metadatos de las unidades de archiving permanecerán en la memoria del controlador del sistema y, a medida que el sistema se aproxima a la capacidad máxima, los metadatos de una o dos unidades quedan fuera de la memoria. Como los datos se escriben en 9

10 las unidades de archiving por orden de antigüedad, el sistema rastrea la frecuencia de acceso a cada unidad y puede quitarles prioridad a las unidades que tienen los datos más antiguos y a los que menos se accede para garantizar la menor probabilidad de que se genere un posible retraso. Sin embargo, incluso en el caso poco probable de que se acceda a una unidad de archiving que no esté en la memoria del controlador, el retraso para el primer byte es de aproximadamente 30 segundos. Durante ese tiempo, la unidad que se está leyendo ingresa en la memoria del controlador en el lugar de otra unidad, y cada lectura posterior a esa ocurrirá según el rendimiento estándar. Dado que DD Archiver está orientado a minimizar aún más el uso de cintas, la mayoría de los usuarios que consideran adoptar el sistema comparan esta baja probabilidad de retraso (que solo sucede cuando el sistema alcanza la capacidad máxima y solamente afecta los datos más antiguos y a los que menos se accede) con el retraso que implica acceder a los datos de cintas offline. Por lo general, las cintas offline están ubicadas en una bandeja o se han enviado fuera del site a una instalación externa. Por lo tanto, al comparar una latencia de 30 segundos para acceder al primer byte de un archivo en una unidad fuera de la memoria del controlador con las horas o los días de retraso que implica ingresar una cinta offline en una librería de cintas para acceder a sus datos, DD Archiver es claramente una opción favorable. 10

11 Implementación técnica Dentro de un sistema Data Domain tradicional, existen varios niveles de abstracción de datos lógicos por encima del almacenamiento en disco físico, como se muestra en la Figura 5. Figura 5. En un file system de Data Domain OS, los namespaces específicos del protocolo se otorgan a los clientes o a las aplicaciones para permitir el acceso al nivel lógico del file system. Los archivos y los directorios de cada mtree, además de los snapshots de mtrees, hacen referencia al mismo pool de segmentos únicos, el cual se denomina recopilación. Esta recopilación está formada por contenedores estructurados por logs que organizan los segmentos en el disco para optimizar la eficiencia de la deduplicación y el rendimiento. Esta figura muestra varios componentes y niveles del file system de Data Domain Operating System: 1. Namespaces específicos del protocolo. A modo de interfaz externa para las aplicaciones, existen namespaces del protocolo, como carpetas de red de CIFS/NFS (mediante Ethernet), librerías de cintas virtuales (mediante Fibre Channel; no disponible actualmente en DD Archiver) y unidades de almacenamiento de DD Boost (SU). Una implementación de Data Domain puede utilizar cualquier combinación de estos namespaces de manera simultánea para almacenar datos y acceder a ellos. 2. Directorios, mtrees, archivos y snapshots del file system. Los archivos y directorios de cada namespace se almacenan en un mtree en el file system de DD OS. En casos que no sean de CIFS/NFS, los datos (por ejemplo, cartuchos de cintas virtuales) se almacenan como archivos en directorios especiales. Los snapshots de mtrees en DD OS son lógicos y usan el espacio de manera muy eficiente porque comparten los mismos segmentos de datos subyacentes. 3. Recopilación de segmentos únicos, almacenados en contenedores locales. Una recopilación es un conjunto de archivos (o cintas virtuales) y snapshots de mtrees lógicos. El sistema identifica y elimina los segmentos duplicados dentro de cada contenedor y, luego, escribe segmentos deduplicados comprimidos en el disco físico. Los segmentos son únicos dentro de la recopilación (sin incluir 11

12 duplicados específicos que se conservan en DD OS para permitir la autorreparación o la recuperación rápida). Cada sistema Data Domain cuenta con una sola recopilación que se almacena en un log de contenedores locales de segmentos. Para obtener más información sobre la localidad de segmentos, consulte el white paper Arquitectura de escalamiento de EMC Data Domain SISL. 4. Almacenamiento en discos con activación de RAID. Estos contenedores de recopilación se organizan en niveles dentro de bloques de unidades de disco con activación de RAID a fin de garantizar un alto grado de integridad. Los sistemas de almacenamiento con deduplicación Data Domain usan bandejas de expansión de almacenamiento y de discos internos RAID 6 de Data Domain para brindar protección contra fallas de dos discos. Además, Data Domain Archiver presenta algunas ampliaciones de arquitectura. Figura 6 muestra cómo DD Archiver incorpora un nivel de archiving compuesto por unidades de archiving. Figura 6. En un file system de Data Domain OS, los namespaces específicos del protocolo se otorgan a los clientes o a las aplicaciones para permitir el acceso al nivel lógico del file system. Los archivos y los directorios de cada mtree, además de los snapshots de mtrees, hacen referencia a dominios separados de segmentos únicos para contención de fallas, los cuales se denominan particiones de recopilación. Las particiones están formadas por contenedores con estructura de logs que organizan los segmentos en el disco para optimizar el rendimiento, la escalabilidad y la eficacia de la deduplicación, e incorporar cierto grado de aislamiento de fallas. Las innovaciones de arquitectura de DD Archiver se reflejan en los niveles 3 y 4 de la Figura 6. A fin de implementar la organización en niveles interna, la gran escalabilidad y las funcionalidades de aislamiento de fallas, DD Archiver divide la representación del almacenamiento de una recopilación en particiones de recopilación que se utilizan como nivel activo y unidades de archiving. Cada partición de recopilación, ya sea el nivel activo o una unidad de archiving, se almacena físicamente en un conjunto lógico correspondiente de bandejas de almacenamiento con protección RAID 6. En el nivel de archiving, cada unidad de almacenamiento tiene su propio índice de deduplicación. 12

13 Las escrituras nuevas en el nivel activo no se verifican con los índices de unidad de archiving. Gracias a este diseño, la transferencia de datos desde el nivel activo hacia las unidades de archiving puede llevarse a cabo de manera transparente sin cambios visibles en el namespace de los archivos transferidos. Asimismo, este diseño de arquitectura permite ampliaciones futuras, como la desactivación de unidades en el nivel activo. Sin embargo, las unidades y los niveles son invisibles para las aplicaciones y los usuarios. Externamente, todos los elementos del namespace que pueden administrarse aparecen como un sistema Data Domain tradicional. Aislamiento de fallas y recuperación granular de unidades de archiving DD Archiver está diseñado como una plataforma de retención a largo plazo para datos de backup y de archiving, por lo cual debe permitir un crecimiento a gran escala y funcionar durante un ciclo de vida mucho mayor que los sistemas de almacenamiento tradicionales. A fin de optimizar el almacenamiento a largo plazo, el diseño del sistema se centra en el aislamiento de fallas y en la recuperación granular. Como se mencionó anteriormente, DD Archiver está protegido por la funcionalidad RAID 6 de Data Domain, que protege cualquier bandeja de almacenamiento contra un máximo de dos fallas simultáneas de discos mientras mantiene la disponibilidad. Además, dado que aprovecha DD OS, DD Archiver está protegido por la arquitectura de invulnerabilidad de datos de EMC Data Domain, que incluye detección de fallas y autorreparación continuas para todos los datos almacenados; de esta manera, verifica la integridad de los datos y previene que los efectos a largo plazo (por ejemplo, el deterioro de los medios) puedan afectar la integridad de los datos. Para obtener más información, consulte el white paper Arquitectura de invulnerabilidad de datos de EMC Data Domain. Además de RAID 6 y la arquitectura de invulnerabilidad de datos, DD Archiver ofrece la funcionalidad exclusiva de aislamiento de fallas, gracias a que cierra las unidades de archiving. Para cerrar una unidad de archiving, se almacena un snapshot del file system y de los metadatos con deduplicación en cada unidad de archiving una vez que se completa su capacidad. Después de que se cierra una unidad, ya no se escriben datos en ella, y todas las políticas de transferencia de datos subsiguientes se envían a la siguiente unidad de archiving disponible. Dado que cada unidad se cierra para permitir el aislamiento de fallas, todas las unidades de archiving cuentan con índices de deduplicación diferentes a los del nivel activo y de las demás unidades de archiving. Aunque el aislamiento de fallas afecta la eficiencia de la deduplicación en todo el sistema, los algoritmos de compresión más eficientes que se aplican al nivel de archiving y la escalabilidad con optimización de costos de DD Archiver compensan las desventajas del aislamiento de fallas mediante los beneficios incorporados de acceso a los datos y capacidad de recuperación de datos a largo plazo. Si un problema en DD Archiver o una catástrofe menor en el site primario provocan que una unidad de archiving no esté disponible, el sistema continuará funcionando mediante todos los componentes que no hayan sido afectados. Otros file systems en una situación similar (que experimentaran una falla de componentes de gran magnitud, más allá de un grupo RAID) perderían toda disponibilidad; y el usuario, probablemente, sufriría una pérdida total o parcial de los datos. Con DD Archiver, el sistema funcionará y estará disponible, y será posible acceder a todos los datos que no hayan sido afectados. El sistema continuará funcionando mientras el controlador y el nivel activo funcionen. 13

14 Figura 7. En este ejemplo, DD Archiver soporta una falla que afecta a la unidad de archiving 2. Se mantiene la disponibilidad de todos los datos no afectados, y el sistema sigue funcionando. Cuando ocurre una falla como la que se muestra en la Figura 7, puede producirse una de las siguientes tres situaciones: Si se trata de una falla menor (de cable, conector, ventilador, etc.), es posible reparar y reconectar la unidad de archiving para volver a incorporarla al sistema de manera sencilla. Si se trata de una falla de componentes de gran magnitud, en la que la unidad de archiving afectada ya no puede utilizarse y el sistema se replica en un site remoto, es posible introducir una unidad de archiving nueva en el site remoto y reenviarla al data center para su incorporación en el sistema. Si la unidad de archiving no afectada ya no está disponible y no existe ningún sistema secundario para recuperación de desastres, el file system puede reducirse y el sistema continuará funcionando después de la falla. Además, el aislamiento de fallas puede lograr aún más. Si la catástrofe tiene un alcance más amplio, y la mayor parte del sistema se ve afectada y no cuenta con una réplica, todas las unidades que se recuperen podrán incorporarse a un sistema DD Archiver nuevo, y todos los datos que hayan superado el desastre y que se hayan rescatado estarán disponibles en el sistema nuevo. Recuperación granular a partir de una réplica DD Archiver, al igual que muchas plataformas de almacenamiento, debe brindar una configuración de recuperación de desastres a fin de conservar una réplica completa de todos los datos almacenados en un sistema separado ubicado en un site remoto que esté protegido contra desastres y catástrofes. Sin embargo, en sistemas de almacenamiento tradicionales de gran tamaño, una falla significativa del sistema puede provocar que la replicación pierda la sincronización o se detenga por completo. En este caso, lo último que desea un administrador es enviar petabytes de datos por medio de la red desde un site remoto hacia el data center local. El envío de semejante cantidad de datos mediante la WAN sería físicamente poco práctico, ya que tardaría semanas, y el envío de los datos en medios de transporte requeriría más de una docena de dispositivos, según la capacidad almacenada, y su administración podría ser difícil y costosa. DD Archiver aprovecha su arquitectura exclusiva para proporcionar mayor granularidad de recuperación. En lugar de establecer una relación de replicación de sistema a sistema entre el sistema de origen ubicado en el data center y el sistema de réplica ubicado en el site remoto, establece una relación de replicación entre cada unidad activa y cada unidad de archiving del sistema de origen con su unidad correspondiente en el sistema de réplica. 14

15 Figura 8. Dos sistemas DD Archiver con su configuración de recuperación de desastres, que es una forma más granular de replicación de recopilación. En este ejemplo, la ventaja principal consiste en permitir que la recuperación de una unidad reemplace la unidad de archiving 2, en lugar de recuperar el sistema completo. Como se muestra en la Figura 8, si se ve afectada la disponibilidad de un componente principal, por ejemplo, la unidad de archiving 2 del sistema de origen, solo la unidad afectada debe volver a sincronizarse o recuperarse (introducirse en el site remoto y enviarse al data center). Sin la granularidad de replicación, deberían enviarse todos los datos del site remoto al data center, lo cual, a gran escala, implicaría el envío de más de 20 componentes en medios de transporte. Esta relación de replicación más granular de DD Archiver brinda una capacidad de recuperación más específica en caso de que una unidad aislada dentro de un sistema con petabytes de almacenamiento se vea afectada. Esta recuperación granular es más rápida y reduce más el riesgo para el resto del sistema que los enfoques estándares de file system. Escalabilidad rentable Otra ventaja de DD Archiver es la gran escalabilidad del nivel de archiving gracias a un controlador de mediano rango. Actualmente, DD Archiver soporta cuatro veces más capacidad que el sistema Data Domain estándar con la misma clase de controlador. DD Archiver cuenta con hasta 96 TB de capacidad en el nivel activo y puede escalar hasta un total de 570 TB de capacidad utilizable. Lógicamente, con índices de compresión de backup de 10 a 50 veces, DD Archiver podría escalar hasta 28.5 PB de datos de backup con retención a largo plazo. La gran cantidad de bandejas de almacenamiento compensa, a gran escala, el costo del controlador, el cual se vuelve mínimo. En un caso de backup, con los índices de reducción de datos mencionados anteriormente, el precio de lista de DD Archiver puede variar desde menos de US$0.10 por gigabyte hasta US$0.50 por gigabyte. Aunque es probable que los cartuchos de cinta conservados en cajas de cartón sean menos costosos, es sabido que las características operativas y los riesgos de la cinta no son los óptimos, y es probable que originen costos inesperados, como se analizó anteriormente. 15

16 Ampliaciones futuras de arquitectura Además de todas las ventajas mencionadas hasta ahora, la arquitectura de DD Archiver cuenta con una gran capacidad de ampliación y, en versiones futuras, el sistema podría incorporar características y funciones adicionales que aprovechen la arquitectura exclusiva de la versión actual. Pueden analizarse planes específicos con los representantes de EMC de cada región en función de un acuerdo de no divulgación adecuado. Algunas de estas ampliaciones podrían ser las siguientes: Migraciones y actualizaciones modulares. DD Archiver está diseñado para ser actualizado de manera modular con el transcurso del tiempo. Los sistemas de high-end Data Domain ya brindan soporte para actualizaciones de datos en el lugar a fin de permitir actualizaciones a la tecnología de controlador más reciente sin migración de datos. Las ampliaciones adicionales también podrían simplificar aún más la consolidación y las actualizaciones de subsistemas de almacenamiento a más largo plazo. Administración de energía y desactivación. Las unidades de archiving cerradas y la separación de contextos de deduplicación en unidades independientes podrían permitir la desactivación de unidades de archiving para reducir el consumo de energía sin afectar la capacidad del sistema para almacenar más datos. Técnicas de reducción de datos más eficaces. Actualmente, la configuración predeterminada de compresión del nivel activo utiliza el algoritmo de compresión LZ estándar, pero, al transferir datos al nivel de archiving, el sistema comprime los datos nuevamente por medio del algoritmo de compresión GZ, que es más eficaz. En el futuro, el nivel de archiving podría ser un área de focalización para la incorporación de funcionalidades y características adicionales a un almacenamiento con mayor optimización de costos, por ejemplo, unidades/bandejas más densas o técnicas de compresión locales/globales más eficaces. Soporte para regulaciones de cumplimiento de normas. Actualmente, DD Archiver cumple con los estándares de buen manejo y control internos por medio del software EMC Data Domain Retention Lock. Sin embargo, en el futuro, DD Archiver podría soportar regulaciones exigentes de cumplimiento de normas, entre ellas, SEC 17a-4. Escenarios de implementación típicos y mejores prácticas Dado que Data Domain Archiver forma parte del conjunto de productos Data Domain y aprovecha un sistema operativo común, se puede implementar como un sistema independiente o se puede utilizar como un destino consolidado para otros sistemas Data Domain en ambientes de clientes de mayor tamaño. DD Archiver puede usarse en gran cantidad de situaciones y casos de uso de clientes, pero el caso de uso principal es la retención de backups a largo plazo. Retención de datos de backup a largo plazo Para los usuarios que buscan un solo sistema para la retención de backups a corto y largo plazo, DD Archiver puede implementarse como un sistema independiente de almacenamiento con deduplicación. Este caso de uso, como se muestra en la Figura 9, aprovecha una aplicación de backup estándar como EMC NetWorker o Symantec NetBackup para enviar los datos de backup directamente a DD Archiver. 16

17 Figura 9. Este ejemplo muestra una configuración en la que los datos de backup se envían directamente a Data Domain Archiver. Se establece el tamaño del nivel activo para almacenar los datos del ciclo de backup a corto plazo, mientras que el nivel de archiving crece con los datos de retención a largo plazo con el transcurso del tiempo. Gracias a que aprovecha varias bandejas del nivel activo, DD Archiver puede almacenar los datos de backup a corto plazo para brindar recuperación operacional y, a la vez, conservar los datos de backup a largo plazo con fines de retención. Con esta configuración, el tamaño del nivel activo se establece como un sistema Data Domain estándar y el tamaño del nivel de archiving se establece en función de la política de retención requerida (la longitud del período de retención). DD Archiver también puede utilizarse para consolidar datos de backup con retención a largo plazo en una empresa distribuida. Como se muestra en la Figura 10, otros sistemas Data Domain replican en un sistema Data Domain Archiver centralizado. Con esta configuración, las aplicaciones de backup de cada site remoto envían los datos de backup a un sistema Data Domain local y, luego, aprovechan DD Replicator y DD Boost para enviar solo los datos únicos por medio de la WAN a DD Archiver para su retención a largo plazo. Figura 10. Este ejemplo muestra una configuración en la que solo los datos de backup con retención a largo plazo se replican en Data Domain Archiver desde otros sistemas Data Domain. Se establece el tamaño del nivel activo para soportar los datos entrantes, mientras que el nivel de archiving crece con los datos de retención a largo plazo con el transcurso del tiempo. A diferencia del primer caso de uso que se muestra en la Figura 9, dado que el nivel activo no se utiliza para la recuperación operacional en esta implementación, es probable que este requiera solo una o dos bandejas, según la cantidad de datos que deban enviarse. Además, debido a que DD Archiver soporta DD Boost, la replicación entre sistemas y la implementación de períodos de retención diferentes en la réplica resultan sencillas, ya que toda la administración puede llevarse a cabo desde la aplicación de backup. Esta facilidad de administración de la replicación solo está disponible mediante DD Boost con EMC NetWorker, Symantec NetBackup o Symantec Backup Exec. 17

18 Archiving de datos y organización de datos en niveles en DD Archiver Además de proteger los datos estándares de backup, DD Archiver puede almacenar datos de archiving y de organización de archivos en niveles de manera simultánea para su retención a largo plazo. Del mismo modo que un sistema Data Domain común, DD Archiver es un dispositivo multiuso que puede utilizarse para casos de uso de backup y de archiving. Específicamente, DD Archiver es un excelente destino para la organización de archivos virtualizados en niveles (mediante EMC File Management Appliance o el dispositivo de virtualización de archivos F5 ARX) y datos de proyecto para archiving (archivados manualmente o mediante scripts), así como para archiving de correo electrónico, archivos y Microsoft SharePoint realizado por aplicaciones de archiving (entre ellas, EMC SourceOne y Symantec Enterprise Vault). En cada uno de los casos, los datos más antiguos se transfieren del almacenamiento primario a DD Archiver (más rentable), y el backup de los datos que permanecen en el almacenamiento primario aún puede hacerse en el mismo sistema DD Archiver. Figura 11. Además de almacenar datos de backup con retención a largo plazo, DD Archiver también puede incorporar cargas de trabajo de archiving para brindar retención rentable. A diferencia de los casos de uso de solo backup que se mencionaron anteriormente, todos los datos de esta implementación de DD Archiver ya han sido establecidos como datos de archiving antes de su llegada al sistema. Por lo tanto, aunque se requiere un análisis de dimensionamiento formal, es probable que el tamaño del nivel activo pueda establecerse con menos bandejas, y la política de transferencia de datos puede ser muy eficaz. Comparación de DD Archiver con la cinta para la retención a largo plazo DD Archiver proporciona una escalabilidad impactante mediante un solo controlador. Esta escalabilidad, combinada con la eficiencia de deduplicación, permite que el precio de lista del sistema promedio sea de US$0.10 a US$0.50 por gigabyte. Es posible que la comparación de este costo promedio con los costos de los medios de cinta, de US$0.07 a US$0.13 por gigabyte, no sea favorable. Sin embargo, la mayor parte de los costos de la cinta incluye los costos de librería de cintas, de software de administración de librería de cintas, de personal de administración de librería de cintas y de envío y almacenamiento fuera del site de las cintas, además de los costos de la migración de medios que se requiere después de períodos de 5 a 7 años para actualizar a la tecnología de unidades 18

19 de cinta más reciente. Al examinar el costo total de propiedad para el funcionamiento de una infraestructura de cintas, los costos de los medios de cinta solo representan una fracción pequeña de la ecuación. Por eso, el precio de $US0.10 a US$0.50 por gigabyte para DD Archiver resulta rentable y, en muchos casos, implica una diferencia de costos muy considerable. Cuando se combina el costo de un sistema promedio a gran escala de DD Archiver con las ventajas de acceso a los datos en línea, aislamiento de fallas y capacidad de recuperación granular, y capacidad de administración mejorada, DD Archiver se convierte en una innovación sustancial en el mundo de la retención de datos de archiving y backup a largo plazo para el almacenamiento con deduplicación. Conclusión DD Archiver fue diseñado como una plataforma de almacenamiento que brinda soporte para las prácticas de retención a largo plazo actuales y futuras. Los clientes pueden almacenar y conservar backups en disco de manera rentable por períodos más extensos mientras implementan soluciones de archiving tradicionales con el transcurso del tiempo. DD Archiver es un sistema de retención a largo plazo que soporta cargas de trabajo de backup existentes y archiving especializado (soporta la transición, con el transcurso del tiempo, de la retención de backup a largo plazo utilizado en la práctica como método de archiving a procesos de archiving especializados). DD Archiver incorpora aislamiento de fallas para convertir las unidades de archiving en unidades de conservación de datos autónomas y brindar capacidad de recuperación granular a largo plazo. La escalabilidad rentable del sistema, combinada con esta resiliencia adicional, las migraciones y actualizaciones modulares, la administración sencilla y la arquitectura ampliable, permite cumplir con los requerimientos de retención a largo plazo necesarios para una plataforma que busque ser un puente entre los procesos de backup y de archiving. Asimismo, el soporte para cargas de trabajo de backup requiere rendimiento y el enfoque de deduplicación adecuado para garantizar que los procesos de backup finalicen a tiempo y se almacenen de manera rentable. El uso de un controlador Data Domain estándar permite a DD Archiver proporcionar rendimiento optimizado y deduplicación de segmentos de longitud variable para los datos de backup almacenados en el nivel activo. Dado que DD Archiver aprovecha la tecnología líder del sector de Data Domain, el sistema incluye la resiliencia comprobada de Data Domain, por ejemplo, la arquitectura de invulnerabilidad de datos de Data Domain, la opción de software DD Replicator para replicación eficiente en la red y la opción de software Data Domain Retention Lock para la retención de archivos impuesta por hardware. 19

20 Figura 12. Este gráfico muestra varias plataformas ordenadas según los requerimientos de retención a largo plazo de datos de backup y de archiving. Se necesita un alto rendimiento de backup para recopilar los datos de backup rápidamente y almacenarlos de manera rentable, y se requiere un modelo de retención para garantizar que la retención a largo plazo sea rentable. Desde 2004, los sistemas Data Domain han sido una solución ideal para la eliminación de la cinta para la recuperación operacional; ahora, DD Archiver puede ir más allá para reducir el uso de cintas aún más mediante la incorporación de la retención a largo plazo de datos de backup y de archiving. Como se muestra en la Figura 12, gracias a su alto rendimiento de backup, sus funcionalidades de retención a largo plazo escalables, su diseño con optimización de costos y su arquitectura ampliable, DD Archiver es la plataforma de conservación de datos más avanzada, ya que ingresa al reducto principal de la cinta dentro del panorama del mercado de protección de datos. 20

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