Обзор решения
Резюме
В данном документе представлен оптимизированный, готовый к использованию на предприятиях подход к защите данных, построенный на базе серверов Lenovo ThinkSystem, систем хранения данных Lenovo ThinkSystem DM, DG, DS и DE, а также программного обеспечения Commvault Backup & Recovery. Интегрированная архитектура обеспечивает организациям гибкую основу для защиты критически важных рабочих нагрузок уже сегодня, одновременно предлагая практичный путь к масштабированию по мере изменения требований к ёмкости, производительности и восстановлению данных.
Комплексное резервное копирование и восстановление виртуальных и физических рабочих нагрузок является необходимым условием операционной устойчивости. Для организаций, которым нужен непосредственный контроль над собственными данными и инфраструктурой, локальное решение (on-premises) может обеспечить предсказуемую производительность, более эффективное управление и быстрый доступ к защищённой информации в критически важные моменты, когда возникает необходимость восстановления данных.
Объединяя серверы Lenovo ThinkSystem с широким портфелем систем хранения данных ThinkSystem и программным обеспечением Commvault Backup & Recovery, заказчики могут согласовывать инфраструктуру с бизнес-приоритетами, не ограничиваясь универсальным подходом к её построению. Системы DM обеспечивают унифицированное блочное и файловое хранение данных с комплексными сервисами управления данными ONTAP; DG объединяют унифицированные возможности ONTAP с полностью флешовыми системами хранения на базе QLC, оптимизированными по ёмкости; DS обеспечивают высокопроизводительное SAN-хранилище на базе NVMe с оптимизированными для SAN возможностями управления и защиты данных ONTAP; а DE предлагают полностью флешовые и гибридные SAN-системы с высокой пропускной способностью, гибкими возможностями масштабирования и выгодным соотношением цены и производительности.
Сфера применения
Решение использует серверы Lenovo ThinkSystem вместе с системами хранения данных серий ThinkSystem DM, DG, DS и DE. Серверная инфраструктура поддерживает операционные среды VMware, Linux и Windows.
В рамках архитектуры платформы ThinkSystem DM и DS обеспечивают основное хранение данных рабочих нагрузок: DM выбрана благодаря возможностям унифицированного хранения и управления данными корпоративного уровня, тогда как DS — для высокопроизводительных рабочих нагрузок с блочным доступом, требующих низкой задержки. Платформы ThinkSystem DM, DG и DE используются как хранилища резервных копий Commvault: DM обеспечивает многофункциональные сервисы унифицированного хранилища резервных копий, DG предлагает полностью флешовое хранение данных с эффективным использованием ёмкости для сред, где приоритетами являются плотность хранения и совокупная стоимость владения, а DE обеспечивает блочное хранение данных с высокой пропускной способностью и оптимальным балансом производительности и экономической эффективности.
Проверка решения демонстрирует возможности полного и инкрементального защиты виртуальных машин и файлов хост-систем и, что ещё важнее, подтверждает возможность успешного восстановления защищённых рабочих нагрузок после смоделированной потери данных.
Архитектура и конфигурация
На приведённом ниже рисунке представлена типовая архитектура резервного копирования и восстановления данных в рамках одной площадки. Решение использует системы хранения данных Lenovo ThinkSystem DM и DS для основных данных рабочих нагрузок, системы Lenovo ThinkSystem DM, DG и DE как варианты хранилищ резервных копий Commvault, а также серверы Lenovo ThinkSystem для инфраструктуры Commvault и хост-систем, на которых выполняются рабочие нагрузки.
Приведённая ниже схема даёт концептуальное представление об архитектуре решения и последовательности его работы.
Рисунок 1. Схема архитектуры и конфигурации.
Надёжная стратегия резервного копирования основывается на принципе хранения нескольких независимых копий критически важных данных для обеспечения надёжного восстановления как в стандартных сценариях переключения на резервные системы, так и в случае полномасштабного аварийного восстановления.
Общепринятая модель защиты данных 3-2-1 рекомендует хранить три копии данных — оригинал и две дополнительные резервные копии, причём как минимум одна копия должна храниться за пределами основной площадки для защиты от сбоев на уровне всей площадки.
Оптимальная архитектура хранения резервных копий обычно предполагает сочетание различных типов носителей, таких как полностью флешовые системы хранения данных или традиционные жёсткие диски. Это обеспечивает гибкие и экономически эффективные варианты без нарушения целевых показателей точки восстановления (RPO) и времени восстановления (RTO).
В зависимости от требований к производительности приложений архитектура резервного копирования может использовать репликацию на уровне массивов хранения данных, репликацию на уровне хост-систем или сочетание обоих подходов для удовлетворения различных потребностей в резервном копировании и восстановлении. Конфигурация, реализованная для этой среды, потребовала интеграции нескольких технологий резервного копирования, чтобы обеспечить широкий спектр потребностей в защите данных. Commvault Backup & Recovery использовалось для поддержки как резервного копирования виртуальных машин, так и традиционных сценариев резервного копирования файловых систем. Это обеспечило возможность создания и хранения резервных копий каждого типа рабочих нагрузок, а также их восстановления в соответствии со специфическими операционными требованиями и требованиями к производительности.
В таблице ниже приведены технологии резервного копирования, использованные для поддержки этой конфигурации.
Таблица 1. Технологии резервного копирования
Методы резервного копирования
Для обеспечения надёжной защиты данных и их восстановления в случае инцидента доступны различные методы резервного копирования. В таблице ниже обобщены подходы к резервному копированию, использованные в данной среде, и приведена оценка их общей эффективности.
Таблица 2. Методы резервного копирования
Процесс резервного копирования и восстановления данных Commvault
В следующих разделах подробнее рассмотрим процесс резервного копирования и восстановления данных:
Компоненты резервного копирования и восстановления данных
Решение Commvault Backup and Recovery состоит из интегрированного набора продуктов и сервисов, предназначенных для обеспечения комплексной защиты, восстановления и управления данными на корпоративном уровне.
Программное обеспечение Commvault включает три основных компонента: CommServe, MediaAgent и Client Agents (клиентские агенты).
Таблица 3. Методы резервного копирования
Интеграция с системами хранения данных Lenovo ThinkSystem
Операции резервного копирования и восстановления данных Commvault тесно интегрированы с системами хранения данных Lenovo ThinkSystem, которые обеспечивают высокопроизводительную и масштабируемую основу для хранения, оптимизации и долгосрочного удержания резервных данных. Независимо от того, является ли рабочая нагрузка виртуальной или физической, все резервные данные проходят через Commvault MediaAgent и записываются на платформу хранения данных Lenovo ThinkSystem, настроенную как библиотека резервных копий.
Во время резервного копирования Commvault получает данные с помощью агентов, предназначенных для конкретных типов рабочих нагрузок, или API для создания моментальных снимков на уровне гипервизора. Эти данные потоково передаются в MediaAgent, работающий на серверах Lenovo ThinkSystem, где перед записью в систему хранения данных Lenovo ThinkSystem они могут проходить дедупликацию, сжатие, шифрование и проверку целостности. ThinkSystem DM обеспечивает унифицированные сервисы NAS и SAN с расширенными возможностями управления данными; DG предлагает унифицированное полностью флешовое хранение с эффективным использованием ёмкости; DS обеспечивает высокопроизводительное полностью флешовое блочное хранение данных; а DE предлагает SAN-хранилище с высокой пропускной способностью и сбалансированным соотношением производительности и экономической эффективности.
Системы хранения данных Lenovo ThinkSystem также играют центральную роль в операциях восстановления. После запуска восстановления MediaAgent получает необходимые блоки данных из хранилища резервных копий ThinkSystem, при необходимости восстанавливает дедуплицированные данные до исходного вида и потоково передаёт их обратно клиенту или приложению. Поскольку Commvault поддерживает детальную индексацию и метаданные в системе хранения данных, восстановление можно выполнять с любым уровнем детализации — от целой виртуальной машины или тома до отдельного файла или элемента приложения — без необходимости восстанавливать весь набор данных из дедуплицированного состояния.
Серверы Lenovo ThinkSystem обеспечивают вычислительную мощность, высокоскоростное подключение и гибкие возможности расширения, необходимые для выполнения функций Commvault MediaAgent и хост-систем рабочих нагрузок. В сочетании с системами хранения данных Lenovo ThinkSystem DM, DG, DS или DE решение можно адаптировать к конкретным требованиям по унифицированным сервисам хранения данных, эффективному использованию ёмкости, низкой задержке при блочном доступе или экономически эффективной пропускной способности резервного копирования.
В результате формируется высокопроизводительная, масштабируемая архитектура защиты данных с эффективным использованием ресурсов хранения, которая объединяет возможности восстановления Commvault с инфраструктурой Lenovo, разработанной для обеспечения широкого выбора и гибкости. Организации могут строить решение в соответствии со своими текущими потребностями, расширять его без необходимости перестройки всей среды и поддерживать единую операционную модель для виртуальных и физических рабочих нагрузок.
Архитектура системы резервного копирования
Проверенная архитектура состоит из трёх основных элементов: серверов Lenovo ThinkSystem, на которых развернуты необходимые операционные среды; систем хранения данных DM и DS, которые обеспечивают основное хранение данных для хост-систем; а также массивов хранения данных DM и DE, используемых как протестированные библиотеки резервных копий Commvault. Серия DG включена как дополнительный вариант полностью флешового хранилища с эффективным использованием ёмкости для развертываний, где приоритетами являются плотность хранения и совокупная стоимость владения. Все компоненты используют подключение через сеть хранения данных Fibre Channel SAN, что обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку при обмене данными между вычислительным уровнем и уровнем хранения.
На приведённом ниже изображении представлена схема конфигурации решения.
Рисунок 2. Схема конфигурации.
Сервер резервного копирования и восстановления данных Commvault
Commvault можно развернуть по консолидированной модели для небольших сред или по распределённой модели для более крупных сред, требующих горизонтального масштабирования. При консолидированном развертывании основные сервисы Commvault размещаются на одном сервере или виртуальной машине, что упрощает управление и снижает затраты на инфраструктуру. При распределённом развертывании такие компоненты, как CommServe, MediaAgent и клиентские агенты, могут размещаться в разных системах для повышения масштабируемости, производительности и изоляции рабочих нагрузок.
Для данной среды было выбрано консолидированное развертывание Commvault, поскольку основной целью была проверка процессов резервного копирования и восстановления данных на различных платформах хранения Lenovo ThinkSystem, а не демонстрация масштабных распределённых операций.
Такой подход обеспечил простую среду для проверки решения, одновременно позволяя Commvault защищать рабочие нагрузки VMware, Windows и Linux с использованием систем хранения данных Lenovo ThinkSystem DM и DE как целевых хранилищ резервных копий.
Для модели развертывания «всё в одном» (All in One) рекомендованы следующие минимальные характеристики сервера:
-
Процессор: 16-ядерный процессор x86-64 (минимум).
-
Оперативная память: 32 ГБ.
В проверенной конфигурации серверы Lenovo ThinkSystem SR650 V3 использовались для выполнения функций Commvault и хост-систем рабочих нагрузок. SR650 V3 — это масштабируемая платформа актуального поколения в форм-факторе 2U с современными возможностями процессоров, памяти и ввода-вывода, соответствующими требованиям виртуализации и защиты данных.
-
Конфигурация с процессорами Intel Xeon Scalable актуального поколения.
-
Память DDR5 и гибкие возможности подключения PCIe, подобранные в соответствии с требованиями Commvault и рабочих нагрузок.
Для виртуальной машины, на которой было установлено Commvault Backup & Recovery, выделено 16 виртуальных процессоров (vCPU) и 48 ГБ оперативной памяти.
Библиотека резервных копий Commvault
Для библиотеки резервных копий Commvault выделено 2 ТБ пространства хранения, предоставленного серверу Commvault из систем хранения данных DM3010H и DE4800F.
Тома хранения данных DM и DE, подключённые напрямую к серверу Commvault, представлены ему как устройства блочного хранения и отформатированы с использованием стандартной файловой системы NTFS с размером единицы распределения 64 КБ.
На рисунке ниже подробно показана конфигурация библиотек резервных копий и соответствующие сопоставления ресурсов хранения.
Приведённое ниже изображение представляет схему размещения библиотеки резервных копий.
Рисунок 3. Библиотека резервных копий.
Конфигурация хранения данных
Для обеспечения основного хранения данных хост-среды были развернуты системы хранения данных DM7200F и DS7200. Оба массива были оснащены SSD-накопителями на базе NVMe и использовали подключение к хост-серверам через Fibre Channel, обеспечивая высокую производительность и низкую задержку доступа.
На приведённом ниже изображении представлены массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DM7200F и DS7200.
Рисунок 4. Массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DM7200F и Lenovo ThinkSystem DS7200.
Конфигурация хост-серверов
Для этой конфигурации были развернуты три сервера ThinkSystem SR650 V3 как хост-системы для проверки различных сценариев резервного копирования.
Первый сервер ThinkSystem SR650 V3 был настроен с использованием программного обеспечения для виртуализации VMware. Тома хранения данных из массивов DS7200 и DM7200F были предоставлены хост-серверу через Fibre Channel и использовались как хранилища данных (datastores) для рабочих нагрузок виртуальных машин.
Второй сервер ThinkSystem SR650 V3 был настроен с операционной системой Windows Server. Тома хранения данных из массивов DS7200 и DM7200F были предоставлены через Fibre Channel и служили основным хранилищем для операций резервного копирования на уровне файлов и томов. Для поддержки согласованных процессов резервного копирования и восстановления данных был установлен клиентский агент Commvault Windows Client Agent.
Третий сервер ThinkSystem SR650 V3 был настроен с операционной системой Linux. Тома хранения данных из массивов DS7200 и DM7200F были предоставлены через Fibre Channel и использовались как основное хранилище для операций резервного копирования на уровне файлов и томов. Для обеспечения надёжного резервного копирования и восстановления данных был развернут клиентский агент Commvault Linux Client Agent.
В совокупности эти конфигурации позволили Commvault защищать рабочие нагрузки VMware, Windows и Linux, используя системы хранения данных Lenovo ThinkSystem DM и DE как целевые хранилища резервных копий. Это подтвердило возможность резервного копирования и восстановления как данных виртуальных машин, так и файлов на уровне хост-систем с помощью процессов, управляемых Commvault.
На приведённом ниже изображении представлен сервер ThinkSystem SR650 V3.
Рисунок 5. Lenovo ThinkSystem SR650 V3.
Результаты
Операции резервного копирования образов виртуальных машин (VM) VMware были успешно завершены, а все данные записаны в определённые хранилища резервных копий Lenovo ThinkSystem. Чтобы проверить целостность данных резервных копий на уровне блоков, сохранённых в этих системах, исходная виртуальная машина была намеренно удалена из среды VMware и полностью восстановлена из репозитория резервных копий Commvault, размещённого на массивах ThinkSystem. Восстановленная виртуальная машина запустилась без проблем, что подтвердило точность сохранения её образа подсистемой хранения данных и корректную работу процесса восстановления.
Для хост-систем Windows и Linux резервное копирование на уровне файлов и папок в системы хранения данных Lenovo ThinkSystem было выполнено без ошибок. Чтобы проверить целостность данных на уровне системы хранения, выбранные файлы и каталоги были удалены из исходных систем. С помощью возможностей Commvault для восстановления на уровне файлов удалённые элементы были восстановлены напрямую из хранилища резервных копий на базе ThinkSystem. Значения CRC, зафиксированные до удаления, сравнили со значениями CRC восстановленных файлов. Идентичные результаты подтвердили, что системы хранения данных Lenovo обеспечили точность и целостность данных на протяжении всего цикла резервного копирования, хранения и восстановления.
В таблице ниже обобщены ключевые показатели производительности систем хранения данных, зафиксированные во время операций резервного копирования виртуальных машин VMware с помощью Commvault с использованием массивов Lenovo ThinkSystem серий DM и DE как протестированных хранилищ резервных копий.
Таблица 4. Показатели производительности систем хранения данных
Эти результаты демонстрируют, что системы хранения данных Lenovo ThinkSystem способны обеспечивать стабильную пропускную способность и надёжную целостность данных, необходимые для современных хранилищ резервных копий. В сочетании с Commvault решение помогает заказчикам выйти за рамки простого хранения резервных данных и создать инфраструктуру, готовую к восстановлению, которая обеспечивает быстрое восстановление данных, непрерывность предоставления услуг и поддержку изменяющихся потребностей бизнеса.
Заключение
Во время проверки решения было успешно продемонстрировано полное восстановление виртуальных машин VMware и восстановление на уровне файлов для хост-систем Windows и Linux. Сравнение значений CRC подтвердило целостность восстановленных данных, а результаты измерений засвидетельствовали стабильную пропускную способность резервного копирования во всех протестированных конфигурациях хранилищ резервных копий Lenovo ThinkSystem DM и DE.
Эти результаты демонстрируют, как серверы Lenovo ThinkSystem, системы хранения данных ThinkSystem и Commvault могут совместно работать как гибкая, масштабируемая и готовая к восстановлению платформа, которая помогает организациям защищать критически важные данные, упрощать выбор инфраструктуры и повышать устойчивость бизнеса в средах VMware, Windows и Linux.
Связанные публикации и ссылки
Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с ресурсами:
-
Сервер Lenovo ThinkSystem SR650 V3:
https://lenovopress.lenovo.com/lp1601-thinksystem-sr650-v3-server -
Унифицированные массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DM3200F, DM5200F и DM7200F:
https://lenovopress.lenovo.com/lp2075-lenovo-thinksystem-dm3200f-dm5200f-and-dm7200f-unified-storage-arrays -
Флеш-массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DS3200, DS5200, DS7200 и DS5200C:
https://lenovopress.lenovo.com/lp2296-lenovo-thinksystem-ds3200-ds5200-ds7200-and-ds5200c-flash-storage-array -
Массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DE4800H и DE4800F:
https://lenovopress.lenovo.com/lp2072-lenovo-thinksystem-de4800h-and-de4800f-storage-arrays -
Унифицированные массивы хранения данных Lenovo ThinkSystem DG5200 и DG7200:
https://lenovopress.lenovo.com/lp2074-lenovo-thinksystem-dg5200-and-dg7200-unified-storage-arrays
Авторы
Суфиан Ахмад (Sufian Ahmad) — менеджер по продуктам Lenovo, ответственный за техническую поддержку и внедрение решений для хранения данных. Его деятельность сосредоточена на корпоративных решениях для хранения данных, защите данных, инфраструктуре искусственного интеллекта и технической поддержке внедрения решений. Он тесно сотрудничает с инженерными командами, командами управления продуктами и специалистами, работающими напрямую с заказчиками, над разработкой демонстраций решений, технических материалов и инициатив по проверке концепций (Proof of Concept), которые помогают заказчикам реализовать преимущества портфеля систем хранения данных Lenovo.
Связанные семейства продуктов
В этом документе упоминаются следующие семейства продуктов:
Товарные знаки
Lenovo и логотип Lenovo являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Lenovo в США, других странах или одновременно в США и других странах. Актуальный перечень товарных знаков Lenovo доступен по ссылке: https://www.lenovo.com/us/en/legal/copytrade/.
Ниже приведённые названия являются товарными знаками Lenovo в США, других странах или одновременно в США и других странах:
Lenovo®
ThinkSystem®
Ниже приведённые названия являются товарными знаками других компаний:
Intel®, логотип Intel и Xeon® являются товарными знаками Intel Corporation или её дочерних компаний.
Linux® является товарным знаком Линуса Торвальдса в США и других странах.
NTFS®, SQL Server®, Windows Server® и Windows® являются товарными знаками Microsoft Corporation в США, других странах или одновременно в США и других странах.
Другие названия компаний, продуктов или услуг могут быть товарными знаками или знаками обслуживания соответствующих владельцев.
