Avamar備份恢復：性能測試
王振 發(fā)表于：13年07月23日 10:49 [編譯] DOIT.com.cn
我們采用相同的服務器來測試每個數據保護包。為了能實現(xiàn)像賽門鐵克NetBackup和CommVault Simpana數據保護配置中備份服務器和媒體服務器的功能，兩個思科UCS C200服務器采用的是10Gbit融合式網絡連接。在NetBackup和Simpana服務器處理媒體的配置中，都有一個重復數據刪除安裝選項。但是在Avamar配置中，只需要Avamar數據存儲單一節(jié)點以及1Gbit的LAN連接與融合式網絡相連。除此之外，Avamar和Simpana配置還包括一個代理虛擬機，使用VMware的SCSI熱拔插來備份數據，數據通過LAN連接被轉移到媒體服務器或數據存儲中。
Avamar虛擬機代理客戶端作為一個預先配置好的OVF設備，整合了2個虛擬核心和2GB的RAM。而CommVault虛擬服務器iData代理需要安裝到運行Windows server或桌面系統(tǒng)的虛擬機中。
賽門鐵克的NetBackup媒體服務器，通過SAN光纖直接進行數據備份。NetBackup所有的備份測試都采用了LAN-free配置，只利用直接的SAN訪問虛擬架構硬盤。這樣的話，在虛擬機備份過程中，媒體和備份服務器之間大量的網絡流量要被認真考慮。
現(xiàn)實世界業(yè)務連續(xù)性
企業(yè)的郵件系統(tǒng)深受IT架構的影響，與電子郵件相關的一系列應用的效率會對整個企業(yè)的所有員工的工作有重大影響。這就是為什么企業(yè)郵件系統(tǒng)的可擴展性，可靠性，安全性對于IT和公司各部門有深遠的影響。于是，我們在運行Exchange 2010的虛擬機上進行了多個細致的備份和恢復測試，來研究備份和恢復操作的效率和性能，以便確定郵件系統(tǒng)業(yè)務連續(xù)性計劃所需要的性能。
每個Exchange DAG（數據庫可用組）的配置都是有40GB的系統(tǒng)硬盤和150GB的郵箱數據庫。其中一個組被指定為生產活動組。還有一個組中有郵箱數據庫的被動副本，用來進行備份和恢復測試。我們使用微軟負載生成器工具（LoadGen）在活動服務器上的郵箱數據庫中生成一致的可測量郵箱數據。借助生成器，我們很容易就創(chuàng)建了具體的備份和恢復測試場景。
備份測試在虛擬機完全初始化CBT之后進行。在沒有CBT的情況下運行一個全備份對于每個應用Avamar的虛擬機來說是一個獨特的單次事件，只有使用5.8倍的Avamar硬盤塊存儲才可以使基于CBT的備份成為全備份。在傳統(tǒng)的有獨特的全備份和增量備份文件的備份架構中，人們還需要進行沒有CBT的周期性備份和綜合全備份。
在任何涉及大量數據的備份中，比如說初始全備份，基于SAN的虛擬機備份相對于利用設備的備份有獨特的優(yōu)勢，它依賴于VMware的SCSI熱拔插訪問數據虛擬機的邏輯硬盤進行備份。在SCSI熱拔插環(huán)境中，備份數據必須要穿過設備的SCSI和網絡協(xié)議棧，不過不用穿過監(jiān)管程序的SAN棧，然后才能到達備份服務器。對于同時支持基于SAN和基于設備的備份解決方案來說，采用基于SAN的虛擬機備份方式處理大量數據在一般情況下速度要快上兩倍。
即便是這樣，雖然運行Exchange的虛擬機初始備份有固有的拓撲優(yōu)勢，但是賽門鐵克的NetBackup在備份時間上還是比Avamar少11%，這是一個顯著的優(yōu)勢。不過在郵箱數據庫中的數據改變了2%之后，再進行虛擬機基于CBT的備份，Avamar的速度就變成了NetBackup的4.8倍，Simpana的3倍。
若賽門鐵克NetBackup通過SAN來轉移所有的備份數據，那會在LAN網絡中出現(xiàn)大量的數據流量。最終的結果就是，LAN網絡效率成為影響NetBackup整體性能的重要因素。
備份進程的網絡效率可以用備份過程中的平均網絡吞吐量來表示。特別是那些低于平均吞吐量的領域，可以用來來判定工作的性能，這和在備份過程中通過轉移的數據量來判斷性能是一樣的。
若采用這種衡量標準，CommVault Simpana通過LAN傳輸的數據量是Avamar的1.44倍。而賽門鐵克NetBackup的總數據流量卻相當于Avamar傳輸的總備份和總數據流量的53倍。
除了為虛擬機建立的CBT元數據以外，另有2%的數據——大概是3GB——被加入到Exchange郵箱數據庫中�；贑BT的備份會成為大部分站點的主要備份形式，將會運行在每個備份方案之中。
當Avamar的虛擬機客戶端代理在Avamar數據庫的配合下進行全球范圍內重復數據刪除時，Avamar的效率優(yōu)勢就凸顯出來了。它能減少使用VMware CBT所需要的總數據量，使傳送到Avamar數據庫中的數據少于500MB。相比之下，使用Simpana的基于CBT的備份耗時10分鐘，而使用NetBackup的基于CBT的備份則耗時14.5分鐘。
對于IT管理者來說，更重要的是，VMware的CBT使得創(chuàng)建一個快速基于塊的增量備份制度變得相對簡單，而且比傳統(tǒng)的基于文件的增量備份更有效率。通過把含有在沒有CBT的全備份中產生的數據的備份文件和與基于CBT的備份相關的備份文件以一種有序的集合存儲起來，創(chuàng)建一種傳統(tǒng)的提前的增量備份鏈。
這種方法創(chuàng)建了一系列連續(xù)的復原點與全備份和隨后的增量備份相匹配。若想要虛擬機從任何一個復原點復原，需要把全備份作為起始點恢復，然后恢復基于CBT的增量備份，這樣才能獲得需要的復原點。高級數據保護解決方案能夠自動進行這個進程。
打破增量鏈
對于IT管理者來說，在存儲的增量備份鏈業(yè)務中，有一個明顯的可靠性問題：在這個存儲鏈中，要是有損壞的或被刪除文件，那這條鏈中后來的備份文件就無效了。因此，減小備份鏈中的一系列增量備份的體積是非常有必要的。
為了解決在維持最低備份窗口時，增量備份的依賴性問題，中端的備份產品會采用被人們稱為“持續(xù)增量備份功能”的備份計劃，它依賴于周期綜合性全備份，是一個整合過程而非真正的備份。不需要讀取客戶端的數據，綜合性備份把最后一次全備份——也可能是綜合備份和隨后進行的增量備份進行整合，建立一個人為創(chuàng)造出來的備份文件，在其中建立新的備份鏈。
這個新的綜合備份是完整的，獨立于以前的備份文件，但是，它也能保存毀壞或被刪除的文件，這就是為什么大型的企業(yè)級IT站點都把綜合備份看作是有問題的�？紤]到綜合備份的可靠性問題，賽門鐵克NetBackup和CommVault Simpana都建議每隔兩周進行一次不用CBT的全備份以初始化一個新的備份鏈。雖然這種策略能減少丟失一系列復原點的可能，但是處理每兩周一次的備份是非常沒有效率的。
在運行Exchange的200GB虛擬機服務器的測試中，不用CBT的全備份平均完成時間為45分鐘。在一年的時間里，在這樣的虛擬機上進行26次全備份會增加19個小時的備份進程。更糟糕的是，這些過程要在每個虛擬機上都進行一遍。假設全備份被完美分配，那一個運行42個虛擬機的站點每個虛擬機全備份就需要20分鐘——這里指一般情況下的虛擬機，運行驅動數據庫的應用程序，數據量大概在75GB到100GB之間——這樣，每日的備份計劃時長就要增加一個小時來處理全備份。最終，IT運營中進行周期性全備份的授權會反過來影響備份的可擴展性，繼而影響到整個虛擬化的投資回報率。
Avamar不從基于CBT的備份中創(chuàng)建增量備份文件，因而避免了這個問題。Avamar并不創(chuàng)建一組分離的備份文件，而是創(chuàng)建一個虛擬的塊空間來保護系統(tǒng)。在所有備份中，不管是有CBT的支持，還是沒有CBT的支持，塊中都含有大量的元數據鏈接，保存在Avamar的全球虛擬空間中。
每個Avamar的備份都可以看作是一個全備份。每次通過Avamar進行恢復操作，每個受保護系統(tǒng)的每個基于CBT的復原點的全系統(tǒng)映像就會在這個虛擬塊空間中進行。沒有要關閉的增量備份鏈，不用進行周期性全備份。
在基于CBT的Avamar備份和CommVault及賽門鐵克一直宣稱是最佳方式的不借助CBT，每隔兩周備份一次的測試比較中，兩者的備份時間差異巨大。在每隔兩周一次的循環(huán)中，Avamar連續(xù)的基于CBT的備份進程比CommVault Simpana塊18.2倍，比賽門鐵克NetBackup快23倍。
