Виртуальная ленточная библиотека VTL (Virtual Tape Library)
Enterprise Edition от компании FalconStor

Виртуальная ленточная библиотека от FalconStor® предоставляет возможности высокопроизводительной защиты хранящихся на диске данных предприятия наряду с интегрированной дедупликацией данных, за счет чего оптимизируется хранение данных и использование полосы пропускания. Надежность управления носителями упрощает управление лентой и повышает ее защищенность. Библиотека VTL может предоставлять множество узлов и хорошо масштабироваться. Виртуальная библиотека VTL эмулирует крупные массивы ленточных библиотек, носители, картриджи, обеспечивает полную прозрачность резервного копирования. Обеспечивая возможность хранения данных резервного копирования на диске, библиотека VTL также существенно повышает скорость и надежность восстановления данных.

Какие проблемы инициировали создание VTL?

1. Операции резервного копирования должны проходить в сложных гетерогенных, а также территориально распределенных средах предприятий;
2. Рост объемов данных, резервные копии которых необходимо делать, носит взрывной характер;
3. Существующие процедуры и инструменты резервного копирования и восстановления данных в случае их утраты являются медленными и ненадежными;
4. Непрерывный рост затрат на физические носители и управление ими.

Какие задачи предприятия решает VTL?

1. Решение VTL исключает сбои носителей и оборудования, а также обеспечивает быстрое и надежное резервное копирование и восстановление данных по FC, iSCSI, NDMP, IB за счет использования стандартных, распространенных в отрасли дисков для имитации ленточных носителей и картриджей;
2. Виртуальная библиотека VTL существенно улучшает использование емкостей хранения, обеспечивает их экономию за счет полной дедупликации реплицируемых данных. Реплицируются только уникальные данные;
3. Решение VTL совместимо с программным обеспечением резервного копирования данных других разработчиков, что обеспечивает защиту уже сделанных в резервное копирование инвестиций предприятия;
4. Решение виртуальной библиотеки самостоятельно выполняет пакетирование, копирование, шифрование и уничтожение лент их измельчением, по заданным правилам или по требованию, за счет чего существенно повышается эффективность работы.

Ключевые особенности VTL

1. Дедупликация данных

В документах, сообщениях электронной почты, базах данных всегда есть избыточные данные, занимающие значительные объемы. При стандартном резервном копировании на диск по истечении всего нескольких недель остаются множество копий дублированных данных, составляющих около 80% всех данных резервного копирования. Устройство VTL предоставляет возможность интегрированной дедупликации данных, устраняющих избыточные данные. Дедупликация может происходить одновременно с резервным копированием или после него. Встроенный механизм дедупликации данных сканирует предварительно резервированные блоки и сохраняет только один экземпляр каждого продублированного блока. Это ускоряет резервное копирование и снижает затраты на хранение данных. Механизм дедупликации под названием FalconStor SIR (Single Instance Repository) читает виртуальные ленточные картриджи, определяет их формат, вычисляет уникальный идентификатор для каждого фрагмента данных, и сохраняет одну копию каждого уникального фрагмента. Оригинальный виртуальный ленточный картридж заменяется виртуальной индексной лентой, содержащей метаданные резервного копирования и указатели на уникальные фрагменты данных, которые содержит в себе оригинал. Виртуальная индексная лента обычно составляет 1/100 от размера оригинального картриджа виртуальной ленты.

Выгоды дедупликации данных трудно переоценить. Например, в среде, где требуется инкрементное резервное копирование, а объем данных изначально равен 1Тб и 5% (50Гб) данных изменяются еженедельно, как показано на иллюстрации ниже, через 6 месяцев для хранения ценных данных резервного копирования потребуется около 30Тб хранилища. С помощью VTL через те же 6 месяцев инкрементного резервного копирования, данные займут менее 1.1Тб хранилища, обеспечивая экономию использования хранилища в соотношении около 30:1, что, помимо очевидных выгод экономии емкости, обеспечивает быстрый возврат инвестиций в VTL.

В процессе удаленной репликации данных на удаленном узле реплицируются только уникальные блоки данных, снижая сетевой трафик на 95% исходя из коэффициента дедупликации 20:1. Устройства VTL в каждом удаленном узле проводят дедупликацию данных, проверяя наличие таких же блоков данных в информационном центре и реплицируя только уникальные данные. Так как идентичные данные существуют во множестве узлов, устройства VTL проводят общую дедупликацию, дополнительно снижая сетевой трафик и затраты на восстановление данных в случае катастроф. За счет понимания формата лент устройства хранения VTL могут идентифицировать границы данных, таким образом повышая эффективность дедупликации более чем на 30%.

2. Кластерная архитектура

Механизм дедупликации FalconStor SIR предлагает 4-х узловую кластеризацию с устойчивой к сбоям архитектурой N+1. Множество устройств дедупликации могут быть виртуализированы как одно, обеспечивая линейную масштабируемую пропускную способность и производительность системы. Если один узел выходит из строя, резервная система (+1) автоматически берет на себя рабочую нагрузку, обеспечивая непрерывность работы. Кластер содержит в себе одну хэш-таблицу, так что он не меняет коэффициент дедублицированных данных.

3. Многопоточность операций резервного копирования и восстановления

Устройства хранения VTL поддерживают высокоскоростное сквозное 4Gb FC соединение и предоставляют возможности многопоточности операций резервного копирования данных. Это означает, что такое устройство может быть подключено к множеству серверов резервного копирования, и выполнять одновременно несколько сессий резервного копирования, что существенно оптимизирует производительность.

4. Управление лентой

Кэширование лент. Устанавливает политику, которая будет автоматически запускать триггер экспорта физической ленты. Файлы могут быть восстановлены с виртуальной или физической копии ленты. Операция полностью прозрачна для программного обеспечения резервного копирования, таким образом, никакого воздействия на существующие настройки не происходит.

Консолидация лент. Запись множества виртуальных лент на одну физическую ленту большей емкости. Консолидация лент снижает затраты на управление ими и требования к емкости лент, исключая возможность неэкономного расходования емкости лент.

Экспорт множества лент. Производит несколько физических копий виртуальных лент (до пяти) для внешнего восстановления данных в случае катастроф. Экспорт множества лент может быть настроен как часть автоматического кэширования ленты или политики автоматического архивирования, или происходить во время экспорта одной ленты вручную. Экспорт множества лент повышает продуктивность работы, исключает необходимость ручного дублирования ленты.

Безопасность данных. Безопасность данных оценивается через их наиболее уязвимые аспекты, в т.ч. безопасность данных на носителях резервного копирования и во время процесса репликации данных. Библиотека VTL обеспечивает полную интеграцию данных, необходимую для их безопасного хранения и передачи.

Безопасный экспорт лент. Безопасный экспорт данных основывается на стандарте усовершенствованного шифрования AES (Advanced Encryption Standard), в соответствии с которым библиотека VTL экспортирует данные с виртуальных на физические ленты в кодированном формате. Это предотвращает возможность неавторизованного доступа к данным на физических лентах.

Безопасное уничтожение виртуальных лент. Безопасное уничтожение виртуальных лент дает возможность «разрушить» виртуальную ленту, таким образом, что она становится недоступна.

5. Сжатие данных

После проведения дедупликации устройство VTL сжимает уникальные данные перед тем, как сохранить их в хранилище, что дополнительно повышает эффективность. Например, если данные резервного копирования дедублицируются в соотношении 15:1, устройство затем сожмет уникальные данные в соотношении 2:1. Общее сокращение объема данных составит 30:1. Этот процесс работает автоматически и прозрачно в фоновом режиме, не влияя на скорость резервного копирования и производительность сервера.

Как это работает?

Используя различные протоколы, в том числе Fibre Channel (FC), iSCSI и NDMP, библиотека VTL передает данные на дисковые виртуальные ленты и с них на высокой скорости для быстрого резервного копирования и надежного восстановления данных. Библиотека VTL поддерживает сквозные высокоскоростные соединения и предоставляет возможности многопотокового резервного копирования. Библиотека VTL подключается к множеству серверов резервного копирования и выполняет одновременно множество работ резервного копирования. Шлюзовые устройства Gateway Appliances библиотеки VTL вместе с программным обеспечением FalconStor VTL Enterprise Edition дают возможность использовать высокопроизводительное внешнее хранилище, которое может обрабатывать до 2,400 Мб/сек в расчете на 2-х узловой кластер. Каждый узел, даже с учетом компрессии, может поддерживать более 2Тб в час. Библиотека VTL совместима с множеством ведущих приложений резервного копирования и ленточных библиотек, обеспечивает максимум совместимости и надежности и обеспечивает гибкую поддержку гетерогенных сред.