NASのバックアップ/リカバリに関する課題の解決

Transcription

1 ホワイト ペーパー NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 執筆 :Terri McClure 2010 年 9 月 この ESG ホワイト ペーパーは EMC の委託により実施され ESG の許可を受けて配布されます

2 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 2 目次 概要... 3 NAS とデータ保護に関する課題... 4 NAS 市場の概要... 5 NAS の導入... 5 NAS 環境でのバックアップ / リカバリ... 6 バックアップ / リカバリの代替ソリューション... 6 NAS バックアップ / リカバリ向けの EMC Avamar の革新的なソリューション... 8 Avamar バックアップ / リカバリ... 8 Avamar が機能する仕組み... 8 Avamar による NAS バックアップ / リカバリの向上... 8 妥協のないソリューション... 8 検証から得られた事実 記載されているすべての商標は 各社の所有物です この資料に記載されている情報は ESG(Enterprise Strategy Group) が信頼性が高いと判断する出典に基づいています ただし ESG はこの出典に対する保証を行っていません この資料には ESG の見解が含まれる場合があり その見解は随時変更される可能性があります この資料は Enterprise Strategy Group, Inc. が著作権を有しています この資料を 全体または一部を問わず ハードコピー形式か 電子的か またはそれ以外の方式かに関係なく ESG の事前の同意なしに 許可されていない対象者に対して複製または再配布することは 米国の著作権法に違反し 民事上の損害に対する訴訟の対象になります さらに適用可能な場合は刑事訴追の対象になります ご質問は ESG Client Relations(508) までお問い合わせください

3 概要 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 3 NDMP(Network Data Management Protocol) フル バックアップ / リカバリに関する SLA(Service Level Agreement) に準拠することは常に困難な課題となっています NDMP フル バックアップを実行する際 バックアップの実行に割り当てられた時間を超過することが多いため アプリケーションの可用性およびエンド ユーザーの生産性に悪影響を及ぼす恐れがあります またこのプロセスは ネットワークやシステムのリソースを大量に消費します EMC は クライアント側のグローバルなデータ重複除外 / レプリケーションを活用して NAS( ネットワーク接続型ストレージ ) システムのバックアップを数時間で実行します この結果 従来のアプローチを大幅に上回る効率化が実現し NAS システムの保護 バックアップ / リカバリの操作時間の短縮 ネットワーク帯域幅 / ストレージ容量の最小化が可能となります

4 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 4 NAS とデータ保護に関する課題 コマーシャル分野で管理される容量の大部分は ファイル ベースのリッチ デジタル コンテンツとして生成されます ファイル データには Word Excel PDF PowerPoint スキャンされた画像 CAD/CAM ソース コード 小切手の画像 X 線 インターネット時代のリッチ デジタル コンテンツ ( ビデオ オーディオ ブログ WiKi など ) といった多様な種類のドキュメントが含まれます 非構造化データおよびファイル共有が爆発的に増加しています ESG の調査によると この種類のデータが増加する割合は 他の種類のデータを上回っており 2012 年までに約 62 エクサバイトのファイル データがアーカイブされると予想していますが この増加率は データベースおよびメール ベースのアーカイブ データを上回っています ( 図 1 参照 ) 1 図 1: アーカイブ データで予想される増加 ( 種類別 ) 出典 :Enterprise Strategy Group(2010 年 ) ファイル データの急増に伴い 管理およびバックアップ / リカバリに関する課題が生じています 実際には 最近行われた ESG の調査で回答者から寄せられた 2010 年における 上位 3 つの IT 投資 2 として バックアップ / リカバリの向上が挙げられます 信頼性に優れた包括的な高パフォーマンスのバックアップ / リカバリは IT 部門にとって常に大きな課題であり データの増加に伴い悪影響が出ていました データ保護に関する主な課題として データの増加が挙げられます つまり 保護すべきデータの増加に対応すると同時に バックアップ / リカバリに要する時間を短縮し バックアップ ハードウェアに関するコストをカバーする必要があります 3 NAS 環境では 同じようなファイルが多く保管されているため ストレージ容量が増加しやすい傾向にあります 冗長データの検知 / 排除を実行しないバックアップ ソリューションを使用する場合 大量のストレージが消費され ネットワークに悪影響を及ぼすだけでなく 割り当てられている時間枠内にバックアップ プロセスを完了できないリスクが発生します 別の問題として 多くの NAS システムが遠隔地に設置されていることが挙げられます こうした場所には 一般的にバックアップ管理者が存在しないことが多いため ローカルでのバックアップを実行することが困難です 毎日のバックアップ容量がネットワークの帯域幅に与える影響を考えた場合 バックアップを統合することは現実的ではありません 1 出典 :ESG 調査レポート Digital Archiving: End-User Survey & Market Forecast 年 1 月 2 出典 :ESG 調査レポート 2010 IT Spending Intentions Survey 2010 年 1 月 3 出典 :ESG 調査レポート 2010 Data Protection Market Trends 2010 年 4 月

5 NAS 市場の概要 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 5 ファイル ベース データを保存および管理するうえで 最適化されたテクノロジーが登場しています NAS デバイスは ファイルの保存およびファイル提供タスクを実行することだけを念頭に置いて設計されたデバイスです ハイエンド NAS システムは ディスク IO に最適化された専用オペレーティング システムを搭載した高パフォーマンスの専用データ ストレージ システムです ネットワーク上に存在するホスト デバイスは Ethernet 経由で NAS デバイスのディスク スペースをプライマリ ストレージして使用できます NAS の導入 ファイル データの急激な増加に伴い NAS の導入が活発になっています ESG の調査によると 中規模の組織の 55% エンタープライズ規模の組織の 70% が プライマリ ストレージに NAS を使用しています 4 さらに 新しい NAS の購入が 2010 年の 上位 5 つの ストレージ投資意向にランクされていることも明らかとなっています 5 図 2 に示したように NAS ストレージの容量 (ESG による調査の回答者の全ディスク ストレージ容量の 35%) は SAN( ストレージ エリア ネットワーク ) ストレージ (33%) および DAS( 直接接続型ストレージ )(31%) を上回っています SAN システムは データをブロック形式でネットワークを介して転送しますが NAS システムはファイル形式で転送します SAN および NAS システムはネットワークを介して接続されますが DAS へは それに接続されたファイル サーバだけがアクセスできます 図 2: 種類別のストレージ容量 出典 :Enterprise Strategy Group(2010 年 ) 多くの企業組織が NAS システムを使用していますが これは NAS システムがインストール / 導入しやすく 低コストであるうえ 信頼性が高いため サポート時間を最小限に抑えることができるからです 導入が活発になっているその他の要因として 容易に容量を拡張できる点と管理できる点 ( 特に 異機種混在クライアントにサービスを提供できる点 ) が挙げられます ESG が行った調査の回答者は NAS ストレージを利用する理由として ストレージ メディアが一貫して増加している点を挙げます この調査の回答者の 49% が 年間の NAS ストレージ容量の増加率が 20% 以上に達すると回答しています ( 図 3 参照 ) 6 4 出典 :ESG 調査 iscsi Market Update 2009 年 5 出典 :ESG 調査レポート 2010 IT Spending Intentions Survey 2010 年 1 月 6 出典 : ESG 調査レポート 2008 Enterprise Storage Survey 2008 年 11 月

6 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 6 図 3: 種類別のストレージ容量 NAS 環境でのバックアップ / リカバリ 出典 :Enterprise Strategy Group(2008 年 ) 従来のファイル / サーバ バックアップ アーキテクチャは データをホストしている各サーバで実行するソフトウェア エージェントを実行します バックアップ クライアント エージェントは データのキャプチャおよび転送を容易に実行し 中央にあるバックアップ エンジンと通信します NAS デバイスは 専用オペレーティング システムで稼働し ファイルの提供だけを念頭に置いて設計されているため 一般的にファイル レベルまたはアプリケーション レベルのバックアップ / リカバリを実行するのに必要なバックアップ エージェントなどのソフトウェアを処理できません バックアップ / リカバリの代替ソリューション プロキシ バックアップ NAS 環境をバックアップする最もシンプルな方法の 1 つに バックアップ エージェントのインストール先となるネットワーク上にプロキシ サーバを設定する方法が挙げられます バックアップを必要とする各 NAS ボリュームを CIFS(Common Interface File System) または NFS (Network File System) 共有プロトコルを介して バックアップ エージェントをホストしているサーバにマウントします このアプローチでは システム間でデータを移動するのに大量のネットワーク帯域幅を使用するため あまり効率的ではありません このアプローチを用いると バックアップのパフォーマンス低下が生じる可能性があります

7 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 7 NAS システム固有のデータ保護 NAS システムは データのバックアップ / リカバリを容易に実行するためのデータ保護機能を提供できます たとえば スナップショット機能は ローカルまたはリモートのブロック レベルのポイント イン タイム コピーを提供します しかし スナップショットの数は制限される場合があり ( たとえば最大 250) その結果 保存期間に関する問題が生じることがあります レプリケーションにより ローカルまたはリモートの同期 / 非同期ミラーリング機能が提供されます こうしたネイティブ ツールを使用するには 追加のライセンス料金が必要になることがあるほか 異機種混在ストレージ システムでの運用に制限が設けられている場合があります 一般的にスナップショット コピーは 最初のフル コピーの後に変更されたブロックのみをキャプチャするため キャプチャ / 転送 / 保存されるデータの量を最小限に抑えることができます スナップの頻度を上げると RPO(Recovery Point Objective: 目標復旧時点 ) を より近い時点に設定できます このアプローチにおける隠れたコスト問題として NAS デバイスが 高価なプライマリ ストレージ上にスナップショット用のディスク領域 ( 総容量の約 20%) を割り当てなければならないことがあります NDMP バックアップ NDMP(Network Data Management Protocol) は NAS システムに関するバックアップ / リカバリのベスト プラクティスを提供する 業界標準のインタフェースです NDMP により バックアップ サーバは NAS アプライアンスと直接やり取りして 指定されたバックアップ ストレージ デバイスにデータを転送できます このプロトコルを使用することで バックアップ ベンダーは バックアップを実行するための固有のコードを記述する必要がなくなります ネットワーク上の別のサーバで実行しているバックアップ アプリケーションが データを読み取ってメディアにバックアップしたり メディアからデータを読み取り NDMP データ ストリームを NAS にリストアするコマンドにアクセスできます この手法のメリットとして NAS デバイスは個別のファイルやメタデータを直接バックアップ メディアに送信するため 本番サーバへの負荷や 本番環境の LAN へのデータ転送を排除できる点が挙げられます この手法では バックアップ ソフトウェア ベンダーから NDMP ライセンスを購入する追加のコストなど いくつかのトレードオフが発生します NDMP を活用する従来のバックアップ ソリューションのほとんどは 毎週フル バックアップ ( レベル 0) を実行し 毎日増分バックアップ ( レベル 1) を実行する必要があります 今日の NAS システムには大量のデータが保存されているため 上述した時間枠内でフル バックアップを完了することが困難となるケースが増えています フル バックアップにかかる時間が長くなりすぎると エンド ユーザーの生産性およびアプリケーションの可用性に悪影響を及ぼす恐れがあります 毎週フル バックアップを完了することの困難さが NAS 統合に関する目標の妨げとなり IT 部門は NAS 投資を最大活用することができません 従来の増分バックアップでは ファイル システム全体 ( 数百万に及ぶファイルおよびディレクトリ ) の変更をチェックするため バックアップに余計な時間がかかっていました 1 つの容量の大きいファイルを変更した場合は 変更部分だけでなく ファイル全体をバックアップしなければなりません 重複した冗長データも バックアップの時間とストレージの容量に影響を及ぼします リカバリ プロセスも影響を受けます チェックポイントがサポートされないため バックアップで障害が発生した場合のプロセス再開には非常に時間がかかります バックアップ ソフトウェアが要求された情報にたどり着くためには バックアップ イメージをシーケンシャルに読み取る必要があります バックアップ ベンダーによって DAR(Direct Access Restore) がサポートされていない場合 リカバリの実行にあたってディレクトリ 個別のファイル ファイル セットのリストアに複数の手順が必要になる場合があります

8 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 8 NAS バックアップ / リカバリ向けの EMC Avamar の革新的なソリューション Avamar バックアップ / リカバリ EMC Avamar は データ重複除外テクノロジーを備えた統合バックアップ / リカバリ ソフトウェアです EMC Avamar は バックアップ対象マシンで冗長性のあるサブ ファイル データ セグメントを特定して排除することで ネットワークに転送する前にバックアップ データの容量を小さくし 低速または負荷の高いネットワークでも毎日フル バックアップを高速に行います また サイトおよびサーバ間でのグローバルな重複除外により バックアップに必要なディスク容量を削減できるため テープを使用したバックアップに比べてコスト面で優れています WAN 接続でサイト間の重複除外レプリケーションを行ない 災害復旧のためのデータのオフサイト コピーを容易に作成できます セキュリティおよびプライバシーを確保するため 転送中および保存時にデータを暗号化できます Avamar に保存されたバックアップ データは 物理テープ メディアにもエクスポートできます このソリューションは NAS 環境だけでなく VMware 仮想サーバ環境 クライアント PC 遠隔地オフィスの安全かつ高速なバックアップ / リカバリに適しています Avamar が機能する仕組み バックアップ対象マシンでの重複除外によって Avamar の優位点がもたらされ 企業のデータ保護に関する主要な課題を解決することができるようになるのです 企業で使用されるデータは冗長性が高く 同じファイルやデータ セグメントがシステム内および企業内のシステム間で重複して格納されています 従来のバックアップ ソフトウェアは 冗長データを繰り返し保存してしまい 問題を拡大させていました Avamar は 1 次保存データをデータ セグメントと呼ばれるサブ ファイル チャンクにすることで この問題を解決します このソフトウェアは 各データ セグメントにユニークな ID を生成し 割り当てます ID は バックアップ実行済の他のデータ セグメントと比較することに使用されます バックアップを実行すると 新しいユニークなデータ セグメントのみが転送されます この結果 各セグメントの 1 つの要素が格納されます Avamar は データがネットワークに転送される前に バックアップ データの冗長性を排除します また サイトおよびサーバ間での重複除外も行います これを グローバル重複除外 と呼びます この結果 バックアップ時間 ネットワークに与える影響 バックアップ用ストレージ容量が劇的に削減され コスト パフォーマンスに優れたディスクへの保存と 高速な 1 ステップでのリカバリが実現します Avamar による NAS バックアップ / リカバリの向上 NAS に保存されているデータの保護に関する多くの課題を解決するため EMC は Avamar NDMP Accelerator を提供します Avamar NDMP Accelerator ノードが NDMP プロトコルを使用し NAS デバイスから Avamar サーバへのパス スルー経路として機能します Avamar NDMP Accelerator ノードでの重複除外により ネットワークおよびシステムのリソースに対する要件が引き下げられるため 従来の NDMP フル バックアップに比べて 大幅にパフォーマンスが向上し 効率性がもたらされます この結果 Avamar の登場に伴い 毎週行っていたフル バックアップは過去話となりました NAS 環境に対して最初に実行される Avamar NDMP バックアップはフル バックアップです ( レベル 0) その後 Avamar は毎日の増分バックアップ ( レベル 1) バックアップのみを要求します これにより バックアップ完了までに要する時間が大幅に短縮されますが こうしたバックアップは Avamar システム上にフル バックアップとして保存されます 毎回のバックアップはフル バックアップとして保存されるため リカバリはシンプルなワン ステップ プロセスとなり リカバリ時間が短縮されます Avamar では 必要なリカバリ ポイントまで到達するのに複数ステップのリストア ( フル リストア +1 つ以上の差分リストア ) を実行する必要がないため 1 回の操作でリカバリを実行できます 妥協のないソリューション EMC Avamar とその NDMP Accelerator ノードにより 妥協することなく 高速な NAS バックアップ / リカバリを実行することができます Avamar を使用した NDMP バックアップ / リカバリには 次に示す大きなメリットがあります

9 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 9 毎日のフル バックアップを高速に実行 Avamar は 毎日のバックアップに関し 修正された ( レベル 1) データのみを要求し このデータをローカルで重複除外するため EMC は 従来の NDMP バックアップに比べて 最大 10 倍高速にバックアップを実行できると主張しています つまり 毎日のフル バックアップは 数日ではなく数時間で完了し 繰り返し発生するレベル 0 のバックアップを実行する必要がなくなります 1 回の操作でフル リカバリ Avamar は 常にフル バックアップ イメージを作成するため 最後のフル バックアップと複数の増分バックアップからバックアップ イメージを再構築する必要はありません この結果 NAS データのリカバリの合理化および高速化が実現します Avamar は ファイル システム全体または個別のファイルのみをリストアする機能などのリカバリに関する柔軟性を提供します さらに リストアは サポート対象 OS であれば 他のクライアントに対しても実行できます ネットワークおよびバックアップ ストレージ リソースへの影響の最小化 更新されたデータのみをバックアップ対象とすることにより Avamar は 転送および保存されるデータ量を大幅に削減します この結果 離れた場所にある NAS システムを一元的にバックアップすることが現実的になります NAS 統合のサポート Avamar により さらに優れたレベルの NAS 統合が実現します Avamar Accelerator ノードによる最適化により バックアップに関するボトルネックが排除されます 可用性と整合性によりリカバリ性を確保 高可用性と毎日のデータ整合性チェックを組み込むことにより データ リカバリ性に関して より高いレベルの信頼性がもたらされます 暗号化されたデータをリモート Avamar サーバにレプリケートすることにより シンプルかつ安全な災害復旧ソリューションがもたらされます 保存に関する制限なし NAS スナップショットのみを使用した保護戦略と異なり Avamar では 保存できるバックアップの世代数に制限はありません 一元的なポリシー エンジン インタフェース インデックス アプリケーション データのバックアップは 一元的なポリシー エンジンとユーザー インタフェースで実行でき 単一のインデックスとして管理されます

10 ホワイト ペーパー :NAS のバックアップ / リカバリに関する課題の解決 10 検証から得られた事実 ファイル データの増加により NAS の採用が促進されています NAS アーキテクチャにおいて NAS に保存されるデータのバックアップ / リカバリを効率的に実行するのに 従来のクライアント / サーバ バックアップ ソリューションでは課題が生じてしまいます こうしたバックアップ ソリューションを使用した場合 IT 部門は バックアップ エージェントをホストしているネットワーク上のサーバから各 NAS ボリュームをマウントする必要がありました このアプローチではパフォーマンスの低下および運用に関するオーバーヘッドが生じたため NDMP プロトコルが開発されました NDMP プロトコルにより バックアップ / リカバリ オペレーションが合理化されましたが 依然として制限が存在します 具体的には バックアップ / リカバリを 事前に規定された時間枠内で完了することができるかです NAS 固有のスナップショット / レプリケーション テクノロジーは NDMP バックアップ オペレーションの代替ソリューションを提供しますが それでもトレードオフが存在します EMC Avamar NDMP Accelerator ノードは 一元的に管理される Avamar ソフトウェアと連携して機能し 組織内のバックアップ データの重複部分をグローバルに排除します 論理的なフル バックアップ / 増分バックアップのポリシーと クライアント ベースのグローバルなデータ重複除外および圧縮を組み合わせることで 高速かつ効率的なバックアップ / リカバリを実行できます 複数台のグリッド アーキテクチャにより グリッドにノード ( サーバ ) を追加するだけで 容量およびパフォーマンスに関する大幅な拡張性がもたらされます さらに Avamar の RAIN(Redundant Array of Independent Nodes) アーキテクチャにより 単一障害点が排除され ノード間のフォルト トレランス機能が提供され システムの高可用性がもたらされます また Avamar は Avamar サーバおよびバックアップ データについて毎日整合性チェックを実行して データの高速リカバリを確実にします NAS に依存しており バックアップ / リカバリ目標を満たすことが困難な組織は EMC Avamar とその NDMP Accelerator テクノロジーを評価すべきです Avamar は NAS 環境にさまざまな効率性をもたらし データ量をソース側で大幅に削減できます この結果 ネットワーク帯域幅に関する要件を引き下げ バックアップ時間を短縮し データ容量を削減できます Avamar の初回フル バックアップおよびその後の増分バックアップを用いたフル バックアップの合成により 確実に 1 ステップでの高速リカバリをできるようになります 結果として EMC Avamar は 妥協のないレベルの効率的なバックアップ / リカバリ ソリューションを提供します

11 20 Asylum Street Milford, MA Tel: Fax: