در دنیای امروز IT اهمیت پشتیبان‌گیری از داده‌ها بر هیچ‌کس پوشیده نیست. خطرات بسیار زیادی که داده‌ها را تهدید می‌کند، سازمان‌ها را بر آن می‌دارد تا در انتخاب راهکار پشتیبان‌گیری مناسب حساسیت‌های بالایی داشته باشند. راهکارهای معمول پشتیبان‌گیری دیگر پاسخگوی نیاز بسیاری از سازمان‌های بزرگ نمی‌باشد و به همین دلیل شرکت Oracle که از متخصصان حوزه‌ی پایگاه داده به شمار می‌رود، با ارائه‌ی Zero Data Loss Recovery Appliance سازمان‌ها را در طراحی ساختار پشتیبان‌گیری یاری می‌نماید. در قسمت اول از این سری مقالات به بررسی دلایل نیاز به این راهکار نوین و ویژگی‌های آن پرداختیم. در این مقاله که قسمت دوم می‌باشد، به بررسی سایر قابلیتهای Zero Data Loss Recovery Appliance می‌پردازیم.
پشتیبان‌گیری از اطلاعات با حداقل تاثیرات
علی‌رغم اینکه مدت زمان طولانی و چند ساعته برای انجام فرآیند پشتیبان‌گیری در تضاد با الزامات مربوط به عملیات‌های شبانه‌روزی به حساب می‌آید و فرآیندهای عملیاتی را به حداقل می‌رساند اما همچنان برای بسیاری از کسب‌و‌کارها، امری ضروری محسوب می‌شود. صرف زمان برای پشتیبان‌گیری هیچ مزیتی را برای کسبوکار به همراه نمی‌آورد و در عوض گزارش‌‌گیری‌ها‌ی مهم مربوط به کسبوکار را با مشکل مواجه کرده و موجب تجمع بارهای کاری در زمان پردازش خارج از ساعت می‌گردد. با توجه به موارد فوق، امروزه بدلیل روند رو به رشد اقتصاد دنیا، از زمان صرف‌شده برای فرآیندهای پشتیبان‌گیری کاسته شده و بر حجم‌های داده‌ها افزوده شده است.
تاثیر راهکارهای فعلی مبتنی بر دیسک جهت محافظت از داده‌ها
راهکارهای مبتنی بر دیسک کنونی برای محافظت از داده‌ها، بار زیادی را بر سیستم‌های عملیاتی تحمیل می‌کند. این اثرگذاری همراه با توسعه پایگاههای داده، دائما افزایش می‌یابد. برخی از چالش‌های اصلی در این فرآیند شامل موارد زیر می‌شود:
- بیشتر تجهیزات Deduplication، نیاز به پشتیبان‌گیری‌های کامل و دوره‌ای دارند. در فرآیندهای پشتیبان‌گیری کامل، تمامی پایگاههای داده خوانده شده و ذخیره‌ساز عملیاتی (Production Storage)، سرورها و شبکه‌ها را تحت تاثیر زیادی قرار می‌دهد.
- هنگامی که از فرآیند Deduplication به صورت Source-Side برای کاهش الزامات شبکه استفاده می‌شود، تاثیر منفی خود را با تحمیل بار زیاد حافظه و CPU بر سرورهای عملیاتی نشان می‌دهد.
- در طول مرحله بازیابی (Recovery)، پیش از بازکردن پایگاه داده باید از پشتیبان‌گیری Incremental یا مبتنی بر تغییرات جدیدِ پس از آخرین پشتیبان‌گیری برای فایل‌های بازیابی‌شده استفاده نمود. از آنجاییکه فرآیند پشتیبان‌گیری ممکن است شامل تغییرات مربوط به چندین روز بوده و در سراسر شبکه صورت گیرد، مدت زمان بازیابی را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.
معماری پشتیبان‌گیری به صورت کاملا Incremental
هدف دوم از طراحی Recovery Appliance آن است که پردازش‌های مربوط به پشتیبان‌گیری در سیستم‌های پایگاه داده عملیاتی تا پایین‌ترین حد ممکن کاهش یافته و تنها داده‌های تغییریافته انتقال یابد. بدین ترتیب فرآیندهای پردازشی غیرضروری از روند پشتیبان‌گیری حذف شده و سیستم‌های عملیاتی می‌توانند بر ارائه بارهای کاری مهم کسبوکار به عنوان هدف اصلی خود تمرکز نمایند.
Recovery Appliance به اجرای یک معماری برای پشتیبان‌گیری می‌پردازد که همواره به صورت Incremental انجام شده و میزان اثرگذاری بر سیستم‌های عملیاتی را به حداقل می‌رساند. این معماری مبتنی بر دو تکنولوژی نوین Delta Push و Delta Store می‌باشد.
معماری Zero Data Loss Recovery Appliance : مبتنی بر دو تکنولوژی Delta Push و Delta Store
بررسی Delta Push
دیتابیس‌های محافظت‌شده با استفاده از Delta Push صرفا قادر به ارسال آن دسته از نسخه‌های پشتیبان‌گیری‌شده به صورت Incremental می‌باشند که شامل تغییرات منحصر‌به‌فردی نسبت به Recovery Appliance باشند. بنابراین نیازی به اجرای مجدد فرآیند پشتیبان‌گیری به صورت کامل وجود نخواهد داشت. Delta Push به عنوان یک شیوه پشتیبان‌گیری Incremental-Forever شناخته می‌شود، زیرا پس از یکبار انجام پشتیبان‌گیری به صورت کامل، تنها نسخه‌های پشتیبان‌گیری‌شده‌ی Incremental برروی سیستم اجرا می‌شود. در واقع Delta Push را می‌توان یک شکل کاملا بهینه از فرآیند Deduplication به صورت Source-Side دانست که به شیوه‌ای موثر عمل می‌کند. Blockهای تغییریافته برروی پایگاههای داده‌ی عملیاتی به نحوی موثر با استفاده از ردیابی تغییرات RMAN شناسایی می‌شود و بدین ترتیب نیاز به خواندن داده‌های بدون تغییر را حذف می‌نماید.
یک نوع خاص از یکپارچه‌سازی بین دیتابیس‌های محافظت‌شده و Recovery Appliance موجب حذف بلوک‌های فضای جدولی (Tablespace) بدون استفاده، Dropشده و انصراف از روند Backupگیری می‌گردد و سربار و میزان فضای اِشغال شده را کاهش می‌دهد.
مزیت Delta Push در مقایسه با سایر راهکارها این است که از بین تمام نسخه‌های پشتیبان‌گیری تنها به ارسال داده‌های تغییریافته اکتفا می‌کند؛ بنابراین ترافیک شبکه را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. کارکرد فوق 10G Ethernet با هزینه پایین را برای استفاده در فرآیند پشتیبان‌گیری ارائه می‌نماید. بدین ترتیب نیازی به Fibre Channel اختصاصی و پرهزینه یا Fibre Channel بر روی شبکه‌های پشتیبان‌گیری Ethernet وجود نخواهد داشت. علاوه بر این، به حداقل رساندن ترافیک شبکه باعث می‌شود که Recovery Appliance در موقعیتی دورتر از پایگاههای داده‌ی محافظت‌شده قرار گیرد و حتی در پاره‌ای موارد در یک شبکه‌ی WAN نیز در یک دیتاسنتر Remote استقرار یابد.
استفاده از Delta Store
Delta Store می‌تواند هوش مربوط به موتور نرم‌افزاری Recovery Appliance را ارائه نماید. Delta Store به تایید اعتبار بلوک داده‌های تغییریافته وارد شده و سپس به فشرده‌سازی، Index کردن و ذخیره‌سازی آنها می‌پردازد. این Blockهای تغییریافته به عنوان مبنای Virtual Full Database Backups محسوب می‌شوند که از ویژگی فضای کارآمد و مبتنی بر Pointer در Full Backupهای فیزیکی و ویژگی عملکرد لحظه‌ای در پشتیبان‌گیری Incremental برخوردار است. Virtual Full Backup می‌توانند با توجه به مجموعه داده‌ها و میزان تغییر پایگاههای داده‌ی محافظت‌شده موجب بهبود کارایی Storage تا 10 برابر و یا بیشتر شوند. کارایی فضا در معماری Delta Store منتهی به ایجاد تعداد زیادی Virtual Full Backup می‌شود که باید به صورت آنلاین نگهداری شوند و مدت زمان بازیابی مبتنی بر دیسک را تا حد زیادی افزایش می‌دهند.
در صورت نیاز به عملیات بازیابی، Delta Store مجددا اقدام به Full Backup فیزیکی بر اساس نزدیک‌ترین زمان صرف‌شده برای پشتیبان‌گیری Incremental می‌نماید. عملیات بازیابی از طریق قابلیت مقیاس‌پذیری گسترده و عملکرد مربوط به معماری اصلی سخت‌افزار در Recovery Appliance پشتیبانی می‌شود. بازیابی از Recovery Appliance موجب حذف روندِ آهسته‌ی قبلی برای بازیابی Full Backup و متعاقب آن بازیابی و استفاده از کلیه فرآیندهای پشتیبان‌گیری Incremental می‌شود.
Offload نمودن عملیات‌های پشتیبان‌گیری
در عمل می‌توان گفت که تمام فرآیندهای پردازشی مرتبط با پشتیبان‌گیری در Recovery Appliance را می‌توان Offload نمود. این فرآیندها شامل فشرده‌سازی زمان‌بر، حذف پشتیبان‌گیری، تایید اعتبار و عملیات‌های نگهداری می‌شود. به این ترتیب منابع سیستم‌های عملیاتی حتی خارج از زمان پشتیبان‌گیری، آزاد شده و عملکرد سیستم‌های عملیاتی، افزایش می‌یابد.
به طور خلاصه می‌توان گفت استفاده از Real-Time Redo Transport و Delta Push موجب می‌شود تا پایگاه‌داده‌های محافظت‌شده ملزم به انجام حداقل امور مربوط به پشتیبان‌گیری شده و صرفا داده‌های تغییریافته را به Recovery Appliance منتقل نمایند. سایر فرآیندهای مربوط به پشتیبان‌گیری و بازیابی از جمله پشتیبان‌گیری Tape با Recovery Appliance انجام می‌شود. این ویژگی از قابلیتهای نوین در معماری Recovery Appliance محسوب می‌شود که فراتر از راهکارهای کنونی پشتیبان‌گیری است.
محافظت از پایگاه‌داده در مقیاس Cloud به عنوان سرویس
سومین هدف از طراحی Recovery Appliance، ارائه‌ی یک سرویس محافظت از پایگاه‌داده در مقیاس Cloud برای تعداد زیادی از پایگاههای داده در دیتاسنتر می‌باشد. این هدف با تکنولوژی‌های Several Recovery Appliance قابل دستیابی خواهد بود.
مدیریت محافظت از پایگاه‌داده مبتنی بر Policy
Recovery Appliance به معرفی مفهوم Policyهای محافظت برای تعریف اهداف بازیابی می‌پردازد که بر مبنای هر یک از پایگاههای داده در تجهیزات و در Tapeها اِعمال می‌شوند. پایگاههای داده با استفاده از این Policyهای محافظت به سادگی از طریق Tier سرویس بازیابی قابل بازیابی خواهند بود. Recovery Appliance شامل 4 نوع Policy ازپیش تعریف‌شده‌ی Platinum، Gold، Silver و Bronze با قابلیت سفارشی‌سازی می‌باشد که از توافق‌نامه‌های SLA برای کسب‌وکارهای مختلف پشتیبانی می‌کند. برای مثال هدف از پشتیبان‌گیری پایگاه‌داده طبق Policyهای Gold، صرف زمان بازیابی 35 روزه برای Recovery Appliance به صورت Local و مدت 90 روز برای Tape است. این در حالی است که این مدت زمان در Policyهای Silver به ترتیب 10 و 30 می‌باشد. Policyهای محافظت به صورت Tierشده را می‌توان برروی Recovery Appliance همسان‌سازی‌شده و Remote ، به طور مستقل اجرا نمود.
در ضمن پایگاههای داده جدید می‌توانند به سادگی به یکی از این Policyهای حفاظتی اضافه شوند. برای مثال، یک پایگاه‌داده‌ی جدید Finance را می‌توان به سادگی به Policyهای محافظتی Gold اضافه نمود و سپس اهداف مربوط به زمان بازیابی در این Policy را به صورت خودکار برای سایر پشتیبان‌گیری‌های پایگاه‌داده به کار گرفت. سازمان‌ها با این چارچوب خودکار و مبتنی بر Policy می‌توانند فرآیند محافظت از پایگاه‌داده را به سادگی و در قالب یک سرویس در سراسر سازمان اجرا نمایند.
مدیریت فضا با توجه به پایگاه‌داده
Recovery Appliance با استفاده از Policyهای محافظت به مدیریت تمامی فضای پشتیبان‌گیری Storage مطابق با اهداف بازیابی هر یک از پایگاههای داده می‌پردازد. برای مثال Finance Database به عنوان بخشی از Gold Policy، قابلیت بازیابی تا 35 روز دارد در حالیکه Products Database به عنوان بخشی از Silver Policy بوده و تنها داده‌های 10روز قبل را بازیابی می‌کند. در صورتی که فضای خالی در Delta Store وجود داشته باشد، پشتیبان‌گیری‌های مربوط به زمان قبل از بازیابی قابل نگهداری خواهند بود که بدین ترتیب مدت زمان بازیابی به نحوی موثر طولانی می‌گردد. نسخه‌های پشتیبان‌گیری در صورت کافی نبودن فضا، توسط Recovery Appliance حذف شده و به صورت خودکار اقدام به آماده‌سازی مجدد (Re-Provision) فضای بین پایگاه‌داده‌ها می‌نماید تا به مدت زمان مورد نظر برای بازیابی در هر یک از دیتابیس‌های محافظت‌شده دست یابد. به علاوه ممکن است نسخه‌های پشتیبان‌گیری بر اساس سابقه‌ی مصرف فضا در گذشته و پیش از مواجهه با چالش مذکور توسط این تجهیزات حذف شوند تا به مدت زمان موردنظر برای بازیابی در تمامی پایگاههای داده دست یابند. آزادسازی فضا به شیوه‌ای هوشمندانه و با ایجاد درکی از وابستگی‌های متقابل بین فایل‌های داده، Logهای تغییرداده‌شده و فایل‌های کنترلی در پایگاه‌داده صورت می‌گیرد.
این رویکرد مبتنی بر مدت زمان صرف‌شده برای بازیابی جهت مدیریت فضای ذخیره‌سازی، می‌تواند نیاز به مدیریت فضا در سطح Storage-Volume را حذف نماید زیرا نمونه‌ای از تجهیزات پشتیبان‌گیری کلی می‌باشد. بنابراین با استفاده از این رویکرد می‌توان محافظت از داده‌ها را با حساسیت هر یک از برنامه‌‌های کاربردی در زمینه‌ی کسبوکار هم‌راستا نمود و علاوه بر آن، تنظیم مجدد فضا به صورت دستی نیز حذف گردد.
معماری گسترده در مقیاس Cloud
Recovery Appliance مبتنی بر معماری Oracle Exadata بوده و بنابراین از قابلیتهای مقیاس‌پذیری، افزونگی و عملکرد مورد تایید برخوردار می‌باشد. با توجه به اینکه پایگاه‌داده‌های اضافی در سازمان از طریق Recovery Appliance محافظت می‌شوند، سرورهای محاسباتی و Storage را می‌توان به سادگی به تجهیزات اضافه نمود و بدین ترتیب یک فضای Cloud ساده، بدون Downtime و توسعه‌پذیر را برای محافظت از داده‌ها فراهم نمود که به طور کامل از رشد و توسعه کسبوکار پشتیبانی می‌نماید.
ــــــــــــــــــــــــــ
محافظت از اطلاعات با Zero Data Loss Recovery Appliance – قسمت اول
محافظت از اطلاعات با Zero Data Loss Recovery Appliance – قسمت دوم
محافظت از اطلاعات با Zero Data Loss Recovery Appliance – قسمت سوم (پایانی)
