Хостинг и репликация баз данных Oracle в облако NetApp сервис-провайдера

Решения
Екатерина Юдина
09.06.2015
Количество просмотров
2935
Решения NetApp для баз данных Oracle давно зарекомендовали себя как надежные инструменты, способные не только сократить затраты на ИТ, но и упростить инфраструктуру и минимизировать проблемы, связанные в том числе с репликацией и резервным копированием данных. В этом посте мы решили «окунуться» в особенности технологий NetApp, с помощью которых организуется резервная площадка для баз данных Oracle.

Проще всего рассмотреть вопрос на примере распространенного сценария, когда с одной стороны существует заказчик с инфраструктурой, нуждающейся в бэкапе и репликации, с другой — IaaS-провайдер, способный «связать» клиента со своим облаком, обеспечив надежное, отказоустойчивое поле для выполнения поставленных задач.

NetApp и Oracle Database

Приходилось ли вам сталкиваться со SnapMirror, SnapVault, дедупликацией, компрессией и прочими фишками от NetApp? Многие скорее ответят «да», и это неудивительно. Ведь всем же известна народная мудрость: хранить все яйца в одной корзине чревато убытками, простоями в работе, репутацией. Потеря данных или недоступность критически важного сервиса могут поставить под угрозу существование самой компании. Поэтому, по понятным причинам, вопрос организации резервной инфраструктуры и выбор соответствующих решений входят в топ актуальных, которые, как правило, решаются еще на этапе планирования инфраструктуры предприятия.

# SnapMirror

SnapMirror известна как технология синхронной и асинхронной репликации на уровне дисковых массивов, которая происходит с использованием IP-сети. В основе технологии лежит концепция использования разностных снимков состояния соответствующего тома.

Синхронная репликация характеризуется тем, что сигнал «готово, записано», идущий от хранилища к записывающему приложению, не передается до тех пор, пока не происходит запись данных как на исходный (primary) том на стороне клиента, так и на реплику (secondary) в облаке IaaS-провайдера. Иными словами, берется блок данных, записывается на локальный том, а затем в обязательном порядке — на удаленный. Когда на удаленной площадке процесс записи выполняется успешно, в ответ посылается сигнал со статусом «записано», и только после этих манипуляций приложение получает команду «записано, продолжай дальше».

При асинхронной репликации в ходе записи локальная система сразу же отправляет сигнал приложению со статусом «записано», после чего с заданным интервалом отправляются обновления на удаленную площадку.

Технология синхронной асинхронной репликации SnapMirror

Технология синхронной асинхронной репликации SnapMirror

Особенности SnapMirror

Особенность SnapMirror заключается в хранении реплики на резервном сайте, чтобы была возможность переключиться на него в случае катастрофы.

Типовые случаи применения:

  • Возобновление работы после чрезвычайной ситуации.
  • Обеспечение репликации данных и доступа к ним из географически удаленных точек.

Важно понимать, что СХД на стороне клиента выступает источником, или primary СХД, на стороне облачного провайдера — приёмником, или secondary СХД, с позиции функционала SnapMirror между базами настраивается репликация. В случае разрыва реплики (а такое может произойти из-за аварии) принимающая сторона обеспечивает перевод реплицируемого зеркала в режим «чтение — запись» (read-write). В таком формате реплицируемый экземпляр будет работать до момента восстановления оборудования на сайте заказчика, после чего запустится SnapMirror в режиме обратной репликации, в результате чего на стороне клиента будет наблюдаться полное восстановление базы. Такой подход имеет определенное преимущество, ведь в случае «дизастера» всегда можно рассчитывать на запасной аэродром в виде облачной резервной площадки. В случае если происходит сбой основного экземпляра базы, включается режим обратной репликации и данные восстанавливаются из существующей реплики.

Кроме того, в SnapMirror используется механизм сжатия данных, что сокращает использование сетевых ресурсов до 70%, значительно повышая скорость восстановления основного экземпляра базы.

# SnapVault

Репликация хороша сама по себе, вот только вряд ли она поможет в случае повреждения данных, которые могут испортиться на уровне приложения. Что же происходит? Очевидно, при репликации «испорченные» фрагменты попадают в резервную систему, что в итоге порождает два одинаково плохих комплекта данных. Во избежание подобного следует воспользоваться технологией резервного копирования SnapVault.

Особенности SnapVault

Технология SnapVault обеспечивает резервное копирование, позволяя решать задачи длительного хранения и защиты данных от изменений для последующего восстановления в точку назначения, откуда данные были изначально скопированы.

Типовые случаи применения:

  1. Централизованное хранение резервных копий данных.
  2. Организация удаленной копии данных для Primary-систем в качестве DR-решения.

Технология резервного копирования SnapVault

Технология резервного копирования SnapVault

В случае с клиентом и облачным провайдером суть использования SnapVault сводится к тому, что данные заказчика, располагающиеся на исходном томе, копируются на том-приемник в облако хостинг-провайдера согласно расписанию. Такая копия создается в режиме «только чтение» (read-only) и используется для различных задач.

Для проверки реализации мгновенного резервного копирования баз данных Oracle и тестирования функциональности SnapVault воспользуемся инфраструктурой на стороне заказчика (Production Site) и площадкой «ИТ-ГРАД», где все готово для проведения тестирования. В кластере Data ONTAP 8.2 на стороне Production Site клиента крутятся виртуальные машины с базами данных Oracle. Стандартно через WAN установлено подключение к Offsite backup Data ONTAP 8.2 кластера «ИТ-ГРАД».

Резервное копирование баз данных Oracle между двумя площадками

Резервное копирование баз данных Oracle между двумя площадками

SnapVault создает первичные резервные копии наборов данных, включая виртуальные машины, базы данных Oracle и пользовательские данные. Эти бэкапы хранятся на диске того же самого кластера NetApp на стороне Production Site. В том числе создаются вторичные копии наборов данных, называемые offsite data backup, которые размещаются в кластере NetApp удаленной площадки «ИТ-ГРАД». В случае аварийного восстановления удаленная площадка в облаке IaaS-провайдера с offsite data backup используется в качестве основного хранилища.

Детализируя инфраструктуру заказчика, отметим, что имеются три виртуальные машины, которые крутятся на двух серверах в кластере Vmware vSphere 5.5, каждая из них подключена к четырехнодному кластеру NetApp Data ONTAP 8.2 на базе оборудования NetApp FAS 8040 с объемом выделенного хранилища в 20 Тб. Кластер NetApp использует single storage volume, где для каждой виртуальной машины выделены отдельные LUN’ы. Для моделирования нагрузки и создания набора дата-сетов мы использовали инструмент IOMeter, а для создания клонов томов и всех LUN’ов — FlexClone. Подытожили тест созданием резервной копии с помощью SnapVault.

Для конфигурации и работы со SnapVault использовали инструмент NetApp OnCommand System Manager. Первым делом создали vault relationship, что позволило определить так называемый primary storage object, или целевое хранилище, а также хранилище для резервной копии. Для создания привязки, что является обязательным, выбрали целевой том и том назначения, а также заготовленный для тестов SVM. Затем задали расписание и включили дедупликацию.

Пример создания Vault Relationship

Пример создания Vault Relationship

По завершении SnapVault создал vault назначения в SVM и том назначения tenant_1_tenant_1_vol_vault, после чего мы запустили процесс начального резервного копирования. Рисунок ниже иллюстрирует статус бэкапа.

Просмотр статуса бэкапа в NetApp OnCommand System Manager

Тут отображаются детали резервной копии, а также статус, указывающий, что бэкап выполнялся в онлайн-режиме.

Если возникает необходимость бэкапить отдельно взятые файлы, каталоги или разделы на сервере баз данных, добиться этого можно с помощью Open System SnapVault.

# Дедупликация и компрессия данных

Дедупликация и компрессия данных в известной степени позволяют экономить объемы данных для резервных копий и реплик баз данных, увеличивая полезную отдачу СХД. Компрессия может использоваться одновременно с дедупликацией, то есть оба процесса работают одновременно, хотя не исключены моменты, когда используется что-то одно. Компрессия данных «на лету» при выполнении бэкапа с помощью SnapVault экономит до 80 % объема на томе-приемнике. Нельзя не отметить и отличительную особенность SnapVault, которая заключается в возможности инициирования процесса дедупликации сразу по завершении передачи данных на систему-приемник. В последней версии Data ONTAP в рамках одного контроллера можно запустить до восьми процессов дедупликации. Если же их больше восьми, все «лишние» процессы встанут в очередь и запустятся по мере завершения предыдущих.

# Основные преимущества компрессии данных NetApp

Дело в том, что компрессия зачастую влияет на производительность систем в целом. Это объясняется тем, что сначала происходит сжатие информации, а затем восстановление ее в первоначальный, несжатый формат, что само по себе отнимает часть процессорных ресурсов. Именно поэтому сжатие для записи на различные носители обычно выполняется аппаратно, а не программно.

Как экономится дисковое пространство за счет дедупликации и компрессии?

Таблица 1. Технологии NetApp и максимальная экономия дискового пространства (%)

Объект применения Компрессия Дедупликация Компрессия и дедупликация
Файловые службы:
домашние каталоги
50% 30% 65%
Файловые службы:
техническая документация
55% 30% 75%
Виртуальные службы 55% 70% 70%
Базы данных:Oracle ERP 65% 0% 65%

# Особенности настройки дедупликации и компрессии в SVM

В одной из статей мы рассказывали о том, как создаются SVM. Чтобы объяснить, как включить дедупликацию и/или компрессию в свойствах созданного тома, для большей наглядности воспользуемся менеджером NetApp OnCommand System Manager. В свойствах тома при его редактировании достаточно перейти в закладку Storage Efficiency и включить опцию использования эффективности хранилища (Enable Storage Efficiency). После этого станут доступными для редактирования опции дедупликации и компрессии.

Конфигурация опций дедупликации и компрессии

Конфигурация опций дедупликации и компрессии

Обратите внимание, что дедупликация может выполняться в соответствии с установленным расписанием, запускаться автоматически либо же вручную, по необходимости. Что касается компрессии, то она может использоваться в параллели с дедупликацией. Однако при работе критичных к производительности приложений выполнять эти два процесса одновременно не рекомендуется.

# SnapManager for Oracle

Кроме рассмотренных выше решений, у NetApp существует еще один инструмент, а правильнее сказать — набор утилит, предназначенных для управления бэкапами баз данных Oracle, восстановления из бэкапов, тестирования копий, создания клонов баз данных и других выполнения функций, которые можно запускать в интуитивно понятном GUI-интерфейсе.

Запуск мастера Oracle Clone Wizard

За счет реализованных в NetApp SnapManager для Oracle функций резервного копирования, восстановления, отката, клонирования можно существенно упростить и автоматизировать управление базами данных Oracle. С помощью SnapManager происходит значительное ускорение резервного копирования, что позволяет выполнять операции копирования чаще, не влияя на работу самого приложения.
NetApp SnapManager состоит из серверной части, которая ставится на выделенный хост / виртуальную машину и агентов, размещенных на хостах с базами данных Oracle. Работая на сервере / виртуальной машине, SnapManager напрямую взаимодействует с приложением. В SnapManager для Oracle предусмотрено как полное, так и частичное резервное копирование. Чтобы выполнить полное копирование базы данных Oracle, необходимы следующие действия:
  • Имеющиеся таблицы одновременно переводятся в режим резервного копирования.
  • Дальше создаются SnapShot-копии соответствующих томов.
  • Таблицы переводятся в обычный режим работы.
  • Происходит переключение журналов и архивация журналов операций.
  • Создается мгновенный снимок архивированных журналов операций.

Все описанные процессы происходят достаточно быстро. Кроме того, SnapManager для Oracle интегрируется с мгновенными снимками NetApp SnapShot, SnapMirror, SnapVault, обеспечивая быстрое и экономичное резервное копирование disk-to-disk на локальное или удаленное хранилище.

В заключение хочется подчеркнуть, что решения NetApp, предназначенные для баз данных Oracle, справляются с решением целого ряда актуальных задач, позволяя выстраивать эффективные пути взаимодействия между заказчиком и IaaS-провайдером. За счет гибких возможностей, широких функциональных возможностей и простоты реализации решения NetApp продолжают быть в тренде и пользоваться широкой популярностью, покрывая требования по организации резервных площадок в облаке для баз данных Oracle.

Средняя оценка: 0, всего оценок: 0
Поделиться

Только полезные материалы в нашей рассылке

Ошибка подписки

Похожие статьи

Процессы
Переезд в облако: трансформация технологий и бизнеса
27.05.2016
Количество просмотров
3319

Переезд в облако: трансформация технологий и бизнеса

Разработка программного обеспечения, ориентированного на облако, и миграция существующих приложений в облако являются процессами трансформации. При этом меняется подход к архитектуре и дизайну, а вопросы, касающиеся распределенных вычислений и отказоустойчивости, становятся особо значимыми. Как и в случае изменений в бизнесе, миграция в облако требует выполнения фундаментальных требований.
Истории успеха
Как облачные технологии помогают ЖКХ
14.05.2019
Количество просмотров
3855

Как облачные технологии помогают ЖКХ

Многие из нас уже давно устали от устаревшей системы управления услугами ЖКХ. Бесконечные очереди, на которые уходит огромное количество драгоценного времени, бюрократия, превращающая процесс подачи жалобы в мучительное испытание. Настало время все изменить.
Тенденции
Как использовать облака, не нарушая законы Российской Федерации
18.04.2017
Количество просмотров
4768

Как использовать облака, не нарушая законы Российской Федерации

Используя облачные технологии, клиенты зачастую сталкиваются с недопониманием требований, предъявляемых к местонахождению технических средств защиты, обязанностей со стороны заказчика и применимости закона к той или иной организации. Каким образом устанавливаются территориальные ограничения, какие изменения сегодня происходят на законодательном уровне? На эти и другие вопросы ответим в статье.

Ваше обращение приняли

Скоро наш менеджер свяжется с вами.
А пока вы можете изучить интересные материалы в нашем блоге.

Подписка оформлена

Скоро отправим вам уведомление о новых материалах.