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Validações de laboratório Relatório EMC Data Domain e Avamar

Desempenho e eficiência para proteção de dados VMware

Por Kerry Dolan, analista de laboratório

Outubro de 2015 © 2015 por The Enterprise Strategy Group, Inc. Todos os direitos reservados.

Validações de laboratório: EMC Data Domain e Avamar 2

© 2015 por The Enterprise Strategy Group, Inc. Todos os direitos reservados.

Conteúdo

Introdução .................................................................................................................................................... 3 Histórico .................................................................................................................................................................... 3

Validação do ESG Lab .................................................................................................................................... 6 Facilidade de integração ........................................................................................................................................... 6 Eficiência e desempenho .......................................................................................................................................... 9

Destaques de validação do ESG Lab ........................................................................................................... 17

Questões a considerar ................................................................................................................................ 17

A grande verdade........................................................................................................................................ 18

Apêndice ..................................................................................................................................................... 19

Todas as marcas comerciais são propriedade de suas respectivas empresas. As informações contidas nesta publicação foram obtidas de fontes que o ESG considera confiáveis, mas não são garantidas pelo ESG. Esta publicação pode conter opiniões do ESG, que estão sujeitas a mudanças de tempos em tempos. Esta publicação é protegida por direitos autorais do The Enterprise Strategy Group, Inc. Qualquer reprodução ou redistribuição integral ou parcial desta publicação, seja em formato impresso, eletrônico ou em qualquer outro formato, para pessoas não autorizadas a recebê-la e sem o consentimento expresso do The Enterprise Strategy Group, Inc. representa uma violação da lei de direitos autorais dos Estados Unidos e estará sujeita a uma ação por danos civis e, se aplicável, a processo criminal. Em caso de dúvida, entre em contato com o departamento de atendimento ao cliente do ESG nos Estados Unidos pelo telefone +1 (508) 482-0188.

Relatórios do ESG Lab:

O objetivo dos relatórios do ESG Lab é educar os profissionais de TI sobre produtos de tecnologia de datacenter para empresas de todos os portes e tipos. Os relatórios do ESG Lab não se destinam a substituir o processo de avaliação que deve ser realizado antes de tomar decisões de compra, mas sim a apresentar percepções sobre essas tecnologias emergentes. Nosso objetivo é apresentar alguns dos recursos/funções mais valiosos dos produtos, mostrar como eles podem ser usados para resolver problemas reais dos clientes e identificar as áreas que necessitam de melhorias. A perspectiva especialista externa do ESG Labs está baseada em nossos próprios testes práticos, bem como em entrevistas com clientes que utilizam esses produtos em ambientes de produção. Este relatório do ESG Lab foi encomendado pela EMC.



Introdução

Este relatório documenta testes práticos e validação de uma solução de proteção de dados da EMC para ambientes virtuais usando o Avamar Virtual Edition com um sistema Data Domain, com foco na facilidade de integração, eficiência, escalabilidade e desempenho de backup/restauração.

Histórico

Segundo a pesquisa do ESG, ao longo dos últimos cinco anos, os profissionais de TI têm consistentemente identificado melhoria de backup e recuperação de dados, gerenciamento do crescimento de dados e aumento do uso de virtualização de servidores entre suas principais prioridades de TI. Na 2015 IT Spending Intentions Survey do ESG, somente iniciativas de segurança de informações foram citadas mais frequentemente (veja a Figura 1).1 Um desafio para as organizações é que o crescimento de dados tem um grande impacto sobre backup e recuperação de dados: Os sempre crescentes volumes de dados alongam os tempos das janelas de backup e de recuperação, muitas vezes, ao ponto de interferirem em atividades de produção, ao mesmo tempo que exigem quantidades crescentes de armazenamento de back-end.

Figura 1. As 10 prioridades de TI mais citadas em 2015

Fonte: Enterprise Strategy Group, 2015.

Além disso, muitas organizações têm dificuldades para encontrar a melhor opção para proteger seu crescente número de máquinas virtuais VMware (VMs). Cada VM demanda um trabalho de backup individual, que pode ser difícil de ser realizado em escala. Soluções tradicionais de backup disputam os recursos compartilhados das VMs, colocando os SLAs em risco. Os backups de VMs geralmente incluem SO, aplicativos e file data redundantes. Os enormes volumes de dados, muitas vezes, significam que os backups não podem ser concluídos durante as janelas de backup sem deixar algumas VMs desprotegidas. Além disso, gerenciar todos esses backups pode ser um

1 Fonte: Relatório de pesquisa do ESG, 2015 IT Spending Intentions Survey, fevereiro de 2015.

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Improving collaboration capabilities

Building a “private cloud” infrastructure

Business continuity/disaster recovery programs

Regulatory compliance initiatives

Using cloud infrastructure services

Desktop virtualization

Increasing use of server virtualization

Managing data growth

Improving data backup and recovery

Information security initiatives

Top 10 most important IT priorities over the next 12 months. (Percent of respondents, N=601, ten responses accepted)

As 10 prioridades de TI mais importantes para os próximos 12 meses. (Porcentagem de entrevistados, N=601, 10 respostas aceitas)

Iniciativas de segurança das informações

Melhorar o backup e a recuperação de dados

Gerenciar o crescimento de dados

Aumentar o uso da virtualização de servidores

Virtualização de desktop

Usar serviços de infraestrutura na nuvem

Iniciativas de conformidade normativa

Programas de continuidade de negócios/recuperação de desastres

Implementar uma infraestrutura de "nuvem privada"

Melhorar os recursos de colaboração

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http://www.esg-global.com/research-reports/2015-it-spending-intentions-survey/



pesadelo operacional. Outro desafio é que a execução de backups físicos e virtuais separados resulta em mais servidores, armazenamento e software para comprar e gerenciar, aumentando os custos e a complexidade.

EMC Data Domain e Avamar

Esta solução de proteção de dados da EMC combina o software Avamar de backup/recuperação simples e eficiente com o desempenho, a escala e a eficiência de um sistema Data Domain.

Data Domain

Os sistemas Data Domain são appliances altamente escaláveis de armazenamento de proteção e de uso específico que fornecem desduplicação de alta velocidade para backup e arquivamento, além de replicação para recuperação de desastres. A família de modelos pode ser dimensionada verticalmente até 86,4 PB de capacidade lógica. A desduplicação de tamanho variável maximiza as taxas de desduplicação, reduzindo os requisitos de armazenamento de arquivamento e backup de 10 a 30 vezes, em média, tornando o Data Domain uma alternativa econômica para outros appliances de backup ou fita. Esses sistemas proporcionam um objetivo para uma ampla variedade de cargas de trabalho corporativas de arquivamento e de backup, incluindo máquinas virtuais, bancos de dados, mainframes, sistemas IBM i, NAS, e-mail, big data, aplicativos de gerenciamento de conteúdo, e escritórios remotos. Os sistemas Data Domain aceitam tanto os dados de backup quanto de arquivamento, simultaneamente, eliminando a necessidade de comprar e gerenciar uma plataforma de armazenamento separada para arquivamento, bem como permitindo a desduplicação global tanto em dados de backup quanto de arquivamento. O multi-tenancy seguro está embutido no Data Domain Operating System (DD OS), permitindo a proteção de dados como serviço baseada em nuvem híbrida para empresas ou prestadores de serviços. Instalação simples e gerenciamento fácil garantem um OPEX mais baixo.

Os sistemas Data Domain são desenvolvidos com a Data Domain Data Invulnerability Architecture para proporcionar o máximo de confiabilidade e integridade dos dados, realizando a verificação em linha de gravações e leituras e fazendo recuperações automáticas de erros de I/O durante a inclusão e recuperação. Isso garante que os backups e as recuperações sejam concluídos com sucesso. O Data Domain oferece uma ampla variedade de opções de backup por meio do suporte a NFS, CIFS, VTL, NDMP e Data Domain Boost; este último integra-se a aplicativos corporativos e de backup para acelerar drasticamente os backups e reduzir a utilização da rede.

Avamar

O software de backup Avamar proporciona backups diários completos com desduplicação de tamanho variável para ambientes VMware, bem como para aplicativos essenciais aos negócios, NAS, desktops/laptops e escritórios remotos. O Avamar pode ser implementado com um appliance físico para metadados ou utilizar o appliance Avamar Virtual Edition, como foi utilizado neste teste. Quando o Avamar é combinado com o Data Domain, o código do DD Boost incluído no client Avamar é usado para distribuir partes do processamento de desduplicação para o client, reduzindo os dados de backup e exigindo menos largura de banda. O gerenciamento baseado na Web do Avamar fornece controle centralizado por meio de uma implantação global; também pode ser gerenciado por meio do vSphere.

Para ambientes VMware, tanto backups em nível de imagem quanto de guest têm suporte. O Avamar é integrado às VMware vStorage APIs for Data Protection (VADP), permitindo backups de guest sem agente. Para backups em nível de imagem, o Avamar descarrega o processo de backup a partir das VMs de aplicativos para várias VMs proxy conforme necessário e, de modo inteligente, balanceia a carga entre eles. O Avamar também aproveita o CBT (Changed Block Tracking) da VMware para propiciar backups e restaurações mais rápidos. Após o backup completo inicial, o Avamar transfere somente os dados alterados, mas cria um ponto de recuperação completo para restaurar. Esse método "completo para sempre" proporciona um excelente desempenho tanto para backup quanto para restauração; em comparação, os métodos tradicionais requerem a reversão para o backup mais recente completo e, em seguida, transferindo os backups incrementais subsequentes, levando mais tempo e, às vezes, impactando a confiabilidade da recuperação.



O Avamar oferece recuperação rápida, em uma só etapa de todas as VMs ou arquivos individuais. Além disso, as imagens de VM do Avamar armazenadas no Data Domain de destino podem ser acessadas instantaneamente, uma técnica frequentemente utilizada para teste/desenvolvimento e validação de recuperação; as VMs podem ser executadas diretamente no Data Domain para uso imediato, enquanto a VM em execução é transferida de volta para o local original em segundo plano usando o vMotion.

Solução testada: EMC Data Domain e Avamar

O ESG Lab testou uma solução de proteção de dados da EMC, que incluiu Data Domain e Avamar com o ambiente virtual hospedado em um array de armazenamento totalmente flash do EMC XtremIO. A Figura 2 fornece uma visão geral conceitual da solução. À esquerda, um hipervisor do VMware ESX hospeda várias VMs de aplicativos, a VM do Avamar Virtual Edition e VMs proxy. O painel de controle do Avamar Administrator é mostrado na parte superior. Uma VM proxy utiliza CBT da VMware para identificar dados alterados. Ao aproveitar o DD Boost, partes do processo de desduplicação do Data Domain são distribuídas para o Avamar, onde a desduplicação no client garante que apenas dados únicos sejam enviados do client Avamar para o Data Domain. O sistema Data Domain altamente dimensionável pode servir simultaneamente como um destino para outras cargas de trabalho de backup e arquivamento, como mostrado à direita. Para esse teste, o XtremIO foi utilizado como a plataforma de armazenamento no client para eliminar a possibilidade de qualquer gargalo de armazenamento.

Figura 2. Visão geral da solução: EMC Avamar e Data Domain

Avamar Administrator

Metadados

VM1 VM2 VM do

Avamar VE

VM proxy

Backup

Data Domain

VADP/CBT

Backup do RMAN

Backup do mainframe

Arquivamento

VMware ESXi

LAN LAN

VMDK VM1

VMDK VM2



Validação do ESG Lab

O ESG Lab realizou testes práticos, bem como a auditoria de testes realizados em um dos laboratórios da EMC em Hopkinton, MA. Os testes foram projetados para demonstrar a facilidade de integração do Avamar com o Data Domain, a eficiência do uso da capacidade e da CPU e o desempenho de backup e restauração, todos com foco em backups VMware.

Facilidade de integração

Os sistemas EMC Avamar e EMC Data Domain têm total facilidade de integração, permitindo que as organizações utilizem a escalabilidade e a proteção integrada dos backups do Data Domain for Avamar. O ESG Lab auditou o processo de integração, que levou apenas algumas etapas e menos de cinco minutos.

Testes do ESG Lab

Usando um Data Domain DD4500 ligado e conectado à rede, a primeira etapa foi adicionar o sistema Data Domain for Avamar para ser usado como destino. O provisionamento dele pode ser feito completamente dentro do console de gerenciamento do Avamar Administrator, sem a necessidade de iniciar a GUI ou a CLI do Data Domain System Manager. A GUI do Avamar Administrator na Figura 3 (à esquerda) mostra a guia Server, exibindo as configurações do sistema de back-end. O canto superior direito da tela mostra um servidor Avamar disponível para capacidade de back-end.

Figura 3. Adicione o sistema Data Domain por meio do console do Avamar Administrator

A etapa seguinte será clicar na guia Server, selecionar Server Management e depois Add Data Domain System (Figura 3, à direita). Na guia System, o nome do sistema qualificado (dd4500a) foi adicionado, e o nome da conta e as credenciais do DD Boost (que foram criados durante a configuração do dd4500a) foram adicionados. Esse processo autenticou o sistema de destino, habilitando permissões de gravação para os clients Avamar.



Uma configuração-chave é o número total de fluxos de backup do client Avamar que podem ser iniciados ao mesmo tempo; nesse caso, 270 fluxos foram habilitados. Uma vez que o Data Domain pode servir como destino para várias tarefas de backup e arquivamento simultaneamente, ele é importante para garantir o equilíbrio ideal para evitar que um aplicativo involuntariamente sature o Data Domain de destino. A seguir, foram incluídas informações detalhadas do SNMP para permitir ao Avamar coletar e exibir detalhes sobre a integridade do sistema, alertas e capacidade.

Quando essas etapas foram concluídas, o ESG Lab pôde ver o Data Domain de destino no painel de controle do Avamar Administrator (Figura 4, acima). Além disso, nas guias Server/Server Management poderíamos clicar no ícone dd na barra de ferramentas e visualizar os detalhes do sistema do dd4500a recém-adicionado, incluindo nome de host, capacidade utilizada e disponível, bytes protegidos, status de replicação, limite de fluxo, e o status de criptografia, autenticação e monitoramento (Figura 4, abaixo).

Figura 4. Gerenciando o Data Domain a partir da GUI do Avamar Administrator

Com o destino do dd4500a configurado corretamente, a etapa final foi criar uma política de backup do Avamar para as VMs VMware. Para o trabalho de backup intitulado VM_Test, a guia Options foi selecionada. Na caixa drop-down, foi selecionado Linux VMware Image e marcada a caixa para usar o Change Block Tracking. A seguir, clicamos na caixa de seleção Store Backup on Data Domain system, selecionamos dd4500a da lista de destinos disponíveis, e clicamos OK. Neste ponto, o próximo backup manual ou agendado para o conjunto de dados VM_Test deveria enviar dados diretamente para o Data Domain de destino.



Figura 5. Criando uma política de backup

Por que isso é importante?

A flexibilidade dos datacenters virtualizados de hoje é um grande benefício para os negócios, mas pode ser um enorme desafio para a TI e, particularmente, para os administradores de backup. Muitas organizações executam silos de infraestruturas e aplicativos de backup separados para conjuntos de dados físicos e virtuais ou para aplicativos corporativos diferentes. Isso consome um tempo precioso, estende as janelas de backup, o que pode interferir nas atividades de produção, e aumenta o CAPEX e o OPEX.

O ESG Lab validou a integração fácil e rápida e a criação de políticas para a solução combinada Avamar/Data Domain. Em apenas algumas etapas e menos de cinco minutos, o Data Domain de destino foi adicionado por meio do console do Avamar Administrator, e uma política de backup de VM foi criada. A facilidade e a velocidade de integração fazem dele uma escolha fácil para os administradores que desejam consolidar backups para uma ampla variedade de aplicativos, sistemas e locais com componentes flexíveis e funcionalidades completas do Avamar e Data Domain.



Eficiência e desempenho

O desempenho de backup e restauração tem um grande impacto sobre as operações de produção. Muitas vezes, a velocidade dos backups faz a diferença entre concluir o trabalho de todas as VMs dentro de uma janela de backup e deixar os dados desprotegidos; a capacidade de restaurar rapidamente permite a retomada rápida dos negócios. A solução combinada Avamar/Data Domain executa backups de VMs extremamente eficientes, utilizando a desduplicação avançada para reduzir drasticamente o volume de dados que devem ser transferidos e armazenados, o que, por sua vez, aumenta significativamente o desempenho do backup. Além disso, o uso eficiente dos recursos da CPU do host durante backups é um fator importante para ambientes virtuais, pois garante que o processamento de proteção de dados não interfere nas atividades de produção.

Metodologia de backup do Avamar e do Data Domain

Um diferencial importante da solução Avamar/Data Domain é a metodologia de backup. Depois de um backup completo inicial, apenas backups incrementais são feitos pelo Avamar. A integração com o CBT da VMware garante que apenas dados alterados ou novos posteriormente têm backup, e o DD Boost garante que apenas dados únicos são enviados do Avamar para o Data Domain. Os metadados são sempre armazenados em um arquivo separado, permitindo que o Avamar encontre rapidamente os dados desejados para a recuperação. Os dados alterados que têm backup são aplicados a dados de backups anteriores para criar um ponto de recuperação depois de cada backup incremental. Isso significa que cada backup com o Avamar leva o tempo de um incremental, mas, na verdade, é representado como um backup completo, o que torna a recuperação rápida e eficiente.

Esse recurso "completo para sempre" elimina a necessidade de a TI executar backups completos adicionais regularmente e atualizar o catálogo, como fazem os aplicativos de backup tradicionais (veja a Figura 6). Esses backups completos adicionais consomem tempo e esforço. Além disso, o processo de restauração usando o método tradicional exige reverter o backup completo mais recente e incrementais subsequentes, um processo complicado que pode causar atrasos e pode não ser confiável.

Figura 6. Recurso "completo para sempre" do Avamar/Data Domain versus o método tradicional

Avamar e Data Domain

Soluções tradicionais de backup

Janeiro Fevereiro

Fevereiro

Backup completo

inicial

Janeiro

Backup completo

inicial

Backup completo, atualizar catálogo




Incrementais

Completo para sempre

Incrementais Incrementais Incrementais



Backup e restauração de VMs em nível de imagem com o Avamar

Como o Avamar é totalmente integrado à VADP, backups em nível de imagem utilizam VMs proxy para descarregar o processamento da desduplicação e do backup das VMs do client. O vSphere é utilizado para conectar dinamicamente VMs do client à VM proxy do Avamar (balanceamento de carga entre vários proxies) sem transferir dados por meio da rede, permitindo backups rápidos de várias VMs.

O CBT da VMware acelera ainda mais o backup por meio do envio de uma lista de blocks alterados para o software Avamar. Então, aproveitando o DD Boost, os blocks são divididos em segmentos de tamanho variável e desduplicados antes de serem enviados para o Data Domain.

O CBT também pode ser usado para a restauração rápida de dados alterados para uma VM existente. O Avamar controla o estado da VM atual e os registros do CBT; identifica quais blocks do ponto de recuperação desejado necessitam ser restaurados; e restaura rapidamente apenas esses blocks.

Testes do ESG Lab

Para os testes de desempenho e eficiência, o ESG Lab utilizou 2 servidores VMware vCenter ESX 5.5 alojados em 2 servidores UCS 240 da Cisco; cada servidor UCS hospedou 50 VMs de um total de 200 VMs. O armazenamento para os servidores consistia em 2 bricks XtremIO com 7,56 TB utilizáveis cada. A proteção dos dados foi fornecida por um appliance virtual Avamar Virtual Edition 7.2 e por um Data Domain DD4500 com 86 TB de capacidade utilizável, aproveitando portas de 10 GbE. Os dados de teste (vários arquivos, cerca de 1 MB cada) foram gerados e modificados para processamento de backup usando uma ferramenta interna (Data Gen), fornecendo um conjunto de dados consistente em múltiplas iterações de testes.

Foram utilizados três procedimentos de teste:

Teste de ciclo simulado de backup de 28 dias usando 200 VMs. Teste de restauração simulado utilizando 31 VMs com restauração de CBT. Teste simulado em escala de backup com 200 VMs.

Cada VM consistia em cerca de 70 GB de dados, incluindo o sistema operacional e os file data gerados para criar dados de backup iniciais e dados novos/modificados entre backups. Medidas foram registradas para desduplicação, desempenho de tempo de execução de backup/restauração e CPU. Cada teste foi realizado em três vezes completas para avaliar a consistência dos resultados. Foram utilizados tanto testes práticos quanto auditoria de testes anteriormente executados.

Em primeiro lugar, o ESG Lab verificou a eficiência da capacidade fornecida pela solução Avamar/Data Domain, começando com o teste simulado de ciclo de backup de 28 dias usando 200 VMs. Para cada execução de teste, a ferramenta Dados Gen criou um file system simulado, incluindo diretórios e arquivos, de aproximadamente 50 GB por VM. Um backup completo inicial foi feito; em seguida, a ferramenta foi utilizada para gerar 4% de dados alterados e 0,125% de novos dados por client, e um backup incremental foi executado. Isto foi executado 28 vezes para simular um ciclo típico de backup de 4 semanas. Devido ao método "completo para sempre" que o Avamar utiliza, é necessário apenas somente um backup completo. Três execuções de testes foram concluídas, com uma redefinição completa feita entre as execuções de testes para garantir um ambiente limpo.

O ESG Lab auditou os arquivos de registro de cada teste para reunir estatísticas de desduplicação. Todas as três execuções dos testes do backup completo de 28 dias foram praticamente idênticas. Os dados de uma iteração de teste são mostrados na Figura 7.



Figura 7. Desduplicação durante testes de backup de 28 dias

O que significam os números

O volume de dados protegidos da VM era 402,15 TiB. O volume de dados armazenados no Data Domain após a compactação e a desduplicação era 5,56 TiB. A redução da capacidade para esse teste foi de 98,6%, resultando em uma taxa de desduplicação de 72,3x.

Depois, o ESG Lab analisou o desempenho de backup para o ciclo de backup de 28 dias. Como mostra a Figura 8, o backup inicial de 200 clients da VM (70 GB cada) levou 2 horas e 56 minutos para ser concluído. Depois disso, cada backup incremental com 4% de dados alterados e 0,125% de novos dados consumiu apenas de 7 a 10 minutos.

Figura 8. Desempenho do backup

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Data Protected Data Stored after Dedupe/Compression

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Deduplication: 28-Day Backup Test

Dedupe rate 72.3 x

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28-day Test Backup: Runtime

Dados armazenados após a desduplicação/compactação

Desduplicação: Teste de backup de 28 dias

Taxa de desduplicação de 72,3 x

Dados protegidos

TiB

Teste de backup de 28 dias: Tempo de execução

Min

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Tempo de execução para o backup completo inicial foi de 176 minutos (2:56:12). O tempo de execução para os 28 backups incrementais foi em média 8,68 minutos. Cada ponto de recuperação representa uma imagem completa do client, embora apenas os dados

incrementais tenham sido transferidos.

O gráfico conceitual na Figura 9 demonstra a eficiência de capacidade e as vantagens do tempo de execução da solução. O lado esquerdo da figura representa as máquinas virtuais, incluindo a capacidade total protegida. O CBT e o processamento da desduplicação na solução reduzem o volume de dados que precisa ser transferido e aceleram o tempo de backup. Nesse caso, uma média de 19,8 GiB foi transferida por dia, o que resulta em um tempo de backup diário médio de 8,68 minutos.

Figura 9. Tempo de backup e redução de dados

Em seguida, o ESG Lab analisou os dados para um teste de restauração usando o CBT. Após uma reinicialização completa do ambiente, outro conjunto de dados de 50 GB foi gerado para 31 VMs, criando VMs de 70 GB cada. Depois de um backup completo inicial ser feito, um só ciclo de modificação de dados foi executado. Em seguida, as restaurações do CBT foram executadas para uma só VM, para 10 VMs simultaneamente e para 20 VMs simultaneamente. Isso simula uma restauração após uma corrupção ou uma reversão de dados de aplicativos para um ponto específico no tempo de uma VM ou um grupo de VMs. A Figura 10 apresenta a média do tempo de restauração para as três iterações de teste.

Média diária de transferência de dados:

19,8 GiB

Teste de backup de 28 dias: Tempo de backup e transferência de dados

LAN

Dados protegidos: 402,15 TiB

Dados armazenados: 5,56 TiB

Média diária de tempo de backup: 8,68 min



Figura 10. Desempenho da restauração


Somente dados alterados, cerca de 1,5 GB, precisavam ser restaurados para cada VM. O desempenho da restauração de um client único era de, em média, sete minutos. O desempenho da restauração de 10 clients era de, em média, 10,5 minutos. O desempenho da restauração de 20 clients era de, em média, 15 minutos.

Em seguida, o ESG Lab verificou a sobrecarga da CPU necessária para os testes de backup. O processamento de backup com a solução Avamar/Data Domain inclui desduplicação que é distribuída entre o client e o destino. O ESG Lab auditou os arquivos de log do teste de backup de 28 dias para determinar a utilização da CPU para o Data Domain de destino e os hosts ESX.

O processo de teste de backup de 28 dias incluiu limpeza automatizada e geração de novos dados entre execuções de teste, seguido de um backup completo, e, depois, uma série de backups incrementais com dados novos e modificados gerados entre incrementais. Como mostra a Figura 11, durante toda a duração do teste, a utilização de CPU pelo Data Domain permaneceu abaixo de 30%, com somente um pico inicial de cerca de 90% durante o primeiro backup completo; picos menores ocorreram durante a limpeza e redefinição que foram executadas entre as semanas simuladas. Para os quatro hosts ESX, a utilização da CPU permaneceu muito baixa.

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Restore 1 Client

Restore 10 Clients

Restore 20 Clients

Minutes

Restore Time as Clients Scale O tempo de restauração enquanto o client é dimensionado

Minutos

Restaurar 20 clients.

Restaurar 10 clients.

Restaurar 1 client.



Figura 11. Utilização da CPU do Data Domain e ESX Server


Para o teste de ciclo de backup de 28 dias, a CPU do Data Domain apresentou uma média de 23%, com aumentos de utilização de cerca de 90% durante o backup completo.

Para o teste de ciclo de backup de 28 dias, para todos os 4 hosts ESX, a utilização média da CPU esteve entre 6% e 8%, e nunca ultrapassou os 15%.

Por fim, o ESG Lab verificou o desempenho da solução Avamar/Data Domain durante o dimensionamento de backups. Após o backup inicial completo, dados novos e modificados foram adicionados, e backups incrementais de 50 VMs foram executados simultaneamente. O mesmo processo foi repetido com backups incrementais simultâneos de 100, 150 e 200 VMs. A figura 12 mostra o crescimento de dados para cada conjunto de backups incrementais simultâneos e o tempo para concluir esses backups. As barras azul-escuras mostram o volume inicial de dados; as barras azul-claras mostram os dados alterados para cada conjunto de VMs; e a linha laranja mostra o tempo necessário para o backup. É claro que o desempenho do backup não foi impactado negativamente pelo crescimento dos dados.

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Time

CPU Utilization: 28-day Backup Test

Data Domain

ESX 1

ESX 2

ESX 3

ESX 4

Utilização da CPU: Teste de backup de 28 dias

Tempo

Po

rce

nta

gem

Data Domain

ESX 1

ESX 2

ESX 3

ESX 4



Figura 12. Teste de escala: Desempenho de backup à medida que os volumes de dados crescem


O backup inicial completo durou 184 minutos. O tempo necessário para backups incrementais simultâneos de 50 VMs foi de 11 minutos; para 100

simultâneos, 8 minutos; para 150 simultâneos, 8 minutos; e para 200 simultâneos, 7 minutos. Nenhum servidor proxy adicional foi necessário para dimensionar para 200 VMs. Embora 200 VMs tenham sido testadas, a desduplicação global nessa solução provavelmente resultaria em

aumento do desempenho à medida que mais máquinas virtuais são adicionadas ao pool.

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Initial Data 200 VMs

Incremental 50 Vms

Incremental 100 VMs

Incremental 150 VMs.

Incremental 200 VMs

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Scale Test: Duration of Concurrent Incremental Backups

Initial data New/changed data Minutes

Teste de escala: Duração dos backups incrementais simultâneos

TB

Dados iniciais de 200 VMs

Min

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Backup incremental de

200 VMs


50 VMs

Dados novos/alterados


150 VMs


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Minutos Dados iniciais



Por que isso é importante?

O crescimento contínuo de volumes de dados desafia a TI de muitas maneiras, mas, em particular, no domínio de backup. As organizações devem proteger e manter dados em caso de corrupção ou desastre, bem como abordar iniciativas estritas de conformidade e governança; armazenar e manter esses dados em longo prazo aumenta os custos. O crescimento é agravado pela proliferação de VMs, em que os backups costumam armazenar cópias redundantes de sistemas operacionais, aplicativos e dados.

O ESG Lab validou a capacidade da solução Avamar/Data Domain de reduzir significativamente o volume de dados de backup com tecnologias de desduplicação. A desduplicação de tamanho variável do Data Domain garante taxas máximas de desduplicação; isso resulta em redução da necessidade de armazenamento e largura de banda para backup, proporcionando economia de tempo e custo para o negócio. Além disso, isso garante que a replicação para recuperação de desastres vai se beneficiar da mesma redução das necessidades de largura de banda, aumentando a economia de custo e tempo. Os testes também validaram a velocidade de backups de 200 VMs, backups simultâneos e restaurações simultâneas. A capacidade de utilizar restaurações de CBT garante recuperação rápida e minimiza o impacto em sua pilha de proteção de dados à medida que seu ambiente de VM se expande. Finalmente, o ESG Lab provou que o processamento de backup para fluxos individuais de backup, fluxos simultâneos e tarefas de restauração deixou muita CPU disponível no Data Domain de destino e nos hosts ESX.



Destaques de validação do ESG Lab

O ESG Lab ficou impressionado com a facilidade e velocidade de integrar o Avamar ao Data Domain, permitindo o gerenciamento consolidado para a proteção de dados.

As taxas de desduplicação de dados nesse teste demonstraram a redução da capacidade em mais de 73x, permitindo que as organizações economizem tanto no armazenamento quanto na largura de banda.

O ESG Lab ficou satisfeito ao ver a utilização eficiente da CPU tanto para o Data Domain de destino quanto para os hosts ESXi durante todo o processamento de backup, deixando muito espaço para outras tarefas.

O ESG Lab também reconheceu que, quando o processamento intenso era necessário, o Data Domain liberava a maior parte da carga do host.

Os testes de desempenho de backup demonstraram a vantagem da velocidade de backups "completos para sempre" com essa solução com uso eficiente de rede e de capacidade. O ESG Lab confirmou também que não houve impacto no desempenho durante backups de VMs simultâneos, e a restauração rápida e eficiente disponível quando se usa o CBT da VMware.

Questões a considerar

O Data Domain minimiza os requisitos de armazenamento por meio da utilização da desduplicação de tamanho variável, e a integração do DD Boost minimiza a largura de banda por meio da distribuição de partes da desduplicação do Data Domain para o Avamar para permitir a desduplicação no client. Isso é importante para backups de VMs, uma vez que, muitas vezes, eles contêm sistema operacional redundante e outros dados.

A eficiência de utilização de CPU é importante não apenas para os hosts ESXi que aceitam aplicativos de produção, mas para o Data Domain que pode servir ao mesmo tempo como um destino para outras atividades de proteção.

A restauração de CBT é uma excelente opção que oferece restauração rápida no caso de corrupção de dados de uma VM específica. Deve ser observado que a restauração de CBT não é eficaz para uma máquina virtual totalmente destruída, uma vez que, nesse caso, todos os VMDKs que compõem a VM devem ser restaurados.

As taxas de desduplicação são sempre dependentes do tipo de dados que estão no backup; alguns tipos de dados (tais como file data) tendem a ter dados significativos duplicados, enquanto outros tipos de dados (como vídeo e imagens) tendem a ter pouca duplicação.



A grande verdade

Ano após ano, as pesquisas do ESG revelam que as organizações empresariais e de midmarket mencionam a melhoria da proteção de dados, o gerenciamento do crescimento de dados e o aumento da virtualização de servidores entre suas principais prioridades de TI.2 É fácil perceber porquê: A transformação das operações de produção tem um impacto imediato e significativo sobre mecanismos de proteção. A tecnologia pioneira da VMware lançou uma revolução que resultou na generalização da virtualização e na proliferação de VMs dentro das organizações em todo o mundo; proteger todos os dados continua sendo um desafio.

Tanto o Avamar quanto o Data Domain são duas soluções altamente evoluídas de proteção de dados e, quando combinadas, se tornam ainda mais poderosas.

O Data Domain foi um pioneiro no campo de desduplicação, mas igualmente importante neste momento são sua escalabilidade e flexibilidade; essenciais para a proteção de dados VMware, porque as organizações rapidamente instalam novas máquinas virtuais e se deparam com centenas e até milhares para proteger. O Data Domain oferece uma flexibilidade incomparável, proporcionando simultaneamente um destino para: vários aplicativos de backup diferentes; backups diretos de aplicativos empresariais, como Oracle RMAN, SQL, SAP e DB2; backups diretos de armazenamento primário, como VMAX3 e XtremIO; backup do mainframe e de sistemas IBM i; e soluções de arquivamento, como SourceOne. Além disso, enquanto a TI pode manter o controle de todas as atividades de proteção (por exemplo, usando o EMC Data Protection Advisor), outros administradores podem lidar com seus próprios backups (por exemplo, os DBAs podem executar RMAN, e os administradores de virtualização podem executar backups de VMs). Isso distribui o trabalho de administrar múltiplas atividades de proteção de dados sem ter que comprar e gerenciar pilhas de infraestruturas separadas. O Data Domain também é conhecido por sua alta confiabilidade e tem sido chamado de um sistema "paranoico", devido à verificação de dados, à detecção de falhas contínua e às características de autocorreção da Data Invulnerability Architecture. Todas essas características fazem dele uma solução sólida para pequenas e grandes empresas, bem como para prestadores de serviços.

O Avamar fornece backups consistentes com VMs e aplicativos com recuperação rápida e granular. Ele aproveita a VADP para backups VMware e está integrado ao vSphere. Como o Data Domain, o Avamar oferece a escalabilidade que ambientes de servidores virtuais demandam, utilizando VMs proxy que têm a carga automaticamente balanceada. A capacidade de utilizar o CBT para backup e restauração acelera o desempenho para ambas as tarefas e reduz o movimento de dados pela rede. Além disso, apesar de não ter sido testado neste projeto, o Avamar fornece acesso instantâneo de VMs a imagens armazenadas no Data Domain, proporcionando a agilidade e a capacidade de recuperação rápida de que as organizações precisam hoje para manter as operações de produção.

O ESG Lab confirmou a combinação do uso do Avamar e do Data Domain em um cenário real para testar qual seria o desempenho em um ambiente do cliente. Isso incluiu a facilidade de integração do Avamar com Data Domain, que é essencial no moderno cenário de TI. Nossos testes com 200 VMs confirmaram a eficiência da capacidade dos dois mecanismos de desduplicação, as vantagens do desempenho de backups incrementais, a capacidade de lidar com centenas de backups de VMs simultaneamente, enquanto mantém um desempenho rápido, e a capacidade de utilizar restaurações de CBT para proporcionar rapidez nas recuperações.

Muitas organizações hoje estão se voltando para appliances de backup integrados por duas razões principais: a facilidade de implantação e a redução no CAPEX e OPEX. Embora não seja tecnicamente uma solução de appliance integrada, a combinação do Data Domain e do Avamar proporciona maiores taxas de desduplicação do que appliances integrados de backup tradicionais, bem como a escalabilidade, a flexibilidade e a agilidade necessárias para proteger um ambiente inteiro sem comprometimento. É uma combinação poderosa que pode ajudar as organizações a simplificar e consolidar a proteção de dados enquanto reduzem os custos.

2 Fonte: Relatório de pesquisa do ESG, 2015 IT Spending Intentions Survey, fevereiro de 2015.

http://www.esg-global.com/research-reports/2015-it-spending-intentions-survey/



Apêndice

Tabela 1. Banco de teste do ESG Lab

Software para backup Disco de destino

Avamar Virtual Edition 7.2 2 x vCPU 6 x vRAM

900 GB de espaço em disco

Data Domain DD4500 DD OS 5.6.0.3

4 estantes de discos ES30-30 4 interfaces de 10 GbE (2 usadas em testes)

Virtualização Servidores

VMware vCenter 5.5.2 4 Cisco UCS 240

SO: SLES 12.3

Armazenamento Rede

2 EMC XtremIOs, 7,56 TB utilizáveis cada 10 GbE

Como as medidas foram obtidas nos testes

Todos os testes foram executados para espelhar um cenário real: backups diários com uma taxa de alteração realista durante um mês.

Desduplicação: As medidas de desduplicação foram obtidas diretamente do Data Domain usando o filesys show compression nos scripts que controlam os trabalhos de backup. Os dados foram recolhidos imediatamente após cada trabalho de backup ser concluído e gravados em um arquivo de log.

Desempenho de backup/restauração: o utilitário comum time do Unix/Linux foi usado para determinar por quanto tempo os trabalhos de backup e restauração foram executados. Todos os trabalhos de backup e restauração foram executados a partir de scripts usando a interface de linha de comando mccli do Avamar com o utilitário time usado para produzir o tempo de execução total de todos os trabalhos do início ao fim. Esses resultados foram gravados em um arquivo de log durante os testes.

CPU: a CPU e outras informações de recursos do sistema para vários componentes no ambiente de teste foram coletadas usando o EMC Data Protection Advisor. O DPA também foi utilizado como um segundo método para verificar os resultados da desduplicação e de tempo de execução.

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