Tape Library چیست؟

آشنایی با Tape Library ها

در مقاله قبل درباره ی ذخیره سازی مبتنی بر Tape مغناطیسی صحبت کردیم و قصد داریم در این مقاله شما را با Tape Library ها آشنا کنیم.

در ذخیره سازی داده ها، tape library مجموعه ای از کارتریج های tape مغناطیسی و درایو های Tape است.

Tape library ها از لحاظ هزینه و پیچیدگی بسیار متفاوت اند. یک Library معمولی شامل چندین درایو tape برای خواندن و نوشتن داده ها، دسترسی به پورت ها برای ورود و حذف tape، کد های بارکد برای شناسایی tape ها و دستگاهی برای نصب و پیاده سازی کردن کارتریج های tape است.

Tape Library ها چه کاربرد هایی دارند و چگونه کار می کنند ؟

اگر چه درایو های tape از لحاظ ویژگی ها و قابلیت اطمینان بودن بهبود یافته اند اما مفاهیم نوشتن داده ها بر tape مغناطیسی در دهه ها تغییر نکرده است.

یک Tape Library و ویژگی های آن باید با بقیه سیستم حفاظت از داده های سازمان، از جمله نرم افزارهای بکاپ گیری، سازگار باشد. فروشندگان Tape Library، لیستی از نرم افزار های پشتیبان گیری و سخت افزار هایی که سازگار با محصولات خود هستند را ارائه می دهند.

در تعیین مشخصات فنی برای یک tape library، یک سازمان به طور معمول باید چگونگی تهیه نسخه بکاپ یا بایگانی کردن داده در library را تعیین کند، از جمله اینکه فاکتورهای رشد داده را نیز مشخص کند.

درایوهای Tape برای چندین دهه جزیی از اهداف بکاپ استاندارد بود. اگرچه پیشرفت هایی در فن آوری ها، مانند درایو های دیسک با ظرفیت بالا و فضای cloud، باعث می شود که tape به عنوان یک دستگاه بکاپ کمتر کاربرد داشته باشد، اما Tape بهترین گزینه برای بایگانی کردن داده ها است. به عنوان مثال، (Linear Tape File System (LTFS ، یک فایل سیستم را روی یک tape library قرار می دهد و موارد استفاده از مزایای بایگانی را بهبود می بخشد.

Tape Library چیست

Tape Library چیست

یک شرکت بزرگ اغلب از یک  tape library به عنوان یک هدف بکاپ ثانویه یا بایگانی کردن داده ها استفاده می کند.( نه به عنوان بکاپ اولیه )

مزایا و معایب tape libraries

هزینه یک tape library به طور کلی کمتر از سیستم های دیسک یا فلش است. قابل ذکر است که دیسک ها هزینه بالایی دارند و برای بایگانی کردن مناسب نیستند.

Tape ها مداوم تر و نسبت به آسیب پذیری مقاوم ترند. در وضعیت Tape ، disaster recovery یک ابزار مفید برای بازیابی اطلاعات است.

Encryption برای امنیت داده ها در tape library ها نیز ارائه شده است. وقتی که tape ها خارج از مراکز داده قرار می گیرند Encryption بسیار مهم است ، زیرا این اطلاعات در صورت از دست رفتن یا دزدیده شدن tape ، توسط Encryption محافظت می شوند.

Tape library ها حاوی ظرفیتی برای مقادیر عظیمی از اطلاعات است که به ندرت به دسترسی به آن ها نیاز داریم و یا اطلاعاتی که تغییر می کنند. به عنوان مثال، یک tape کارتریج LTO-7 تا 6 ترابایت (TB) ظرفیت Native یا 15 ترابایت (TB) فضای فشرده شده را نگه می دارد. شرکت ها اغلب برای بایگانی کردن دراز مدت از tape استفاده می کنند. بازیابی داده ها از یک بکاپ بزرگ در tape library می تواند در واقع سریع تر از بازیابی اطلاعات از cloud باشد.

اگرچه LTFS سیستم های بایگانی و دسترسی را بهبود داده است، اما یک tape library می تواند با سرعت های دسترسی سایر تکنولوژی ها مانند دیسک سازگار نباشد. به دلیل ویژگی ذاتیِ  tape ها در دسترسی ترتیبی به اطلاعات آن ، کاربر برای دسترسی به مکانِ داده ای خاص باید Tape را به گردش در بیاورد.

Tape library ها می توانند پیچیده شوند و نیاز به مدیریت توسط نرم افزار بکاپ گیری سیستم داشته باشند. پشتیبانی نیز می تواند نگران کننده باشد. همانطور که فناوری ها توسعه می یابد، سازمان باید اطمینان دهد که tape library ها آن سازگاری لازم با تمام اجزای دیگر را دارا هستند. به عنوان مثال، درایوهای tape قدیمی ممکن است با یک library جدید کار نکند.

مقایسه Tape library در مقابل درایو  tape و در مقابل autoloader

Tape library ها و Autoloader ها با چندین tape به طور خودکار بکاپ گیری و یا بایگانی کردن را انجام می دهند. Tape Library ها قابلیت های بیشتری نسبت به Autoloader ها ارائه می دهند، اما اغلب گران تر هستند و همچنین پیچیده تر هستند زیرا دارای درایو های tape بیشتری می باشند.

یک Tape Autoloader از یک درایو tape تک برای بکاپ گیری و بایگانی کردن استفاده می کند.tape بکاپ Autoloader ها، مبادلات tape خودکار و قابلیت اطمینان بیشتری را نسبت به یک درایو جداگانه ارائه می دهد، اما همچنان ظرفیت محدودی نسبت به tape library ها دارد.

یک Autoloader Tape معمولا شامل یک درایو tape، یک tape magazine ( یک مجموعه ای از Tape های جدید ) و بازوی رباتیک است که Tape ها را بین درایو و Magazine به حرکت در می آورد.

Tape library بزرگتر و دارای چندین درایو است و بازوی tape روباتیک می تواند به همه آنها دسترسی پیدا کند و قابلیت اطمینان را افزایش دهد. به عنوان مثال، اگر یک درایو در یک fail ، Tape Library شود، library می تواند با استفاده از یک درایو متفاوت به عملیات خود ادامه دهد.

در سلسله مراتب مدیریت ذخیرۀ tape library ، library فایل هایی که دسترسی کمتری دارند را از حجم شبکه حذف می کند و آنها را به نوارهای بایگانی انتقال می دهد. tape library ها از طریق بارکد tape ها می دانند که کدام فایل ها در کدام tape قرار دارند. برای بازیابی، robotic tape loader تأیید می کند که به tape صحیح دسترسی دارد. Tape library ها دارای تراکم زیادی هستند که به لطف رباتیک سرعت دسترسی به آن ها بهبود یافته است.

مقایسه Tape library و virtual tape library و disk storage

VTL یک سیستم ذخیره سازی مبتنی بر هارد دیسک است. VTL طراحی شده است تا ذخیره سازی دیسک به عنوان یک tape library فیزیکی به منظور تهیه نسخه بکاپ از نرم افزار باشد. همانند tape فیزیکی، داده ها به ترتیب به یک VTL نوشته می شوند، اما می توانند سرعت بیشتری در نوشتن و خواندن داشته باشند ، زیرا بر روی دیسک قرار دارند. Tape library های مجازی برای تهیه بکاپ و بایگانی کردن نیز استفاده می شوند.

VTL ها و بکاپ گیری دیسک به دیسک اغلب همراه با data deduplication هستند. هر دو تکنولوژی به طور معمول به یک سرور رسانه بکاپ متصل می شود که آنها را مدیریت می کند.

فروشندگان ، محصولات و طراح های tape library

StorageTek – در حال حاضر بخشی از اوراکل است – به طور گسترده ای با اختراع اولین Library ها برای رسیدگی به Tape تاثیر زیادی در این نوع تکنولوژی داشتند.

پیشرفت های اخیر از فروشندگان tape library ها عبارتند از:

در سال 2011، IBM پشتیبانی LTFS را به tape library ها اضافه کرد. IBM فناوری LTFS را اختراع کرد و اولین فروشنده بود که آن را در library ها پشتیبانی می کرد.

در سال 2012، اوراکل اولین library مقیاس پذیری خود، Oracle StorageTek SL150 Modular Tape Library را راه اندازی کرد، که مشتریان را قادر می ساخت تا با یک واحد ورودی شروع کنند و آن را به 900 TB ظرفیت فشرده گسترش دهند.

در سال 2014، Overland Storage سری های NEO XL را از automated tape libraries برای بکاپ گیری و بایگانی با مقیاس و تراکم بالا راه اندازی کرد. خانواده NEO XL مانند دیگر محصولات tape library ابزار Overland، پارتیشن بندی یک library فیزیکی را به library های کوچکتر امکان می دهد.

در سال 2016، Quantum  خانواده خود را در Scalar LTO tape library تجدید کرد. Scalar i3 و i6 از tape های LTO-6 و LTO-7 پشتیبانی می کند . i3 برای کسب و کارهای کوچک و متوسط طراحی شده است، که تا 3 پتابایت (PB) افزایش می یابد. i6 برای شرکت های کوچک است، تا 12 PB افزایش می یابد.

در سال 2016، Spectra Logic ارتقاء به TFinity tape library خود را، که به گفته فروشندگان ، آن را بزرگترین tape library در جهان است اعلام کرد. نسخه Exascale می تواند حاوی tape های با فرمت 53.460 LTO و 0.8 exabytes ظرفیت فشرده باشد.

سایر فروشندگان tape library شامل Dell EMC و Hewlett Packard Enterprise می باشند.

استفاده های اخیر از Tape library ها عبارتند از:

در سال 2013، تولیدات Nascar  ، Spectra Logic’s TFinity tape library را انتخاب کرد تا 180،000 ساعت فیلم ویدئویی با وضوح بالا را ذخیره می کند، از جمله ویدیوهای پخش شده و مجموع داده های مربوط به پخش.

در سال 2016، المپیک NBC، یک بخش از گروه ورزشی NBC، از محصولات Spectra tape library- TFinity و T950 – T50e استفاده کردند تا از بازیابی بازی های المپیک در Rio de Janeiro برای تهیه آرشیو و بازیابی فوری استفاده کنند.

ذخیره سازی مبتنی بر Tape مغناطیسی

تاریخچه ذخیره سازی مبتنی بر Tape مغناطیسی

در اوایل،  tape مغناطیسی به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی اصلی استفاده می شد. هنگامی که تکنولوژی دیسک ها قابلیت دسترسی تصادفی به داده ها را فراهم کردند ، نقش tape ها بیشتر به سمت پشتیبانی و بایگانی کردن اطلاعات میل کرد. هنوز صنعت هایی وجود دارد که Tape را به عنوان محل اصلی ذخیره و ضبط اطلاعات ترجیح داده اند ، مانند ضبط فیلم (به دلیل دوام آن).

tape ها، با LTO و (IBM’s Linear Tape File System (LTFS، نیاز به نرم افزار بکاپ را حذف کرده اند. LTO-1 در سال 2000 راه اندازی شد و 100 گیگابایت (GB) اطلاعات در هر کارتریج را نگهداری می کرد. از آن زمان، LTO Consortium یک نسل جدید از LTO را هر دو یا سه سال یکبار، با ظرفیت تقریبا دو برابر شده منتشر کرده است.

هنگامی که دیسک و دسترسی تصادفی آن به بازار رسید، آن را به طور عمده برای ذخیره سازی اولیه جایگزین Tape کردند. بعضی از سازمان ها، مانند رسانه ها و سرگرمی، و همچنین علوم و نظارت تصویری، به شدت از Tape مغناطیسی برای ذخیره سازی استفاده می کنند، مخصوصا برای ظرفیت های بزرگ آن. لازم به ذکر است Tape بهترین گزینه برای بایگانی کردن می باشد.
Magnetic Tape  یکی از قدیمی ترین فن آوری های ذخیره سازی داده ها است. در حالی که Tape یک سیستم ضبط خطی است که برای دسترسی تصادفی مناسب نیست به عنوان یک رسانه ذخیره سازی و بکاپ اولیه کاربرد ندارد ، به دلیل ظرفیت بالا، هزینه کم و دوام طولانی، برای آرشیو کردن مناسب است. اگر Tape بخشی از یک Library باشد، انتخاب و بارگذاری کارتریج درست در درایو Tape می تواند زمان تأخیر را افزایش دهد. Tape library ها مجموعه ای از درایوها و tape cartridges ها را به همراه کل مجموعه داده های بکاپ در خود جای می دهد. در یک بایگانی، تاخیر یک مسئله نیست. با آرشیو توسط Tape، همه چیز برای مدت زمان طولانی نگهداری می شود و زمان بازیابی سریعی وجود ندارد.

ذخیره سازی مبتنی بر Tape مغناطیسی

Tap backup عمل کپی کردن داده ها از یک دستگاه ذخیره سازی اصلی به یک tape cartridge است، بنابراین اگر یک هارد دیسک Fail شود یا خرابی در آن ایجاد شود می توان داده ها را بازیابی کرد. پشتیبان گیری از Tape می تواند به صورت دستی یا به طور خودکار و در بازه زمانی مشخصی توسط نرم افزار انجام شود.

سیستم های Tape backup نیاز هایی از قبیل بکاپ گیری از هارد دیسک موجود دریک کامپیوتر شخصی و حجم زیادی از داده های ذخیره شده را برای بایگانی کردن ( archiving ) و (Disaster Recovery (DR در یک شرکت بزرگ فراهم می کنند.همچنین Tap backup می تواند داده ها را به دستگاه های ذخیره سازی در صورت نیاز بازگرداند.

بسیاری از سازمان ها وجود دارند که از ذخیره سازی Tape مغناطیسی برای ذخیره سازی و بایگانی کردن استفاده می کنند.

  • مثلا ذخیره سازی حجم زیادی از فیلم ها که شرکت های تولید کننده ، ضبط فیلم خود را بر روی Tape انجام می دهند.

Tape ها اغلب با object storage ها با هم مرتبط می شوند تا نیاز به دسترسی به فایل با تأخیر کمتر داشته باشند. گاهی اوقات، با object storage به طور کامل مرتبط می شود.

  • Object Storage : object storage، که همچنین object-based-storage نیز به آن گفته می شود، یک رویکرد برای آدرس دهی و دستکاری ذخیره سازی داده ها به عنوان واحدهای گسسته است، به نام object. Object ها در یک مخزن ذخیره می شوند و به عنوان فایل ها درون یک پوشه درون پوشه های دیگر ذخیره نمی شوند.

مزایا و معایت Tape مغناطیسی

با افزایش حجم داده ها، نوار مغناطیسی یک گزینه قوی برای ذخیره سازی با ظرفیت بالا و ذخیره سازی طولانی مدت و بایگانی با هزینه ای نسبتا ارزان تر از دیسک می باشد.

  • Tape ها دارای مصرف پایین تری در برق می باشند.
  • Tape ها در صورت افزایش داده ها نسبت به دیگر ذخیره سازی ها کم هزینه ترند.
  • دارای طول عمر بالاتری هستند.
  • Tape ها فضای ذخیره سازی زیادی را در اختیار ما قرار می دهند.

 

افزایش در ظرفیت Tape : برنامه LTO یک برنامه مشخص برای پخش های آینده دارد و معمولا هر دو تا سه سال یک نسخه جدید را راه اندازی می کند. مشتریان می توانند با توجه به این نقشه راه ارائه شده ، بهترین راهکار را انتخاب کنند. در ادامه این مقاله تصویری از این نقشه قرار داده شده.

ذخیره سازی Tape مغناطیسی نیز به دلیل دوام آن برای بایگانی مفید است . Tape ها از نظر حوادث جابه جایی وضعیت بهتری نسبت به هارد ها دارند. در زمان ایجاد یک Disaster Recovery ، تا زمانی که Tape ها به اندازه کافی دور از مراکز داده مستقر می شوند، یک سازمان می تواند از آن ها برای بازسازی اطلاعات استفاده کنند در نتیجه Tape میتواند یکی از بهترین گزینه ها در روش های backup گیری از اطلاعات با توجه به ارائه فضای ذخیره سازی زیادی باشد.

نسخه بکاپ تهیه شده روی دیسک، معمولا در طول روز بکاپ گیری می کند، در حالی که در Tape ها اینگونه نیست – به عنوان مثال، به طور روزانه. بنابراین یک سازمان نمی تواند بر روی Tape برای آخرین نسخه بکاپ خود تکیه کند. علاوه بر این، یک سازمان باید مطمئن شود که Tape Library آن با بقیه زیرساخت های آن سازگار است.

با افزایش حملات ransomware، ماهیت آفلاین ذخیره سازی Tape مغناطیسی یک نقطه مثبت بزرگ در فروش است. یک حمله سایبری نمی تواند روی Tape های ذخیره سازی که به شبکه متصل نیست تاثیر بگذارد، زیرا آنها چیزی به نام Air Gap دارند. در این مورد، Tape حتی cloud را ، که یک پلتفرم رایج پیش از بیش برای بکاپ گیری است، زیر سوال می برد.

  • Air Gap : air gap یک اقدام امنیتی است که شامل جدا کردن یک کامپیوتر یا شبکه و جلوگیری از ایجاد یک اتصال خارجی است. به عنوان مثال، یک رایانه air gap شده که از لحاظ فیزیکی جدا شده است و قادر به اتصال بی سیم و یا فیزیکی با سایر کامپیوترها یا دستگاه های شبکه نیست.

 

به دلیل صرفه جویی در سرعت ، ظرفیت و هزینه های عملیاتی ، tape می تواند یکی از بهترین گزینه ها برای رفع مشکل بکاپ گیری از داده های ساختار نیافته باشد. tape مغناطیسی  در دوره رشد داده های عظیم بسیار جذاب است. مشتریان برای استفاده از cloud-seeding (استراتژی برای آپلود مقدار زیادی از داده ها به سرویس cloud storage است) می توانند از داده ها کپی و بکاپ بگیرند و یا بایگانی کنند.

از آنجا که بازگرداندن اطلاعات از دیسک ساده تر و دارای امنیت بیشتر می باشد و دارای مزایای استفاده از فناوری هایی مانند data deduplication است ، کاربرد بیشتری نسبت به Tape دارند. با این حال، tape هنوز یک گزینه مناسب برای بایگانی کردن  (Archiving)است و در شرکتهای بزرگ همچنان در دسترس است که ممکن است از پتابایت ها داده روی tap libraries بکاپ گرفته شده باشد.

Tape یک سیستم ضبط خطی است که برای دسترسی تصادفی مناسب نیست. اما در بایگانی، تاخیر یک مسئله کم اهمیت است.

 

Magnetic Tape  در مقایسه با disk-based backup

برای سازمان های بزرگتر که از بکاپ گیری دیسک به دیسک استفاده می کنند، Tap ها می توانند هدف بکاپ اولیه را با فراهم آوردن ذخیره داده های طولانی تر و با دوام تر از آنچه که یک آرایه دیسک می تواند توسط خود ارائه دهد، افزایش دهد.

مشتریان می توانند فرآیند بکاپ خود را با ترکیب این دو بهبود ببخشند، زیرا دیسک و Tape دارای نقاط قوت و ضعف خود هستند:

  • دیسکها معمولا قابل حمل نیستند و از مقاوت کمتری برخوردارند ، در حالی که Tape ها به راحتی قابل حمل و دارای مقاوت بیشتری نسبت به دیسک ها هستند.
  • Tape ها و دیسک ها به طور کلی قابل اعتماد هستند، اما ایجاد اختلال در یک دیسک می تواند مجموعه ای کامل از بکاپ ها را بی فایده کند، زیرا بسیاری از برنامه های بکاپ مبتنی بر دیسک، بکاپ incremental در سطح Block را انجام می دهند.
  • بسیاری از محصولات مبتنی بر دیسک به طور مداوم در طول روز بکاپ گیری می کنند، در حالی که در Tape ها اینگونه نمی باشد.

مهم است که از سیستم بکاپ گیری tape خود محافظت کنید. چندین راه برای ایجاد داده های امن بر روی Tape وجود دارد:

  • رمزگذاری داده ها
  • Tape ها را خارج از مراکز داده قرار دهیم تا از داده ها در برابر DR و یا سرقت رفتن محافظت کنیم.
  • از یک سرویس معتبر برای ذخیره سازی off-site tape استفاده کنید.
  • دسترسی فیزیکی به درایوهای Tape را کنترل کنید.

در جدول زیر مقایسه Tape با دیسک را مشاهده می کنید.

مقایسه Tape با Disk

مقایسه Tape با Disk

ارائه دهندگان Cloud برای نگهداری اطلاعات درازمدت Tape را پذیرفته اند. به عنوان مثال، Amazon Glacier دارای یک دسته ای از Tape های قوی است. گوگل همچنین Tape را برای Disaster Recovery ضمیمه کرده است – زمانی که Gmail در سال 2011 به مدت سه روز دچار مشکل شد، این شرکت سیستم را با استفاده از Tape ، اطلاعات خود را بازگردانی کرد.

پیشرفت تکنولوژی Tape / چشم انداز آینده

Tape در طول سال ها ویژگی های خود را اضافه کرده است، از جمله سه مورد عمده که در سال 2004 ارائه شد.

LTO-3، که در سال 2004 راه اندازی شد، ویژگی (write-once , read-many (WORM را اضافه کرد که یک بار داده روی Tape نوشته می شود و از پاک شدن آن جلوگیری می کند. LTO-4 در سال 2007 رمزگذاری داده ها را ارائه داد. در سال 2010 LTO-5 سیستم فایل خطی Tape را اضافه کرد که نشانه گزاری و پارتیشن بندی را فراهم می کند. همچنین تمام نسخه های بعدی LTO شامل این ویژگی ها می شوند.

LTO-8 از magnetoresistance TMN برای Head های Tape استفاده می کند که اجازه می دهد تا بیت ها در مناطق کوچکتری از رسانه ذخیره سازی LTO نوشته شوند.

LTO-8 تنها با یک نسل قبل سازگار است. LTO قبلا میتوانست تا دو نسل قبل تر Read داشته باشد و یک نسل قبل تر Write داشته باشد.

LTO Ultrium roadmap

LTO Ultrium roadmap

در اکتبر سال 2018، نقشه راه LTO به نسل 12 رسید. مشخصات ظرفیت پیش بینی شده عبارتند از:

LTO-9: 24 TB capacity — 60 TB compressed

LTO-10: 48 TB capacity — 120 TB compressed

LTO-11: 96 TB capacity — 240 TB compressed

LTO-12: 192 TB capacity — 480 TB compressed

در سال 2017، IBM و Sony گفتند که فناوری را برای بیشترین تراکم ضریب ورودی برای ذخیره سازی Tape مغناطیسی توسعه داده اند که در نتیجه ظرفیت 330 TB در هر کارتریج بدون فشرده شدن است.

فروشندگان هنوز محصولات پیشرفته را پیش رو دارند. به عنوان مثال، در سال 2018، Quantum و Veeam محصولاتی را که آنها یک دستگاه Tape همگرا نامیده اند، راه اندازی کرده است که نرم افزار حفاظت از اطلاعات Veeam را با پشتیبان Quantum ادغام می کند.

طبق گفته Iron Mountion ، ارائه دهندگان ذخیره سازی Cloud سرویس های وب Amazon  ، مایکروسافت Azure و Google Cloud Platform از Tape Library های دارای LTFS به عنوان بخشی از معماری ذخیره سازی خود استفاده می کنند.

گرد و غبار، خاک و روغن برای Tape مضر است. کاربران باید به خوبی از Tape ها مراقبت کنند. علاوه بر این، کاربران نباید:

  • سطح Tape را لمس کنید یا
  • درهای درایو را به صورت دستی باز کنید.

 

روش های backup گیری از اطلاعات

یکی از اساسی ترین مسایل برای فهم پشتیبان گیری (backup) و بازیابی (recovery) ، مفهومِ سطوح backup است و اینکه هر یک از این سطوح چه معنایی دارند.

فقدانِ درک صحیح از اینکه این سطوح چه هستند و چگونه به کار گرفته می شوند، منجر شده است که سازمان ها تجربه ناخوشایندی از پهنای باند و فضای ذخیره سازی به هدر رفته ای داشته باشند که جهت از دست نرفتن داده های مهم در بکاپ گیری به آنها تحمیل می شود. همچنین درک این مفاهیم به هنگام انتخاب محصولات یا خدمات حفاظت از اطلاعات بسیار ضروری است.

Full backup

پشتیبان گیریِ کامل، شامل همه داده های کل سیستم می شود. بکاپ کامل از Windows system ، باید کپی هر یک از فایل ها بر روی هر درایو از ماشین یا VM را در برگیرد.

تنها چیزی که در پشتیبان گیری کامل حذف می شود، فایل هایی هستند که از طریق پیکربندی مستثنا می شوند. به طور مثال، اکثر ادمین های سیستم تصمیم می گیرند که دایرکتوری هایی را که در طول بازگردانی ارزشی ندارند (به طور مثال، /boot یا /dev) یا دایرکتوری های شامل فایل های موقتی (به طور مثال، C:\Windows\TEMP در ویندوز، یا /tmp در لینوکس) حذف شوند.

در مورد اینکه فرآیند پشتیبان گیری شامل چه فایل هایی باید شود، دو رویکرد وجود دارد: از همه چیز بکاپ بگیرید و چیزهایی را که می دانید به آنها نیاز ندارید را حذف کنید، یا اینکه تنها چیزی را که می خواهید از آن بکاپ بگیرید، انتخاب کنید. اولین رویکرد گزینه ای امن تر است و رویکرد دوم نیز منجر به صرفه جویی در فضای سیستم بکاپ شما خواهد شد. برخی معتقدند که بکاپ گیری از فایل های اپلیکیشن همچون دایرکتوری های شامل SQL Server یا Oracle ، بیهوده است و به سادگی در طول فرآیند بازگردانی، اپلیکیشن را دوباره بارگذاری می کنند. مشکل رویکرد اخیر این است که احتمال دارد شخصی داده ای ارزشمند را در یک دایرکتوری قرار دهد که برای پشتیبان گیری انتخاب نشده است. به فرض اگر شما تنها دایرکتوریِ home/ یا D:\Data را برای پشتیبان گیری برگزینید، چگونه سیستمِ بکاپ تشخیص خواهد داد که شخصی اطلاعاتی مهم را در دیگر دایرکتورها ذخیره کرده است؟ به همین دلیل، با وجود اینکه رویکرد اول فضای زیادتری را اشغال می کند، پشتیبان گیری از همه چیز روشی امن تر می باشد و تنها فایلهایی که نیازی ندارید، حذف می شوند. البته اگر شما یک محیطِ به شدت کنترل شده داشته باشید که در آن همه داده ها در مکانی مشخص بارگذاری شده باشند و راهکار هماهنگ شده ی مناسبی برای جابجایی سیستم عامل و اپلیکیشن ها در فرآیند بازگردانی داشته باشید، استفاده از راهکار دوم برایتان موثر خواهد بود.

Full Backup

از آنجایی که حجم عظیمی از داده ها باید کپی شوند، در این فرآیند زمان بسیاری صرف خواهد شد (در مقایسه با انواع دیگر از روش های Backup، این روش 10 برابر زمان بیشتری را صرف می کند). در نتیجه در هر نوبتِ پشتیبان گیری، بارکاری قابل ملاحظه ای به شبکه تحمیل می شود و با عملیات روتینِ شبکه شما تداخل پیدا می کند. همچنین بکاپ کامل حجم بالایی از فضای ذخیره سازی را نیز اشغال می کند.

به همین دلیل است که بکاپ کامل تنها به صورت دوره ای گرفته خواهد شد و آن را با انواع دیگر بکاپ ترکیب می کنند.

فواید بکاپ کامل:

  • ریکاوری سریعِ داده ها به هنگام رخدادِ یک disaster
  • مدیریت بهتر ذخیره سازی، از آنجایی که تمام مجموعه داده ها در یک فایل بکاپِ واحد ذخیره می شوند

معایب بکاپ کامل:

با وجود اینکه بکاپ کامل، مزیت های بالا را برای شما به ارمغان می آورد اما شامل نقاط ضعف بسیاری نیز هست:

  • اجرای بکاپِ کامل، زمان بسیاری زیادی را به خود اختصاص می دهد
  • شما نیاز به یک ذخیره ساز با ظرفیت بسیار بالا خواهید داشت تا بتواند همه بکاپ های شما را دربر گیرد
  • از آنجایی که هر فایلِ full backup شامل کل مجموعه داده های شماست (که اغلب محرمانه هستند)، اگر این داده ها به دسترسی شخصی فاقدِ صلاحیت برسند، کسب و کار شما دچار مخاطره می شود. هر چند اگر راهکار بکاپِ شما از ویژگی data protection پشتیبانی نماید، می توان از این خطرات پیشگیری نمود.

incremental backup (بکاپ افزایشی)

بکاپِ افزایشی معمولا از داده هایی پشتیبان می گیرد که از زمان آخرین بکاپِ گرفته شده (هر نوعی از بکاپ که باشد)، تغییری روی آنها صورت گرفته باشد. گرفتن یک بکاپِ کاملِ اولیه از پیش شرط های ایجادِ بکاپِ افزایشی است. و بسته به سیاست های ذخیره سازیِ بکاپ، پس از یک دوره زمانی معین به یک full backup جدید برای تکرار این سیکل نیاز است.

برخی از این نوع بکاپ ها، بکاپ های file-based هستند به این معنا که از همه فایلهایی که نسبت به آخرین زمان بکاپ تغییر کرده باشند، بکاپ تهیه می شود. در حالی که ما به روش های مختلف می کوشیم تا تاثیر I/O ناشی از بکاپها بر روی سرور (به خصوص به هنگام پشتیبان گیری از VM ها) را کاهش دهیم، در این شیوه پشتیبان گیری با چالشی در این مورد مواجه خواهیم شد. چرا که پشتیبان گیری از یک فایل 10GB  که تنها 1 MB از آن تغییر کرده است، چندان کارآمد نیست.

به دلیل ناکارآمدی در شیوه file-based، اکثر کمپانی ها به سمت بکاپ افزایشیِ block-based رفته اند که در آن تنها از بلاک های تغییر یافته، بکاپ گرفته می شود. رایجترین روش برای انجام آن هنگامی است که از محصولات نرم افزاری بکاپ تهیه می شود، به طور مثال از VMware یا Hyper-V با استفاده از API هر یک از آنها، می توان پشتیبان تهیه نمود. هر App یک API مناسب خود را اعلام می کند که بکاپ افزایشیِ block-based را انجام می دهد.

Incremental Backup

بکاپ افزایشی از سرعت بالایی برخوردار است و در مقایسه با full backup، به فضای ذخیره سازیِ بسیار کمتری نیاز دارد. اما از آنجایی که در این شیوه به بازگردانیِ آخرین بکاپِ کامل و علاوه بر آن کل زنجیره بکاپ های افزایشی نیاز است، فرآیند ریکاوریِ آن مدت زمان بیشتری به طول می انجامد. اگر یکی از بکاپ های افزایشی در این زنجیره بکاپ از دست برود یا صدمه ببیند، ریکاوری کامل آن غیر ممکن خواهد شد.

فواید بکاپ افزایشی:

  • از آنجایی که تنها از داده های افزوده شده بکاپ تهیه می شود، فرآیند بکاپ گیری سرعت بسیار بالایی دارد
  • به فضای ذخیره سازی کمتری نیاز است
  • هر کدام از این بکاپ های افزایشی یک نقطه بازیابی مجزا هستند

معایب بکاپ افزایشی:

  • هنگامی که شما نیاز داشته باشید، هم بکاپ کامل و هم همه ی بکاپ های افزایشی متوالی را بازگردانید، سرعت بازگردانیِ کامل داده ها پایین است
  • بازگردانیِ موفق داده ها به عدم نقص در تمامیِ بکاپ های افزایشی موجود در زنجیره وابسته است

Differential backup (بکاپ تفاضلی)

Differential backup راهکاری بینابینِ بکاپ افزایشی و بکاپ کامل است. همچون بکاپ افزایشی، در اینجا نیز نقطه آغاز بکاپ گیری وجود یک بکاپ کامل اولیه است. سپس از همه داده ها که از زمان آخرین بکاپ کامل (full backup) تغییر کرده باشند، بکاپ گرفته می شود. در مقایسه با بکاپ های افزایشی، differential backup اکثر داده هایی که در بکاپ های اخیر تغییر کرده اند را ذخیره نمی کند، تنها داده هایی ذخیره می شوند که نسبت به بکاپ کامل اولیه تغییر کرده اند. بنابراین بکاپ کامل، نقطه مبنا برای بکاپ گیری متوالی است. در نتیجه بکاپ differential در مقایسه با بکاپ افزایشی، سرعت بازگردانی داده را افزایش می دهد چرا که تنها به دو قطعه بکاپ اولیه و آخرین بکاپِ differential نیاز است. این نوع از بکاپ در زمان استفاده از درایوهای tape رواج بسیاری داشت، چرا که تعداد tape های مورد نیاز برای بازگردانی را کاهش می داد. بازگردانی (restore) نیاز به  آخرین بکاپ کامل در کنار آخرین differential backup و incremental backup  دارد.

Differential Backup

ویژگی ها

از لحاظِ سرعتِ پشتیبان گیری/بازگردانی، بکاپ differential به عنوانِ راهکاری است که در میانِ دو راهکار بکاپِ کامل و بکاپ افزایشی قرار می گیرد:

  • عملیات بکاپ گیری در آن کندتر از بکاپ افزایشی اما سریعتر از بکاپ کامل است
  • عملیات بازگردانیِ آن، آهسته تر از بکاپ کامل اما سریع تر از بکاپ افزایشی است

فضای ذخیره سازی لازم برای بکاپِ differential، حداقل در یک دوره مشخص، کمتر از فضای لازم برای بکاپِ کامل و بیشتر از فضای مورد نیاز برای بکاپ افزایشی است.

Mirror backup

این راهکار مشابه با بکاپ کامل است. این نوع بکاپ، کپی دقیقی از مجموعه داده ها ایجاد می کند با این تفاوت که بدون ردیابیِ نسخه های مختلفِ فایل ها، تنها آخرین نسخه از داده در بکاپ ذخیره می شود.

بکاپِ Mirror ، فرآیند ایجاد کپی مستقیمی از فایل ها و فولدرهای انتخاب شده، در زمانی معین است. از آنجایی که فایل ها و فولدرها بدون هیچ گونه فشرده سازی در مقصد کپی می شود، سریع ترین روشِ بکاپ گیری است. با وجود سرعت افزایش یافته در آن، نقاط ضعفی را نیز به همراه خواهد داشت: به فضای ذخیره سازی وسیعتری نیاز دارد و نمی تواند از طریق رمز عبور محافظت شود.

در این نوع از بکاپ گیری، هنگامی که فایل های بی کاربرد حذف می شوند، از روی بکاپِ mirror نیز حذف خواهند شد.  بسیاری از خدماتِ بکاپ ، بکاپِ mirror را با حداقل 30 روز فرصت برای حذف پیشنهاد می کنند. به این معناست که به هنگام حذف یک فایل از منبع، آن فایل حداقل 30 روز بر روی storage server نگهداری می شود.

ویژگی ها

امتیازی که بکاپِ mirror در اختیار شما می گذارد، بکاپی درست است که شامل فایل های منسوخ شده و قدیمی نمی شود.

و اما معایب آن زمانی خود را نشان خواهد داد که فایل ها به صورت تصادفی یا به واسطه ویروس ها از منبع حذف شده باشند.

Reverse Incremental Backup (بکاپ افزایشی معکوس)

در این نوع بکاپ گیری نیز برای شروع به یک بکاپ کامل اولیه نیاز است. پس از ایجاد بکاپِ کامل اولیه، هر بکاپ افزایشیِ موفق تغییرات را به نسخه پیشین اعمال می کند که در نتیجه آن در هر زمان یک بکاپ کاملِ جدید (به صورت مصنوعی) ایجاد می شود. در حالی که کماکان توانایی بازگشت به نسخه های پیشین وجود دارد. هر یک از بکاپ های افزایشیِ اعمال شده به بکاپ کامل، نیز ذخیره می شوند که در زنجیره ای از بکاپ ها، به طور مستمر در پشت سرِ بکاپ کاملِ به روز شده، در جریان هستند.

Reverse Incremental Backup

امتیاز اصلی در این نوع از بکاپ گیری فرآیند بازیابی کارآمدترِ آن است، چرا که بخش زیادی از جدیدترین نسخه های داده به بکاپ کامل اولیه اضافه می شود و  نیازی ندارید بکاپ های افزایشی را در طول بازیابی بکار ببندید. در گیف زیر فرآیند اجرای این نوع بکاپ نشان داده شده است.

Reverse Incremental Backup

 

Smart backup (بکاپ هوشمند)

بکاپ هوشمند، ترکیبی از بکاپ های کامل، افزایشی و تفاضلی است. بسته به هدفی که در پشتیبان گیری در نظر دارید و همچنین فضای ذخیره سازیِ در دسترس، بکاپ هوشمند می تواند راهکاری کارآمد را ارائه دهد. جدول زیر ایده ای در رابطه با چگونگی کارکرد این نوع بکاپ، در اختیار شما می گذارد.

با استفاده از بکاپ هوشمند، همیشه می توانید تضمین نمایید که فضای ذخیره سازیِ کافی برای بکاپ های خود در اختیار دارید.

 Continuous Data Protection (محافظت مستمر از داده)

بر خلاف بکاپ های دیگر که به صورت دوره ای انجام می شوند، CDP از هر تغییری در مجموعه داده های منبع log تهیه می کند که از سویی مشابه با بکاپِ mirror است. اختلاف CDP با mirror در این است که log مربوط به تغییرات برای بازیابیِ نسخه های قدیمی تر از داده می تواند بازیابی شود.

Synthetic Full Backup (بکاپ کامل ساختگی)

این نوع از بکاپ شباهت های بسیاری با بکاپ افزایشی معکوس دارد. اختلافِ آنها در چگونگی مدیریت داده هاست. بکاپ کامل مصنوعی با اجرای بکاپ کاملِ مرسوم آغاز می شود که در ادامه مجموعه ای از بکاپ ها افزایشی را در پی دارد. در زمانی معین، بکاپ های افزایشی هماهنگ می شوند و به بکاپ کاملِ موجود اعمال می شوند تا بکاپ کاملی را به طور مصنوعی و به عنوان یک نقطه شروعِ جدید ایجاد نمایند.

بکاپ کاملِ ساختگی، تمامی امتیازات یک بکاپ کامل را دارد، در حالی که زمان و فضای ذخیره سازیِ کمتری را صرف می کند.

Synthetic Full Backup

از جمله مزایای بهره وری از بکاپ کامل ساختگی عبارتند از:

  • عملیات بازیابی و بکاپ گیریِ سریع
  • مدیریتِ بهترِ ذخیره ساز
  • نیاز کمتر به فضای ذخیره سازی
  • یارهای کاریِ کمتر در شبکه

Forever-Incremental Backup

این راهکار با بکاپ افزایشی عادی متفاوت است. همچون اکثر راهکارهای پیشین برای شروع به یک بکاپ کامل اولیه به عنوان یک نقطه مرجع برای ردگیری تغییرات نیاز دارد. از آن لحظه، تنها بکاپ های افزایشی بدون هیچ گونه بکاپ کاملِ دوره ای ایجاد می شوند.

فرض کنید که شما بکاپ کامل را در روز شنبه ایجاد کردید. با شروع روز بعد، بکاپ های افزایشی به صورت روزانه ایجاد می شوند. در روز یکشنبه دو بلوک جدیدِ A و B در مجموعه داده های منبع ایجاد شده اند. در روز دوشنبه بلوک A حذف و بلوکِ جدید C بر روی منبع ایجاد شده است. در روز سه شنبه بلوک B حذف و بلوک جدید D ایجاد شده است. سیستمِ forever-incremental backup تمامیِ تغییرات روزانه را پیگیری می کند. حذف بلوک های داده تکراری تا فضای ذخیره سازی مورد نیاز برای بکاپ را کاهش دهد.

یا توجه به سیاست های ویژه در زمینه نگهداری بکاپ ها، پس از ایجادِ مجموعه ای از بکاپ های افزایشی، نقاط بکاپ گیری و بازیابیِ منقضی شده حذف می شوند تا فضای ذخیره سازیِ اشغال شده در backup repository آزاد شود.

امتیازاتی که روش بکاپ گیریِ forever-incremental نصیب شما خواهد کرد نیز مشابه با روشِ بکاپ کامل ساختگی است.

جمع بندی

در حقیقت راهکار بکاپ گیریِ خوب یا بد وجود ندارد. باید در نظر بگیرید که چه نوعی از بکاپ گیری برای شما بهترین است و نیازهای ویژه ی سازمانِ شما را بر مبنای سیاست های محافظت از داده، ذخیره سازِ موجود، منابع، پهنای باند شبکه، نواحی داده ای مهم و …. برآورده می سازد.

 

معرفی Veeam Backup & Replication

Veeam Backup & Replication یک برنامه پشتیبانی و محافظت از داده هاست که برای محیط های مجازی VMware vSphere و Microsoft Hyper-V hypervisors توسط شرکت Veeam ساخته شده است.این نرم افزار قابلیت پشتیبان گیری ، replication و Restore کردن ، برای ماشین های مجازی ارائه نموده است.
عملکرد:
Veeam Backup & Replication برای محیط های مجازی سازی شده طراحی گردیده است. به وسیله snapshots گرفتن از ماشین ها و استفاده از این snapshots برای گرفتن بکاپ که به دو صورت Full و Incremental است. برای بازگردانی داده ها می توان نسخه پشتیبان گرفته شده را در محل ذخیره شده قبلی یا در مکانی دیگر بازیابی نمود .

گرفتن Snapshots به وسیله VMware vSphere میتواند بار سنگینی بر عملکرد ماشین های مجازی بگذارد و مدیران IT را به چالش بکشد.Veeam به طرز چشمگیری این روند را بهبود بخشیده است.با استفاده از Snapshots گرفتن در سطح استوریج حتی در ساعات کاری با کمترین تاثییر بر عملکرد می توانید از داده های خود بکاپ تهیه نمایید.Veeam می تواند با ادغام با replication در سطح استوریج در صورتی که استوریج اصلی در دسترس نباشد و دچار مشکل شده باشد به سرعت داده شما را بازیابی نماید.

 

Storage partners for every business
در زیر لیست شرکت های تولید کننده استوریج که از Veeam Backup & Replication پشتیبانی نموده، آورده شده است. به وسیله این استوریج ها می توان سریع تر نسخه پشتیبانی از ماشین ها را تهیه نمود و سرعت باز گردانی اطلاعات را افزایش داد.

Recovery
نرم افزار veeam backup برای بازگردانی اطلاعات انتخاب های مختلفی را به کاربران ارائه می دهد.
Instant VM Recovery
به وسیله Instant VM Recovery کاربران veeam backup می توانند ماشین هایی که از آن بکاپ تهیه نموده اند را به سرعت در محل ذخیره بکاپ بالا بیاورند.

Full VM Recovery
به وسیله Full VM Recovery میتوانید آخرین وضعیت ماشین ها را در بازه های مشخص زمانی در هاست اصلی یا هاست دیگر، بازیابی نمایید. VM رامی توان در مکان اصلی که از آن بکاپ گرفته شده است ، در صورتی که آن ماشین خاموش باشد یا پاک شده باشد بازیابی نمود. و یا بازیابی در هاست جدید صورت گیرد که در این صورت تنظیمات ماشین باید قابل دسترسی باشد. (تنظیمات شبکه ، دیتا سنتر)
VM File Recovery
به وسیله Instant File-Level Recovery (IFLR) شما می توانید هر فایل مورد نظرتان را در بازه زمانی مشخص بازیابی نمایید. همچنین veeam از فایل سیستم های ویندوزی و لینوکسی پشتیبانی می نماید.

وحتی می توانید فایل های ماشین را مانند VMDK را بازگردانی نمایید.
Application-item recovery:
با استفاده از veeam backup می توانید به صورت مستقیم برای بازیابی Application های زیر استفاده نمایید.
Microsoft Active Directory

Microsoft Exchange
Microsoft SharePoint

Microsoft SQL Server


Oracle
با توجه به مختصر توضیحات بالا و با استناد به گزارش سال 2017 از Gartner ، veeam backup and replication توانسته جز 5 شرکت پیشرو در صنعت بکاپ و ریکاوری باشد.

در زیر نقاط قوت و ضعف آن را مشاهده می کنید که توسط Gartner اعلام شده است:
نقاط قوت:
Veeam قابلیت های بسیاری با گزینه های بازیابی ساده برای محیط VMware و Hyper-V ارائه نموده است.
برای چندمین سال پیاپی یکی از سریع ترین شرکت های در حال رشد در صنعت پشتیباتی بوده است.
نقاط ضعف:
بسیاری از مشتریان به این نکته اشاره کرده اند که سیاست قیمت گذاری لایسنس اغلب دیگر رقابتی نیست در حالی که مدیریت و ریکاوری در Veeam ساده می باشد. اندازه مناسب برای ذخیره سازی بکاپ و پیکربندی در مرحله نصب ممکن است توجه بیشتری نیاز داشته باشد زیرا نرخ تغییرات در ماشین های مجازی بسیار بالا می باشد.
Veeam فقط به طور رسمی اعلام نموده است که از سرور فیزیکی پشتیبانی می کند ولی هنوز به طور کامل این ویژگی را ادغام و اثبات ننموده است .
نتیجه گیری:
امروزه تداوم کسب و کار معنای جدیدی به خود گرفته است . زمانی که داده ها به عنوان منبع حیاتی کسب و کار شما است حفظ اطلاعات شما و اطمینان از صحت و در دسترس بودن آن یک اولویت است. به دلیل کاهش سرور های فیزیکی و افزایش ماشین های مجازی مدیران فناوری اطلاعات با یک سری جدید از مسائل محافظت از داده ها و چالش های پشتیبانی مواجه شده اند.این چیزی بیش از یک کپی از فایل های مهم است. وضعیت هر VM نیز باید محافظت شود و به راحتی قابل دسترس باشد. هر سازمان باید نیاز های بکاپ گیریش را در چهارچوب زیر ساخت مجازی مجددا ارزیابی نماید و سپس مناسب ترین فن اوری ها را برای ارائه بهتر محافظت از داده ها انتخاب کند. Veeam با توجه به ویژگی هایی که برای محیط مجازی ارائه نموده است می تواند یکی از بهترین انتخاب ها برای محیط مجازی باشد.

 

 

 

Veeam بکاپ