Диски против лент в системах резервного копирования

Когда на рынке десять лет назад появились специализированные дисковые массивы резервного копирования, было много разговоров о том, что теперь лента обречена, но эти прогнозы явно не оправдались. Хотя объемы продаж ленточных систем постепенно снижаются, пока нет никаких признаков массового отказа от ленты, и вполне возможно, что в качестве носителя резервных копий она успешно переживает и нынешнее десятилетие.

Специализированные дисковые массивы для резервного копирования (системы disk-to-disk, D2D) появились на рынке примерно десять лет назад. В то время было много разговоров о том, что теперь лента обречена, но эти прогнозы явно не оправдались. Хотя объемы продаж ленточных систем постепенно снижаются, пока нет никаких признаков массового отказа от ленты, и вполне возможно, что в качестве носителя резервных копий она успешно переживает и нынешнее десятилетие.

Плюсы D2D

Главное преимущество D2D – значительно более высокая скорость резервного копирования и восстановления данных по сравнению с ленточными системами. Дело в том, что жесткие диски – это устройства с произвольным доступом к данным, а ленточные накопители – с последовательным чтением. Низкая скорость чтения и записи всегда была ахиллесовой пятой ленточного копирования – из-за нее резервное копирование на ленту обычно проводят только после окончания рабочего дня либо в выходные, а восстановление данных в случае крупной аварии (например, пожара или наводнения) растягивается на много часов.

Другое важное преимущество D2D по сравнению с лентой – более высокая надежность резервного копирования, поскольку системный администратор может легко проверить результат процедуры, просто попытавшись прочитать несколько файлов на дисках. При использовании ленты такая процедура может оказаться достаточно долгой (потребуется установить в привод и считать хотя бы один картридж) и к тому же увеличит износ ленты.

При резервном копировании D2D количество ручных операций сводится к минимуму, поскольку в отличие от ленточных библиотек не требуется вставлять и вынимать из системы картриджи с резервными копиями. Как показывает практика, ошибки при выполнении таких ручных операций часто становятся причиной неудачи восстановления данных с ленты.

Наконец, если в системах D2D единственный компонент, подверженный износу, – это жесткий диск (вернее, его привод и головка чтения/записи), то в ленточной библиотеке при работе изнашивается не только ленточный привод, но и сама лента, а также робот.

Плюсы ленты

Главное преимущество ленты – это существенно более низкая по сравнению с дисками стоимость хранения 1 Гбайт. Хотя за счет дедупликации эту разницу можно уменьшить, следует учитывать, что эти решения также стоят денег и кроме того, коэффициент уменьшения объема резервных копий при дедупликации сильно зависит от повторяемости данных в резервных копиях.

Хранение на ленте более выгодно и по энергопотреблению, поскольку ленточный картридж, на котором записаны резервные копии, не потребляет энергии (в отличие от жестких дисков систем D2D, которые постоянно вращаются, хотя могут и временно отключаться). Также картриджи с лентами можно хранить не в самом дата-центре, где обычно хронический дефицит места для установки оборудования, а в удаленном хранилище. Такое хранение также обеспечивает защиту данных в случае аварий, выводящих из строя весь дата-центр.

Еще одно преимущество ленточных систем, связанное с использованием сменных носителей, – неограниченная емкость: когда все установленные в библиотеке ленточные картриджи заполнены резервными копиями, часть из них можно извлечь и отправить в удаленное хранилище, заменив чистыми. Для систем D2D масштабирование путем замены накопителей не поддерживается.

Наконец, еще один аргумент в пользу лент – это большая инсталлированная база ленточных библиотек. Многие компании, уже давно успешно использующие резервное копирование на ленту, вложили существенные средства и усилия ИТ-персонала в отладку инфраструктуры ленточного резервного копирования, включая приобретение ленточных библиотек и картриджей, и несмотря на всю привлекательность D2D с точки зрения повышения скорости резервного копирования не хотят отказываться от сделанных инвестиций. По-видимому, те компании, которые впервые будут внедрять у себя резервное копирование корпоративного класса, изберут D2D, поэтому доля заказчиков, применяющих ленту, будет постепенно снижаться.

Другая тенденция использования ленты в комбинации с D2D – это хранение на ней старых резервных копий, т.е. ленточная библиотека становится архивом , а последние по времени резервные копии хранятся на системах D2D, что позволяет провести быстрое восстановление данных. Такой подход обеспечивает сочетание лучшего из двух миров – низкой стоимости хранения на ленте (архив) и быстрой записи и считывания дисков (последние по времени резервные копии).

Тенденции и перспективы

Исследования аналитиков показывают, что вектор развития систем резервного копирования и восстановления данных явно направлен в сторону дисковых систем. Системам на базе ленточных накопителей аналитики предрекали в ближайшее пятилетие падение со среднегодовыми темпами около 8%; в то же время сегмент дисковых систем ожидает заметный рост (CAGR 16–17%). В результате к 2014 г., по прогнозам, пропорция рыночных долей ленты/диски от 15%/25% (по данным IDC за 2010 г.) трансформируется в 10%/35% (в структуре рынка по методологии IDC большой сегмент занимает ПО систем защиты и восстановления данных).

Дисковые технологии пытаются, и небезуспешно, вытеснять ленты в процессе реконструкции существующих систем защиты и восстановления данных. Однако процесс этот имеет естественные ограничители, описанные в исследованиях компании ESG (Enterprise Strategy Group, занимается опросами представителей средних и крупных предприятий по проблематике защиты данных). Двумя главными проблемами регулярно остаются «обслуживание растущего объема данных» и «уменьшение времени резервного копирования и восстановления». Те мне менее при ответе на вопрос, в какие приоритетные области организации собираются вкладывать средства в течение ближайших года-полутора, «преобразование архитектуры сред и процессов резервного копирования» никогда не попадает в пятерку приоритетов.

Причин такого поведения несколько. Во-первых, коренная модификация глобальной системы защиты данных – это прямой путь получить дыру в ИТ-бюджете, поскольку системы эти непростые и недешевые. Кроме того, организации считают, что есть серьезная проблема совместимости новых предложений и обучения персонала. В результате на ИТ-отделы ляжет эксплуатационная нагрузка по интеграции и управлению. В результате организации часто идут на выборочные улучшения в процесс защиты данных, например, внедряют новые системы для критически важных приложений или модернизируют существующее ПО для резервного копирования.

Согласно подсчетам аналитиков ESG, эксплуатационные издержки – на персонал, консультантов и услуги – составляют 58% издержек на защиту данных. Использование нескольких решений различных производителей усложняет управление и может увеличить операционные издержки, если ИТ-отдел (или аутсорсер) вынужден интегрировать все эти решения. При этом существует риск, что отдельные решения не будут функционировать, как предполагалось, или их нельзя будет легко интегрировать в существующую среду, например, окажется, что ПО и дисковая система резервного копирования несовместимы, если не внести значительные изменения в их конфигурации.

Возможно, здесь и кроется ответ на вопрос, почему же системы D2D так и не смогли пока полностью вытеснить ленточные системы.

Подробнее см. статью «Выживет ли лента»,«Бестселлеры IT-рынка», №2, 2011.