หยุดความล้มเหลวของ VM Backup ด้วย PowerProtect Transparent Backup

สภาวะการณ์ของธุรกิจดิจิทัลในปัจจุบันเร่งให้ข้อมูลมีแต่ยิ่งเติบโตขึ้น อย่างไรก็ตามมีแอปพลิเคชันจำนวนไม่น้อยที่ยังคงเกิดขึ้นบนเทคโนโลยี Virtualization จากในอดีต ด้วยเหตุนี้เองจะเห็นได้ว่าก้อนข้อมูลของ VM มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งได้กลายเป็นความท้าทายให้การสำรองข้อมูลเสร็จสิ้นได้ช้าลงไม่ตรงกับ SLA หรือต้องวางแผนอย่างรัดกุมมากขึ้น หลายครั้งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของปฏิบัติการด้วย

ในบทความนี้เราขอพาทุกท่านไปวิเคราะห์ถึงพฤติกรรมการทำงานของระบบ Backup แบบเดิมที่มีมาเนิ่นนาน พร้อมแนวทางการแก้ปัญหาแบบใหม่ด้วย Transparent Backup ใน Dell PowerProtect ที่ช่วยให้องค์กรมั่นใจได้ว่าปฏิบัติการสำรองข้อมูลของท่านจะไม่ล้มเหลวอีกต่อไป

เชื่อหรือไม่ว่าวิธีการสำรองและกู้คืนข้อมูล VMs ส่วนใหญ่ในปัจจุบันที่อาศัยความสามารถระดับ Hypervisor หรือซอฟต์แวร์สำรองข้อมูล 3rd Party ยังคงอาศัยเทคโนโลยีจาก 15 ปีที่แล้ว ด้วยกลไกการสำรองและกู้คืนข้อมูลที่เรียกว่า VMware vSphere Storage APIs – Data Protection หรือ VADP โดยมีมาตั้งแต่ใน VMware vSphere 4 เป็นต้นมา คำถามคือวิธีการเหล่านี้ยังคงใช้ได้ดีจริงหรือในปี 2024 และอนาคต?

ลองมาช่วยให้วิเคราะห์ถึงปัญหา Backup Failed ที่หลายธุรกิจกำลังเผชิญกันดูว่าเกิดขึ้นจากอะไร ซึ่งโดยทั่วไปมักเกิดขึ้นในกรณีที่ VMs ที่มีดิสก์ขนาดใหญ่หรือ VMs ที่มีอัตรา I/O Transaction ขณะสำรองข้อมูลเกิดขึ้นจำนวนมาก โดยเมื่อพิจารณาจากการทำงานของ VADP จะแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนดังนี้

1.) การสร้าง VM Snapshot

  • ไฟล์ VMDK ถูกนำออกจาก VM และรอการเขียนข้อมูลจาก memory ลงบนดิสก์
  • ปฏิบัติการ I/O ทั้งหมดจะถูกหยุดไว้ชั่วคราวระหว่างรอเตรียม snap
  • ไฟล์ VMDK ที่ถูก snap จะนำเสนอให้กับ backup software

2.) การรับส่งข้อมูล

  • อนุญาตให้ปฏิบัติการ I/O ของ VM นั้นๆกลับมาใช้ได้
  • การเขียนข้อมูลใหม่จะย้ายไปทำที่ Redo Log หรือ Child disk ด้วยกลไก Redirect on Write(RoW)
  • Proxy หรือ Agent จะทำการอ่านข้อมูลทั้งหมดหรือบางส่วนใน VMDK ส่งไปที่ Backup Target

3.) การนำ Snapshot กลับคืน

  • นำข้อมูลใน Redo log หรือ Child disk กลับเข้าไปให้ไฟล์ VMDK
  • มีอัตราการใช้ CPU และ Memory จำนวนมากเพื่อการรวมข้อมูล อีกทั้งอาจกินเวลานานถึงหลายชั่วโมง ขึ้นกับขนาดข้อมูลใน Redo log หรือ Child disk

จากกระบวนการข้างต้นจะเห็นได้ว่าในกระบวนการที่ 3 มีโอกาสสูงที่จะทำให้งาน Backup นั้นไม่สำเร็จ เกิดการหยุดชะงักของ VM สาเหตุก็คือการรวมงานที่มีขนาดใหญ่อาจข้อมูลที่จะนำมารวมกับ VMDK มีขนาดใหญ่ หากการรวมกันไม่สำเร็จ ไฟล์ Redo หรือ Child disk ก็จะตกค้างอยู่ในระบบ เมื่อเกิดความพยายาม Backup ในรอบถัดๆไป ไฟล์ตกค้างเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆจนกระทั่ง Datastore เต็มนั่นเอง

Transparent Snapshot Data Mover (TSDM) เป็นความสามารถที่อยู่ในซอฟต์แวร์ PowerProtect Data Manager ตั้งแต่เวอร์ชัน 19.9 เป็นต้นมา โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มขีดความสามารถให้กระบวนการสำรองข้อมูลใน Virtual Machine (VMs) มีประสิทธิภาพสูงสุด

แนวคิดสำคัญก็คือ Dell ได้ทำการติดตั้ง Transparent Snapshot Data Mover (TSDM) ลงใน VMware ESXi ผ่าน PowerProtect Data Manager VIB เพื่อทำงานร่วมกับ vSphere API for I/O Filtering(VAIO) ซึ่งเป็นการขจัดขั้นตอนที่ไม่จำเป็น ติดตามเฉพาะข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงระหว่างขั้นตอน Backup ตลอดจนช่วยให้เกิดการย้ายข้อมูลได้รวดเร็วมากขึ้น ซึ่งขออธิบายขั้นตอนโดยละเอียดในหัวข้อถัดไป

1.) MONITOR

ระบบจะมีการติดตามข้อมูลของ VMs ที่ต้องการสำรองข้อมูล โดยทำงานร่วมกับ VAIO บน ESXi Host เพื่อสร้าง Snapshot Extent Store(SES) สำหรับเก็บข้อมูลก่อนการเปลี่ยนแปลง Copy-on-Write พร้อมตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลด้วย Bitmaps บน Memory ซึ่งช่วยลด Read/Write Latency ของ ESXi Host ได้

2.) PROCESS

ย้ายข้อมูลส่วนที่เกิดการเปลี่ยนแปลงตรงไปยัง PowerProtect Appliance ซึ่งหลังจากทำงานร่วมกับ VAIO และตรวจสอบ Bitmaps ก็จะทราบว่าข้อมูลใดบ้างที่เปลี่ยนแปลงใน SES จากนั้นอ่านข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงจากดิสก์ไปยัง PowerProtect Appliance โดยตรงด้วยการทำงานของ DD Boost หลังเสร็จสิ้นจะมีการอัปเดต VM metadata ใน PowerProtect Appliance ด้วย

3.) RELEASE

ระบบจะทำการลบข้อมูลใน Bitmaps และ Snapshots ที่เกี่ยวข้องกับ VAIO และอัปเดตข้อมูลใน PowerProtect Data Manager เพื่อใช้กู้คืนข้อมูล

หากพิจารณาให้ดีจะพบว่าวิธีการของการ Backup ด้วย VADP และ Transparent Snapshots มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน 2 ข้อคือ

  • Transparent Snapshots มีการทำงานร่วมกับ VAIO โดย สร้าง Bitmaps บน Memory และสร้าง Snapshot หรือ SES บนดิสก์ เพื่อใช้ตรวจสอบข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงในระหว่าง Backup VMs ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการ Backup VMs ที่ทันสมัยล่าสุด ช่วยลดผลกระทบการใช้ทรัพยากรทำให้ Read/Write Latency ลดลง
  • ไม่มีความเสี่ยงที่จะทำให้ Backup VMs Job failed เพื่อกระบวนการรวม Redo Log เข้ากับไฟล์ VMDK ลดระยะเวลาที่ใช้ในการ Backup VMs ได้อย่างมาก

อย่างไรก็ดีแม้ PowerProtect จะรองรับกระบวนการใหม่สำหรับ VMs ขนาดใหญ่หรือมี I/O Transaction จำนวนมากได้ แต่ผู้ใช้งาน PowerProtect Manager ยังสามารถเลือกใช้การ Backup VM ด้วยวิธีการแบบ VADP ได้ แต่มีทางเลือกที่ทันสมัยและตอบโจทย์งานสำคัญของท่านได้มากกว่าจาก Transparent Snapshots

  1. แทบจะไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของ VMs และทรัพยากรของ vSphere ESXi host
  2. สามารถสำรองข้อมูลได้รวดเร็วมากถึง 5 เท่า เมื่อเทียบกับรูปแบบของการปกป้องข้อมูลผ่านการใช้งาน VADP
  3. สามารถกู้คืนข้อมูลได้รวดเร็วมากถึง 6 เท่าเมื่อเทียบกับรูปแบบของการกู้คืนข้อมูลผ่านการใช้งาน VADP
  4. สามารถลด Latency ที่ส่งผลกระทบต่อ VMs ได้มากถึง 5เท่า

เหตุการณ์ไม่คาดฝันทางระบบไอทีสามารถเกิดขึ้นได้กับทุกองค์กรไม่ว่าจะเป็นการโจมตีทางไซเบอร์ ภัยพิบัติทางธรรมชาติ หรือแม้แต่ความผิดพลาดจากน้ำมือมนุษย์ ซึ่งการมีระบบสำรองข้อมูลเป็นเพียงสิ่งเดียวเท่านั้นที่รักษาธุรกิจให้สามารถดำเนินต่อไปได้ในภาวะฉุกเฉินนั้น

อย่างไรก็ดีที่ผ่านมากลไกเดิมของการสำรองข้อมูลยังไม่สามารถตอบโจทย์การใช้งานทั้งหมดได้ Dell จึงคิดค้นกลไกการสำรองข้อมูลแบบใหม่ขึ้นให้งาน VM Backup ของท่านรวดเร็วกว่าที่เคย พร้อมกับ ตัดตัวแปรที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างที่แล้วมา

หากสนใจ หรือต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชัน Dell PowerProtect สามารถติดต่อได้ทันทีที่บริษัท เอสไอเอส ดิสทริบิวชั่น (ประเทศไทย) จำกัด (มหาชน)  โทร. 02-020-3001 หรือ อีเมล dell_com@sisthai.com


About nattakon

จบการศึกษา ปริญญาตรีและโท สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ KMITL เคยทำงานด้าน Engineer/Presale ดูแลผลิตภัณฑ์ด้าน Network Security และ Public Cloud ในประเทศ ปัจจุบันเป็นนักเขียน Full-time ที่ TechTalkThai

Check Also

ขอเชิญเข้าร่วม Webinar : IIOT in the Electric Vehicle Industry Transforming the future” [21 มี.ค. 67]

บริษัท นิว ซิสเต็ม เซอร์วิส จำกัด ขอเชิญทุกท่านเข้าร่วมงานสัมนาออนไลน์ในหัวข้อ “IIOT in the Electric Vehicle Industry Transforming the future” ซึ่งในหัวข้อนี้ทุกท่านจะได้ค้นพบกับนวัตกรรมในการขับเคลื่อนอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าด้วยการเชื่อมต่อข้อมูลบนโลกดิจิตอล …

เปิดฉากสุดประทับใจ ไทยเป็นเจ้าภาพจัด Global Cybersecurity Camp 2024 กระชับสัมพันธ์สมาชิก 9 ประเทศ เสริมแกร่งคนรุ่นใหม่สู่การเป็นผู้นำด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ระดับนานาชาติ

ผ่านไปแล้วสำหรับงาน GCC 2024 Thailand ณ โรงแรม The Sez บางแสน ชลบุรี 18 – 24 กุมภาพันธ์ 2567 …