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Stor IT Back - Ihr Speicherspezialist

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LANfree Backup V1.5 (c) Stor IT Back 2018


LANfree Backup in heterogenen und virtuellen Umgebungen

Wichtig ist für die Datensicherung von vielen Servern, speziell in heterogenen Umgebungen, dass sie zentral durchgeführt und überwacht wird. Es spart Kosten und erhöht die Sicherheit. Backup über LANDiese zentralisierte Sicherung bedeutete ohne "LAN-free" immer den Transport aller Daten über das LAN zum Backup-Server. Dieser schreibt die Daten auf die Tapes oder Festplatten, verwaltet die Sicherungen und steuert die Library.
Eine Zentralisierung ist hiermit erreicht, jedoch wird das LAN während eines Backup- oder Recovery-Vorganges stark belastet. Die Antwortzeiten der Online-Anwendungen im Netz werden verlängert, bei starken Belastungen kann es zum Abbruch von Transaktionen kommen. Viele Unternehmen reagieren darauf mit dem Aufbau eines eigenen Backup- und Recovery-Netzes. Also die strikte Trennung von Client-Daten und Backup-Daten. Trotzdem ist in jedem Fall die Übertragungsgeschwindigkeit durch das Netzwerk begrenzt. Bei Gigabit Ethernet sind dies 40 bis 80 MB/s. Moderne Bandtechnologien nutzen Transfergeschwindigkeiten von über 150 MB/s, selbst LTO-3 liegt schon bei 80 MB/s. Neben dem reinen Flaschenhals Netzwerk kommt noch die Start-Stop-Problematik der Bandlaufwerke hinzu.
Reicht der Datenstrom nicht aus, so muss das Bandlaufwerk abbremsen, rückspulen und wieder starten. Dies ist eine sehr starke Belastung für Laufwerk und Bandmaterial und das unter Umständen mehrfach in der Minute. Die Laufzeit der Sicherung explodiert, obwohl eigentlich das reine Backup schneller gehen müsste. Unrealistisch lange Backup-Laufzeiten deuten also meist auf die Start-Stop-Problematik hin. Dies sollte schnell behoben werden, da es eine große Belastung für das Laufwerk und die Bänder ist.
In virtualisierten Umgebungen können auch Technologien wie die LANfree Sicherung eingesetzt werden. Der Backup-Server bekommt direkten Zugriff auf den Speicherbereich der virtuellen Maschinen. Dies ist eigentlich eine Serverless-Sicherung. Der Hypervisor (VMware ESXi oder Microsoft Hyper-V) ist nicht am Transport der Backup-Daten beteiligt.



Backup über Fibre Channel oder iSCSI

Die Theorie der Verbesserung ist sehr einfach, die Tape-Library wird mit allen Servern verbunden. LAN free BackupDies lässt sich sehr einfach über Fibre Channel oder iSCSI lösen, alle Server und die Library werden über einen FC- oder LAN-Switch verbunden. Jetzt können die Server direkt über Fibre Channel oder iSCSI auf das Bandlaufwerk zugreifen (das funktioniert natürlich auch mit mehreren Laufwerken). Wichtig ist die Koordinierung, es könnten ja sonst alle zur gleichen Zeit auf das gleiche Band schreiben. Dies muss die Backup-Software übernehmen. Einer dieser Server wird zum Backup-Server bestimmt und steuert die Library und übernimmt die Verwaltung der Sicherungen für alle andere. Natürlich kann der Backup-Server weiterhin andere Server, die nicht in das SAN integriert sind, über das LAN sichern.
Die Voraussetzung für LAN-free Backup ist also ein SAN aus Fibre Channel oder iSCSI. Zusätzlich werden bestimmte Versionen beziehungsweise Features der Backup-Software benötigt. Diese stellen den reibungslosen Betrieb sicher. Diese Lizenzen sind meist wesentlich teurer als Netzwerk-Clients, sie können ja auch viel mehr und bieten einen zusätzlichen Mehrwert, die deutlich schnellere Sicherung.

Es können auch Libraries mit SAS-Anschluss in das SAN integriert werden. Eine SAS-to-Fibre Channel-Bridge oder SAS-to-iSCSI-Bridge sorgt für die Signalumsetzung.

Sind die Backup-Fenster nicht mehr ausreichend groß genug, so kann es durchaus sinnvoll sein, auch alleine für das Backup ein SAN anzuschaffen. Um das Ganze jedoch finanziell besser tragbar zu machen, sollte auch über einen zentralisierten Speicherplatz im SAN nachgedacht werden.



Disk-to-Disk - LANfree

Eine Datensicherung auf Festplattensysteme wird immer häufiger benötigt. Sie erhöht die Performance und stellt viele logische Bandlaufwerke zur Verfügung. Diese Systeme werden auch für die LANfree-Sicherung angeboten. Es sind RAID-Systeme mit einem integrierten Rechner, der Laufwerke und Bänder emuliert. Meist sind diese Systeme zu bekannten Libraries kompatibel, so dass sie ohne Probleme in bestehende Backup-Umgebungen integriert werden können.
Die reine Disk-to-Disk Sicherung auf Festplatten ist im LANfree-Bereich in nicht virtualisierten Umgebungen nicht so einfach möglich, da in diesem Fall mehrere Server auf einen Speicherbereich schreibend zugreifen müssen. Dafür wird dann ein SAN-Filesystem benötigt, welches die konkurrierenden Schreibzugriffe regelt. Aber auch dafür haben einige Backup-Software-Hersteller Lösungen entwickelt. In virtualisierten Umgebungen greift der Backup-Server direkt auf die Datenbereiche zu und schreibt dann auf seine eigenen Platten, bzw. auf Platten die nur er im Zugriff hat.


LANfree über iSCSI

Die Anbindung über Fibre Channel ist nicht die einzige Möglichkeit zur LANfree-Sicherung. Da LTO-Laufwerke der neueren Generation eine sehr hohe Übertragungsrate benötigen (Stichwort Start-Stop-Modus), ist iSCSI erst ab 10 Gbit/s sinnvoll nutzbar. Mit 1 Gbit/s oder einem Trunking von mehreren 1 Gbit/s Verbindungen kommt es häufig zu Störungen in den Bandlaufwerken. Ist die Übertragungsrate nicht ausreichend, so muss das Laufwerk stoppen, kurz warten, zurückspulen und kann dann weiterlaufen. Wenn dies jetzt mehrere hundertmal pro Nacht passiert, wird ein Laufwerk nicht lange halten.
Wichtig ist es auch bei iSCSI (das trifft natürlich auch bei Fibre Channel zu), dass die Daten sowohl über das SAN vom zentralen Storage gelesen, wie auch gleichzeitig auf das Bandlaufwerk geschrieben werden. Das sollte beim Sizing immer beachtet werden.

Warum bieten die meisten Library-Hersteller keine iSCSI Karten mehr für Libraries an? Eigentlich ganz einfach, ab LTO3 war die Geschwindigkeit für 1 Gbit/s Ethernet zu hoch. Die Hersteller hätten zu 10 Gbit/s wechseln müssen, diese Technologie passt aber nicht mehr auf eine einfache Erweiterungskarte in der Library. Es wird ein performanter Prozessor benötigt, ein vollständiger PCIe Bus und RAM als Puffer. Und Fibre Channel wird direkt über das Laufwerk abgewickelt, also eine einfache Entscheidung für die Hersteller. Über eine externe iSCSI Bridge aber einfach realisierbar.


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