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:: Serviços de Backup e Recuperação

www.microsoft.com.br 26/04/2007

 

Este módulo fornece orientação sobre o design para a criação de uma solução de backup e recuperação de classe empresarial.

Definição do serviço

Há várias tecnologias que oferecem diversas opções para implementações de backup e recuperação. Você deve selecionar uma tecnologia específica com base nos requisitos comerciais e nos contratos de nível de serviço definidos por sua organização para cada um dos serviços fornecidos pelo data center. Por exemplo, um serviço de mensagens pode ser considerado o serviço mais crítico fornecido por seu data center. Um contrato de nível de serviço para esse serviço de mensagens teria então mais recursos associados a ele do que os contratos de nível de serviço de outros serviços. Os contratos de nível de serviço precisam ser definidos em conjunto com os usuários de cada serviço. Embora este módulo não descreva o processo de definição de contrato de nível de serviço detalhadamente, a planilha do consumidor fornecida no Apêndice 1 deste módulo e o MSA 2.0 Planning Guide são bons pontos de partida.

Após executar uma análise detalhada dos requisitos comerciais e definir contratos de nível de serviço mutuamente aceitáveis para cada serviço, você pode explorar os aspectos técnicos da solução de backup e recuperação. As seções a seguir discutem os diferentes modos, tipos, topologias e fatores de backup que você deve levar em conta ao criar soluções de backup e recuperação.

Estratégias de backup

Você deve considerar vários fatores ao planejar sua solução de backup, como fazer o backup apenas do que é necessário, agendar cuidadosamente os backups e escolher o tipo adequado de backup a ser executado.

Evitando backups desnecessários

Ao criar uma estratégia de backup, você pode se sentir tentado a executar um backup total de todos os servidores do ambiente. No entanto, lembre-se de que seu objetivo é poder restaurar com êxito o ambiente depois de uma pane ou um desastre. Sua estratégia de backup deve se concentrar nos seguintes objetivos:

Os dados a serem restaurados devem ser fáceis de localizar.

A restauração deve ser feita o mais rapidamente possível.

Se você fizer o backup de todo servidor indiscriminadamente, terá um grande volume de dados a recuperar. Embora os atuais produtos de armazenamento e de backup em fita permitam a rápida restauração dos dados, o tempo de inatividade pode ser maior se for preciso restaurar todos os dados das fitas. Por exemplo, a maioria dos produtos de backup exige as seguintes etapas:

1.

Reinstalar o sistema operacional.

2.

Reinstalar o software de backup.

3.

Restaurar o backup da fita.

Quanto mais arquivos você incluir no backup, mais demorado ele será e, o que é mais importante, mais demorada será a restauração dos arquivos. Se ocorrer um desastre, o tempo será crucial; portanto, um processo de restauração deve ser o mais curto possível. Além disso, grandes backups executados com regularidade prejudicam o desempenho da rede, a menos que você estabeleça uma rede de backup dedicada.

Depois de determinar a estratégia de backup ideal para o seu ambiente, é vital que você execute um teste de restauração em toda a rede de teste. Esse teste identifica todas as áreas problemáticas e proporciona uma experiência útil de restauração de sistemas no ambiente, sem a pressão de ter que colocar um sistema de produção novamente online.

Escolhendo um horário apropriado para o backup

Cada tipo de ambiente oferece oportunidades diferentes para um backup eficiente com menos interrupções para os usuários. Por exemplo, o backup de um ambiente de e-commerce não é igual ao backup de uma infra-estrutura de rede local corporativa. Em uma LAN corporativa, o uso da rede diminui fora do horário comercial básico. Em um ambiente de e-commerce, o uso geralmente aumenta no início da noite e pode permanecer nesse nível até as primeiras horas da manhã, especialmente se a base de clientes estiver distribuída por vários fusos horários. Por essa razão, pode não ser possível identificar o horário ideal para fazer o backup do seu ambiente. No entanto, você pode reduzir o impacto para os usuários seguindo estas diretrizes:

Agende os backups de modo a evitar os horários de pico.

Não faça backup de dados desnecessários.

Execute regularmente operações de restauração simuladas em uma rede de teste para verificar se os backups corretos estão sendo feitos.

Escolhendo a mídia de armazenamento apropriada

Além de determinar que tipo de backup deve ser feito e quando fazê-lo, você deve avaliar os tipos de mídia de armazenamento disponíveis e selecionar a mídia apropriada.

Ao escolher uma mídia de armazenamento, leve em consideração os seguintes fatores:

A quantidade de dados para o backup

O tipo de dados para o backup

O período de tempo para o backup

O ambiente

A distância entre os sistemas dos quais está sendo feito backup e o dispositivo de armazenamento

O orçamento de sua organização

Os contratos de nível de serviço para restaurações de dados

A Tabela 1 fornece um resumo das vantagens e desvantagens dos tipos de mídia de backup mais comuns.

Tipo de mídia de backup
Vantagens
Desvantagens

Fita

Fornece backups rápidos e longa retenção.
Tem grande capacidade de armazenamento.
Não é tão cara quanto discos magnéticos e magneto-ópticos.

Apresenta desgaste mais rápido e é mais suscetível a erros do que os discos magnéticos e os discos magneto-ópticos.
É difícil de configurar e manter, principalmente em uma configuração de SAN.
Requer a limpeza periódica das unidades.

Disco magnético

É fácil de configurar e manter.
Pode ser usado para dados de teste.

É a mídia mais cara para o armazenamento inicial.

Disco magneto-óptico

Oferece a vida útil mais longa sem degradação da mídia.

É o mais lento para backup e restauração.
Limita a escolha de hardware.

Tabela 1.
Comparação dos tipos de mídia de backup

Modos de backup

O modo de backup determina como o backup deve ser executado em relação aos dados a serem incluídos nele. Há duas maneiras de executar os backups de dados:

Backups online: os backups são feitos enquanto os dados permanecem acessíveis aos usuários.

Backups offline: os backups são feitos enquanto os dados estão inacessíveis aos usuários.

Backups online

Os backups online são executados quando o sistema está online, proporcionando assim uma estratégia com menos interrupções. Eles normalmente são usados para aplicativos que devem estar disponíveis 24 horas por dia, como o Microsoft Exchange Server e o Microsoft SQL Server™, que dão suporte para backups online.

Vantagens

As vantagens dos backups online são:

Nenhuma interrupção do serviço

Os aplicativos e dados permanecem totalmente disponíveis para os usuários durante o processo de backup.

O backup fora do expediente não é necessário

Os backups online podem ser agendados durante o horário de funcionamento normal.

Backup total ou parcial

Os backups podem ser totais ou parciais.

Desvantagens

As desvantagens dos backups online são:

Desempenho do servidor

Durante o processo de backup, o desempenho pode ser prejudicado em servidores de produção.

Arquivos abertos

Dependendo dos aplicativos que estiverem ativos durante o processo de backup, pode não ser feito o backup de alguns arquivos de dados abertos.

Backups offline

Os backups offline são executados colocando-se o sistema e os serviços offline. Eles são usados se você precisar de instantâneos do sistema ou se o aplicativo não der suporte para backups online.

Vantagens

As vantagens dos backups offline são:

Backup total ou parcial

Com os backups offline, você pode optar entre backups totais ou parciais.

Desempenho

Os backups offline resultam em um melhor desempenho de backup, porque o servidor pode se dedicar à tarefa de backup.

Backup de todos os arquivos

É feito o backup de todos os dados, porque não há aplicativos em execução e, assim, não há arquivos abertos durante o processo de backup.

Desvantagem

Interrupção do serviço

A desvantagem dos backups offline é que os dados não estão acessíveis para os usuários enquanto o processo de backup é executado.

Tipos de backup

Vários tipos de backup podem ser usados para backups online e offline. O contrato de nível de serviço, a janela de tempo de backup e os requisitos de recuperação de um ambiente determinam que método ou combinação de métodos é ideal para o ambiente.

Backups totais

Um backup total captura todos os dados, incluindo arquivos de todas as unidades de disco rígido. Cada arquivo é marcado como tendo sido submetido a backup; ou seja, o atributo de arquivamento é desmarcado ou redefinido. Uma fita atualizada de backup total pode ser usada para restaurar um servidor completamente em um determinado momento.

Vantagens

As vantagens dos backups totais são:

Cópia total dos dados

Um backup total significa que você tem uma cópia completa de todos os dados se for necessária uma recuperação do sistema.

Acesso rápido aos dados de backup

Você não precisa pesquisar em várias fitas para localizar o arquivo que deseja restaurar, porque os backups totais incluem todos os dados contidos nos discos rígidos em um determinado momento.

Desvantagens

As desvantagens dos backups totais são:

Dados redundantes

Backups totais mantêm dados redundantes, porque os dados alterados e não alterados são copiados para fitas sempre que um backup total é executado.

Tempo

Backups totais levam mais tempo para serem executados e podem ser muito demorados.

Backups incrementais

Um backup incremental captura todos os dados que foram alterados desde o backup total ou incremental mais recente. Você deve usar uma fita de backup total (não importa há quanto tempo ela tenha sido criada) e todos os conjuntos de backups incrementais subseqüentes para restaurar um servidor. Um backup incremental marca todos os arquivos como tendo sido submetidos a backup; ou seja, o atributo de arquivamento é desmarcado ou redefinido.

Vantagens

As vantagens dos backups incrementais são:

Uso eficiente do tempo

O processo de backup leva menos tempo porque apenas os dados que foram modificados ou criados desde o último backup total ou incremental são copiados para a fita.

Uso eficiente da mídia de backup

O backup incremental usa menos fita porque apenas os dados que foram modificados ou criados desde o último backup total ou incremental são copiados para a fita.

Desvantagens

As desvantagens dos backups incrementais são:

Restauração completa complexa

Você pode precisar restaurar os dados de um conjunto incremental de várias fitas para obter uma restauração completa do sistema.

Restaurações parciais demoradas

Você pode ter que pesquisar em várias fitas para localizar os dados necessários para uma restauração parcial.

Backups diferenciais

Um backup diferencial captura os dados que foram alterados desde o último backup total. Você precisa de uma fita de backup total e da fita diferencial mais recente para executar uma restauração completa do sistema. Ele não marca os arquivos como tendo sido submetidos a backup (ou seja, o atributo de arquivamento não é desmarcado).

Vantagem

Restauração rápida

A vantagem dos backups diferenciais é que eles são mais rápidos do que os backups incrementais, porque há menos fitas envolvidas. Uma restauração completa exige no máximo dois conjuntos de fitas — a fita do último backup total e a do último backup diferencial.

Desvantagens

As desvantagens dos backups diferenciais são:

Backups mais demorados e maiores

Backups diferenciais exigem mais espaço em fita e mais tempo do que backups incrementais porque quanto mais tempo tiver se passado desde o backup total, mais dados haverá para copiar para a fita diferencial.

Aumento do tempo de backup

A quantidade de dados dos quais é feito backup aumenta a cada dia depois de um backup total.

Topologias de backup

Originalmente, o único tipo de tecnologia de armazenamento que exigia backup envolvia discos rígidos conectados diretamente a adaptadores de armazenamento em servidores. Hoje em dia, esse tipo de armazenamento é conhecido como armazenamento conectado diretamente ou DAS (Direct-Attached Storage). As opções de backup e recuperação têm se modificado principalmente com o desenvolvimento de tecnologias como SAN e NAS. Os ambientes SAN, em particular, fornecem uma oportunidade significativa de otimizar e simplificar o processo de backup e recuperação.

As topologias de backup e recuperação podem ser classificadas de acordo com a tecnologia de armazenamento (DAS, NAS ou SAN) da qual é preciso fazer backup. As topologias que abrangem cada tipo de armazenamento são backup de servidor local, backups de NAS conectados à LAN e sistemas baseados em SAN, respectivamente.

Backup e recuperação de servidor local

Em uma configuração de backup de servidor local, cada servidor se conecta a seu próprio dispositivo de backup, geralmente por meio de um barramento SCSI. A largura de banda da rede local não é consumida nesse caso, mas você deve gerenciar a mídia de armazenamento manualmente no servidor local.

A Figura 1 mostra um mecanismo típico de backup e recuperação de servidor local.

Backup e recuperação de servidor local

Figura 1
Backup e recuperação de servidor local

Vantagens

As vantagens do backup e recuperação de servidor local são:

Não são consumidos recursos de rede

Configurações de backup e recuperação de servidor local não usam largura de banda da rede, porque os servidores são conectados a dispositivos de fita que geralmente são conectados por meio de uma interface SCSI.

Backup e recuperação mais rápidos

Esses backups podem ser relativamente mais rápidos do que se forem usadas outras configurações de backup, porque os dados não precisam passar pela rede.

Desvantagens

As desvantagens do backup e recuperação de servidor local são:

Limitação na capacidade de gerenciamento centralizado e na escalabilidade

A configuração de backup e recuperação de servidor local não oferece escalabilidade e capacidade de centralização, porque você precisa gerenciar a mídia localmente em cada servidor.

Maiores custos para o software de backup e o hardware de fita

Essa configuração pode aumentar significativamente o custo de licenças de software de backup e de dispositivos de fita, porque você deve configurar cada backup para cada servidor e gerenciá-los individualmente.

Backup e recuperação baseados em LAN

Instalações de backup baseadas em LAN são uma solução comum em cenários empresariais e vêm sendo usadas há algum tempo. O software de backup por LAN empresarial usa uma arquitetura de várias camadas em que alguns servidores de backup iniciam trabalhos e coletam metadados sobre os dados cujo backup está sendo feito (também conhecidos como dados de controle), enquanto outros servidores (designados como servidores de mídia) executam o trabalho real de gerenciamento dos dados enviados para as unidades de fita.

As tecnologias de backup por LAN empresarial geralmente têm três componentes:

Servidor de backup central

Hospeda o mecanismo de backup, que controla o ambiente de backup.

Servidor de mídia

Lida com a movimentação de dados e gerencia os recursos de mídia.

Agente cliente

São agentes específicos de aplicativos, como agentes para dados de sistema de arquivos, para dados do Exchange e para dados do SQL Server.

A Figura 2 ilustra um sistema lógico de backup e recuperação por LAN.

Backup e recuperação por LAN

Figura 2
Backup e recuperação por LAN

Vantagens

As vantagens do backup e recuperação baseados em LAN são:

As unidades de fita não precisam mais ser diretamente conectadas aos servidores para o backup.

O aplicativo de backup é executado em servidores de backup dedicados.

Os agentes cliente enviam dados por uma LAN para um servidor de backup.

Maior nível de escalabilidade e compartilhamento de dispositivos de fita únicos.

Desvantagens

As desvantagens do backup e recuperação baseados em LAN são:

Conjuntos de dados grandes podem prejudicar o desempenho em servidores e na rede.

O tráfego de backup adicional consome largura de banda da rede.

O agendamento do backup e da recuperação se torna crítico.

O backup de dispositivos NAS pode ser executado por meio de agentes de backup ou do NDMP (Network Data Management Protocol).

Backup e recuperação baseados em SAN

A capacidade de integração de subsistemas de espaço em disco ao backup e recuperação fornece várias opções para a implantação de soluções de proteção de dados em ambientes baseados em SAN. As tecnologias SAN subjacentes fornecem várias alternativas de backup e recuperação para dados residentes em armazenamento SAN.

A Figura 3 ilustra um cenário de backup baseado em SAN.

Exemplo de um cenário de backup por SAN

Figura 3
Exemplo de um cenário de backup por SAN

Vantagens

As vantagens do backup e recuperação baseados em SAN são:

Carga de servidor reduzida

O caminho entre o dispositivo de armazenamento e o dispositivo de backup não envolve o servidor, o que significa que a carga no servidor é reduzida.

Carga de servidor reduzida

Os backups podem ser feitos sem exigir que os dados passem pela LAN.

Solução de armazenamento otimizada

As SANs são projetadas para otimizar a eficiência das transferências de dados, possibilitando processos de backup e recuperação mais rápidos.

Desvantagens

As desvantagens do backup e recuperação baseados em SAN são:

Custo

O backup baseado em SAN exige uma SAN, que tem design e implantação caros.

Compatibilidade de dispositivos

Os dispositivos de backup e recuperação devem ser compatíveis com SAN.

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