EMC Data Domain 和 Avamar：VMware 数据保护的性能和效率

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1 实验室验证报告 EMC Data Domain 和 Avamar VMware 数据保护的性能和效率作者 : 实验室分析师 Kerry Dolan 2015 年 10 月

2 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 2 目录简介... 3 背景... 3 ESG 实验室验证... 6 易于集成... 6 性能与效率... 9 ESG 实验室验证亮点待考虑问题更重要的事实附录 ESG 实验室报告 ESG 实验室报告的目标是向 IT 专业人员介绍适用于各种类型和规模的公司的数据中心技术产品 ESG 实验室报告不旨在取代购买决策前应进行的评估过程, 而是为了提供对这些新兴技术的深入了解我们的目标是逐一介绍产品中部分更有价值的特性 / 功能, 说明这些产品如何用于解决消费者的实际问题并发现需要改进的方面 ESG 实验室的第三方专业意见基于我们的实际操作经验, 以及对生产环境中使用产品的客户进行的访谈此 ESG 实验室报告由 EMC 赞助所有商标名称均为其各自公司的资产本出版物中包含的信息是由 Enterprise Strategy Group (ESG) 认为可靠的来源提供的, 但 ESG 不保证其可靠性本出版物可能包含 ESG 的观点, 这些观点会随时发生改变本出版物的版权归 Enterprise Strategy Group, Inc. 所有未经 Enterprise Strategy Group, Inc. 明确许可, 不得对本出版物的整体或部分以硬拷贝方式电子方式或其他方式进行复制或将其再分发给未经授权的任何人, 否则都将违反美国版权法并将引起民事损害诉讼, 乃至刑事诉讼如有疑问, 请与 ESG 客户关系部门联系, 电话 :

3 简介实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 3 本报告记录了一项 EMC 数据保护解决方案的实际操作测试和验证该解决方案面向使用 Avamar Virtual Edition( 集成 Data Domain 系统 ) 的虚拟环境, 注重实现轻松整合高效高可扩展性和卓越的备份 / 恢复性能背景根据 ESG 研究, 在过去的 5 年中,IT 专业人员始终将改善数据备份和恢复管理数据增长增加服务器虚拟化使用程度视为 IT 优先事项在 ESG 的 2015 IT Spending Intentions Survey (2015 年 IT 开支意向调查 ) 中, 只有信息安全性计划受提及的次数更频繁 ( 见图 1) 1 这些组织所面临的挑战之一就是数据增长对数据备份和恢复造成的巨大影响 : 随着数据量不断扩大, 加长了备份窗口和恢复时间, 经常到了影响生产活动的程度, 同时还需要不断增加后端存储容量图年提及次数最多的十大 IT 优先事项 Top 未来 1012 most 个月内十大最重要的 important IT priorities IT 优先事项 over the next :( 12 受访者百分比 months. (Percent,N=601, of respondents, 可选择十项 ) N=601, ten responses accepted) Information security 信息安全性计划 initiatives 34% Improving data 改善数据备份和恢复 backup and recovery Managing 管理数据增长 data growth Increasing 增加服务器虚拟化的使用 use of server virtualization Desktop virtualization 桌面虚拟化 Using cloud infrastructure 使用云基础架构服务 services Regulatory compliance 法规遵从性计划 initiatives Business continuity/disaster 业务连续性 recovery / 灾难恢复计划 programs Building a private 构建 cloud 私有云 infrastructure 基础架构 Improving collaboration 提高协作能力 capabilities 26% 26% 25% 25% 25% 24% 23% 22% 22% 0% 10% 20% 30% 40% 来源 :Enterprise Strategy Group,2015 年另外, 许多组织难以找到保护其不断增加的 VMware 虚拟机 (VM) 的最佳选择每个虚拟机都需要单独的备份工作, 当规模很大时这项工作将变得十分困难传统备份解决方案难以应对虚拟机的共享资源, 给 SLA 带来风险虚拟机备份通常包括冗余操作系统应用程序和文件数据大量的数据通常意味着, 如果让所有虚拟机均处于受保护的状态, 备份就无法在备份窗口完成, 而管理所有备份将成为运营的噩梦另一项挑战是运行独立的物理和虚拟备份需要购买和管理更多服务器存储和软件, 使得成本和复杂性不断攀升 1 来源 :ESG 研究报告, 2015 IT Spending Intentions Survey (2015 年 IT 开支意向调查 ),2015 年 2 月

4 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 4 EMC Data Domain 和 Avamar 该 EMC 数据保护解决方案结合了 Avamar 备份 / 恢复软件的简单高效与 Data Domain 系统的优秀性能规模性和效率 Data Domain Data Domain 系统是具有高度可扩展性专用的保护存储应用装置, 能够为备份和归档提供高速重复数据消除, 并为灾难恢复提供复制功能该型号系列可扩展至高达 86.4 PB 的逻辑容量 Data Domain 的可变长度重复数据消除能够使重复数据消除率实现最大化, 将备份和归档存储需要降低至 1/10 到 1/30, 因此该系统可成为一种经济高效的解决方案, 替代其他备份应用装置或磁带这些系统将为多种企业备份和归档工作负载提供目标, 包括虚拟机数据库大型机 IBM i 系统 NAS 电子邮件大数据内容管理应用程序和远程办公室 Data Domain 系统支持同时备份和归档数据, 因而无需购买和管理独立存储平台进行归档, 并可实现备份和归档数据的全局重复数据消除 Data Domain 操作系统 (DD OS) 内置安全多租户, 可为企业或服务提供商提供基于混合云的数据保护即服务简单安装, 轻松管理, 确保更低的运营支出 Data Domain 系统采用 Data Domain 数据无损体系结构, 以提供最佳的可靠性和数据完整性, 对写入和读取执行线内验证, 并在接收和检索期间从 I/O 错误中自动恢复这将确保备份和恢复都能够成功完成 Data Domain 通过支持 NFS CIFS VTL NDMP 和 Data Domain Boost 提供广泛的备份选项 ;Data Domain Boost 与备份和企业应用程序整合, 以极大提升备份速度并降低网络使用量 Avamar Avamar 备份软件针对 VMware 环境业务关键型应用程序 NAS 桌面 / 笔记本电脑和远程办公室提供带有可变长度重复数据消除的每日完整备份 Avamar 可通过面向元数据的物理应用装置进行部署, 或者像在本次测验中一样, 使用 Avamar Virtual Edition 应用装置进行部署当 Avamar 与 Data Domain 结合使用时, Avamar 客户端将使用其中包含的 DD Boost 代码将部分重复数据消除过程分发给客户端, 减少备份数据并且只需要更少的带宽 Avamar 采用基于 Web 的管理方式, 提供对全局部署的集中控制 ; 也可以通过 vsphere 来管理在 VMware 环境下, 支持访客级备份和映像级备份 Avamar 与 VMware 的 vstorage APIs for Data Protection (VADP) 整合, 支持无代理访客备份对于映像级备份,Avamar 将备份进程从应用程序虚拟机按需分载至多代理虚拟机, 并在其间实现智能化负载平衡 Avamar 还利用 VMware 的更改数据块跟踪 (CBT), 加速执行备份和恢复在初始完整备份之后,Avamar 将仅转移已更改的数据, 但会为恢复创建完整恢复点这种永久完整备份方式可为备份和恢复提供高速性能与之相比, 传统方式需要回滚至最近的完整备份, 然后转移后续的增量备份, 因此会花费更多时间, 同时影响恢复可靠性 Avamar 可为整个虚拟机或单个文件提供快速的单步恢复另外, 在 Data Domain 目标上存储的 Avamar 虚拟机映像可以立即访问, 这是一项经常用于测试 / 开发和恢复验证的技术 ; 虚拟机可在 Data Domain 上直接运行和使用, 同时运行中的虚拟机可使用 vmotion 转移回后台中的原始位置经测试的解决方案 :EMC Data Domain 和 Avamar ESG 实验室在 EMC XtremIO 全闪存存储阵列上托管的虚拟环境中, 对包含 Data Domain 与 Avamar 的 EMC 数据保护解决方案进行了测试图 2 提供了该解决方案的概念概述图中左侧部分的 VMware ESX 虚拟机管理程序托管多个应用程序虚拟机 Avamar Virtual Edition 虚拟机和代理虚拟机 Avamar Administrator 控制面板显示在上方代理虚拟机利用 VMware CBT 来识别更改过的数据然后利用 DD Boost 将部分 Data Domain 重复数据消除过程分发给 Avamar, 客户端的重复数据消除可确保 Avamar 客户端仅将具有唯一性的数据发送到 Data Domain 系统 Data Domain 系统具有高度可扩展性, 可同时作为其他备份和归档工作负载的目标, 如图中右侧部分所示在本次测试中, 我们使用 XtremIO 作为客户端存储平台以避免可能发生存储瓶颈的情况

5 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 5 图 2. 解决方案概述 :EMC Avamar 和 Data Domain Avamar Administrator 元数据虚拟机 1 虚拟机 2 Avamar VE 虚拟机代理虚拟机 VMware ESXi RMAN 备份备份 LAN LAN VADP/CBT 大型机备份 VMDK VM1 VMDK VM2 Data Domain 归档

实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 6 ESG 实验室验证 ESG 实验室执行了实际操作测试, 并对在 EMC 位于马萨诸塞州霍普金顿的一间实验室所做的测试进行了审计测试的设计目的是展示 Avamar 和 Data Domain 的易于集成容量和 CPU 的高效使用以及备份和恢复的性能, 所有测试均关注 VMware 备份易于集成 EMC Avamar 和

6 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 6 ESG 实验室验证 ESG 实验室执行了实际操作测试, 并对在 EMC 位于马萨诸塞州霍普金顿的一间实验室所做的测试进行了审计测试的设计目的是展示 Avamar 和 Data Domain 的易于集成容量和 CPU 的高效使用以及备份和恢复的性能, 所有测试均关注 VMware 备份易于集成 EMC Avamar 和 EMC Data Domain 系统非常方便集成, 使组织可以在 Avamar 备份中利用 Data Domain 的可扩展性和内置保护功能 ESG 实验室审计了集成过程, 该过程仅需要几步, 在 5 分钟内即可完成 ESG 实验室测试测试的第一步使用了通电且连接网络的 Data Domain DD4500, 以为 Avamar 添加用于作为目标的 Data Domain 系统调配可以完全在 Avamar Administrator 管理控制台中完成, 无需启动 Data Domain 系统管理器 GUI 或 CLI 图 3( 左侧 ) 中的 Avamar Administrator GUI 显示了 Server 选项卡, 其中显示了后端系统配置该视图的右上角显示了后端容量可用的 Avamar 服务器图 3. 通过 Avamar Administrator 控制台添加 Data Domain 系统下一步是单击 Server 选项卡, 选择 Server Management, 然后选择 Add Data Domain System ( 如图 3 右侧部分所示 ) 在 System 选项卡中添加了经鉴定的系统名称 (dd4500a), 还添加了 DD Boost 帐户名称及凭据 ( 在 dd4500a 设置过程中创建 ) 这将使目标系统通过身份认证, 为 Avamar 客户端提供写入权限

实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 7 一项关键设置是可同时启动的 Avamar 客户端备份流总数量, 在本例中支持 270 个流由于 Data Domain 可以同时作为多个备份和归档任务的目标, 因此必须确保优化平衡以避免某个应用程序无意中覆盖了 Data Domain 目标下一步, 添加 SNMP 详情以使 Avamar 能够收集和显示有关系统运行状况

7 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 7 一项关键设置是可同时启动的 Avamar 客户端备份流总数量, 在本例中支持 270 个流由于 Data Domain 可以同时作为多个备份和归档任务的目标, 因此必须确保优化平衡以避免某个应用程序无意中覆盖了 Data Domain 目标下一步, 添加 SNMP 详情以使 Avamar 能够收集和显示有关系统运行状况警报和容量的详情完成这些步骤后,ESG 实验室能在 Avamar Administrator 控制面板中查看 Data Domain 目标 ( 如图 4 上方图片所示 ) 另外, 从 Server/Server Management 选项卡中, 我们可以单击工具栏中的 dd 图标并查看新添加的 dd4500a 的系统详情, 包括主机名已用和可用容量受保护字节复制状态流限制以及加密身份认证和监视的状态 ( 如图 4 下侧图片所示 ) 图 4. 从 Avamar Administrator GUI 管理 Data Domain 正确配置 dd4500a 目标之后, 最后一步是为 VMware 虚拟机创建一个 Avamar 备份策略对于标题为 VM_Test 的备份任务, 选择 Options 选项卡从下拉框中选择 Linux VMware Image 并选中复选框以使用更改数据块跟踪下一步, 单击 Store Backup on Data Domain system 复选框, 从可用目标列表中选择 dd4500a, 然后单击 OK 此时, 数据集 VM_Test 的下一个手动或计划备份将直接向 Data Domain 目标发送数据

8 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 8 图 5. 创建备份策略为什么这很重要当今虚拟化数据中心的灵活性对业务大有裨益, 但对 IT 部门, 尤其是对备份管理员来说却是巨大的挑战许多组织为物理和虚拟数据集或不同企业应用程序运行独立的基础架构孤岛和备份应用程序这将花费宝贵的时间, 延长备份窗口, 因而可能会影响到生产活动, 并导致资本支出和运营支出攀升 ESG 实验室已经验证 Avamar/Data Domain 解决方案相结合, 可轻松快速地实现集成并创建策略只需几步操作以及不超过 5 分钟的时间, 即可通过 Avamar Administrator 控制台添加 Data Domain 目标, 并创建虚拟机备份策略集成过程简单快速, 为希望通过灵活功能齐全的 Avamar 和 Data Domain 组件, 为广泛的应用程序系统和位置整合备份的管理员, 提供轻松便利的选择

实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 9 性能与效率备份和恢复性能可对生产运营产生很大影响备份速度通常是让所有虚拟机在备份窗口内完成工作或令数据处于无保护状态的决定因素 ; 快速备份能力可快速恢复业务 Avamar/Data Domain 相结合的解决方案可执行极为高效的虚拟机备份, 使用高级重复数据消除来大幅降低必须转移和存储的数据量, 而这又将大幅提升备份性能

9 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 9 性能与效率备份和恢复性能可对生产运营产生很大影响备份速度通常是让所有虚拟机在备份窗口内完成工作或令数据处于无保护状态的决定因素 ; 快速备份能力可快速恢复业务 Avamar/Data Domain 相结合的解决方案可执行极为高效的虚拟机备份, 使用高级重复数据消除来大幅降低必须转移和存储的数据量, 而这又将大幅提升备份性能另外, 在备份期间高效使用主机 CPU 资源也是虚拟环境的重要因素, 因为这将确保数据保护处理不会影响生产活动 Avamar 和 Data Domain 备份方法 Avamar/Data Domain 解决方案的一个重要独特竞争优势就是备份方法完成初始完整备份后,Avamar 只会进行增量备份与 VMware CBT 集成可确保仅对更改数据或新数据进行后续备份, 而 DD Boost 将确保 Avamar 仅将唯一数据发送至 Data Domain 元数据始终在单独文件中存储, 使 Avamar 可快速找到恢复所需的数据在每次增量备份后, 备份的更改数据将应用到之前的备份数据中, 以创建恢复点这意味着 Avamar 每次备份都只需要增量的时间, 但实际上却代表着完整的备份, 这将使恢复快速高效这种永久完整备份功能将使 IT 无需像传统备份应用程序一样定期运行额外的完整备份并更新目录 ( 见图 6) 这些额外的完整备份费时费力另外, 使用传统方法的恢复过程需要回滚到最近的完整备份和后续的增量备份, 该过程十分麻烦, 还可能导致延迟, 而且不可靠图 6. Avamar/Data Domain 永久完整备份与传统方法对比 Avamar 和 Data Domain 一月二月永久完整备份初始完整备份传统解决方案一月二月增量增量增量增量初始完整备份完整备份, 更新目录完整备份, 更新目录完整备份, 更新目录完整备份, 更新目录

10 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 10 使用 Avamar 实施映像级虚拟机备份和恢复由于 Avamar 已与 VADP 紧密集成, 映像级备份利用代理虚拟机, 将备份和重复数据消除过程从客户端虚拟机分载出去 vsphere 用于将客户端虚拟机动态连接至 Avamar 代理虚拟机 ( 多代理间负载平衡 ), 而无需在网络上转移数据, 以实现快速备份多个虚拟机 VMware CBT 向 Avamar 软件发送已更改的数据块列表, 进一步加快了备份速度然后, 利用 DD Boost, 在发送至 Data Domain 之前, 数据块被分成可变长度的分段并进行重复数据消除 CBT 也可用于向现有虚拟机快速恢复更改的数据 Avamar 跟踪记录现有的虚拟机状态和 CBT 日志, 识别所需恢复点的哪些数据块需要恢复, 然后仅快速恢复这些数据块 ESG 实验室测试在性能和效率测试中,ESG 实验室采用装载于双 Cisco UCS 240 服务器上的两台 VMware vcenter ESX 5.5 服务器 ; 每个 UCS 服务器上托管着 50 个虚拟机, 总计 200 个虚拟机服务器上的存储由两个 XtremIO 构造块构成, 每个构造块有 7.56 TB 可用空间数据保护由 Avamar Virtual Edition 7.2 虚拟应用装置和 Data Domain DD4500 提供, 可用空间为 86 TB, 利用 10 GbE 端口使用内部工具 (Data Gen) 为备份处理工作生成并修改测试数据 ( 各类文件, 每个约 1 MB 大小 ), 在多个测试循环上提供一致的数据集使用三种测试程序 : 使用 200 个虚拟机模拟 28 天备份循环测试使用带有 CBT 恢复的 31 个虚拟机模拟恢复测试使用 200 个虚拟机模拟备份规模测试每个虚拟机包含约 70 GB 的数据, 包括操作系统和生成的文件数据, 用以创建初始备份数据和两次备份之间的新数据 / 修改过的数据针对重复数据消除备份 / 恢复运行时性能和 CPU 记录指标每个测试都将完整执行三次以评估结果的一致性使用了实际操作测试和对过去运行测试的审计 ESG 实验室首先考察了 Avamar/Data Domain 解决方案提供的容量效率, 从使用 200 个虚拟机模拟 28 天备份循环测试开始每次运行测试时,Data Gen 工具都创建了一个模拟文件系统, 包括目录和文件, 每个虚拟机约 50 GB 完成初始完整备份之后, 下一步, 工具在每个客户端上生成 4% 的更改数据和 0.125% 的新数据, 然后运行了增量备份将该步骤执行 28 次以模拟典型的四周备份周期由于 Avamar 采用的是永久完整备份方法, 因此只需要一个完整备份完成三次测试, 测试之间进行了完全重置, 以确保环境干净 ESG 实验室审计每次测试的日志文件来收集重复数据消除统计信息运行完整 28 天备份测试的所有三次测试几乎完全相同图 7 中显示了来自一次测试循环的数据

TiB 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 11 图 7. 28 天备份测试期间的重复数据消除 450 重复数据消除 Deduplication: :28 28-Day 天备份测试 Backup Test Dedupe rate 72.3 x 400 350 300 250 200 150 100 50 重复数据消除率 72.

11 TiB 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 11 图天备份测试期间的重复数据消除 450 重复数据消除 Deduplication: :28 28-Day 天备份测试 Backup Test Dedupe rate 72.3 x 重复数据消除率 72.3 倍 0 受保护的数据 Data Protected Data 重复数据消除 Stored after / 压缩后存储的数据 Dedupe/Compression 这些数字的意义受保护的虚拟机数据量是 TiB 压缩和重复数据消除后存储在 Data Domain 上的数据量是 5.56 TiB 该测试中容量节省了 98.6%, 从而实现了 72.3 倍的重复数据消除率下一步,ESG 实验室审核了 28 天备份周期的备份性能如图 8 所示,200 个虚拟机客户端 ( 每个 70 GB) 的初始备份需要 2 小时 56 分钟来完成随后, 每个增量备份 ( 带有 4% 的更改数据和 0.125% 的新数据 ) 仅需要 7 至 10 分钟

Minutes 分钟图 8. 备份性能实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 12 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.

12 Minutes 分钟图 8. 备份性能实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar day 天测试备份 Test Backup: : 运行时间 Runtime 这些数字的意义初始完整备份的运行时间为 176 分钟 (2:56:12) 28 个增量备份的运行时间平均为 8.68 分钟每个恢复点代表客户端的一个完整映像, 虽然仅转移了增量数据图 9 中的概念图显示了该解决方案的容量效率和运行时间优势图中左侧部分代表虚拟机, 包括受保护的总容量解决方案中的 CBT 和重复数据消除过程降低了需要转移的数据量并加快了备份时间在此情况下, 每天平均转移 19.8 GiB, 平均每日的备份时间是 8.68 分钟图 9. 数据减少和备份时间 28 天备份测试 : 数据转移和备份时间受保护的数据 : TiB 存储的数据 : 5.56 TiB 平均每日数据转移 : 19.8 GiB LAN 平均每日备份时间 : 8.68 分钟

实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 13 下一步,ESG 实验室使用 CBT 审核了用于恢复的数据完全重置环境后, 为 31 个虚拟机生成另外 50 GB 的数据集, 为每个虚拟机创建 70 GB 完成初始完整备份后, 执行了一次单一的数据修改周期下一步, 针对单一虚拟机同时针对 10 个虚拟机以及同时针对 20 个虚拟机, 分别执行了 CBT 恢复

13 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 13 下一步,ESG 实验室使用 CBT 审核了用于恢复的数据完全重置环境后, 为 31 个虚拟机生成另外 50 GB 的数据集, 为每个虚拟机创建 70 GB 完成初始完整备份后, 执行了一次单一的数据修改周期下一步, 针对单一虚拟机同时针对 10 个虚拟机以及同时针对 20 个虚拟机, 分别执行了 CBT 恢复这可模拟一个虚拟机或一组虚拟机的损坏后恢复或应用程序数据回滚至具体时间点图 10 显示了三个测试循环的平均恢复时间图 10. 恢复性能随客户端规模变动的恢复时间 Restore Time as Clients Scale 恢复 Restore 20 个客户端 20 Clients 恢复 Restore 10 个客户端 10 Clients 恢复 Restore 1 个客户端 1 Client Minutes 分钟这些数字的意义每个虚拟机只有约 1.5 GB 的更改数据需要恢复单一客户端的恢复性能平均为 7 分钟 10 个客户端的恢复性能平均为 10.5 分钟 20 个客户端的恢复性能平均为 15 分钟下一步,ESG 实验室考察了备份测试所需的 CPU 开销 Avamar/Data Domain 解决方案的备份处理过程包括客户端和目标之间分布的重复数据消除 ESG 实验室审计了 28 天备份测试的日志文件以确定 Data Domain 目标和 ESX 主机的 CPU 利用率 28 天备份测试过程包括测试运行之间的自动清理和新数据生成, 然后进行一次完整备份, 接下来是使用增量备份间生成的新数据和修改数据进行一系列增量备份如图 11 所示, 在整个测试过程中,Data Domain 的 CPU 利用率始终低于 30%, 只在第一次完整备份时出现一次约 90% 的峰值 ; 在模拟周之间的清理和重置时出现更低一些的高峰值对于 4 台 ESX 主机,CPU 利用率始终非常低

14 Percentage % 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 14 图 11. Data Domain 和 ESX 服务器的 CPU 利用率 100 CPU CPU Utilization: 利用率 :28 28-day 天备份测试 Backup Test Data Domain ESX 11 ESX 2 2 ESX 3 3 ESX 时间 Time 这些数字的意义针对 28 天备份周期测试,Data Domain CPU 利用率平均为 23%, 在完整备份时利用率峰值约为 90% 针对 28 天备份周期测试, 全部 4 台 ESX 主机的 CPU 利用率平均在 6% 至 8% 之间, 而绝不会超过 15% 最后,ESG 实验室考察了随着备份规模的扩大,Avamar/Data Domain 解决方案提供的性能在初始完整备份之后, 添加了修改数据和新数据, 然后并发运行了 50 个虚拟机的增量备份重复执行了同样的 100 个 150 个 200 个虚拟机并发增量备份过程图 12 显示了并发增量备份中每个数据集的数据增长, 以及完成并发增量备份所需的时间深蓝色条显示了数据的初始量, 浅蓝色条显示了虚拟机上每个数据集的更改数据 ; 橙色线显示了备份所需的时间很明显, 备份性能没有受到数据增长的负面影响

TBs Minutes 分钟实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 15 图 12. 规模测试 : 随数据量增长的备份性能 11 10.8 10.6 10.4 10.

2 100 80 60 40 20 9 Initial 200 个虚拟机 Data 200 初始数据 VMs Incremental 50 个虚拟机 50 增量备份 Vms Incremental 100 个虚拟机 100 增量备份 VMs Incremental 150 个虚拟机 150 增量备份 VMs.

15 TBs Minutes 分钟实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 15 图 12. 规模测试 : 随数据量增长的备份性能 Scale Test: 规模测试 Duration : of 并发增量备份的持续时间 Concurrent Incremental Backups Initial 200 个虚拟机 Data 200 初始数据 VMs Incremental 50 个虚拟机 50 增量备份 Vms Incremental 100 个虚拟机 100 增量备份 VMs Incremental 150 个虚拟机 150 增量备份 VMs. Incremental 200 个虚拟机 200 增量备份 VMs 0 初始数据 Initial data New/changed 新数据 / 更改数据 data 分钟 Minutes 这些数字的意义初始完整备份花费了 184 分钟 50 个虚拟机并发增量备份需要 11 分钟 ;100 个需要 8 分钟 ;150 个需要 8 分钟 ;200 个需要 7 分钟扩展至 200 个虚拟机不需要额外的代理服务器在测试 200 个虚拟机时, 池中添加的虚拟机越多, 则越有可能提高该解决方案中的全局重复数据消除性能

16 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 16 为什么这很重要数据量持续增长在诸多方面为 IT 部门带来了挑战, 但主要是在备份领域组织必须保护和保留数据以防出现损坏和灾难, 还要应对严格的法规遵从性和治理计划长期存储和保留这些数据会使成本攀升虚拟机的激增导致数据量进一步增加, 因为虚拟机的备份通常存储操作系统应用程序和数据的冗余拷贝 ESG 实验室验证了 Avamar/Data Domain 解决方案通过重复数据消除技术, 能够极大地减少备份数据量 Data Domain 可变长度重复数据消除能够使重复数据消除率实现最大化, 因此最大程度地降低了备份的存储和带宽需求, 让企业减少成本和时间花费另外, 这将确保为灾难恢复进行的复制同样可以从降低的带宽需求成本, 以及节省的时间中受益测试还验证了 200 个虚拟机备份并发备份和并发恢复的速度能够使用 CBT 恢复确保了快速恢复, 并能最大限度地降低虚拟机环境扩展对您的数据保护堆栈的影响最后,ESG 实验室验证了单个备份流并发流和恢复任务的备份过程中,Data Domain 目标和 ESX 主机上的 CPU 仍有许多可用空间

17 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 17 ESG 实验室验证亮点 Avamar 和 Data Domain 可轻松快速地实现集成为 ESG 实验室留下了深刻印象, 为数据保护提供整合管理测试中的重复数据消除率显示了将容量需求降低至 1/73 以下的能力, 使组织可以节约存储和带宽 ESG 实验室十分满意地发现在所有备份过程中,Data Domain 目标和 ESXi 主机的 CPU 利用率非常高效, 还有许多空余空间可供其他任务使用 ESG 实验室还发现, 当需要繁重的处理工作时,Data Domain 从主机分载批量的工作负载备份性能测试显示了该容量高效网络高效型解决方案的永久完整备份的速度优势 ESG 实验室还验证了在并发虚拟机备份期间没有性能影响, 而使用 VMware CBT 还可进行快速高效的恢复待考虑问题 Data Domain 通过使用可变长度重复数据消除最大限度地降低了存储需要, 而 DD Boost 集成通过将部分 Data Domain 数据重复消除工作分发给 Avamar 以支持客户端的重复数据消除, 最大限度地降低了所需带宽这对虚拟机备份很重要, 因为这项工作经常涉及冗余的操作系统和其他数据 CPU 利用率不仅对支持生产应用程序的 ESXi 主机很重要, 对能同时作为其他保护活动目标的 Data Domain 来说也很重要 CBT 恢复是十分理想的选择, 在特定虚拟机数据损坏的案例中能够提供快速恢复我们还应该注意, CBT 恢复对完全损坏的虚拟机无效, 因为此类情况中, 必须恢复构成虚拟机的所有 VMDK 重复数据消除率总是随着备份的数据类型变化, 部分数据类型 ( 如文件数据 ) 往往拥有大量重复数据, 而其他数据类型 ( 如视频及图像 ) 却几乎没有重复数据

18 更重要的事实实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 18 每一年 ESG 的研究都揭示了中端市场和企业组织将改善数据保护管理数据增长和提高服务器虚拟化水平视为其优先级最高的 IT 优先事项 2 理由显而易见 : 生产运营的转型对保护机制有着直接而重要的影响 VMware 的前沿科技引发了一场革命, 使得虚拟化成为主流, 全球组织内虚拟机数量剧增, 保护所有数据始终充满挑战 Avamar 和 Data Domain 都是十分成熟的数据保护解决方案, 组合起来将更为强大 Data Domain 是重复数据消除领域的先锋, 但在这方面可扩展性和灵活性同样重要尤其对 VMware 数据保护来说至关重要, 因为组织加快了增加新虚拟机的速度, 随后发现他们要为成百上千的虚拟机数据提供保护 Data Domain 可提供无与伦比的灵活性, 同时为多个不同备份应用程序来自企业应用程序的直接备份 ( 如 Oracle RMAN SQL SAP 和 DB2) 来自主存储的直接备份 ( 如 VMAX3 和 XtremIO) 大型机和 IBM i 系统的备份以及 SourceOne 等归档解决方案提供目标另外, 在 IT 能够跟踪所有保护活动 ( 如使用 EMC Data Protection Advisor) 的同时, 其他管理员也可以处理他们自己的备份工作 ( 如 DBA 可运行 RMAN, 而虚拟管理员可以运行虚拟机备份 ) 这将分摊管理多数据保护活动的工作, 无需购买或管理单独的基础架构堆栈 Data Domain 还以其内在的可靠性而著称, 该系统由于其数据验证持续的故障检测和对数据无损体系结构的自我修复功能而被称为偏执的系统所有这些特性都使之成为可靠耐用的解决方案, 适用于小型和大型企业和服务提供商 Avamar 使用快速精细的恢复功能, 提供应用程序一致和虚拟机一致的备份它利用 VADP for VMware 备份, 并与 vsphere 集成与 Data Domain 相似,Avamar 提供虚拟服务器环境所需的可扩展性, 使用自动实现负载平衡的代理虚拟机其能够利用 CBT 进行备份和恢复, 为这两种任务的性能加速, 并能减少跨网络的数据移动另外, 虽然在本项目中未进行测试,Avamar 为虚拟机提供存储在 Data Domain 上的映像的立即访问, 提供当今组织维护生产运营所需要的灵活性和快速恢复能力 ESG Lab 在真实情况下验证了 Avamar 和 Data Domain 的结合使用, 以测试其在客户环境中的表现这包括将 Avamar 与 Data Domain 轻松集成, 这对现代 IT 格局十分重要我们测试了 200 个虚拟机, 验证了其双重重复数据消除机制的容量效率增量备份的性能优势, 维持高速性能的同时并发处理上百个虚拟机备份的能力, 以及利用 CBT 进行快速恢复的能力当今的许多组织都开始依靠集成备份应用装置, 原因有两个 : 部署轻松, 能减少资本支出和运营支出虽然从技术角度而言, Data Domain 和 Avamar 结合使用并不算真正的集成应用装置解决方案, 但它能提供比传统集成备份应用装置更高的重复数据消除率, 以及在不产生影响的前提下保护整个环境所需的可扩展性灵活性和敏捷性这种强有力的组合能够帮助组织简化和整合数据保护, 同时降低成本 2 来源 :ESG 研究报告, 2015 IT Spending Intentions Survey (2015 年 IT 开支意向调查 ),2015 年 2 月

19 实验室验证 :EMC Data Domain 和 Avamar 19 附录表 1. ESG 实验室测试平台备份软件 Avamar Virtual Edition 个 vcpu 6 个 vram 900 GB 磁盘空间虚拟化磁盘目标 Data Domain DD4500 DD OS 个 ES30-30 磁盘架 4 个 10 GbE 接口 ( 测试中使用 2 个 ) 服务器 VMware vcenter 个 Cisco UCS 240 操作系统 :SLES 12.3 存储网络 2 个 EMC XtremIO, 每个 7.56 TB 可用空间 10 GbE 测试中如何获得测量值所有测试均借鉴真实情况完成 : 持续一个月具有真实改变率的每日备份重复数据消除 : 重复数据消除测量在控制备份作业的脚本中使用 filesys show compression 从 Data Domain 中直接得出每次备份作业完成后立即收集数据并写入一个日志文件中备份 / 恢复性能 : 使用常用的 Unix/Linux time 实用功能来确定备份和恢复作业的运行时间所有备份和恢复作业均使用 Avamar 的 mccli CLI 从脚本运行, 然后使用 time 实用功能来输出从开始到结束的所有作业的总运行时间测试中将这些结果写入了一个日志文件 CPU: 测试环境中多个组件的 CPU 和其他系统资源信息使用 EMC Data Protection Advisor 收集同时也使用了 DPA 作为第二种验证重复数据消除和运行时间结果的方式

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