Резервное копирование в гетерогенной среде

Сегодня вряд ли найдется специалист по информационным технологиям, которого надо убеждать в необходимости резервного копирования информации, однако легко реализуемая для отдельно взятого компьютера, эта задача в условиях сети, объединяющей различные платформы, становится далеко не тривиальной. Решения для подобных ситуаций, безусловно, существуют, однако они еще недостаточно известны российским сетевым администраторам. Сегодня немало российских предприятий, НИИ и КБ наряду с распространенными ПК все шире начинает применять различные Unix-системы как платформы для функционирования CAD/CAM/CAE систем, серверов корпоративных СУБД и т.п. Для них может оказаться полезным практический опыт использования системы резервного копирования ARCserve, накопленный в ОАО «Авиадвигатель».

В информационных технологиях ОАО «Авиадвигатель» особое место занимает инструментарий конструкторов, специалистов по газовой динамике, прочности . Вот почему несколько лет назад на предприятии появились системы автоматизированного проектирования верхнего уровня Unigraphics, Pro/Engineer, и соответствующие им по сложности расчетные пакеты типа Ansys, Taskflow и другие. В качестве аппаратной платформы для них были выбраны станции Silicon Graphics под управлением ОС Irix. Опыт применения этих пакетов изложен в . Возникшая ЛВС из 5 рабочих станций Indy была в последствии интегрирована в единую компьютерную сеть, число рабочих станций выросло в несколько раз, появился также двухпроцессорный сервер Origin 200. С увеличением объема выполняемых на них работ произошло и соответствующее расширение дисковой памяти - все станции оснащены дисками от 2 до 9 Гбайт.

Следствием расширения вычислительной мощности стал резкий рост объемов информации, подлежащей резервному копированию. Имевшиеся в нашем распоряжении технические средства и базовые возможности ОС Irix уже не справлялись с этой задачей и не удовлетворяли нас по своей функциональности (Unix-команда tar и накопитель на магнитной ленте типа DAT HP Surestore 5000i емкостью 2 Гбайта, присоединенный к одной из рабочих станций). Создание резервной копии в дневные часы вызывало справедливые нарекания у пользователей, работавших за станцией с накопителем на МЛ - процесс отнимал ощутимую долю имевшихся там ресурсов. Не стал радикальным решением и переход на резервное копирование в ночное время - отсутствие технического персонала в лице системного администратора в ночные часы не позволяло записывать более одной ленты за ночь. С учетом необходимости сохранения недельных обновлений пользовательских каталогов и архивов, а также постоянно растущего объема информации операция ежемесячного резервирования затягивалась на многие дни.

Но самой большой головной болью системных администраторов стала процедура восстановления, которую по различным причинам приходилось выполнять гораздо чаще, чем хотелось бы. В зависимости от расположения файла на ленте время, затраченное на восстановление, могло составлять от 10 минут до 3 часов. Тут уж ни о какой оперативности не могло быть и речи. А если нужно было восстановить сразу несколько файлов с различных лент? Зачастую не всегда удавалось восстановить информацию в течение одного дня. Было ясно, что для решения этой проблемы необходимо использовать специализированное программное обеспечение и устройства для хранения информации большей емкости.

К этому времени в ОАО «Авиадвигатель» уже сформировалась единая компьютерная сеть, куда кроме компьютеров SGI входило около 250 ПК и несколько серверов, работающих под управлением сетевой операционной системы Intranetware c применением Novell Netware NFS Services для взаимодействия с рабочими станциями. На одном из серверов был установлен накопитель на магнитной ленте HP SureStore DAT 12/24i (емкостью 12 Гбайт без сжатия) . Информация, размещаемая на серверах Netware также нуждалась в резерном копировании, осуществляемом в автоматическом режиме по достаточно сложной схеме. Вот почему возникла задача поиска интегрированного решения для всей сети.

На наш взгляд интегрированное решение по резервному копированию должно удовлетворять следующим требованиям:

• поддержка различных серверных и клиентских платформ (в нашем случае Novell Netware, Silicon Graphics Irix, MS DOS, Windows 3.1, Windows 95, Windows NT Workstation);
• широкий спектр услуг резервного копирования/восстановления;
• развитые средства администрирования;
• надежность, простота и удобство в использовании;
• возможность наращивания функциональности по мере развития сети (поддержка СУБД, интеграция с системами миграции информации, поддержка средств коллективной работы);
• поддержка широкого спектра носителей для копирования;
• приемлемое соотношение функциональность/стоимость.

ARCserve - система резервного копирования для корпоративной сети

В результате проведенного нами анализа систем резервного копирования масштаба предприятия предпочтение было отдано пакету Cheyenne ARCserve . Нашему выбору способствовали следующие обстоятельства.

1. Серверная часть продукта может устанавливаться на различные платформы, в том числе на различные версии ОС от Novell (NetWare 3.x, NetWare 4.x, Intranetware for Small Business) и MS . В редакции Single Server допускается установка на один сервер с неограниченным числом клиентов. Редакция Enterprise Edition позволяет производить установку на неограниченное число серверов с неограниченным числом клиентов. Для Unix систем существуют варианты ARCserve/OPEN для HP UX, Sun OS, Sun Solaris, IBM AIX.
2. Клиентский агент резервного копирования существует для MS DOS, Windows 3.1, Windows 95, Windows NT, Mac, OS/2, Linux, BSDI, SCO Unix/UnixWare, DEC Ultrix, Sun Solaris, Sun OS, HP UX, IBM AIX, SGI Irix.
3. Наличие 30-дневных испытательных версий по большинству предлагаемых продуктов, в том числе серверная часть для HP UX, IBM AIX, Sun Sparc, Sun Solaris X86, Novell Netware , MS Windows NT, множество опций и клиентских агентов, среди которых был и необходимый нам агент для Silicon Graphics. Все они доступны через Internet, а наиболее популярные также распространяются на CD-ROM партнерами Cheyenne. Приятно, что Россия здесь не явилась исключением.
4. Широкий спектр поддерживаемых устройств (магнитные ленты DAT 4мм, 8мм, QIC, DLT, ленточные библиотеки на их основе и др.) ведущих фирм. Полный перечень сертифицированного оборудования содержит более 400 позиций и своевременно пополняется новыми моделями.
5. Активная политика российских партнеров компании, возможность проведения углубленных консультаций со специалистами по продукту еще на этапе выбора.
6. Разумная ценовая политика. Стоимость ARCserve for Netware Enterprise Edition составляла 1705 долл., Single Server Edition 625 долл., Agent for SGI Irix 955 долл. Клиенты для MS DOS, Windows 3.1, Windows 95 поставляются бесплатно вместе с серверной частью. Для сравнения стоимость аналогичного пакета Networker 4.2.5 for Irix фирмы Legato составляет по данным московского представительства Silicon Graphics 10 080 долл. для Network Edition (10 клиентов) и 2520 долл. для Client pack for Netware, Client pack for Windows NT, Client pack for PC desktops (DOS, OS/2, Windows).
7. Наличие большого числа опций, расширяющих функциональность системы по мере необходимости:
   • агенты для СУБД Oracle, Sybase, Gupta, Btrieve, MS SQL;
   • агент для поддержки открытых файлов;
   • опция для быстрого восстановления NetWare и Windows NT после краха серверов;
   • push-агент, повышающий скорость работы при резервном копировании с удаленных серверов;
   • клиенты для поддержки систем коллективной работы Novell GroupWise, MS Exchange Server и Lotus cc:mail;
   • сканирование на вирусы при резервном копировании/восстановлении c помощью известной программы Inoculan разработки той же фирмы Cheyenne.
8. Скромные требования к ресурсам сервера (16Мбайт RAM и 24 Мбайт на диске для NetWare, 16Мбайт RAM и 11 Мбайт на диске для NT, 16Мбайт RAM и 10 Мбайт на диске для RISC-платформ)
9. Тесная интеграция с системой миграции информации Cheyenne HSM и системой сетевого управления Unicenter TNG.

Установка ARCserve v.6.0 for Netware Enteprise Edition

Руководство содержит описание процесса инсталляции и основных возможностей продукта, сообщения об ошибках можно найти в Help. Словосочетание Enterprise Edition в названии продукта означает, что продукт будет работать на одном сервере в рамках локальной сети, к которому непосредственно подключено устройство чтения/записи на магнитную ленту, но резервное копирование может выполняться с любого количества серверов и клиентских машин в сети. В стандартную поставку ARCserve входят модули для резервного копирования информации серверов Netware, а также клиентских машин с ОС DOS/Windows 3.1, Windows 95. Для защиты информации с ПК под управлением NT, различных диалектов Unix и рабочих станций необходимо приобрести дополнительные опции. Также существуют опции для резервного копирования открытых файлов, файлов различных баз данных, для ускорения резервного копирования информации с удаленных серверов (Push Agent), для поддержки авточейнджера, и, на наш взгляд, совершенно замечательная опция Disaster Recovery - автоматическое восстановление сервера после краха.

Удобно инсталлировать ARCserve с ПК администратора сети, на которую планируется установить управляющую программу ARCserve Manager. Процесс инсталляции занимает около 15 минут и не вызывает больших затруднений. Требуется выбрать сервер, на котором будет функционировать продукт ( именно к нему должен быть подключен НМЛ), том сервера и каталог ( по умолчанию SYS:ARCSERVE.6 ), тип лицензии ( находится она в файле или представляет собой 20-ти символьный ключ ). Самое интересное место, где можно ошибиться, но лучше этого не делать - определение SCSI-адаптера сервера, к которому подключен НМЛ. Например, если у вас, как и у нас, адаптер фирмы Adaptec, нужно выбрать Adaptec ASPI SCSI Manager. Еще один важный момент - дистрибутив ARCserve 6.х содержит обновление версии модуля BTRIEVE.NLM до v.6.15, поэтому если в процессе инсталляции вам будет предложено произвести надлежащую замену более старой версии - не отказывайтесь. Вам все равно придется сделать это раньше или позже - внутренняя база данных ARCserve, на которой построен весь продукт, работает с использованием этого модуля. На нашем опыте могу сказать, что, отказавшись при первой инсталляции от этого обновления, мы затем потратили два дня на выяснение причины того, почему нельзя в ARCserve Manager увидеть структуру каталогов сервера, которую мы скопировали на магнитную ленту, чтобы выбрать нужную информацию для восстановления.

В завершение процесса инсталляции запрашивается диск и имя каталога для ARCserve Manager - это управляющая программа, работающая под управлением Windows 3.1 и Windows 95, а начиная с Service Pack 2, и под управлением NT на ПК администратора сети (одной или нескольких). Есть выбор - проинсталлировать ее на сервер или на свою машину. Вот собственно и все, что касается полной инсталляции (Complete). Есть второй вариант - выборочная (Custom) инсталляция, где можно указать, что требуется только заменить модули на сервере, или только проинсталлировать ARCserve Manager, или поменять SCSI-адаптер.

После завершения инсталляции на сервере образуется каталог ARCSERVE.6, а в каталоге SYS:SYSTEM будут сформированы командные файлы для запуска и останова ARCserve - соответственно ASTART6.NCF и ASTOP6.NCF. Перед первым запуском ARCserve сервер обязательно нужно перезагрузить, т.к. произошло обновление некоторых системных модулей, а в последующих случаях при необходимости перезагрузить ARCserve останавливать сервер уже не нужно, и это, конечно же, очень удобно для загруженной сети с большим количеством пользователей и приложений. Здесь уместно дать один совет: если устройство чтения/записи на магнитную ленту у вас не всегда подключено к серверу, на котором работает ARCserve, то нужно отключить в файле инициализации проверку его наличия, иначе ARCserve не сможет загрузиться. Сделать это можно следующим образом: в файле ARCSERVE.6ASCONFIG.INI установить

[Pre Flight Check]

HardwareCheck=Disable    (по умолчанию Enable)

и перезапустить ARCserve.

Если у вас есть доступ в Internet и электронная почта, то можно в полной мере ощутить отличное качество системной поддержки фирмы-производителя. На Web-сервере существует также обширная техническая База Знаний, сформулировав запрос в которую, можно получить всевозможные варианты решений проблемы. Единственный, пожалуй, негативный момент - это обнаруженная несовместимость ARCserve c последними обновлениями версии операционной системы Intranetware - IWSP4x и IWSP5x. Неизвестно, чья здесь вина - Novell или Cheyenne, но единственный выход на сегодняшний момент - остановиться на обновлении IWSP3a, что мы и сделали. Этот негативный момент признается обеими сторонами и, возможно, будет исправлен в IWSP6.

После запуска продукта на сервере вся основная работа производится с ПК администратора сети в ARCserve Manager. Интерфейс этой программы легко доступен для пользователя - очень просто можно сразу же приступить к формированию системы резервного копирования вашей организации. Задания ставятся в очередь, можно следить за их выполнением, просматривать отчеты, хранить базу данных о магнитных лентах и т.п.

 Установка клиента для Silicon Graphics

Следующим шагом по реализации корпоративной системы резервного копирования информации предполагалось приобретение Client Agent for Silicon Graphics IRIX 5.3. Но перед этим мы решили на собственном опыте убедиться в эффективности его работы. Для тестовой проверки с сервера был получен инсталляционный набор и временная лицензия на этот продукт, и только после проведения комплексных испытаний в декабре 1997 г. мы приобрели его коммерческую версию.

Client Agent инсталлируется стандартными средствами ОС IRIX: либо с помощью UNIX-команды inst, либо с помощью графического приложения swmgr, загружаемого из командной строки или из раздела SYSTEM основного меню. После завершения инсталляции Client Agent надо стартовать, используя команду uagent start . Опция -n задается, если планируется защита NFS-файловых систем. Client Agent занимает на диске 500Кбайт с учетом каталога LOG, содержащего информационные сообщения и сообщения об ошибках, накопленных после последнего и предпоследнего старта демона uagend. Демон загружается в память при загрузке системы и занимает 380Кбайт оперативной памяти. В случае необходимости его можно выгрузить командой uagent stop .

Кроме инсталляции Client Agent и старта демона uagentd, системный администратор ничего больше не должен выполнять на рабочих станциях. Далее все планируемые мероприятия: составление сценариев для сохранения и восстановления файлов выполняются с помощью программного продукта ARCserve Manager на ПК администратора сети.

Тестирование клиентского агента для SGI Irix

После установки клиентского агента для SGI возникло естественное желание оценить его эффективность. Тестирование проводилось в реально работающей сети ОАО «Авиадвигатель» в разное время суток при различной степени загрузки станций и с учетом различного размещения файлов по отношению к агенту (локально на той же станции и удаленно через NFS). Работа SGI клиента была достаточно устойчивой, стабильны оказались также результаты при повторении экспериментов и был низкий процент использования клиентом ресурсов станции. Усредненные результаты по разным тестам приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1

Таблица 2

Увеличение времени в 1.5 раза для теста 2 в сравнении с тестом 1 свидетельствует о том, что для повышения скорости сохранения распределенной файловой системы целесообразно устанавливать клиента на каждую станцию SGI, данные с которой подвергаются резервному копированию. Если же этот показатель не критичен, то возможно сохранение информации с различных станций, объединенных NFS, при наличии единственного клиента. А вот подвергать резервированию каталоги сервера Netware (тест 6), экспортируемые посредством Netware NFS Services мы не советуем никому. Впрочем, в нашей сети это все равно, что доставать правое ухо левой рукой, так как и сам ARCserve, и устройство копирования находится на том же сервере Netware, что и экспортируемые каталоги. Указанный вариант был вызван не реальной потребностью, а извечным любопытством, присущим российским экспериментаторам всех поколений.

Заметно уменьшилась скорость сохранения в тесте 4, так как на удаленной станции проводился сложный многочасовой расчет, потребовавший мобилизации всех ее ресурсов. Впрочем, это больше проблема быстродействия NFS (как и в предыдущем случае), а не скорости работы самого клиента. Наблюдается также линейная зависимость (тесты 2, 3, 5) времени выполнения операции от размера сохраняемой информации. Заметим, при необходимости получения справки о содержимом магнитной ленты (а это нужно практически всегда), время резервного копирования с помощью команды tar еще более увеличивается. В ARCserve такая информация формируется непосредственно в процессе сохранения.

Самое заметное достижение - это отсутствие зависимости времени восстановления от места размещения файла на магнитной ленте. Где бы ни находился файл, во всех тестах время восстановления около 1 мин. Оно начинает превышать этот показатель, если размер восстанавливаемых файлов становится больше 10 Мбайт. Для сравнения, операция восстановления одного файла из набора сохранения размером 2Гбайт по комапнде tar в среднем занимала более 1 часа, а при размещении крохотного файла в конце ленты на это уходило около 3 часов. Решающую роль здесь играют внутренние алгоритмы работы пакета ARCserve, заносящего в собственную базу данных информацию о каждой операции сохранения, в том числе и о размещении файла на носителе. Это позволяет свести время позиционирования магнитной ленты на нужный файл в среднем до 30 сек. В ходе экспериментов мы также обратили внимание на то, что в случае коротких файлов (менее 1 Мбайт) скорость передачи данных, определяемая самим пакетом, часто бывает явно занижена.

Итоги

Подводя итоги приведем в качестве примера операции резервного копирования, которые сейчас мы выполняем в ОАО «Авиадвигатель».

1. Ежемесячное полное резервное копирование информации с сервера Netware на магнитную ленту.
2. Ежедневное «зеркалирование» информации пользователей с основного сервера Netware на том резервного сервера в ночные часы - для быстрого перехода на резервный сервер в случае выхода из строя основного.
3. Еженедельное резервное копирование информации по задачам оперативного управления (базы данных, требующие более частой защиты) на магнитную ленту - по субботам в ночные часы.
4. Еженедельное резервное копирование информации с удаленного сервера Netware, находящегося в другом здании, на магнитную ленту - по субботам в ночные часы.
5. Ежемесячное резервное копирование пользовательской информации с рабочих станций SGI на магнитную ленту с помощью дополнительной опции ARCserve Client Agent for IRIX.

Итого: ежедневная порция информации у нас около 9 Гбайт, 4 Гбайт - еженедельная и около 35 Гбайт - ежемесячная.

С точки зрения экономии магнитных лент и дискового пространства сервера радует тот факт, что файлы, сжатые системой Netware, записываются на ленту и восстанавливаются с нее тоже в сжатом виде. Все задания на резервное копирование стоят в единой очереди заданий и выполняются на сервере. Информация обо всех файлах, подвергшихся резервному копированию, заносится в единую специализированную базу данных на сервере, что позволяет в считанные минуты с помощью управляющей программы ARCserve Manager найти любой файл на любой магнитной ленте и быстро его восстановить при необходимости. Естественно, что при копировании на ленту или при «зеркалировании» каталогов сервера, копируются и назначения прав на них (trustees). Скорость резервного копирования информации на магнитную ленту достаточно высока - 25-40 Мбайт/мин, причем это справедливо и для информации с рабочих станций. Следует отметить высокую скорость восстановления файлов по необходимости - 2-3 минуты независимо от того, в начале или в конце ленты находится файл.

«Зеркалирование» информации с одного тома сервера на другой том или с одного тома одного сервера на другой сервер - очень удобная функция. Она позволила нам создать на резервном сервере предприятия точную копию пользовательской информации и приводить их в соответствие каждую ночь после рабочего дня без всякого вмешательства персонала. Планируя дальнейшее развитие реализованной у нас системы резервного копирования мы опробовали также 30-дневные лицензии на ARCserve Push Agent и Disaster Recovery Option. Признаться, Push Agent не произвел на нас большого впечатления, так как не дал ощутимого увеличения скорости при резервном копировании с удаленных серверов в условиях нашей сети. Но в этом то и смысл нашего поиска, чтобы «примерить на себя» предлагаемые нам решения. И очень полезно, что такая возможность для ARCserve существует. А вот Disaster Recovery Option по итогам опробования является кандидатом на очередное приобретение.

***

Сложность продукции ОАО «Авиадвигатель» (двигатели авиационного и наземного применения) предъявляет высокие требования к решениям в сфере ИТ. За всю многолетнюю историю работы со средствами вычислительной техники в числе первоочередных задач было обеспечение сохранности компьютерной информации. Немаловажную роль в этом играло резервное копирование, которое на разных этапах осуществлялось различными способами.

Программный продукт ARCserve v.6.1 позволил нам поднять задачу резервного копирования информации в гетерогенной среде на качественно новый уровень. Трудоемкая и ресурсоемкая задача резервного копирования пользовательской и системной информации перестала быть таковой, напротив, стала соответствовать требованиям современных информационных технологий. Большое значение имеет возможность управления и мониторинга всей системой резервного копирования информации в масштабе предприятия с единой консоли администратора сети - резервное копирование со всех серверов выполняется одним администратором сети, к минимуму сведена возможность ошибок обслуживающего персонала. Возможность планирования процедуры резервного копирования на выходные дни и ночные часы позволяет разгрузить сервер и не создавать дополнительный трафик в сети в рабочее время. Модульный принцип построения, поддержка практически всех необходимых платформ, широкий спектр обслуживаемого оборудования позволяют реализовывать на базе ARCserve корпоративные системы резервного копирования информации любой сложности. С учетом приемлемого соотношения стоимость/производительность, надежности, простоты в эксплуатации и наличия развитой технической поддержки этот продукт несомненно заинтересует российских специалистов по информационным технологиям, особенно если наряду с платформами Wintel в их сетях применяются открытые системы.

Литература

• Д. Волков. Небесные локомотивы России ComputerWorld Россия № 44 1997
• С. Бормалев, С. Червонных. Практическое применение EDS Unigraphics в авиастроении // Открытые системы.СУБД. -- № 2. -- 1997. -- С.43-46.
• www.cheyenne.com
• www.ipclan.rosmail.com
•  

Андрей Чемус, Елена Лезгина, Ирина Кузина (root@ovt.avid.perm.su) -- ОАО «Авиадвигатель» (Пермь).