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VERITAS FlashSnap™ for Windows ベリタスのスナップショット技術
WHIT E PAPER VERITAS FlashSnap™ for Windows ベリタスのスナップショット技術による可用性の向上 効果的なバックアップやリカバリ Windows 2000 および Windows Server 2003 1 WHIT E PAPER 目次 はじめに ................................................................................................................................................................................ 3 ポイントインタイム スナップショットについて ........................................................................................................................ 3 ソフトウェアベースのスナップショットの利点........................................................................................................................ 4 VERITAS FlashSnap™ ........................................................................................................................................................ 4 VERITAS FlashSnap™ によるオンホストおよびオフホスト処理.............................................................................................. 7 オンホスト処理 .................................................................................................................................................................. 7 オフホスト処理 .................................................................................................................................................................. 7 ポイントインタイム スナップショットに対応したアプリケーション ................................................................................................. 9 レポーティングと分析......................................................................................................................................................... 9 アプリケーションのテストとトレーニング ............................................................................................................................ 10 オフホスト バックアップ .................................................................................................................................................... 10 論理エラーからの迅速なリカバリ ..................................................................................................................................... 10 まとめ.................................................................................................................................................................................. 11 ©Copyright 2005 VERITAS Software Corporation. All rights reserved. VERITAS、VERITAS SOFTWARE、VERITAS ロゴ、 およびその他の VERITAS 製品は、米国および各国の VERITAS Software Corporation の商標または登録商標です。 その他の会社名、製品名等は、それぞれ各社の商標または登録商標です。 製品の仕様・性能等は予告なく変更する場合がありますので、ご了承ください。 2 はじめに データ量が増大し、ダウンタイムが許容される時間が短縮するなかで、IT 企業は次に示すような運用環境とデータの相反 する要求への対応に苦慮しています。 • ユーザーは高いレベルのパフォーマンスとアベイラビリティを期待し、サービスレベル アグリーメント（SLA）に盛り込む 内容を明確に要求してきます。 • ベンダーは定期的にアプリケーション パッチを送付したり、製品のアップグレードを提供しますが、これらを運用環境へ 展開するには慎重にテストを重ねる必要があります。 • アナリストや経営幹部は運用システムのデータにアクセスし、業務レポートや相互分析を参照する必要があります。 • ビジネスを潜在的なダウンタイムやデータ損失から保護するには、包括的なバックアップを頻繁に実行する必要があり ます。 業界をリードする VERITAS Storage Foundation では、スナップショットを活用するための VERITAS FlashSnap 技術を 提供し、上記のようなビジネスニーズを満たすデータ管理を実現します。具体的には、 • 運用アプリケーションのパフォーマンスへの影響を避けるための、意思決定支援の為のデータ抽出や他のホスト シス テムに対するテストなどのオフロード処理。 • バックアップの回数を増やすことでデータ保護の信頼性を向上する。 • オンディスク リカバリのためにスナップショットを実行することで、ユーザーエラーやデータ破壊からのリカバリ時間を改 善する。 他のスナップショット ソリューションとは異なり、VERITAS FlashSnap は容易に IT インフラに統合されることで費用対効 果が高まります。また、既存のハードウェアを活用し、複数のプラットフォームやストレージデバイスにまたがって機能しま す。既存のストレージを活用できるため、お客様のニーズに変化が生じた場合でも、プラットフォームやストレージ ハード ウェアを柔軟に変更することができます。 このドキュメントでは VERITAS FlashSnap が持つ機能と、IT インフラにおいてソフトウェアベースのスナップショットに使 用できる可能性がある適用例について説明します。 ポイントインタイム コピー／ スナップショットについて 一般にポイントインタイム コピーあるいはスナップショットとは、データのある任意の一時点の複製です。スナップショットを 実現する技術にはいくつかの方法がありますが、VERITAS Storage Foundation の FlashSnap オプションは、データミ ラーリング テクノロジに基づいており、ミラーを（またはすでにミラーリングされたデータにサード ミラーを）接続および分割 することによって、データのポイントインタイム コピーを作成します。書込みやアップデートは、ミラー作成中の短い時間内 は停止しますが、このプロセスは瞬時に実行されるため、ごくわずかの休止時間でデータの複製、すなわちスナップショット を得ることができます。 スナップショットを利用することによって、データ全体のバックアップやレポーティングなどの処理をスムーズに行うことがで きます。また、スナップショットを他のサーバーに移動させ、別サーバーでバックアップやレポーティングを行うことにより、運 用サーバーの負荷を軽減するオフホスト処理を実現することができます。 たとえば、運用システムに影響を与えないバックアップが可能になります。それは、バックアップ ウィンドウが不要となること で、必要に応じて何回でもオフライン バックアップを実行できるためです。開発者は実データを使用してテストを実施でき、 そのために通常勤務時間外に出社する必要がなくなります。データの読込みプロセスの回数を増やして意思決定支援の 為のデータ アプリケーションのデータを更新できるため、アナリストは常に最新のデータを使用できるようになります。 3 ソフトウェアベースのスナップショットの利点 ストレージアレイ ベンダーの中には、ハードウェア レベルでスナップショットやサード ミラーの分割機能を、ストレージアレ イに含めている場合があります。こうしたアプローチを使用すると、2 つのアレイ間、あるいは単一の大規模アレイ内でス ナップショットを作成できます。ミラーを分割/結合するロジックは、ホスト システムにではなく、アレイ自体に実装されてい ます。 ストレージアレイ ベンダーによるソリューションは、必要なものがすべて含まれているという点では確かに魅力的です。ただ し、このアプローチが抱える問題点は、特定のハードウェアベンダーのソリューションに制限されてしまうことです。現在使 用しているストレージでは機能しない場合があります。データ量が増加してさらに多くのストレージが必要になると、スナッ プショット機能を使用し続けるために、常に同じベンダーから購入しなければなりません。ミラー ボリュームやコピーされた ボリュームは、ストレージ ボックス内に限定されます。本質的にはソフトウェアの機能であるものが、特定のストレージ ハー ドウェアに拘束されることになります。 これはコストの増加要因（この機能を使用するためにはハイエンド デバイスの購入が必要）となるだけでなく、運用環境の 複雑性が増し、ある特定のストレージコンポーネントだけが持つ機能のために、その分野の専門家が必要になります。さら に、機能はそのストレージに制限されるため、IT インフラ内の他のコンポーネントでその機能を活用することはできません。 必要な新規ハードウェアの購入には費用が発生してしまいます。 VERITAS FlashSnap は、ホスト システム自体にスナップショット ロジックを実装することで、既存または今後購入する任 意のストレージを使用してスナップショットを作成できます。また、これは業界をリードするストレージ仮想化プラットフォーム である、Storage Foundation のボリューム管理機能を拡張したものです。次に、ハードウェアベースのアプローチを上回る 利点を示します。 • 高価なアレイや JBOD ストレージを始めとして、実質的にすべてのストレージ ハードウェアを使用してスナップショットを 作成できます。コピーされたボリュームは、複数の物理デバイスに分散できます。 • 元のボリュームとスナップショット ボリュームは、異なるベンダーのストレージアレイを使用できます。 • 主要な UNIX サーバー、Linux および Windows サーバーを含む広範囲のサーバープラットフォームで動作するため、 プラットフォーム固有の管理に必要なトレーニングコストを削減できます。 VERITAS FLASHSNAP™ FlashSnap は、VERITAS Storage Foundation for Windows を活用するオプションとして提供されます。 4 ボリューム スナップショットの各フェーズ ボリューム スナップショットは、次の 3 つの主なフェーズ に分かれています。 1. スナップスタート フェーズ スナップスタート フェーズはバックアップするボリューム のスナップショット ミラーを作成します。ボリュームのサ イズによって、この操作のスナップスタート フェーズに時 間がかかることがあります。Storage Foundation がス ナップスタート フェーズ中に使用するコピー手順は、ボ リュームのフルバックアップに似ています。 2. スナップショット フェーズ スナップショット フェーズでは、ミラーを元のボリューム から切り離し、スナップショット ボリュームという新しいボ リュームを作成します。スナップショット ボリュームは、スナップショット フェーズ開始時点の元のボリュームを完全にコピー したものです。FlashSnap を使用すると、ボリュームがスナップバックされた場合に Storage Foundation は自動的に FastResync 機能（高速再同期）を有効にします。 3. スナップバック フェーズ スナップバック フェーズまたは再同期フェーズでは、スナップショットを使用し終えた後、元のボリュームに再結合します。 FastResync を使用すると、実稼動ボリュームとスナップショット ボリュームとの間の変更分のみが転送されます。実稼動 ボリュームがオンラインで使用状態にあるときは、FastRysync プロセスはバックグラウンドで実行されます。スナップバック では、管理者は元の（プライマリ）ボリュームとスナップショット ボリュームのどちらのボリュームを単一イメージにするかを 選択できます。たとえば、プライマリボリュームで論理エラーが発生した場合、今度はスナップショット ボリュームが非常に すばやくリストアできます。 FlashSnap により、上記の説明のように、同期を高速化する FastResync をスナップショット技術に付加することができま す。 バックアップのように繰り返し実行するプロセスについては、後の段階でボリュームを再使用する必要があります。スナップ ショット ボリュームを再同期するには、ミラーに再接続してデータを更新します。一般的に再同期は運用システムのパ フォーマンスに影響を与える場合があり、これが多くのソフトウェアやハードウェアベースのスナップショット ソリューション にとって主要な問題点となっています。 VERITAS FlashSnap は、FastResync 機能を使用してこの問題を解決します。FastResync を使用して、FlashSnap は スナップショットが切り離されてから変更されたブロックを追跡します。スナップショット ボリュームを再同期する場合、変更 されたデータブロックのみを書き込み、再同期の時間と影響を大幅に削減します。 再同期の時点で、プライマリボリュームとスナップショット ボリュームのいずれを単一のイメージとするか管理者が選択でき ます。たとえば、論理エラーがプライマリボリューム上に発生している場合、スナップショット ボリュームは、非常に迅速にリ ストアできるポイントインタイムの永続的イメージの役割を果たします。 5 さらに、FlashSnap オプションは、ベリタスのボリューム管理とスナップショット技術を応用し、作成したスナップショットを他 のサーバーにて利用可能にする拡張機能（Disk Group Split & Join）を提供します。これらにより、例えばバックアップなど の処理を運用サーバーから他のサーバーへ負荷軽減するオフホスト（Off Host）処理を実現することができます。詳しくは 次項をご参照ください。 ベリタスのスナップショット技術には、次のような特性があります。 • • • • 任意のサイズのデータに対して、既存のどのストレージを使用しても作成しやすい。 オフホスト処理のために他のホストにエクスポートできる。（FlashSnap） FastResync によって、スナップショットを迅速かつ効率的に再接続できる。（FlashSnap） Windows Server 2003 ボリューム シャドウ コピー サービス（VSS）のアプリケーション プログラミング インタフェースと 統合 ＊なお、Windows Server 2003 ボリューム シャドウ コピー サービス（VSS）のアプリケーション プログラミング インタフェースとの統合について は、別途詳細を記述したホワイトペーパーがありますので、そちらをご参照ください。 6 VERITAS FLASHSNAP™ によるオンホストおよびオフホスト処理 データのスナップショットを作成しておくと、運用ホスト上でスナップショットを機能させる（オンホスト処理）か、または別の サーバーを使用する（オフホスト処理）かを選択できます。これらの方法について説明します。 オンホスト処理 オンホスト処理は、共有ストレージやストレージエリア ネットワーク（SAN）を必要とせず、ボリュームをエクスポートする必 要もありません。ただし、オンホスト処理を実行すると、プライマリ システムで使用できる CPU やメモリーのリソースに応じ て、プライマリ システムにパフォーマンスの問題が発生する可能性が残ります。 オンソフト処理でスナップショットを使用している場合は、個別のパスと分割されたディスク コントローラを使用してプライマ リボリュームとスナップショット ボリュームを設定し、ディスクアクセスの競合を回避します。 運用ホスト オフホスト処理 オフホスト処理では、プライマリ ホストと処理ホストが共通のストレージへのアクセスを共有することが必要になります。 SAN またはスイッチ付き SCSI ディスクを使用すると、この処理は導入しやすくなります。 オフホスト処理を使用してプライマリ システムのパフォーマンスを保護すると同時に、バックアップや意思決定支援などの データに対する処理を他のサーバーにて実行することにより、運用システムの負荷を軽減します。 7 運用ホスト オフホスト処理サーバー FlashSnap オプションでは、Disk Group Split & Join 機能により、スナップショットボリュームを他のサーバー（オフホスト 処理サーバー）にて利用可能にし、代替ホストにて別のバックアップやレポーティングの実行（オフホスト処理）を実現しま す。管理者は 1 つ以上のボリューム スナップショットをディスクグループに分割し、その後でディスクグループをデポートで きます（Disc Group Split）。その後、代替ホストでは切り離されたスナップショットボリュームをオフホスト処理用にインポー トできます。 オフホスト処理が完了すると、スナップショット ボリュームをセカンダリ ホストからデポートし、プライマリ ホストへのインポー トを行い、元のディスクグループを再結合できます。 運用ホスト オフホスト処理 サーバー 8 ポイントインタイム スナップショットに対応したアプリケーション データのポイントインタイム コピーには多くのアプリケーションが対応しています。その中で最も一般的なものを次に説明し ます。 レポーティングと分析 意思決定支援やビジネス 分析は、多くの企業にとって重要であるデータ集約的な処理です。アナリストなどは多くの場合 で、分析に際して最新データやリアルタイムのデータにアクセスする必要があります。たとえば小売業では、最新の販売傾 向を把握する必要があるため、少なくとも 1 日に 1 度のアップデートが求められることが普通です。金融機関でも同様に、 傾向や潜在的な問題を迅速に見きわめるために、最新のトランザクションを絶えず把握しておくことが必要になります。 ただし、レポーティングと分析のデータは、トランザクション用のデータベース アプリケーションのパフォーマンス要件とは一 般的に対立する関係にあります。 運用ホスト 運用 データベース 通常、レポーティングと分析の処理は、大量のレコードをスキャンするいくつかの選択されたステートメントを実装しており、 複雑な処理が含まれる場合もあります。このことは、トランザクション システムが実行する多くの簡単な書込みやアップ デート処理の特性に、影響を与えることになります。いくつかの中で特にこの理由から、多くの企業がデータを運用システ ムから、分析クエリー用に特別に設計およびチューニングされたデータ ウェアハウスへロードしています。 ただし、データ ロードの作成プロセスであっても運用システムのパフォーマンスに影響を与えます。その結果、多くの企業 が ETL（抽出、変換、ロード）プロセスのスケジュール設定を、真夜中など営業時間外に行うことを強いられています。 この問題は、運用システムのポイントインタイム スナップショットを作成し、それをレポーティングと分析の目的で使用する ことによって解決できます。スナップショット ボリュームに対して直接レポートを実行するか、またはスナップショットを使用し て、データウェアハウス用のロードのためのデータを抽出することができます。 スナップショット自体の作成は短時間で終わり、運用システムへの影響が限定的であるため、分析システムで必要となる最 新データを定期的に生成できます。さらに、セカンダリ システム上に運用データベースの複製を作成し、ドリルダウン分析 を目的として OLAP アプリケーションからアクセス可能にすることもできます。オフホストのシナリオでも同じように、分析は 運用システムに影響を与えません。 9 アプリケーションのテストとトレーニング ソフトウェアのテストとトレーニングなどの処理も、FlashSnap のポイントインタイム コピーを利用することによって大きな恩 恵を受けます。テストに使用するデータのコピーはアップデートや変更が可能な必要がありますが、こうしたニーズは単純 なデータレプリケーションでは対応することができません。FlashSnap はこれらのニーズに簡単に対応します。 スナップショットを作成してテストや開発に使用するホストにロードすることによって、開発者と QA スタッフに可能な限り現 実に即したテスト データを提供できます。運用データのポイントインタイム コピーを実際に使用することで、運用での設定 におけるアプリケーションの動作を予測できます。また、テスト用データセットの作成やメンテナンスの時間も節約できます。 このデータはトレーニングの目的にも使用できます。 バックアップ バックアップの回数を増やすほどデータの損失が少なくなり、トランザクションログを持つデータベースの場合だと、リカバリ も高速化できます。インクリメンタルバックアップはバックアップ ウィンドウを短縮しますが、リカバリ時間は増加します。 バックアップへの許容時間が少ないシステムにとって、特に管理対象のデータ量が増加傾向にある場合などに、オフホスト バックアップは最適なソリューションを提供します。運用データベースのフルバックアップを毎日実行することはできない場 合もあります。大規模な変更データ ロードの後または毎日のバックアップ等のためにスナップショットを利用することができ ます。また、スナップショットは先にご紹介したとおり、他のサーバーにて利用可能であり、運用ホストの負荷を軽減するオ フホストバックアップを実現することもできます。 さらに、別のサーバーでバックアップを実行することにより、バックアップ許容時間を気にすることなく、毎日フルバックアッ プを取ることができます。その結果、問題が発生した場合のリカバリ時間が短縮されます。 論理エラーからの迅速なリカバリ ボリューム スナップショットが提供する迅速なディスクベースの復旧は、ユーザーのエラーやデータ破壊などの論理エラー に対応します。 たとえばデータベースが破損すると、最新のスナップショットから元のデータを再ロードし、次にトランザクションログを使用 してデータベースを破損前の時点まで新しくすることができます。スナップショットからリストアすると、テープからリストアす る時間が不要になり、リカバリが大幅に高速化されます。スナップショットをオンディスク バックアップイメージとして使用す ることで、論理エラーからの迅速なリカバリが可能となり、サービスレベル アグリーメントに規定されたアップタイム要件を 満たすことができます。 10 まとめ VERITAS FlashSnap は、業界をリードするボリューム管理テクノロジの機能を活用し、あらゆる IT 環境に容易に適応す るポイントインタイム コピー ソリューションを構築します。ポイントインタイム コピーを使用することで、IT 企業にアプリケー ションのパフォーマンスとアベイラビリティを保護する新しい方法が提供されると同時に、急激に高まる企業のデータ需要に 対応できるようになります。 高価でメンテナンスが困難なハードウェアベースのサード ミラー アプローチとは異なり、VERITAS FlashSnap は実装と使 用の際の費用対効果に優れています。FlashSnap のようにクロス プラットフォームでソフトウェアベースのストレージ ソ リューションを使用することで、企業は既存ハードウェアを活用し、人的リソースを最適化することで IT コストを抑制しなが ら、増大する需要やサービスレベルに対応します。 © Copyright 2004 VERITAS Software Corporation. All rights reserved. VERITAS、VERITAS SOFTWARE、VERITAS ロゴ、およびその他の VERITAS 製品は、米国および各国の VERITAS Software Corporation の商 標または登録商標です。その他の会社名、製品名等は、それぞれ各社の商標または登録商標です。製品の仕様、性能等は予告なく変更する場合がありますので、ご了承ください。 ベリタスソフトウェア株式会社 お問い合わせ先 〒100-0011 東京都千代田区内幸町 2 丁目 2 番 2 号 富国生命ビル TEL.03-5532-8241 FAX.03-5532-0887 www.veritas.com/jp SF303-0805 11