Gestão de Armazenamento
1. Introdução
As organizações estão se deparando com o desafio de gerenciar com eficiência
uma quantidade extraordinária de dados comerciais gerados por aplicativos e
transações eletrônicas. A demanda pela capacidade de armazenamento é impulsionada
pelo afluxo de informação. Com o objetivo de manter a competitividade em um mundo
comercial altamente dinâmico, uma organização tem que acompanhar as exigências
para o crescimento do armazenamento.
2. O que é Gestão de Armazenamento?
O armazenamento é definido como a capacidade de um dispositivo possuir e
reter dados. O backup e a recuperação são as principais atividades da gestão de
armazenamento. O backup é uma cópia de um dado eletrônico, utilizado como um meio
de recuperação caso este dado se perca, seja corrompido ou comprometido.
A gestão de armazenamento se expande além do backup para incluir todas as
áreas funcionais dos sistemas de gestão e está começando a parecer cada vez mais
com os sistemas e com a gestão de rede. Entretanto, a gestão de armazenamento
retém algumas características e exigências exclusivas.
3. Tipos de Recuperação
As organizações estão colocando grandes demandas na gestão de
armazenamento, especificamente em termos de backup e recuperação empresarial. O
backup permanecerá destacado nas despesas de armazenamento. O backup
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organizacional é definido como uma exigência para o apoio central através dos produtos
de automação de backup e de recuperação. Estes produtos precisam atender as
exigências de desempenho de backup/recuperação, disponibilidade, automação
operacional e serviço/suporte.
O foco do backup mudou para a recuperação, já que a recuperação é o principal
elemento de qualquer implementação de gestão de armazenamento. São as falhas de
disponibilidade dos dados que exigem recuperação em qualquer organização. Existem
quatro tipos de falhas de disponibilidade de dados:
1. Falhas de hardware no disco rígido/ambiente do servidor
2. Desastres.
3. Deleção de arquivo/diretório.
4. Aplicação / corrupção de dados
Os problemas causados por estes tipos de falhas podem ser direcionados
através de soluções de recuperação únicas, conforme segue abaixo:
•
As falhas de hardware podem ser direcionadas através da utilização de um
arranjo redundante de técnicas de disco independente (RAID) dentro de um
arranjo de disco. A grande maioria das falhas de discos rígidos pode ser
abrandada pelo RAID e pelos componentes redundantes. Entretanto, o RAID
não direciona falhas de potencia ou de conectividade dentro de um mesmo
quadro ou chassis, e qualquer mudança de dado que tenha sido feita entre o
backup e a falha do disco será perdida.
•
Os desastres podem ser direcionados de diversas formas. As técnicas de
replicação remota podem garantir uma perda de dados equivalente a zero no
caso de desastres, porém o custo de um segundo centro de dados remoto é alto.
A replicação remota combinada com um ambiente aplicativo no site de
recuperação é uma alternativa. Isto pode fornecer tempos rápidos de
recuperação já que no caso de falha do site principal, o site remoto é ativado e
atua como um site primário. Fitas de backup armazenadas em local externo são
utilizadas como um mecanismo primário de recuperação. Entretanto, a adição ou
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a modificação de dados entre o último backup e o desastre é perdida na
recuperação feita a partir da fita.
•
Deleção de arquivo/diretório pode ser direcionada pela tecnologia Snapshot. A
maior parte deste tipo de falha é causada por um erro do usuário ou do
operador. A tecnologia da replicação não ajuda neste caso porque ao apagar um
arquivo, este também será apagado do disco ou do volume de replicação local
ou remoto. A cópia feita de um disco ou de um volume em algum momento,
pode conter o arquivo apagado. Entretanto, as tecnologias instantâneas são
geralmente utilizadas como uma base para o backup, porém elas ainda não são
onipresentes.
•
Corrupção de Aplicativo/base de dados pode ser direcionada pelas
ferramentas de recuperação de nível transacional. Funções de recuperação de
base de dados mais tradicionais utilizam o logaritmo do banco de dados para
reversão e adiantamento. Este tipo de falha no geral não é comumente
detectada, já que costuma ser causada por uma má transação ou um erro de
aplicativo que foi introduzido dentro do sistema de produção. Um backup ou um
Snapshot são utilizados como base para as técnicas de reversão, implantação e
orientadas por logaritmo.
As organizações devem desenvolver cenários de recuperação, processos e
exigências contra os quatro tipos fundamentais de falhas diferentes, e adaptar as
exigências de disponibilidade e de orçamento para adequar as exigências a cada um
dos quatro tipos de falhas.
4. Sistemas de Gestão de Armazenamento
O Armazenamento Conectado à Rede (NAS) e a Área de Armazenamento
conectada à Rede (SAN) são tecnologias que possibilitam às organizações a percepção
dos benefícios de acesso à rede e a distribuição dos ativos de informação.
No NAS, o dispositivo de armazenamento é diretamente conectado à rede que
apresenta as interfaces do sistema de arquivos de rede padrão da indústria. Os
dispositivos NAS fornecem uma interface em nível de arquivo para o meio externo, e
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utilizam uma interface em nível de bloco tanto para unir fortemente quanto para afrouxar
os subsistemas de armazenamento conjuntos. O sistema de arquivo reside no aplicativo
NAS.
O SAN é voltado para a rede de armazenamento feita especificamente para
conectar o armazenamento, os dispositivos de backup e os servidores. O SAN pode
estar consolidado dentro de uma única caixa ou gabinete, ou espalhado em um grande
número de sistemas e de localizações geográficas. O SAN é conectado atrás dos
servidores e apresenta uma interface em nível de bloco para o meio externo. O sistema
de arquivo reside no servidor.
A principal diferença entre o SAN e o NAS é o método de acesso. Os sistemas
SAN se tornaram o método mais popular de fornecer consolidação do armazenamento
devido à utilização do Canal de Fibra. Os sistemas SAN apresentam interfaces em
blocos enquanto que os sistemas NAS apresentam interfaces em arquivo. Os sistemas
NAS são tipicamente mais eficientes ao servirem arquivos enquanto que os
mecanismos de base de dados e as operações com grandes blocos I/O geralmente
utilizam as interfaces em bloco.
Outros componentes do armazenamento em rede podem incluir:
•
O armazenamento de conexão direta (DAS), um método tradicional de anexar
localmente o armazenamento aos servidores onde há um caminho dedicado de
comunicação entre o servidor e o armazenamento. Estes sistemas podem ser
apenas discos rígidos, um subsistema RAID ou algum outro dispositivo de
armazenamento.
•
Rede conectada a um prolongador de armazenamento (NAS), um aplicativo que
separa a função NAS do subsistema de armazenamento. Alguns aplicativos
utilizam uma forte integração entre o sistema de arquivo do aplicativo NAS e o
sistema RAID ou de disco, os quais limitam sua utilização em uma rede de
armazenamento aberta.
•
Sistema de acesso em bloco, um sistema ou um subsistema de armazenamento
que apresenta uma interface em bloco com os dados.
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•
Arquivo e/ou sistema de acesso de registro, um sistema ou um subsistema de
armazenamento que possui uma interface ao nível de arquivo ou de registro
para os dados.
5. Similaridades e Diferenças entre Armazenamento e Gestão de Sistema
Os sistemas de gestão de armazenamento estão se parecendo cada vez mais
com a gestão de sistemas e de rede. Tanto que quando se considera o mapa de
topologia, as ferramentas de gestão SAN estão focadas na descoberta, mapeamento de
topologia e monitoramento do status e estas são as mesmas funções fornecidas para as
redes TCP/IP. O desempenho e disponibilidade são muito parecidos em ambos os
sistemas com relação à coleta e ao armazenamento de informação e à realização de
relatórios sobre desempenho e disponibilidade. As análises de capacidade e de retorno
podem ser realizadas com diferentes coletores de dados, porém com a mesma
competência e facilidades de comunicação para ambos os sistemas.
Entretanto, a gestão de armazenamento difere da gestão de sistemas ou de rede
em algumas formas importantes e fundamentais:
A gestão de armazenamento é mais ativa e pró-ativa que a rede de gestão de
sistema. Um atributo único e básico da gestão de armazenamento é a necessidade
fundamental de gestão ativa. O backup é a gestão pró-ativa da falha, realizada através
da preparação ativa para uma potencial recuperação.
Em tese, a gestão de desempenho é semelhante para ambos os sistemas,
porém as abordagens são radicalmente diferentes. A análise de desempenho de gestão
do sistema é tipicamente efetiva quando se utilizam os dados que são coletados e
resumidos em um período de segundos ou minutos. O monitoramento do desempenho
do armazenamento requer a tecnologia agente, sistema operacional, sistema de
arquivos e a instrumentação da matriz de discos, que está muito além das capacidades
genéricas de análise de armazenamento dos produtos gerais de gerenciamento de
sistemas.
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A questão primária da gestão de disponibilidade de armazenamento não se
refere à descoberta da falha, mas à integração com outros dados de falha para
descobrir a causa primordial.
Além disso, a maior parte da gestão de sistemas e de rede é feita de modo
conjunto para agentes que residem diretamente no servidor ou no dispositivo de rede. A
maior parte da gestão de armazenamento é feita fora do grupo para um console ou um
agente situado na sequência de discos ou no comutador SAN. O armazenamento NAS
geralmente é gerido em grupo porque as pilhas de gravação TP/IP já estão presentes
como parte das comunicações em banda.
6. Exigências Básicas para as Redes de Armazenamento
Como parte da infra-estrutura de TI de uma organização, a rede de
armazenamento é uma solução comprovada que fornece uma alta capacidade de
escalonamento, alta disponibilidade e gestão simplificada. Ela desempenha um papel
ainda mais vital dentro da infra-estrutura geral de TI de uma organização. Com este
papel proeminente, a rede de armazenamento deve ser:
•
Uma solução comprovada. Deve ser testado em uma ampla gama de
indústrias e ambientes de aplicação, e deve ser apoiada por uma variedade de
servidores e fornecedores de armazenamento. Ela também deve preencher as
exigências de desempenho esperadas para as conexões de servidores para
armazenamento.
•
Escalonável.
Deve
ser
capaz
de
crescer
independentemente
do
armazenamento e da capacidade do servidor e, ao mesmo tempo, de manter a
acessibilidade dos dados. Também deve fornecer uma excelente flexibilidade de
configuração e uma conectividade de distancia extensível.
•
Com baixo custo de gestão. Ela deve ser gerenciável com uma quantidade
mínima de gestão direta, ou idealmente, ela deve ser gerenciada pelas
ferramentas existentes que gerem os aplicativos, o armazenamento ou os
servidores.
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•
Altamente disponível. Deve estar continuamente disponível, com tempo ocioso
limitado e com a redundância incorporada.
•
Segura. Deve ser segura, com dispositivos de autenticação confiáveis e com
mecanismos específicos de controle de acesso.
•
Heterogênea. Ela deve ter interoperabilidade e deve ser elaborada com base
nos padrões abertos da indústria para apoiar uma ampla gama de dispositivos.
•
Acomodável. Ela deve ser capaz de crescer e de se adaptar às novas
exigências e tecnologias. Ela deve ser controlada por um conjunto de serviços
de gestão que pode ser ampliado para acomodar os novos protocolos de
armazenamento.
7. Dez Passos para as Práticas de Backup/Recuperação
A maioria das disciplinas de gestão associadas com a gestão de
armazenamento é orientada para o backup e a recuperação. Para atender esta
demanda, uma organização precisa seguir os dez passos para fornecer um alto nível de
serviços de recuperação a um custo razoável.
7.1. Padronização de produtos de backup. Isto torna possível o monitoramento
centralizado, a administração dos serviços de backup e uma economia operacional em
escala. Além disso, ele limita a quantidade de treino necessário para as ferramentas
especializadas e também limita o tempo gasto com a gestão de fornecedores.
7.2. Foco na recuperação. As soluções de recuperação que estão além da
recuperação tradicional a partir de fitas devem ser consideradas e concentradas nos
aspectos de recuperação de backups.
7.3. Construção de uma organização dedicada à gestão de armazenamento. Isto
ajuda a atender os acordos em nível de serviço (SLAs) e os procedimentos
documentais. Ela dá apoio à integração da gestão do armazenamento nos processos
comerciais e operacionais e diminui o índice de falha de backup e de recuperação.
7.4. Definição das SLAs recuperadas. Inclui os tempos de retenção de backup e de
recuperação, e os dados atuais e a retenção dos dados exigida para determinar o
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modelo de implantação do backup. Os SLAs recuperados devem impulsionar a
implantação do backup.
7.5. Desenvolvimento de padrões de implantação de processos de backup. O
processo de backup deve ser baseado nas exigências de recuperação, no tamanho de
dados do backup (pelo servidor), nas restrições do comprimento de banda da rede e nas
exigências de tempo de recuperação do aplicativo. A implantação deve envolver uma
combinação de servidores de backup centralizados e a implantação de um serviço de
backup local.
7.6. Procedimentos documentados para operações de backup. Para que haja um
processo otimizado são necessários diferentes processos de backup para os principais
elementos do sistema. Os documentos devem ser revisados e atualizados sempre que
houver problemas, atualizações de infra-estrutura, ou falhas que precisem de mudanças
de backup processual.
7.7. Centralização do processo de backup para monitoramento e administração. É
necessário um processo de backup centralizado para o monitoramento e controle das
operações de backup. São necessários os logaritmos das atividades diárias de backup
para erros e um sistema que indique a responsabilidade para solucioná-los.
7.8. Procedimentos documentados para operações de recuperação. Os tipos de
recuperação determinam os procedimentos e o administrador do sistema deve definir as
etapas ou verificar a integridade da base de dados ou do armazenamento da informação
após a recuperação. Os documentos devem ser revisados e atualizados sempre que
houver problemas, atualizações de infra-estrutura ou falhas que precisem de mudanças
de recuperação processual.
7.9. Integração com o controle da mudança e com os ciclos de desenvolvimento
do aplicativo. As mudanças nos aplicativos podem afetar a integridade do processo de
backup/recuperação. Portanto, o processo de controle da mudança deve ter uma
interface com as áreas de desenvolvimento do aplicativo para coletar a informação
sobre as exigências de backup/recuperação e os níveis de serviço anteriores à
implantação da produção.
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7.10. Teste de recuperação. Testar o processo de recuperação é a única forma de
garantir a possibilidade de recuperação. São exigidos os testes periódicos do sistema e
possibilidades de recuperação em nível de sistema. Os vários testes podem incluir um
único arquivo, um diretório, dados de aplicativos, base de dados ou o local de
armazenamento da informação, sistema operacional e recuperação de todo o sistema.
Estes dez passos do processo de recuperação/backup podem ajudar as
organizações a diminuir os custos totais de seus backups e sistemas de
armazenamento e a alcançar um alto nível de qualidade em seus serviços de
recuperação.
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