Kako Synology ActiveProtect SURE tehnologija omogućava brži, efikasniji i pouzdaniji backup

Zaštita podataka danas predstavlja jedan od ključnih elemenata poslovnog kontinuiteta. Ransomware napadi, ljudske greške, kvarovi sistema i veliki operativni incidenti mogu veoma brzo ugroziti dostupnost kritičnih poslovnih podataka.

Backup zato predstavlja poslednju liniju odbrane.

Međutim, tradicionalne backup strategije često donose kompromis između brzine, pouzdanosti i potrošnje resursa. Ako se organizacija oslanja isključivo na incremental backup, oštećenje jednog dela backup lanca može ugroziti mogućnost vraćanja kasnijih verzija. Sa druge strane, redovno pravljenje full backup-a zahteva mnogo vremena, mrežnog protoka i storage kapaciteta.

Kako bi rešio upravo ovaj problem, Synology je razvio SURE – Synology Unified Reduction Engine, tehnologiju koja predstavlja jedan od ključnih elemenata ActiveProtect platforme.

SURE kombinuje naprednu arhitekturu backup verzija i globalnu deduplikaciju kako bi omogućio:

• manje prenosa podataka
• efikasnije korišćenje storage kapaciteta
• nezavisne backup verzije
• pouzdaniji recovery
• kraće vreme oporavka
• veću otpornost backup infrastrukture

Šta je SURE tehnologija?

SURE – Synology Unified Reduction Engine razvijen je oko dva osnovna principa:

• nezavisnosti backup verzija
• redukcije količine podataka

Cilj je da svaka backup verzija može da se koristi za recovery nezavisno od ostalih verzija, a da se istovremeno izbegne višestruko skladištenje identičnih podataka.

Drugim rečima, ActiveProtect pokušava da spoji dve prednosti:

efikasnost incremental backup-a
i
pouzdanost full backup-a.

To se postiže pomoću dva ključna mehanizma:

1. moderne backup chain arhitekture
2. napredne deduplikacije podataka

Problem tradicionalnog backup lanca

Kod klasičnog forever-incremental backup-a, prvi backup predstavlja full verziju, dok svaki naredni backup čuva samo promene.

Takav pristup značajno smanjuje količinu podataka koja se prenosi, ali kreira zavisnost između backup verzija.

Na primer:

Full Backup → Incremental 1 → Incremental 2 → Incremental 3 → Incremental 4

Ako jedna verzija u lancu postane nečitljiva ili oštećena, sve naredne verzije mogu postati problematične za recovery.

Zbog toga tradicionalni backup sistemi često zahtevaju periodično pravljenje novih full backup-a.

Problem je što full backup može značajno opteretiti:

• produkcione servere
• mrežnu infrastrukturu
• storage sistem
• backup window
• raspoloživi kapacitet

Synology SURE pokušava da eliminiše upravo ovu zavisnost.

Changed Block Tracking – prenose se samo promene

ActiveProtect koristi posebnu backup arhitekturu koja integriše više Changed Block Tracking – CBT mehanizama.

CBT omogućava sistemu da identifikuje koje su se tačno oblasti podataka promenile od prethodnog backup-a.

Umesto ponovnog kopiranja kompletnih podataka, prenose se samo izmenjeni blokovi.

Rezultat je:

• kraći backup proces
• manje mrežnog saobraćaja
• manje opterećenje produkcionog sistema
• efikasnije korišćenje storage kapaciteta

ActiveProtect koristi Changed Block Tracking kako bi tokom svakog backup-a prenosio samo blokove podataka koji su promenjeni.

Svaka backup verzija funkcioniše kao nezavisna verzija

SURE ide korak dalje od klasičnog incremental backup-a.

ActiveProtect koristi tehnologiju sličnu snapshot replikaciji kojom prethodni disk image može biti praktično rekonstruisan za svega nekoliko sekundi.

Pri tome se obrađuje samo mala količina metapodataka.

Zbog toga svaka backup verzija na sistemskom nivou može da funkcioniše kao samostalna recovery verzija.

To znači da:

• verzija ne zavisi od kompletnog prethodnog backup lanca
• stare verzije mogu biti uklonjene prema retention politici
• brisanje jedne verzije ne ugrožava druge backup verzije
• recovery je jednostavniji i pouzdaniji

Ovo predstavlja jednu od ključnih razlika u odnosu na tradicionalni forever-incremental model.

Real-time deduplikacija podataka

Drugi važan deo SURE tehnologije je napredna data deduplication funkcionalnost.

ActiveProtect deli backup podatke na blokove veličine 4 KB.

Svakom bloku se zatim dodeljuje jedinstveni digitalni fingerprint korišćenjem SHA-256 algoritma.

Na osnovu tog fingerprinta sistem može da utvrdi da li isti podatak već postoji u backup storage-u.

Ako identičan blok već postoji, nije potrebno ponovo ga čuvati.

Na taj način ActiveProtect smanjuje količinu redundantnih podataka.

Kako deduplikacija funkcioniše

Proces se pojednostavljeno može predstaviti na sledeći način:

Novi podatak → podela na 4 KB blokove → SHA-256 fingerprint → poređenje sa postojećim blokovima

Ako blok ne postoji:

blok se čuva

Ako blok već postoji:

ne čuva se još jedna kopija

Ovaj pristup može doneti značajne uštede, posebno u okruženjima sa velikim brojem sličnih sistema.

Tipičan primer su virtuelne mašine.

Ako kompanija ima 100 Windows virtuelnih servera, veliki deo sistemskih fajlova biće identičan na svim serverima.

Bez deduplikacije, isti podaci bi se čuvali više puta.

Sa globalnom deduplikacijom, identični blokovi mogu se čuvati samo jednom.

Globalna deduplikacija

ActiveProtect ne koristi samo lokalnu deduplikaciju.

Sistem kombinuje:

• source-side deduplication
• server-side deduplication

Ovaj pristup Synology naziva global deduplication.

Source-side deduplikacija znači da se duplicirani podaci mogu ukloniti pre nego što se pošalju kroz mrežu do backup servera.

To je posebno značajno u okruženjima sa više fizičkih lokacija.

Zašto je source-side deduplikacija važna?

Zamislimo kompaniju koja ima:

• centralni data centar
• deset poslovnica
• stotine virtuelnih mašina
• off-site backup lokaciju

Ako bi svaki server slao kompletne podatke preko WAN veze, backup bi mogao generisati ogromnu količinu mrežnog saobraćaja.

ActiveProtect može da deduplikuje podatke pre njihovog slanja.

Na taj način preko mreže se prenose samo novi ili izmenjeni podaci.

Rezultat je:

• manja potrošnja WAN bandwidth-a
• brži backup između lokacija
• manji storage zahtevi
• efikasnija off-site replikacija

Globalna deduplikacija kombinuje source-side i server-side redukciju podataka kako bi smanjila storage i mrežne zahteve.

Kako SURE tehnologija pomaže kompanijama

Nema potrebe za redovnim Full Backup-om

Kod tradicionalnih backup rešenja full backup se periodično ponavlja kako bi se ponovo izgradio stabilan backup lanac.

Problem je što takav proces može:

• trajati satima
• koristiti veliki deo mrežnog bandwidth-a
• značajno opteretiti produkcione sisteme
• zahtevati veliki storage kapacitet

Sa SURE tehnologijom, svaki backup transfer ponaša se kao efikasan incremental backup jer se prenose samo promene.

Međutim, na nivou sistema svaka backup verzija predstavlja Independent Full State.

To znači da organizacija dobija prednosti full backup-a bez potrebe da svaki put fizički prenosi kompletnu količinu podataka.

Independent Full State

Ovaj koncept je jedan od najvažnijih elemenata SURE tehnologije.

Sa aspekta mrežnog prenosa:

backup je incremental

Sa aspekta recovery-ja:

backup se ponaša kao full verzija

To omogućava kombinovanje dve naizgled suprotne prednosti:

mala količina podataka za backup + nezavisna recovery verzija

Manji rizik od otkazivanja backup lanca

Tradicionalni backup lanac može biti ranjiv zbog međusobne zavisnosti verzija.

Ako jedna prethodna verzija postane neupotrebljiva, recovery kasnijih verzija može postati problematičan.

SURE eliminiše ovaj tip zavisnosti.

Svaka backup verzija može biti samostalno korišćena za recovery.

To donosi dodatnu sigurnost pri:

• dugoročnom čuvanju podataka
• primeni retention politika
• uklanjanju starih backup verzija
• Disaster Recovery scenarijima

Self-Healing zaštita podataka

ActiveProtect dodatno koristi self-healing mogućnosti za detekciju i popravku oštećenih podataka.

Cilj je da se dodatno smanji rizik da korupcija podataka prođe neprimećeno sve do trenutka kada backup zaista bude potreban.

Za kompanije je ovo posebno značajno jer backup koji nije moguće vratiti praktično nema vrednost.

Zbog toga je provera integriteta važan deo kompletne backup strategije.

Disaster Recovery testiranje

ActiveProtect omogućava kompanijama da dodatno provere svoju spremnost za disaster recovery.

Zahvaljujući ugrađenom hypervisor-u, moguće je pokrenuti recovery test u izolovanom sandbox okruženju.

IT tim može proveriti:

• da li se virtuelna mašina pokreće
• da li je backup integritet očuvan
• da li aplikacije rade
• da li je recovery procedura ispravna
• da li organizacija može da ispuni definisani RTO

Ovakav test ne utiče na produkciono okruženje.

Brži recovery i niži RTO

U slučaju ozbiljnog incidenta vreme je jedan od najvažnijih faktora.

Kod tradicionalnog backup sistema recovery može zahtevati:

1. vraćanje poslednjeg full backup-a
2. učitavanje prvog incremental backup-a
3. učitavanje sledećeg incremental backup-a
4. rekonstrukciju kompletnog backup lanca

Što je lanac duži, proces može biti sporiji i kompleksniji.

ActiveProtect koristi nezavisne backup verzije.

Administrator zato može jednostavno da izabere željeni Recovery Point i pokrene recovery bez rekonstruisanja kompletnog prethodnog backup lanca.

Rezultat može biti značajno smanjenje:

RTO – Recovery Time Objective

odnosno vremena potrebnog da se poslovni sistem ponovo vrati u funkciju.

Manji storage troškovi

Globalna deduplikacija omogućava da se identični podaci ne čuvaju više puta.

To je naročito efikasno kod:

• virtuelnih mašina
• Windows servera
• desktop računara
• Microsoft 365 podataka
• velikih organizacija sa standardizovanim IT okruženjem

Kako broj workload-a raste, potencijalne uštede storage kapaciteta mogu postati veoma značajne.

Manji troškovi prenosa podataka

Deduplikacija na izvoru smanjuje i količinu podataka koja mora biti poslata do backup destinacije.

Ovo je posebno značajno za:

• remote office backup
• branch office okruženja
• multi-site kompanije
• off-site backup
• cloud backup

Manja količina prenetih podataka znači manje zahteve prema WAN infrastrukturi i potencijalno niže troškove prenosa.

Realniji prikaz deduplication ratio-a

Synology posebno naglašava način na koji ActiveProtect računa deduplication ratio.

Kod nekih sistema odnos deduplikacije može se računati u odnosu na kompletnu originalnu količinu podataka pre optimizacije.

To može prikazati veoma visoke, ali ne nužno realistične rezultate.

Kod SURE tehnologije duplikati se uklanjaju na izvoru pre prenosa.

Deduplication ratio zato se zasniva na stvarnoj količini promenjenih podataka koji su preneti nakon deduplikacije.

Rezultat može izgledati konzervativnije, ali pruža realniju sliku:

• iskorišćenog bandwidth-a
• stvarno prenetih podataka
• storage uštede

Podrška za 3-2-1-1-0 backup strategiju

SURE tehnologija se dobro uklapa u savremenu 3-2-1-1-0 backup strategiju.

To znači:

• 3 kopije podataka
• 2 različita storage medija
• 1 kopija na udaljenoj lokaciji
• 1 offline ili immutable kopija
• 0 grešaka nakon verifikacije backup-a

Globalna deduplikacija je posebno korisna kod off-site kopija jer smanjuje količinu podataka koja mora biti poslata između lokacija.

Šta SURE donosi u praksi?

Ukratko, Synology SURE tehnologija omogućava organizacijama da dobiju:

Funkcionalnost	Prednost
Changed Block Tracking	Prenose se samo promenjeni blokovi
Independent Full State	Svaka backup verzija može biti nezavisno vraćena
4 KB deduplikacija	Efikasnije korišćenje storage kapaciteta
SHA-256 fingerprint	Pouzdana identifikacija blokova podataka
Source-side deduplication	Manji mrežni saobraćaj
Global deduplication	Veća efikasnost kod velikih i distribuiranih sistema
Self-healing	Detekcija i popravka oštećenih podataka
Sandbox DR testiranje	Provera recovery procesa bez uticaja na produkciju
Independent recovery	Kraći RTO

Zaključak

Synology ActiveProtect SURE tehnologija menja tradicionalni pristup incremental backup-u.

Umesto klasičnog backup lanca u kojem verzije zavise jedna od druge, SURE kombinuje Changed Block Tracking, Independent Full State arhitekturu i globalnu deduplikaciju.

Rezultat je backup sistem koji može da obezbedi:

• brže pravljenje rezervnih kopija
• manje opterećenje mreže
• efikasnije korišćenje storage prostora
• nezavisne backup verzije
• pouzdaniji recovery
• kraći RTO
• jednostavniju implementaciju 3-2-1-1-0 strategije

Za kompanije koje upravljaju velikim količinama podataka ili distribuiranim IT okruženjima, ovakav pristup može značajno pojednostaviti backup infrastrukturu.

ActiveProtect time ne pokušava samo da ubrza backup proces, već da izgradi otporniju i pouzdaniju osnovu za Cyber Resilience i Disaster Recovery.

Za slike bih iz originalnog Synology bloga koristio prvenstveno ilustraciju Changed Block Tracking mehanizma, zatim grafiku o deduplikaciji i glavni ActiveProtect vizual. U originalnom tekstu Synology upravo uz te sekcije postavlja vizuelne prikaze koji objašnjavaju CBT i deduplikaciju.

Izvor: Synology Inc. – How Synology ActiveProtect’s SURE technology delivers fast, efficient, and reliable backups