Stratégies efficaces de sauvegarde pour la gestion des données du système de fichiers Lustre

Qu’est-ce que Lustre FS et pourquoi la sauvegarde des données est-elle cruciale ?

Le système de fichiers Lustre est un élément important des environnements informatiques haute performance qui nécessitent des capacités de stockage exceptionnelles pour leurs tâches de traitement parallèle avec des ensembles de données volumineux. Bien qu’il ait été initialement créé pour gérer des applications de supercalcul, Lustre est devenu un composant précieux des infrastructures des entreprises qui traitent des opérations de données à l’échelle du pétaoctet.

Avant d’aborder les tâches de sauvegarde de Lustre, cet article passe en revue les principes de base de son système de fichiers, ainsi que les caractéristiques qui le rendent unique et si différent des autres.

Comprendre les systèmes de fichiers Lustre

Lustre est un système de fichiers parallèle distribué spécialement conçu pour gérer le calcul en cluster à grande échelle. Lustre sépare les métadonnées des données réelles des fichiers, ce qui permet une évolutivité et des performances sans précédent dans les environnements de grande taille. Lustre se compose de trois éléments principaux :

• Clients : nœuds informatiques capables d’accéder au système de fichiers à l’aide d’un module de noyau spécialisé.
• Serveurs de stockage d’objets : responsables de la gestion du stockage des données réelles sur plusieurs cibles de stockage.
• Serveurs de métadonnées : stockent les informations sur les répertoires et les fichiers tout en gérant les autorisations et l’emplacement des fichiers.

L’une des fonctionnalités les plus originales de Lustre est sa capacité à répartir les données sur plusieurs cibles de stockage, ce qui permet des opérations de lecture/écriture simultanées qui peuvent considérablement améliorer le débit. Les laboratoires nationaux, les grandes entreprises et les principaux instituts de recherche ne sont que quelques exemples d’utilisation potentielle de Lustre, notamment dans la plupart des cas où il est nécessaire de traiter des flux de travail informatiques capables de générer des téraoctets de données chaque jour. L’architecture distinctive du système contribue à créer des avantages impressionnants en termes de performances, mais il convient de garder à l’esprit quelques considérations importantes qui seront abordées plus loin dans cet article.

Pourquoi les sauvegardes des données du système de fichiers Lustre sont-elles importantes ?

Les informations stockées dans les environnements Lustre sont souvent le résultat d’un travail informatique très précieux, qu’il s’agisse de fermes de rendu multimédia créant des ressources haute résolution, d’analyses financières traitant des pétaoctets de données de marché ou de simulations scientifiques fonctionnant en continu pendant des mois. Le fait que la plupart de ces informations soient souvent irremplaçables rend les stratégies de sauvegarde complètes non seulement importantes, mais absolument indispensables.

Il est important de reconnaître que l’architecture distribuée de Lustre peut introduire diverses complexités dans les opérations de sauvegarde cohérentes, même si elle offre des performances exceptionnelles. Un seul problème de stockage, qu’il s’agisse d’une coupure de courant, d’une erreur administrative ou d’une panne matérielle, peut avoir un impact sur des quantités de données vraiment massives réparties sur de nombreuses cibles de stockage.

L’absence de protocoles de sauvegarde appropriés dans de telles situations peut entraîner la perte de plusieurs semaines ou mois de travail, avec des coûts de récupération pouvant atteindre des millions en ressources informatiques ou en productivité. Les scénarios de reprise après sinistre ne sont pas la seule raison de mettre en œuvre des stratégies de sauvegarde compétentes. Elles peuvent offrir divers avantages opérationnels essentiels, tels que la conformité réglementaire, la récupération à un instant donné et la restauration granulaire.

Les entreprises qui utilisent Lustre sont généralement confrontées à un risque quelque peu aggravé : à mesure que le volume de données augmente, les conséquences d’une perte de données augmentent tout aussi rapidement et deviennent de plus en plus graves. Par conséquent, une bonne compréhension des options de sauvegarde et des stratégies appropriées est pratiquement fondamentale pour gérer de manière responsable les environnements Lustre.

Quels sont les meilleurs types de sauvegarde pour le système de fichiers Lustre ?

L’approche de sauvegarde optimale pour un environnement Lustre doit trouver le juste équilibre entre la vitesse de récupération, l’efficacité du stockage, l’impact sur les performances et la complexité opérationnelle. Il n’existe pas de méthode de sauvegarde unique qui soit une solution universelle pour tous les déploiements Lustre. Les entreprises doivent plutôt évaluer leurs propres besoins métier par rapport aux avantages et aux inconvénients des différentes approches de sauvegarde et de reprise après sinistre. La stratégie adéquate consiste souvent à combiner plusieurs approches afin de créer un cadre complet de protection des données adapté aux charges de travail informatiques spécifiques.

Comprendre les différents types de sauvegarde pour Lustre

Les environnements Lustre peuvent choisir parmi plusieurs méthodologies de sauvegarde, chacune présentant ses propres avantages et inconvénients dans des scénarios spécifiques. Connaître les différences entre ces approches peut aider à créer une base solide pour développer une stratégie de protection efficace :

• Sauvegardes au niveau des fichiers : ciblent des fichiers et des répertoires individuels, créant des options de récupération granulaires, mais pouvant également introduire une surcharge importante lors des analyses.
• Sauvegardes au niveau des blocs : capables de fonctionner sous la couche FS, capturant les modifications de données avec peu ou pas de traitement des métadonnées (nécessite une gestion rigoureuse de la cohérence).
• Sauvegardes basées sur des instantanés : captures ponctuelles de l’état complet du FS, avec un impact minimal sur les performances, mais des capacités de stockage importantes et spécialisées.

Les caractéristiques techniques d’un déploiement Lustre, qu’il s’agisse des options de connectivité, de la configuration matérielle ou de l’échelle, influencent considérablement le choix de l’approche de sauvegarde qui donnera les meilleurs résultats. Par exemple, les déploiements à grande échelle ont tendance à bénéficier d’architectures de sauvegarde distribuées, qui parallélisent la charge de travail de sauvegarde sur plusieurs serveurs de sauvegarde afin de refléter la philosophie de conception distribuée de Lustre.

Lors de l’évaluation des types de sauvegarde, il convient de prendre en compte à la fois les performances de la sauvegarde initiale et les capacités de restauration. Certaines approches excellent dans la restauration rapide de l’ensemble du système, tandis que d’autres privilégient la possibilité de récupérer des fichiers spécifiques sans reconstruire de manière drastique l’ensemble de l’infrastructure.

Qu’est-ce qu’une sauvegarde complète de Lustre ?

Une sauvegarde complète dans les environnements Lustre ne se limite pas aux données de fichiers provenant des cibles de stockage d’objets. Les sauvegardes complètes doivent être capables de capturer l’ensemble de l’écosystème des composants qui constituent le déploiement Lustre fonctionnel.

La base de référence pour ces sauvegardes doit inclure, au minimum, le contenu du serveur de métadonnées qui stocke les attributs critiques des fichiers, les autorisations et les informations sur la structure du système de fichiers. Sans ces informations, le contenu des fichiers devient pratiquement inutile, même s’il est parfaitement conservé. Les sauvegardes complètes doivent également être capables de conserver les paramètres de configuration Lustre, qu’il s’agisse des paramètres de montage client, des définitions des cibles de stockage, des configurations réseau, etc.

En ce qui concerne les environnements de production, il est fortement recommandé d’étendre la couverture de la sauvegarde afin d’inclure également l’environnement logiciel Lustre lui-même, y compris les bibliothèques, les modules du noyau et les fichiers de configuration qui aident à définir le fonctionnement du système. Les entreprises qui exécutent des charges de travail critiques conservent souvent des sauvegardes séparées de l’ensemble de l’environnement OS qui héberge les composants Lustre, afin de permettre une reconstruction rapide de l’infrastructure complète en cas de besoin. Une approche aussi complexe nécessite beaucoup plus de stockage et de gestion que d’habitude, mais offre également le plus haut niveau de sécurité contre les pannes catastrophiques et leurs conséquences.

Comment choisir le type de sauvegarde adapté à vos données ?

Une évaluation claire des objectifs de récupération et des contraintes opérationnelles de l’entreprise est indispensable pour pouvoir sélectionner les méthodologies de sauvegarde appropriées. La première étape d’un tel processus consiste en un exercice approfondi de classification des données : il s’agit d’identifier les ensembles de données qui représentent des informations critiques nécessitant le plus haut niveau de sécurité, par opposition aux résultats informatiques temporaires et autres données moins pertinentes qui peuvent justifier une approche de sauvegarde plus souple.

Les RTO et les RPO doivent également être considérés comme des facteurs de décision primordiaux dans de telles situations. Les entreprises qui ont besoin de capacités de reprise rapide peuvent trouver plus utiles les approches basées sur des instantanés avec une vitesse de restauration extrêmement rapide, tandis que celles qui s’inquiètent des fenêtres de sauvegarde peuvent choisir des stratégies incrémentielles afin de minimiser l’impact sur la production.

Les modèles de flux de travail naturels dans votre environnement Lustre doivent être parmi les facteurs les plus importants dans la conception de la sauvegarde. Les environnements avec des cycles d’activité clairs peuvent aligner les opérations de sauvegarde sur les ralentissements naturels de l’activité du système. Une bonne compréhension des taux de modification des données permet également d’optimiser les sauvegardes incrémentielles, ce qui permet aux systèmes de sauvegarde de capturer le contenu modifié au lieu de produire d’énormes ensembles de données statiques et de gaspiller des ressources.

Il est vrai que les considérations techniques sont importantes dans de tels cas, mais il faut également tenir compte des contraintes pratiques : frais administratifs, coûts de stockage des sauvegardes, intégration à l’infrastructure existante, etc. La solution de sauvegarde la plus complexe serait de peu d’utilité si elle introduisait une complexité opérationnelle importante ou dépassait les limites des ressources disponibles.

Quels sont les avantages des sauvegardes incrémentielles dans Lustre ?

Les sauvegardes incrémentielles dans Lustre sont pratiquement inestimables, étant donné que la taille typique d’un ensemble de données moyen rend les sauvegardes complètes totalement impraticables dans la plupart des cas. Le multiplicateur d’efficacité d’une sauvegarde incrémentielle est son principal avantage, car il peut réduire considérablement les besoins en stockage et la durée de la sauvegarde, lorsqu’il est correctement configuré.

Cette efficacité se traduit également par une réduction directe de l’impact sur les performances des charges de travail de production. Des sauvegardes incrémentielles bien conçues peuvent être effectuées dans des délais beaucoup plus courts, ce qui réduit les perturbations des tâches informatiques. Il s’agit d’une approche très différente de la sauvegarde complète classique, qui nécessite des ressources d’E/S importantes pendant de longues périodes. Les entreprises qui fonctionnent souvent à la limite de leur capacité de stockage utilisent des approches incrémentielles pour étendre leurs capacités de conservation des sauvegardes en optimisant l’utilisation du stockage.

La mise en œuvre de sauvegardes incrémentielles dans un environnement Lustre peut être plus complexe. La capacité à suivre de manière fiable les modifications apportées aux fichiers entre les cycles de sauvegarde est pratiquement indispensable pour toute sauvegarde incrémentielle (Lustre utilise soit des horodatages de modification, soit des mécanismes de suivi des modifications plus complexes). Les opérations de restauration deviennent également beaucoup plus complexes qu’avec les sauvegardes complètes, car elles nécessitent la restauration de plusieurs sauvegardes incrémentielles en plus de la sauvegarde complète de base, ce qui augmente considérablement le temps total nécessaire pour une seule tâche de restauration.

Malgré ces défis, les avantages opérationnels d’une approche incrémentielle sont souvent considérés comme supérieurs aux inconvénients, ce qui fait des sauvegardes incrémentielles l’une des principales méthodes de sauvegarde dans les environnements Lustre d’entreprise, en particulier lorsqu’elles sont combinées à des sauvegardes complètes périodiques afin de simplifier les scénarios de récupération à long terme potentiels.

Comment développer une procédure de sauvegarde pour le système de fichiers Lustre

Une procédure de sauvegarde robuste pour Lustre doit être planifiée avec soin, en tenant compte des considérations opérationnelles et techniques de l’environnement. Les entreprises qui réussissent doivent toujours créer des procédures complètes capables de prendre en compte les modèles de charge de travail, les exigences de récupération et l’architecture système sous-jacente, au lieu d’utiliser des processus de sauvegarde spécifiques à chaque cas. Des procédures de sauvegarde correctement conçues peuvent devenir un élément fondamental de la stratégie de gestion des données d’une entreprise, en établissant des paramètres pour les situations exceptionnelles et en offrant des directives claires pour les opérations de routine.

Quelles sont les étapes à suivre pour une procédure de sauvegarde réussie pour Lustre ?

Le développement de procédures de sauvegarde efficaces pour Lustre est quelque peu structuré, commençant par une préparation minutieuse et faisant l’objet d’un perfectionnement continu. La normalisation permet de créer des sauvegardes fiables qui sont alignées sur les besoins évolutifs de l’organisation :

1. Phase d’évaluation : documentation de l’architecture Lustre dans le but d’identifier les ensembles de données critiques et d’établir des objectifs de récupération clairs.
2. Phase de conception : sélection des outils de sauvegarde appropriés, ainsi que des méthodes de vérification et des calendriers de sauvegarde préférés.
3. Phase de mise en œuvre : déploiement et configuration de l’infrastructure de sauvegarde, y compris le développement de scripts d’automatisation et la mise en place d’un cadre de surveillance.
4. Phase de validation : tests de récupération contrôlés et mesure de l’impact sur les performances.

La phase d’évaluation mérite ici une attention particulière, en raison de son rôle dans la création d’une base pour toute décision ultérieure relative à la sauvegarde. À ce titre, c’est l’étape au cours de laquelle l’ensemble de l’environnement Lustre doit être correctement catalogué, y compris toute la topologie du réseau, la distribution du stockage et les fichiers de configuration des serveurs. Cette approche détaillée est extrêmement importante lors des scénarios de récupération, car elle permet d’identifier les goulots d’étranglement potentiels dans le processus de sauvegarde.

En outre, il est recommandé d’éviter de créer des directives théoriques qui ignorent les réalités opérationnelles. Les opérations de sauvegarde doivent être alignées sur les modèles d’utilisation réels de l’environnement. C’est pourquoi la contribution des utilisateurs finaux, des propriétaires d’applications et des administrateurs système est nécessaire pour créer la procédure la plus efficace.

Des chemins d’escalade explicites permettant de définir l’autorité décisionnelle dans différentes situations sont également nécessaires pour faire face à toute situation imprévue pouvant survenir à l’avenir. Une hiérarchie claire est essentielle pour déterminer s’il faut procéder à des sauvegardes pendant les tâches informatiques critiques ou pour remédier à des échecs de sauvegarde.

À quelle fréquence devez-vous sauvegarder votre système de fichiers Lustre ?

La fréquence optimale des sauvegardes doit être déterminée en fonction de l’impact opérationnel et des exigences de l’organisation en matière de protection des données. Au lieu d’adopter des calendriers arbitraires, il est important d’analyser les caractéristiques spécifiques de l’environnement commercial afin d’établir la cadence appropriée pour les différentes sauvegardes.

Les sauvegardes fréquentes constituent une excellente tactique pour les sauvegardes de métadonnées, compte tenu de leur faible volume et de leur importance capitale. De nombreuses entreprises effectuent des sauvegardes quotidiennes des métadonnées afin de minimiser les pertes d’informations potentielles. En revanche, la fréquence optimale des sauvegardes de données n’est pas aussi claire et varie en fonction des modèles de modification des informations elles-mêmes, car les informations de référence statiques peuvent être sauvegardées beaucoup moins fréquemment que les ensembles de données qui subissent des modifications fréquentes.

La plupart des entreprises utilisent une stratégie à plusieurs niveaux, combinant des méthodes de sauvegarde à différents intervalles, en raison du degré de complexité d’un environnement commercial moyen. Par exemple, des sauvegardes complètes peuvent être effectuées chaque semaine, voire chaque mois, tandis que des sauvegardes incrémentielles peuvent être effectuées plusieurs fois par jour, en fonction du taux d’activité de l’ensemble de données.

Outre les calendriers réguliers, les entreprises doivent également établir un ensemble clair de critères déclenchant des sauvegardes ad hoc avant tout changement majeur du système, mise à jour logicielle ou tâche informatique importante. Ces sauvegardes déclenchées par des événements peuvent établir des points de récupération distincts capables de simplifier considérablement la récupération en cas de problème. Suivant une logique similaire, il est recommandé de prévoir des périodes creuses pour les opérations de sauvegarde afin d’empêcher tout type de sauvegarde pendant une période donnée. Les périodes creuses peuvent inclure les fenêtres de traitement critiques, les pics de demande informatique et toute autre situation où tout impact sur les performances est inacceptable.

Quelles informations sont nécessaires avant de lancer la procédure de sauvegarde ?

Avant de lancer toute opération de sauvegarde, rassemblez des informations complètes sur le sujet qui peuvent aider à établir à la fois le contexte opérationnel et les paramètres techniques de l’environnement. Une bonne préparation permet de garantir que les processus de sauvegarde fonctionnent à leur efficacité maximale tout en minimisant autant que possible les risques de perturbation.

Un instantané à jour de l’état de l’environnement Lustre est un bon point de départ, incluant tous les clients connectés, les tâches en cours d’exécution et les cibles de stockage actives. La capacité de stockage disponible pour la sauvegarde doit également être vérifiée, ainsi que les chemins réseau entre l’infrastructure de sauvegarde et les composants Lustre. Il est également très utile, pour les sauvegardes incrémentielles, de savoir clairement quelle sauvegarde précédente sert de point de référence.

Dans une telle situation, l’intelligence opérationnelle peut être tout aussi importante, plusieurs processus clés devant être exécutés :

• Identifier les tâches informatiques hautement prioritaires à venir ou les fenêtres de maintenance planifiées.
• Maintenir les canaux de communication avec les principales parties prenantes susceptibles d’être affectées d’une manière ou d’une autre par l’impact des processus de sauvegarde sur les performances.
• Documenter les mesures de performance actuelles du système afin d’établir des valeurs de référence qui serviront à comparer les changements induits par la sauvegarde.

Les opérations de sauvegarde modernes intègrent une planification prédictive qui anticipe les complications potentielles. Les volumes de données actuels et les taux de charge peuvent être utilisés pour calculer les délais d’achèvement prévus pour les sauvegardes. Si les méthodes de sauvegarde principales deviennent indisponibles pour une raison ou une autre, des fenêtres de secours doivent être mises en place.

Ces préparatifs peuvent transformer les opérations de sauvegarde en procédures bien gérées, capables de s’harmoniser avec des objectifs opérationnels plus larges si nécessaire.

Comment garantir l’intégrité des données pendant la sauvegarde ?

L’une des exigences les plus importantes de toute opération de sauvegarde Lustre est la nécessité de maintenir l’intégrité absolue des données. Même une seule incohérence ou corruption peut compromettre les capacités de récupération de l’ensemble de l’entreprise lorsque les données sont le plus nécessaires. L’architecture distribuée de Lustre offre des performances impressionnantes, mais garantir la cohérence de la sauvegarde sur tous les composants distribués pose des défis uniques. Une approche de vérification multicouche est pratiquement obligatoire dans de telles situations, afin de s’assurer que les informations sauvegardées reflètent fidèlement l’environnement source tout en restant disponibles pour les tâches de restauration.

Quelles mesures doivent être prises pour maintenir l’intégrité des données pendant les sauvegardes Lustre ?

La mise en œuvre de mesures de protection à plusieurs étapes du processus de sauvegarde est le moyen le plus simple de préserver l’intégrité des données lors des sauvegardes Lustre. Voici comment traiter les points de corruption potentiels, de la capture initiale des données au stockage à long terme :

• Validation avant la sauvegarde : vérifiez la cohérence de Lustre à l’aide de contrôles du système de fichiers avant de lancer un processus de sauvegarde.
• Protection pendant le transfert : mettez en œuvre des contrôles de somme et des vérifications pendant le transfert des données vers le stockage de sauvegarde.
• Vérification post-sauvegarde : comparez les données source et destination pour confirmer que le transfert s’est déroulé correctement et avec précision.

L’intégrité des données pendant les opérations de sauvegarde commence toujours par la vérification de la cohérence du système de fichiers avant le début de toute opération de sauvegarde. Cela peut être effectué à l’aide d’opérations de maintenance régulières selon un calendrier défini, à l’aide d’une commande spécifique telle que lfsck (qui correspond à la vérification du système de fichiers Lustre). Ces processus de vérification peuvent aider à identifier et à résoudre les incohérences internes qui auraient pu se propager dans les ensembles de données de sauvegarde.

Les cibles de sauvegarde à écriture unique peuvent aider à empêcher la modification accidentelle de sauvegardes complètes lors d’opérations ultérieures, ce qui peut être particulièrement important pour les sauvegardes de métadonnées qui doivent être cohérentes sans exception. Alternativement, la vérification à double chemin peut être utilisée dans des environnements avec des exigences d’intégrité exceptionnelles. La vérification à double chemin utilise des processus distincts pour valider indépendamment les données sauvegardées, une approche puissante mais gourmande en ressources pour lutter contre les incidents de corruption subtils.

Comment vérifier l’intégralité des sauvegardes pour Lustre ?

La vérification de l’intégrité des sauvegardes dans Lustre ne se limite pas à un simple comptage des fichiers ou à une comparaison de tailles. Une vérification efficace doit confirmer la présence des informations attendues et, dans le même temps, l’absence de toute modification.

Les routines de vérification automatisées constituent un bon point de départ. Elles peuvent être programmées pour s’exécuter immédiatement après la fin de la sauvegarde, en comparant les manifestes de taille des fichiers entre la destination et la source (validant non seulement l’existence du fichier, mais aussi sa taille, ses horodatages et même ses attributs de propriété). Pour les ensembles de données les plus critiques, cette vérification peut être étendue pour inclure des sommes de contrôle cryptographiques capables de détecter les plus petites altérations entre deux fichiers, vous offrant ainsi une tranquillité d’esprit totale.

Les procédures d’échantillonnage manuelles constituent un bon complément aux routines ci-dessus, les administrateurs sélectionnant au hasard des fichiers pour une comparaison détaillée. Il s’agit d’une approche humaine qui permet d’identifier les problèmes les plus subtils que l’automatisation pourrait avoir manqués, en particulier lorsqu’il s’agit de l’exactitude du contenu des fichiers et non de la simple cohérence des métadonnées.

Les processus de vérification par étapes, dont la rigueur peut être renforcée en fonction du degré de criticité, constituent également une bonne option à envisager. La vérification initiale peut se limiter à des contrôles de base visant à vérifier l’exhaustivité, tandis que les processus ultérieurs examinent l’intégrité du contenu afin d’analyser les ensembles de données hautement prioritaires. Une approche par étapes comme celle-ci peut aider à atteindre un certain degré d’efficacité opérationnelle sans compromettre la rigueur de la vérification.

Dans ce contexte, il ne faut pas négliger les « bilans de santé » des archives de sauvegarde, compte tenu des nombreux facteurs susceptibles d’altérer les informations longtemps après leur vérification initiale. Ces facteurs comprennent la dégradation des supports, les erreurs du système de stockage, les facteurs environnementaux, etc. Une vérification régulière des informations stockées dans les sauvegardes peut renforcer la confiance dans les capacités de restauration potentielles de l’environnement dans un avenir proche.

Quels sont les outils recommandés pour les sauvegardes Lustre ?

Un autre aspect important des opérations de sauvegarde Lustre consiste à choisir les bons outils pour effectuer les processus de sauvegarde et de restauration. Cette décision cruciale détermine les capacités de restauration de l’environnement, ainsi que son efficacité opérationnelle. La nature hautement spécialisée des environnements Lustre nécessite souvent des outils spécialement conçus pour leur architecture, plutôt que des solutions de sauvegarde générales. Il est préférable de choisir la combinaison optimale de solutions pour les environnements Lustre, en comprenant les exigences spécifiques de l’environnement et en comparant différentes solutions par rapport à celles-ci.

Quels sont les meilleurs outils pour gérer les sauvegardes Lustre ?

L’écosystème Lustre comprend un certain nombre d’outils de sauvegarde spécialisés pour relever chacun des défis uniques posés par ce système de fichiers distribué et hautement performant. Il s’agit de solutions spécialement conçues qui surpassent souvent les outils de sauvegarde génériques, mais qui nécessitent également de prendre en compte plusieurs considérations :

• Robinhood Policy Engine : fonctionnalités de gestion des données basées sur des politiques avec suivi très complexe des fichiers.
• Lustre HSM : infrastructure de gestion hiérarchique du stockage pouvant être intégrée à des systèmes d’archivage.
• LTFSEE : fonctionnalités d’intégration directe de bandes pour les environnements Lustre qui nécessitent des capacités de stockage hors ligne.

Cet article se concentre sur Robinhood, une solution pratique pour les environnements qui nécessitent un contrôle précis des politiques de sauvegarde, en fonction des modèles d’accès ou des attributs des fichiers. La capacité de Robinhood à suivre les modifications apportées aux fichiers dans l’ensemble de l’environnement distribué le rend particulièrement utile pour la mise en œuvre de stratégies de sauvegarde incrémentielle. Robinhood offre également un degré d’intégration impressionnant avec Lustre lui-même, ce qui permet d’obtenir des performances pratiquement impossibles à atteindre avec des solutions de sauvegarde génériques basées sur des fichiers.

Cela dit, certaines entreprises doivent encore assurer l’intégration avec leur infrastructure de sauvegarde existante. À cette fin, certains fournisseurs commerciaux proposent des modules compatibles Lustre pour leurs solutions de sauvegarde d’entreprise. Ces modules tentent de combler le fossé entre les normes de sauvegarde d’entreprise et les exigences spécifiques de Lustre, en répondant à la complexité des systèmes de fichiers distribués et en ajoutant une gestion centralisée. Une évaluation appropriée de ces outils doit se concentrer sur l’efficacité de chaque solution en termes de fonctionnalités spécifiques à Lustre, telles que les métadonnées distribuées, les fichiers répartis, les exigences de débit élevé, etc.

Même avec des outils spécialisés, il reste encore de nombreux processus et charges de travail à ajouter aux stratégies de sauvegarde des entreprises qui n’utilisent que des scripts personnalisés pour répondre aux exigences spécifiques de leur environnement ou à des points d’intégration. Ces outils spécialisés offrent généralement une fiabilité opérationnelle supérieure à celle des approches génériques, mais nécessitent une expertise considérable pour développer ces scripts.

Comment évaluer l’efficacité des outils de sauvegarde ?

Une évaluation correcte des outils de sauvegarde tiers pour les environnements Lustre doit aller au-delà des documents marketing afin d’évaluer leurs performances réelles par rapport à un ensemble spécifique d’exigences métier. Un cadre d’évaluation complet est la meilleure option possible dans ce cas, car il prend en compte à la fois les considérations opérationnelles et les capacités techniques de la solution.

L’évaluation technique doit se concentrer sur l’efficacité de chaque outil dans la gestion de l’architecture distinctive de Lustre, y compris la bonne compréhension des modèles de répartition des fichiers, des métadonnées étendues et des attributs spécifiques à Lustre. Pour les environnements de grande envergure, les performances du traitement parallèle sont également importantes, car elles permettent d’examiner l’efficacité de chaque outil dans la mise à l’échelle sur plusieurs nœuds de sauvegarde.

Les caractéristiques opérationnelles d’une solution de sauvegarde déterminent son efficacité dans la vie réelle. Cela inclut les capacités de surveillance, de reporting et de gestion des erreurs, ainsi qu’un ensemble d’outils d’auto-réparation robustes permettant, dans certains cas, de reprendre les opérations sans intervention administrative.

Dans un scénario idéal, des tests de validation dans un environnement représentatif devraient être utilisés pour effectuer des évaluations pratiques des opérations de sauvegarde et de restauration. Une attention particulière doit être accordée aux performances de récupération, car elles semblent être le point faible de nombreuses options actuellement disponibles sur le marché, qui se concentrent trop sur la vitesse de sauvegarde. Un processus d’évaluation parfait doit également couvrir des scénarios de défaillance simulés, afin de vérifier à la fois les procédures opérationnelles de l’équipe et la fonctionnalité des outils, dans des conditions aussi réalistes que possible.

Comment optimiser les fenêtres de sauvegarde pour les données Lustre ?

Une optimisation adéquate des fenêtres de sauvegarde pour les environnements Lustre consiste à trouver un équilibre entre les exigences en matière de protection des données et l’impact opérationnel. L’architecture non conventionnelle et les performances élevées de Lustre peuvent rendre particulièrement difficile la capture d’instantanés cohérents dans les environnements Lustre. Chaque entreprise doit donc trouver un équilibre entre la disponibilité du système et l’exhaustivité des sauvegardes. Même les environnements Lustre à grande échelle peuvent bénéficier d’une protection complète des données, avec un minimum de perturbations, si la mise en œuvre est suffisamment réfléchie.

Quels sont les facteurs qui influencent le calendrier des fenêtres de sauvegarde ?

Le moment optimal pour les sauvegardes dans les environnements Lustre dépend de plusieurs facteurs importants, le plus significatif étant les modèles de charge de travail. Les calendriers des tâches informatiques peuvent être analysés afin d’identifier les baisses naturelles d’activité du système (la nuit ou le week-end, dans la plupart des cas). C’est à ce moment-là que les opérations de sauvegarde peuvent consommer des ressources sans risquer d’affecter la productivité des utilisateurs. Les taux de modification des données ont également une incidence sur les sauvegardes, les ensembles de données volumineux et fortement modifiés nécessitant des délais de transfert plus longs que les informations largement statiques.

Les capacités de l’infrastructure imposent souvent des limites pratiques aux fenêtres de sauvegarde, en particulier la bande passante du réseau. Les entreprises mettent souvent en place des réseaux de sauvegarde dédiés afin d’isoler le trafic de sauvegarde des chemins d’accès aux données de production. Tout cela est fait principalement pour éviter que les tâches de sauvegarde n’entrent en concurrence avec les tâches informatiques pour le débit réseau disponible. Lors de l’évaluation de tous ces facteurs, il est important de garder à l’esprit que les fenêtres de sauvegarde ne doivent pas seulement inclure le temps de transfert des données, mais également la vérification de la sauvegarde, la validation post-sauvegarde et même la correction éventuelle des problèmes qui auraient pu être détectés au cours du processus.

Comment garantir un temps d’arrêt minimal pendant les opérations de sauvegarde ?

Pour minimiser l’impact des sauvegardes, il est nécessaire d’utiliser des techniques qui réduisent ou éliminent les interruptions de service pendant les activités de protection des données. Les capacités de snapshot de Lustre permettent de créer des copies ponctuelles pour les processus de sauvegarde, tandis que les opérations de production se poursuivent dans le système de fichiers actif. Ces snapshots en lecture seule offrent une cohérence tout en éliminant la nécessité de suspendre la base de données en question.

Pour les environnements qui nécessitent une disponibilité continue, les stratégies de parallélisation des sauvegardes peuvent aider en répartissant la charge de travail entre plusieurs processus ou serveurs de sauvegarde lorsque cela est possible. La parallélisation des sauvegardes réduit la durée des sauvegardes tout en minimisant l’impact sur les composants individuels du système. Cependant, les modèles d’E/S doivent être gérés avec soin afin d’éviter de surcharger les cibles de stockage partagé ou les chemins réseau.

Quels sont les défis courants liés aux sauvegardes Lustre ?

Même avec la planification la plus minutieuse qui soit, les opérations de sauvegarde Lustre ont tendance à rencontrer divers défis qui peuvent compromettre l’efficacité de la sauvegarde s’ils ne sont pas pris en compte. Bon nombre de ces obstacles découlent de la complexité des architectures distribuées, ainsi que des réalités pratiques de l’exploitation de jeux de données à grande échelle. Ces problèmes courants permettent d’élaborer des stratégies d’atténuation proactives afin de maintenir la fiabilité des sauvegardes, aujourd’hui comme demain.

Quels sont les problèmes typiques rencontrés lors des sauvegardes ?

La dégradation des performances est considérée comme le problème le plus courant dans les environnements Lustre lors des opérations de sauvegarde. Toutes les sauvegardes consomment des ressources système, ce qui peut avoir un impact sur les charges de travail de production simultanées. Cette concurrence pour les ressources système devient un problème beaucoup plus important dans les environnements qui fonctionnent déjà à la limite de leurs capacités, avec peu de marge de manœuvre pour les processus de sauvegarde.

La gestion de la cohérence entre les composants distribués est un autre défi de taille, car il faut s’assurer que les métadonnées sauvegardées peuvent référencer correctement le fichier d’origine. Le manque de coordination adéquate nuit à la fiabilité de la restauration, ce qui entraîne des sauvegardes avec des fichiers manquants ou des références orphelines.

La complexité de la gestion des erreurs est beaucoup plus grande dans les environnements distribués tels que Lustre que dans le stockage de données traditionnel, car les défaillances de composants individuels nécessitent des mécanismes de récupération complexes au lieu d’un simple redémarrage du processus.

Ces défis techniques ont également tendance à s’aggraver lorsque les opérations de sauvegarde dépassent les limites administratives entre les équipes chargées du réseau, du stockage et de l’informatique, ce qui rend indispensable la mise en place de protocoles de coordination clairs.

Comment résoudre les problèmes de sauvegarde dans les systèmes de fichiers Lustre ?

Un dépannage efficace doit toujours commencer par une journalisation et une surveillance complètes, capables de capturer des informations détaillées sur les processus de sauvegarde. La collecte centralisée des journaux permet aux administrateurs de tracer les problèmes à l’aide de chemins de données complexes afin de corréler les événements entre les composants distribués. Les informations de synchronisation, en particulier, peuvent aider à identifier les goulots d’étranglement et les problèmes de séquence susceptibles de créer des incohérences.

Lorsque des problèmes apparaissent, il convient d’adopter une approche d’isolation systématique, en recourant à des tests contrôlés pour réduire la portée de l’investigation. Au lieu d’essayer de sauvegarder l’ensemble de l’environnement, il peut être beaucoup plus efficace de créer des processus ciblés qui se concentrent sur des sous-ensembles de données ou des composants spécifiques afin d’identifier les éléments problématiques. Un historique documenté des modèles de défaillance courants et de leurs résolutions peut considérablement améliorer la vitesse de dépannage des problèmes récurrents, ce qui s’avère particulièrement utile pour traiter des problèmes rares, mais critiques.

Solutions de sauvegarde basées sur POSIX pour le système de fichiers Lustre

Les environnements Lustre utilisent souvent des outils de sauvegarde spécialisés capables de tirer parti de ses fonctionnalités de gestion hiérarchique du stockage. Il existe toutefois une autre approche de la sauvegarde et de la restauration : les solutions de sauvegarde conformes à POSIX. POSIX signifie Portable Operating Systems Interface (interface de systèmes d’exploitation portables) ; ces solutions garantissent que les applications peuvent interagir avec les systèmes de fichiers de manière cohérente.

En tant que système de fichiers compatible POSIX, Lustre permet à toute solution de sauvegarde répondant à ces normes d’accéder aux données Lustre et de les protéger. Dans le même temps, les administrateurs doivent être pleinement conscients du fait que les approches purement basées sur POSIX peuvent ne pas être en mesure de capturer l’intégralité des fonctionnalités spécifiques à Lustre, qu’il s’agisse d’attributs de métadonnées étendus ou de modèles de découpage de fichiers.

Bacula Enterprise est un bon exemple de solution compatible POSIX. Il s’agit d’une plateforme de sauvegarde d’entreprise exceptionnellement sécurisée, dotée d’un noyau open source très apprécié dans les environnements HPC, de supercalcul et informatiques exigeants. Elle offre une solution fiable aux entreprises qui ont besoin d’indépendance vis-à-vis des fournisseurs et/ou qui ont des utilisateurs dans des environnements de stockage mixtes. L’architecture extensible et la flexibilité de la solution Bacula la rendent particulièrement adaptée aux institutions de recherche et aux entreprises qui ont besoin d’une sauvegarde et d’une restauration hautement sécurisées, ou qui souhaitent standardiser leurs procédures de sauvegarde sur différents systèmes de fichiers tout en augmentant leur rentabilité. Bacula offre également une intégration native avec des systèmes de fichiers haute performance tels que GPFS et ZFS.

Foire aux questions

Quel est le meilleur type de sauvegarde pour le système de fichiers Lustre ?

Le type de sauvegarde optimal dépend fortement des objectifs de récupération et des caractéristiques de l’environnement de l’entreprise. Une approche hybride, combinant des sauvegardes complètes et incrémentielles, s’est avérée être l’option la plus acceptable pour la plupart des environnements de production, car elle offre un bon équilibre entre récupérabilité et efficacité. Les méthodes basées sur des instantanés peuvent aider à réduire l’impact global sur les performances, tandis que les sauvegardes au niveau des fichiers offrent la granularité nécessaire dans certains environnements.

Qu’est-ce qui constitue une sauvegarde complète du système de fichiers Lustre ?

Une sauvegarde complète de Lustre capture les métadonnées critiques des serveurs de métadonnées, ainsi que les données de fichiers des cibles de stockage d’objets. Les informations de configuration (paramètres réseau, paramètres de montage client, etc.) doivent également être incluses dans une sauvegarde complète. Les environnements critiques peuvent également envisager d’inclure l’environnement logiciel afin de permettre une reconstruction complète de l’infrastructure si nécessaire.

Comment choisir le type de sauvegarde adapté à mon système de fichiers Lustre ?

La définition d’objectifs de récupération clairs, tels que des RTO et RPO appropriés, est une bonne première étape pour choisir le type de sauvegarde adapté, compte tenu de l’importance de ces paramètres pour des méthodologies spécifiques. L’étape suivante consiste à évaluer les modèles opérationnels afin d’identifier les fenêtres de sauvegarde naturelles et les taux de modification des données. Il convient de trouver un équilibre entre les considérations techniques et les contraintes pratiques, notamment les exigences d’intégration, les coûts de stockage, l’expertise disponible et d’autres facteurs.