數據備份,需要多少容量和性能滿足?

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在備份項目中,除了選擇合適的備份軟件,還要考慮存儲、備份服務器、存儲策略和配置等。關於備份組網、架構和備份軟件我們前面已經討論了,今天我們重點討論備份存儲容量和性能計算。

從備份組網圖中我們可以看出,生產存儲和備份介質存儲的容量、性能都是要在方案設計時計算,當然大部分客戶會分步先建設生產系統,然後在考慮建設災備,但無論如何備份介質存儲的配置,需要結合備份策略、網絡和生產存儲需求來匹配。

下面我們假設生產存儲已經建設完成,我們只需考慮備份介質存儲的容量和性能。假設生產存儲需要20TB的數據需要備份(暫時業務類型不考慮,目前大多數備份軟件都針對不同應用提供Agnet,所以主流應用都可以支持),考慮一年的備份,備份策略是每份數據保留3個月,每天一增備、每週一全備(3個月內,共有14個全備副本、77個增備副本,如果大家計算出來不是這個值,可能還有些細節你還不瞭解,可以私聊我),備份介質存儲所要提供的容量一定要保證可以存儲這麼多的數據副本。


容量計算方法

如果按照前端容量計算,在一年的第4個季度需要備份的業務量(數據年增長率按照40%計算)就達到了28T,那這些增量、全量副本就需要按照這個數字來計算容量,計算下來全量的存儲你容量是28*14,增量的存儲容量是77*0.01(0.01是假設的日增量)。

當然爲了節約存儲容量,我們可以選擇採用備份軟件或VTL的重刪功能,重刪率也隨着備份業務類型的不同而不同,再次我們假設全量副本重刪比是10:1,增量副本的重刪比是1.5:1(增量數據的重複率相比全量會低很多),由於在備份場景,存儲容量不可能算的很精確,如日增量、年增量、重刪比等都是一個經驗值,所以爲了讓備份介質存儲能滿足真實業務備份對容量的需求,建議考慮冗餘容量,這個隨不是強制,但卻很必要。

按年增量計算相對要準確一些,但是太過繁瑣,本來備份介質容量就不是精確值,所以不太推薦。既然在這裏提到了,我們也花點時間來分析下。

從下圖可以看出,全量副本和增量副本都還是14和77,唯一不一樣的地方就是全備份副本數據量和增量副本數據量的計算方法。在前提假設和需求都不變的情況下,全備份副本每一週備份一次,所以是按7天數據增量爲單位的等比數列求和;而增量副本是按日增量計算的等比數列求和,當然在該示例中爲了簡便計算把公式簡化了。

性能計算對生產存儲是比較重要的,因爲生產存儲所提供的性能必須要滿足業務峯值運行時的要求。備份業務一般是有備份窗口,在這個時間內基本上沒有業務或很少業務在運行,所以基本上是可以滿足業務備份性能需求的。對備份介質存儲來說,主要是考慮備份容量。


性能計算方法

下面示例性能是以IOPS計算,通過存儲分級來提升整體存儲性能,這個示例是計算生產存儲容量和性能的,在備份業務中,一般只採用SATA或NL_SAS盤就可以,沒必要採用SSD磁盤,而且存儲介質存放的都是大文件高帶寬數據。

但是性能計算無論是IOPS或是帶寬,在原理是比較類似的。提供存儲配置時,既要滿足性能要求,也要滿足容量要求,存儲配置就等於MAX(按容量配置、按性能配置)+熱備。

按容量配置時,計算公式是:(單盤容量*磁盤數量-單盤容量*熱備盤數量)*RAID利用率,RAID利用率和RAID級別、成員盤個數相關。以RAID5,9個成員盤爲例計算,其RAID利用率爲0.88。

按照性能計算時,考慮的問題就比較多,如在不同IO塊大小、順序、隨機比例下,磁盤的單盤性能都是不一樣的。假如按照隨機讀寫計算,一般計算公式爲:單盤隨機IOPS*硬盤數量/(度比例+寫比例*寫懲罰),寫懲罰和RAID類型相關,RAID10寫懲罰是2,RAID5是4,RAID6是6。

最終按照MAX(按容量配置、按性能配置)+熱備公式,取最大值就是滿足需求的配置。但在實際項目實施時,還是要考慮一部分空間冗餘,主要是因爲還有些空間無法精確計算,如對硬盤進行格式化後,創建文件系統,會佔相應空間存儲元數據;存儲系統爲了考慮可靠性或防止性能下降也會預留部分空間;增值特性資源池也需要預留空間。



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