EMC Backup & Recovery Solutions: Backup to the Future

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1 EMC Backup & Recovery Solutions: Backup to the Future Lucian Gavris Account Manager EMC Backup Recovery Solution Divison Kurt Kraus Advisory Technology Consultant EMC Backup Recovery Solution Divison 1

2 Backup entwickelt sich fort Backup/Recovery Architektur Anwendungs- Backup- Klienten Backup- und Medien- Verwaltung Backup- Speicher vor Ort Disaster Recovery Storage Konventionell (bandbasiert) NetWorker Band Band NetWorker Disk Library VTL/Band NetWorker Data Domain Neuartig (plattenbasiert) VM Avamar Data Protection Advisor Vor Ort Ausgelagert 2

3 Warum nutzen Großunternehmen immer noch Bänder? Primärspeicher Backup Speicher 5-10fache Kapazität PLATTE BAND Niedrige Anschaffungskosten Bänder können die massive Menge an redundanten Daten aus Backups speichern Auslagerung an zweiten Standort 3

4 Kostenvorteile durch Deduplizierung Traditioneller Plattenspeicher Deduplizierungsspeicher 4

5 EMC BRS Marktpositionen Avamar Führende Deduplizierungs-Backupsoftware weltweit Installationen Kunden Data Domain Führender Deduplizierungsspeicher weltweit Installationen Kunden Disk Library Bestverkaufte VTL weltweit Mehr als 1 Mrd. US-$ Umsatz NetWorker Unter den ersten drei Unternehmens-Backuplösungen Kunden 5

6 Analysten über Data Domain Data Domain has the largest market share, both in terms of customers and appliances in production. Data Domain is a vendor that has the most mind share in the deduplication space and was an early provider with this technology. Source: Gartner Report ID Number: G Four Technologies That Mid-sized Businesses Should Consider Feb 2009 Data Domain is the de facto leader in the market from a customer deployment perspective. The leading supplier of data deduplication technology from a real-world implementation and market penetration perspective is Data Domain. Source: IDC Opinion, Teck Buyer Case Study, Doc. # Feb 2009 Data Domain has 54% deduplication market share. Source: The Taneja Group, September

7 Data Domain Deduplizierungsspeicher Backup & Archiv Anwendungen CIFS, NFS, NDMP, OpenStorage Ethernet Replication VTL over FC DD880 Appliance DD880 Appliance 4 Höheneinheiten 2-6 Ports 10 und 1 Gbit Ethernet; 4 Gbit Fibre Channel RAID-6 5,4 bis 71 TByte nutzbare Kapazität 1 TByte oder 500 GByte 7,2k U/min SATA-Laufwerke Dateisystem NVRAM N+1 Lüfter und redundante Hotplug-Netzteile Einfache Integration in bestehende Umgebungen 7

8 Hierarchie der Datenreduzierungsmöglichkeiten für Backups Standard-Speichersystem 1:1 Kompression Dateiebene Fix-Block, Snapshots LZ-Kompression ~ 2:1 Single-Instance-Speicher ~ 3:1 Fix-Block ~ 3:1 Backup-Ziel, Variable Segmente Variable Segmente ~ 20:1 Deduplizierung reduziert deutlich - die benötigte WAN Bandbreite - den Stromverbrauch - die Klimaaufwendungen - die Kühlung - die Verwaltung 8

9 De-Dup Faktor was heisst das eigentlich? Faktor Space Saving 1 0% 2 50% 3 67% 4 75% 5 80% 6 83% 7 86% 8 87% 9 89% 10 90% 50 98% % % 9

10 DeDuplizierung Grundlagen 1. Dateneingang 2. Aufteilung in variable Segmente 4-12KB und Deduplizierung 3. Komprimierung 4. Schreiben und Verifizieren Index & Segmentinformationen 10

11 Recovery: Data Invulnerability Architektur Datenüberprüfung Prüfsumme DeDup, auf Platte schreiben Verifizieren Selbstheilendes File System Cleaning Defrag Verifizieren Zusätzlicher Schutz RAID-6 NVRAM N+1 Fan n Ports Snapshots Trust but verify hope is not a strategy! 11

12 Daten-DeDuplizierungseffekt Friday Full Backup A B C D A E F G Backup Logical Estimated Physical Data Reduction FRIDAY FULL 10 TB 2-4x 2.5 TB Mon Incr A B H Monday Incr 1 TB 7-10x 100 GB Tues Incr C B I Tuesday Incr 1 TB 7-10x 100 GB Weds Incr E G J Wednesday Incr 1 TB 7-10x 100 GB Thurs Incr A C K Thursday Incr 1 TB 7-10x 100 GB Second Friday Full Backup B C D E F L G H 2 nd FRIDAY FULL 10 TB 50-60x 180 GB A B C D E F G H I J K L TOTAL 24 TB 7.8x 3.08 TB 12

13 Daten-DeDuplizierungseffekt Backup Logical Estimated Physical Data Reduction First Full 10.0 TB 4x 2.50 TB Week 1 April TB 8x 3.08 TB Week 2 April TB 10x 3.80 TB Week 3 April TB 12x 4.33 TB Month 1 April TB 14x 4.71 TB Month 2 May TB 17x 7.18 TB Month 3 June TB 19x 9.37 TB Month 4 Juli TB 20x 11.7 TB TOTAL 234 TB 20x 11.7 TB Längere Aufbewahrungszeiten mit der selben Diskkapazität! 13

14 De-duplication Beyond Backup Backup Archive Database Clients SQL File Mail VMware Virtual Machines LAN nfs App App App App SAN Tier 2 File Virtualisation Tier 1 cifs VCB Proxy vmdk Snapsho t OS OS OS VMware Infrastructure 3 OS VMware ESX Host CIFS NFS OST NDMP DR Site Mainframe/ iseries/ AS400 ESCON / FICON Primary FC/iSCSI/NFS Storage WAN Replikation Retention Lock Aussenstellen 14

15 Replikation: WAN Effizienz 90-95% Bandbreitenreduzierung 5-10% DIR A home Backup Daten 5-10% WAN 5-10% home Ziel: Data Center Hub Quelle: Remote Sites Echtes DR; reduziert WAN Kosten; verbessert SLAs! 15 15

16 DD Replicator Software: One-to-Many Directory Replication Replicates the same directory to multiple remote Data Domain systems Increases protection multiple copies to different disaster recovery sites Data distribution for multi-site usage QA, testing, development One-to-Many Cascaded Replication with One-to-Many Source Destination Source Source and destination Destination Destination 16

17 Inline- im Vergleich zu Post-Process- Deduplizierung Speichern Post Process: Deduplizierung nach dem Speichern Deduplizierung Inline: Deduplizierung vor dem Speichern Deduplizierung Dreifache Zugriffe auf Festplatten Konkurrierende Prozesse verlangsamen das System Kopien auf Band: Zu langsam zum Streamen Recovery: SLAs nicht vorhersagbar Replikation: findet erst nach Dedup statt Deduplizierung selbst kollidiert mit Backup und Restore Daher höherer Verwaltungsaufwand Andere Aktivitäten bleiben unbeeinflußt Vorhersagbar Einfacher 17

18 Online vs Post DeDuplizierung Online DeDuplizierung Post DeDuplizierung Backup DDUP Verifizierung Replikation Backup DDUP Verifizierung Replikation Kein zusätzlicher Plattenbedarf geringere Stromkosten Geringere Software-Upgradegebühren notwendig Replikation kann unmittelbar mit dem Backup angestoßen werden DR fähig Zusätzlicher Platzbedarf höherestromkosten Höhere Software-Upgradegebühren notwendig Extrem I/O-lastig Anfällig für Datenkonstistenzprobleme / hohe Wahrscheinlichkeit für Diskfragmentierung Replikation kann erst nach Post-Deduplizierung angestoßen werden DR fähig? 18

19 Leistung: CPU-zentrisch im Vergleich CPU-zentrisch 19

20 Throughput GB/s New Q2 Capabilities: Building Upon Data Domain Architectural Advantages Data Domain SISL Scaling Architecture: CPU-Centric Multi-controller systems with global deduplication Distributed processing for single-controller systems DD880, July 2009 Industry s fastest backup storage controller 2011 (est.) 0.04 DD200 (2004) > PB Addressable capacity in terabytes post-raid (physical) 20

21 New Q2 Data Domain Systems and Software Retain, replicate, recover better Systems New Data Domain Global Deduplication Array Largest, fastest Data Domain deduplication storage system Data Domain DD880 expansion Double the capacity Software Available May 2010 New Data Domain Boost software Speeds backups by distributing parts of deduplication process to backup server New Data Domain Encryption software Industry s first encryption of deduplicated data at rest Data Domain Replicator software enhancements For small sites and one-to-many directory replication 21

22 Data Domain Global Deduplication Array Largest, fastest Data Domain deduplication storage system New Global deduplication and single namespace across two DD880 controllers Speed: Up to 12.8 TB per hour (3.5 GB/s) Usable capacity: Up to 285 TB Logical capacity: Up to 14.2 PB Up to 270 concurrent write streams As replication target, up to 270 originators Simplifies backup administration Managed replication Upgrade single DD880 to Global Deduplication Array largest capacity higher performance simplified management 22

23 Also New: Data Domain DD880 Doubles Capacity Data Domain Operating System 4.8, DD shelves Up to TB (up to 7.1 PB logical) Support for up to 12 shelves Upgrade kit for existing DD880 DD880 Logical capacity Raw capacity Usable capacity PB Up to 192 TB Up to TB 23

24 DD Boost Software New DD Boost Distributes parts of deduplication process to backup server Licensable software works across Data Domain portfolio Supports majority of backup software market Symantec NetBackup and Backup Exec currently EMC NetWorker support in 2H 2010 Speeds backups by up to 50% Process more backups with existing resources 20 40% less overall impact to backup server 80 99% less LAN bandwidth Enables Data Domain replication management from the backup application 24

25 DATA DOMAIN BOOST Distributes Deduplication Process Without DD Boost LAN LAN Application Backup server With DD Boost Software LAN DD Boost LAN Application Backup server Deduplication process distributed through DD Boost 25

26 DATA DOMAIN BOOST What Gets Distributed? With DD Boost Speeds backups Less backup server impact Less bandwidth ID Segment Compress Unique? Write LAN DD Boost LAN Application Backup server 26

27 DD Boost Across the Portfolio: Up to 50% Faster DD880 New Global Deduplication Array DD600 Appliance Series DD140 Remote Office Appliance Software options: DD Boost, DD Virtual Tape Library, DD Replicator, DD Retention Lock, and DD Encryption DDX Array Series Up to 16 Controllers DD140 DD610 DD630 DD660 DD690 DD880 Global Deduplication Array DDX Array Speed (other) 450 GB/hr 675 GB/hr 1.1 TB/hr 2.0 TB/hr 2.7 TB/hr 5.4 TB/hr TB/hr Speed (DD Boost) 490 GB/hr 1.3 TB/hr 2.1 TB/hr 2.7 TB/hr 3.9 TB/hr 8.8 TB/hr 12.8 TB/hr 140 TB/hr Logical capacity TB TB TB PB PB PB PB PB Raw capacity 1.5 TB Up to 6 TB Up to 12 TB Up to 36 TB Up to 48 TB Up to 192 TB Up to 384 TB Up to 3.07 PB Usable capacity 0.86 TB Up to 3.98 TB Up to 8.4 TB Up to 26.1 TB Up to 35.3 TB Up to TB Up to 285 TB Up to 2.28 PB 27

28 DD Encryption Software Industry s first encryption of deduplicated data at rest New Inline: deduplication and encryption before storing Deduplication + Encryption Protects against loss of disk or system Inline encryption provides immediate protection while preserving deduplication Works with all protocols and applications Software-based, user-selectable AES-128 or AES-256 Replicate encrypted data (payload only, not session) using DD Replicator 28

29 Data Domain Retention Lock Software Wandelt Data Domain Systeme in ein WORM Medium mit In-Line Deduplizierung Schutz gegen alle logischen Fehler Hohe Kosteneinsparung durch Deduplizierung Management auf Datei Ebene Retention Policy s auf Datei Ebene Freigabe des Speicherplatzes nach Ablauf der Retention Zeit Umfangreiche Kompatibilität Anbindung an alle gängigen Daten- und Archivierungsysteme Datenschutz in Verbindung mit Hochverfügbarkeit Datensicherheit durch RAID6 Integrierte Daten Unverwundbarkeits Architektur mit einer mehrstufigen Datenverifizierung 29

30 Archivierung von NAS Daten Einsparpotiential von bis zu 80% Verlängerung der Lebenszeit der Primärspeichersysteme durch Auslagerung der Daten auf hoch effiziente Data Domain Systeme Clients Applikationen CIFS / NFS 30

31 Enterprise Manager GUI 31

32 Enterprise Manager GUI 32

33 Replication Monitoring 33

34 Kundenbeispiele File+Oracle Sicherungen auf Data Domain die ersten 3 Wochen Pre-Comp Post-Comp Global-Comp Local-Comp Total-Comp (GiB) (GiB) Factor Factor Factor (Reduction %) Currently Used: x (89.4) Written:* Last 7 days x 2.3x 14.1x (92.9) Last 24 hrs x 2.2x 16.0x (93.7) Beispiel auf 3 Wochen Retention: TB gesichert TB auf DD belegt Overall Ergebnis 9.5x (89.4%) Last 7 Day Ergebnis 14.1x (92.9%) Last 24 h Ergebnis 12.3x (91.9%) Aus den höheren Last 7 days und last 24h Werten lässt sich erkennen, dass das tägliche Datenwachstum auf der Data Domain immer geringer wird. Pre-Comp: Backup Datenvolumen, welches vom Backup Server geschrieben wurde und auf der Maschine gespeichert ist. Post-Comp: Datenmenge die nach Dedupe und Compression auf den Platten gespeichert ist Comp Ratio: Overall Datenreduktionsfaktor 34

35 Kundenbeispiele File+Oracle Sicherungen auf Data Domain Zeitraum >1 Jahr Pre-Comp Post-Comp Global-Comp Local-Comp Total-Comp (GiB) (GiB) Factor Factor Factor (Reduction %) Currently Used: x (95.8) Written:* Last 7 days x 1.3x 16.6x (94.0) Last 24 hrs x 1.5x 17.1x (94.2) Beispiel auf >1 Jar Retention: 735TB gesichert 31TB auf DD belegt Overall Ergebnis 23.6x (95.8%) Der Einbruch in der Graphik zeigt das Ausaltern der Backup die Ihre Retention von 1 Jahr erreicht haben Pre-Comp: Backup Datenvolumen, welches vom Backup Server geschrieben wurde und auf der Maschine gespeichert ist. Post-Comp: Datenmenge die nach Dedupe und Compression auf den Platten gespeichert ist Comp Ratio: Overall Datenreduktionsfaktor 35

36 Kundenbeispiel... die ersten Tage Dedupe ratio of production data 1st Full Backup: 3.4x (70.6%) data reduction 45TB data saved => 14.3TB used on Data Domain disk Overall: 5.0x (80.0%) data reduction 77.8TB data saved => 15.6TB used on Data Domain disk Subsequential Backups: ~20x (95%) 20.4TB data saved => 991GB used on Data Domain disk 36

37 Kundenbeispiel Oracle DB s mit ~10% Änderungsrate/ Tag auf Data Domain Zeitraum 4 Wochen Pre-Comp Post-Comp Global-Comp Local-Comp Total-Comp (GiB) (GiB) Factor Factor Factor (Reduction %) Currently Used: x (90.5) Written: Last 7 days x 3.0x 15.9x (93.7) Last 24 hrs x 3.2x 15.0x (93.3) TB gesichert 10.7TB auf DD belegt Overall Ergebnis 10.5x (90.5%) Pre-Comp: Backup Datenvolumen, welches vom Backup Server geschrieben wurde und auf der Maschine gespeichert ist. Post-Comp: Datenmenge die nach Dedupe und Compression auf den Platten gespeichert ist Comp Ratio: Overall Datenreduktionsfaktor 37

38 Zusammenfassend - Warum Data Domain? Marktführer mit Kunden, installierter Systeme und 54% Marktanteil (The Taneja Group, September 2008) Entwicklung & Einsatz der besten DDUP-Technologie (In-Line, CPU-basiert etc.) Datenreduktion von über 90% führt zu Verkürzung von Wiederherstellungs- zeiten durch viel längere Aufbewahrung der Backupläufe auf Platte Sicherestes und am Markt verfügbares DDUP System Hohe Skalierbarkeit & Performance mit bis zu 12.8TB/hr Umsetzung echter DR-Konzepte Applikationsübergreifende DeDuplizierung Real Green-IT: Drastische Reduktion der Stromkosten, des Platzbedarfes und der Klimakosten durch online DDUP STORAGE MAGAZINE'S Products of the Year Best Backup Hardware Data Domain DD690 Deduplication Storage System 38

39 DACH Kunden (Ausschnitt) 39

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