Cinco razones por las que las restauraciones pueden tardar más que las copias de seguridad

A mucha gente le sorprende que sus restauraciones sean más lentas que sus copias de seguridad, pero no debería ser ninguna sorpresa. De hecho, todo el mundo debería planificar esta disparidad e incluirla en su diseño de copias de seguridad.

Hay una serie de razones por las que las velocidades de restauración suelen ser más lentas que las de las copias de seguridad, y aquí se explican cinco de ellas.

La penalización por escritura en RAID

La mayoría de las matrices de discos modernas se construyen utilizando matrices redundantes de discos independientes (RAID) basadas en la paridad —niveles RAID 3 a 6—. Otros se construyen utilizando la codificación de borrado, que presenta un reto similar al del RAID basado en la paridad.

El RAID basado en la paridad requiere el cálculo de la información de paridad cuando se escriben datos en una matriz. Este cálculo no se realiza cuando se leen los datos de la misma matriz, lo que permite que las lecturas sean mucho más rápidas que las escrituras. El efecto de la penalización por escritura en el rendimiento puede ser menor o mayor, dependiendo del nivel RAID y/o de los ajustes utilizados en la codificación de borrado. Pero todas las matrices de este tipo tendrán alguna penalización por escritura, y tienes que averiguar cuál es la tuya.

Instantáneas de copia en escritura

Un concepto similar a la penalización por escritura es lo que ocurre en las matrices y archivadores NAS que utilizan instantáneas de copia en escritura. Cuando se crea una instantánea de copia en escritura, simplemente se pone un palo en el suelo como punto de referencia. Casi no se produce ninguna E/S cuando se crea inicialmente la instantánea; todo el trabajo duro ocurre después. Cuando una escritura intenta sobrescribir un bloque que necesita ser guardado para una instantánea, ese bloque es copiado a un área de instantánea antes de que se permita que esa escritura continúe. (Por eso se llama copy-on-write/copia en escritura).

Al igual que la penalización por escritura en RAID, esto es algo que sólo ocurre en las escrituras. La penalización de las instantáneas también puede ser bastante atroz, ya que depende del número de instantáneas que se mantengan en ese volumen en particular. Más instantáneas aumentan las posibilidades de que una escritura individual necesite ser copiada antes de que la escritura pueda proceder; por lo tanto, cuantas más instantáneas tengas en un volumen de copia en escritura, peor será el rendimiento al escribir nuevos datos.

Escribir en un sistema de archivos

La siguiente penalización de escritura se produce cuando se escribe en un sistema de archivos, especialmente si es uno denso con millones de archivos. Cuando se restaura un archivo, el sistema debe crear primero un archivo para restaurar los datos. La creación de ese archivo es una operación separada que toma tiempo sin importar el tamaño del archivo. Este tiempo de creación puede llevar más tiempo que la propia restauración, si hay millones de archivos que restaurar.

Registros de transacciones sobrecargados

Las bases de datos relacionales cuentan con registros de transacciones que llevan la cuenta de todos los cambios realizados en la base de datos. La capacidad de una base de datos para registrar rápidamente sus transacciones en el registro no suele ser algo en lo que haya que pensar en la mayoría de los diseños de bases de datos. Sin embargo, una gran restauración puede crear muchas más transacciones por segundo de las que se necesitarían en un día de trabajo típico, creando una carga mucho más alta en los registros de transacciones de lo normal. Por lo tanto, los registros de transacciones también pueden ralentizar las restauraciones.

Multiplexación de flujos de copias de seguridad

La última cuestión a tener en cuenta cuando se piensa en que las restauraciones son más lentas que las copias de seguridad es el mal necesario; la multiplexación. La buena noticia es que esta penalización sólo se aplica si se restaura directamente desde una grabación. Si su sistema de copia de seguridad se basa en el disco, este problema no surgirá. De hecho, es la razón principal por la que mucha gente ha dejado de utilizar la grabación en las últimas dos décadas.

Para entender esta cuestión, consideremos el principal problema de las unidades de grabación: son mucho más rápidas de lo necesario. Las unidades de grabación modernas son entre 10 y 20 veces más rápidas que la velocidad de una copia de seguridad incremental típica. Para solucionar este problema, la industria creó la multiplexación, que intercala varios flujos de copia de seguridad en un único flujo, que es lo suficientemente rápido como para mantener la unidad de grabación satisfactoria. Cuando se creó el multiplexado hace 20 años, la mayoría de los profesionales pensaron que no había otra opción, ya que tenían que contentar a la unidad de grabación para poder realizar copias de seguridad con éxito. Sin embargo, hay una penalización importante a la hora de restaurar.

Si se restaura a partir de una grabación multiplexada, el software de copia de seguridad debe leer toda la cinta y desechar todos los flujos excepto el que se necesita. Si el ajuste de multiplexación es 10, la unidad de cinta tiene que leer los 10 flujos y desechar nueve de ellos. Esto tiene un impacto significativo en la velocidad de restauración. Si lo combinas con una de las penalizaciones de escritura anteriores, puede empeorar aún más las cosas. Si la unidad de disco no puede escribir datos tan rápido como la unidad de cinta o grabación puede leerlos, esta tendrá que parar y empezar para que la unidad de disco pueda seguir el ritmo.

Evaluar los retrasos en el restablecimiento y fijar las expectativas

Es importante averiguar qué penalización de velocidad de restauración tiene tu entorno y luego incorporarlo a tu diseño de copia de seguridad. Realiza restauraciones de prueba de cada uno de sus diferentes tipos de datos, en cada uno de los tipos de sistemas en los que los restauraría. Esto incluye todos los tipos de RAID que utilices en tu centro de datos, todos los servidores de archivos grandes, etc. Averigua cuál es la velocidad de restauración de una determinada ocasión y luego pregunta a tu proveedor si hay algo que puedas hacer para mejorar esa velocidad de restauración.

Si no hay nada, entonces establece con precisión las expectativas de lo que sucedería durante una restauración grande. Celebra una reunión para discutir el tiempo que se tardará en restaurar tu importante servidor de archivos, y explica a aquellos a los que afecta por qué es así. Tu proveedor puede ayudarte a explicar si no hay nada que pueda hacerse, y puedes aceptarlo o buscar una tecnología de copia de seguridad completamente diferente.

Lo importante es hacer todo esto con bastante antelación a la necesidad de restaurar algo. Este no es el tipo de cosas que quieres descubrir a las 10 de la noche de un viernes. Haz todas las pruebas de restauración que puedas ahora, para ver hasta qué punto tus restauraciones son más lentas que tus copias de seguridad, y ajusta tu diseño y expectativas en consecuencia.