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NDMP V1.5 (c) Stor IT Back 2023
NDMP (Network Data Management Protocol) ist ein offenes Protokoll für eine firmenweite Backuplösung. Hierbei lassen sich NDMP-fähige NAS-Systeme (Network Attached Storage) mit einer NDMP-fähigen Backupsoftware zentral sichern. Es sind hierbei verschiedene Topologien möglich, von einer reinen Steuerung des Ablaufes bis zur Konsolidierung der Backuphardware. Die Basis von NDMP ist hierbei die Trennung der Steuer- und Metadaten vom Backupdatenstrom. Aber warum ein eigenes Protokoll zur Sicherung von NAS-Systemen oder Filer? Die meisten NAS oder Filer sind in sich geschlossene Systeme, es kann keine Software nachinstalliert werden. Damit auch nicht der Client für eine spezielle Backup-Software. Also wird der NDMP Client fest im NAS verankert und bildet die Schnittstelle zu einer kompatiblen Backup-Software.
Die NDMP Initiative wurde 1996 gestartet. Schon im ersten Jahr wurde die Version 1 verabschiedet und die ersten Implementierungen vorgestellt. In den beiden folgenden Jahren wurden die Versionen 2 und 3 vorgestellt und ab dem Jahre 2000 fand die Betreuung des Projektes über die SNIA NDMP Workgroup statt. Heute unterstützen sowohl die gängigen Backupsoftware-Hersteller dieses Protokoll, wie auch die meisten NAS-Hersteller. Sehr viel ändert sich im NDMP Umfeld nicht mehr, das Protokoll ist ausgereift und Änderungen oder Anpassungen werden kaum benötigt. Aktuell ist die Version 5, aber auch 4 und 3 sind noch weit verbreitet. Wichtig ist vor der Anschaffung immer die Prüfung auf die gegenseitige Kompatibilität. Hierbei muss auch auf die Firmware-Versionen geachtet werden.
NDMP ist eigentlich nur das Protokoll für die Übertragung der Daten und Steuerbefehle. Es wird der NDMP Data Service benötigt, der NDMP Tape Service und ein NDMP SCSI Pass-Through Service. Auf dem NAS System wird entweder ein Unix-Tar oder ein Unix-Dump ausgeführt. Dieser Unix-Befehl generiert die Daten und schickt diese durch den NDMP Service zum Backup-Server oder zum Tape. Diese Sicherung muss dann von der Backup-Software ausgewertet werden. Je nachdem wie gut sich NAS und Backup-Software verstehen, umso mehr Informationen kann die Software aus dem NDMP Daten extrahieren. Wenn die Backup-Software alle Einzelheiten zu den gesicherten Daten bekommt, dann kann auch eine komfortable Rücksicherung einer einzelnen Datei erfolgen. Aber an sich ist die NDMP-Sicherung immer eine Image-Sicherung. Dies bedeutet, ohne das ursprüngliche NAS-System sind die Daten nicht oder nicht vollständig interpretierbar. Und ob inkrementelle oder differentielle Sicherungen durchgeführt werden können, hängt auch von dem Zusammenspiel zwischen NAS und Backup-Software ab.
Im einfachsten Fall steuert der Backupserver die Sicherung, das Bandlaufwerk ist direkt am NAS-System angeschlossen (per FC oder SAS). Die Belastung für das LAN ist sehr gering und die Datenübertragung ist dank FC oder SAS sehr schnell. Dort wird hauptsächlich der NDMP SCSI Pass-Through Service zur Steuerung der Library genutzt, die Daten werden direkt vom NAS auf das Tape geschickt.
Sind mehrere NAS-Systeme vorhanden, soll die Backuphardware aber zentral genutzt werden, so bietet sich die zentrale Steuerung von einem Backupserver an, jedoch geht der Datenstrom von jedem einzelnen NAS zu einem zentralen NAS mit Backuplaufwerk. Dies ist eine sehr kostengünstige Methode um eine zentrale Datensicherung zu realisieren. Wichtig bei dieser Methode ist die Belastung des Netzwerkes zwischen den beiden NAS-Systemen. Das Bandlaufwerk sollte also an dem NAS direkt angeschlossen werden, welches die meisten Daten zu sichern hat. Evtl. bietet sich auch eine Library mit Partitionierung an, dann kann jedes NAS direkt an die Library per SAS oder FC angeschlossen werden.
Sollen nicht nur NAS-Systeme gesichert werden, sondern auch Datenbank- und Applikationsserver, so bietet sich der zentrale Backupserver mit Bandlaufwerken an. Dieser Server übernimmt sowohl die Steuerung des Ablaufes, wie auch die Backupdaten von den NAS-Systemen. Diese Methode ist immer dann zu empfehlen, wenn neben den NAS-Daten große Mengen an zusätzlichen Daten gesichert werden müssen.
Liegen die meisten Daten auf dem NAS System, es müssen aber zusätzliche Systeme wie Datenbanken und Applikationen
zentral gesichert werden, so bietet sich diese Methode an. Der Backup-Server sammelt die Daten von den verschiedenen Backup-Clients ein und
leitet sie über das NAS System zur Library.
Das sieht auf den ersten Blick nicht wie NDMP aus, aber auch die Weiterleitung von
Backup-Daten über das NAS zur Library benötigt NDMP.
Sind die Datenmengen auf NAS und Backup-Server ähnlich groß und lassen sich nur schwer über das Netzwerk transportieren, so bietet
ich eine Tape-Library mit Partitionierung an. Ein Laufwerk und eine Menge an Tape-Slots stehen dem NAS exklusiv zur Verfügung, ein
anderes Laufwerk und die restlichen Slots dann dem Backup-Server. Die Library wird quasi aufgeteilt, NAS und Backup-Server können direkt per
SAS oder Fibre Channel auf ihr eigenes Laufwerk zugreifen. Eine kostengünstige Lösung für diesen Fall, es wird nur eine Library benötigt.
Bietet ein NAS keine
direkte Unterstützung für die eingesetzte Backupsoftware und lässt sich kein
Client installieren, so bleibt neben NDMP nur das "mounten" der Freigaben
per NFS oder SMB auf dem Backupserver. Diese Netzlaufwerke können dann direkt
gesichert werden. Dies ist jedoch eine sehr große Belastung für das Netzwerk und
die Transfergeschwindigkeit ist geringer als mit NDMP.
Aber kann diese Lösung auch Vorteile bringen? Es gibt ein Backup-Verfahren welches
einen großen Vorteil gegenüber von NDMP bietet, das ist ein Incremental-Forever Verfahren. Dies
bedeutet, dass die Backupsoftware nur einmal bei der ersten Sicherung eine Vollsicherung
durchführt, alle weiteren Sicherungen sind inkrementelle Sicherung. Eine Backup-Software die
nach diesem Verfahren arbeitet ist der Tivoli Storage Manager (TSM) von IBM. Sind sehr große Datenmengen
auf dem NAS vorhanden, so muss mindestens ab und zu mal eine Vollsicherung mit NDMP gemacht werden. Das
ist bei NDMP für alle Backup-Produkte gleich. Sichert man aber die Freigaben des NAS mit dem TSM,
dann werden nur inkrementelle Sicherungen durchgeführt. Die optimale Verwaltung übernimmt der
TSM intern, selbst ein Full-Restore nach vielen Jahren ist schnell und effektive möglich. Der TSM als
Backup-Software kann bei extrem großen Datenmengen aber mit geringer Änderungsrate, eine gute
Alternative zu NDMP sein. Die tägliche inkrementelle Sicherung ist zwar per NDMP schneller, aber die
Vollsicherung per NDMP (und sei sie auch nur einmal im Monat) dauer unter Umständen sehr lange. Bei
großen Datenmengen kann diese Vollsicherung per NDMP auch viel zu lange dauern, dass sie nicht
durchgeführt werden kann. Und es werden Kosten bei der NDMP Lizenz der Backup-Software gespart.
Gerade größere NAS-Systeme lassen
sich nur über NDMP schnell und zuverlässig sichern. In unseren Angeboten
finden Sie verschiedene Backup-Software-Produkte, die NDMP vollständig unterstützen. Also auch die
"NAS zu Backup-Server Sicherung", um das NAS in bestehende Backup-Umgebungen
integrieren zu können.
Auch NAS-Server bzw. Filer mit NDMP-Funktion finden Sie in unseren Angeboten. Damit lassen
sich NAS-Systeme universell und ohne Abhängigkeiten zu bestimmten implementieren
Backup-Software-Clienten oder Produkten sichern. Sie benötigen nur eine Backup-Software, die NDMP unterstützt und
ein NAS System, welches ebenfalls NDMP unterstützt. Sie müssen keine zusätzliche Software auf dem NAS installieren oder
eine Sicherung über langsame Freigaben oder proprietäre Schnittstellen durchführen.
