Cluster ONTAP - Replicación de datos con SnapMirror - Parte I

Hoy, después de mucho tiempo sin publicar nada sobre sistemas NetApp, vamos a revisar como podemos crear una estrategia de disaster recovery para proteger los datos almacenados en sistemas ONTAP. Cómo creo que es necesario que sea bastante detallado, voy a hacer una serie de posts sobre SnapMirror en sistemas cluster ONTAP, siendo este el primero de la serie y donde veremos como establecer la relación de peering entre los clusters y comenzaremos la creación de la relación de SnapMirror.

En un post anterior, nada menos que de 2015, ya explicaba como configurar y usar SnapMirror en sistemas ONTAP 7-mode con lo que, lo que vamos a ver en este nuevo post es similar, pero con las características de la versión cluster ONTAP.

Cómo ya sabemos, la replicación de datos entre sistemas ONTAP se basa en el uso de SnapMirror, con el cual podemos replicar los snapshots de un volumen a una localización de respaldo, desde donde servir los datos replicados en caso de desastre en el site principal. Cómo es lógico, en el caso de estar implementando una solución de backup a disco con SnapVault, ONTAP también está empleando SnapMirror para replicar los snapshots de los volúmenes, pero se establecen una serie de reglas de retención en función de nuestras necesidades de backup.

La principal diferencia que encontramos en cluster ONTAP, es la necesidad de crear una relación entre ambos clusters para poder establecer la relación de SnapMirror entre ellos. Esta medida de seguridad nos asegura que solamente los clusters autorizados podrán establecer una relación SnapMirror para la réplica de datos. Esta relación de peering debe existir también entre las SVMs propietarias de los volúmenes.

Adicionalmente, ya que en cluster ONTAP creamos SVMs para servidr datos mediante diferentes protocolos, podremos establecer relaciones de SnapMirror no solamente entre volúmenes, sino entre las SVMs propietarias de los volúmenes. De este modo, todo o parte de la configuración de la SVM se replicará al sistema secundario, así como los datos de los volúmenes de los que es propietaria la SVM. La replicación de SVMs la trataremos en otro post de la serie en más detalle.

Hay dos modos o motores de replicación diferentes implementados en ONTAP, denominados XDP (eXtended Data Protection) y DP (Data Protection). La diferencia fundamental entre ambos es que, si creamos una relación de SnapMirror de tipo DP, las versiones ONTAP de los sistemas involucrados debe ser la misma, mientras que el modo XDP soporta que las versiones sean diferentes. Este punto, aunque pueda parecer secundario, es importante por sus implicaciones y porque hasta ONTAP 9.3, DP era el modo por defecto empleado al crear una relación SnapMirror.

Para establecer la relación entre los clusters, o peering, es necesario que estos tenga interfaces dedicadas para la comunicación entre clusters, los denominados LIF de tipo intercluster. Estos LIFs deben existir en todos los nodos de los clusters que vayan formar parte de la relación de peering y pueden ser dedicados o compartidos con data LIFs. En resumen, necesitaremos crear tantos LIFs de tipo intercluster como nodos, siendo la configuración la habitual, tanto por CLI como usando OnCommand System Manager, pero especificando que el rol del LIF es intercluster.

Una vez que hemos contado todo el rollo teórico básico, vamos a la parte interesante y configuremos una relación de SnapMirror básica, siendo el punto de partida dos clusters de dos nodos con los LIFs de intercluster ya configurados:

LIFs intercluster configuradas.

LIFs intercluster configuradas.

Una vez creadas las LIFs de tipo intercluster y tras comprobar que existe conectividad y que ningún firewall nos impide el acceso a los puertos necesarios, creamos la relación de peering entre los dos clusters.

En versiones anteriores a ONTAP 9.3 el comando usado para crear la relación de peering era bastante largo, además de que era necesario especificar las direcciones IP de intercluster, con lo que era bastante más cómodo usar OnCommand System Manager para establecer la relación de peering.

A partir de ONTAP 9.3, el comando cluster peer create es mucho más simple y nos permite crear la relación de peering de una forma mucho más sencilla. Solo tenemos que lanzar el comando cluster peer create en el sistema ONTAP de destino, el cual generará una salida incluyendo la passphrase que usaremos para establecer el peering con el cluster de origen. Por ejemplo:

Creamos la relación de peering en el sistema ONTAP de destino.

Aceptamos la relación de peering en el sistema ONTAP de origen.

Como vemos, la creación de la relación de peering es muy simple y es importante tener en cuenta que la passphrase generada es única para cada ejecución del comando y válida solamente para un cluster. Solamente en el caso del sistema origen de nuestros datos es necesario que especifiquemos las direcciones IP de los LIFs intercluster del sistema ONTAP con el que queremos establecer la relación de peering.

Ahora podemos comprobar que la relación de peering es correcta entre ambos clusters:

Estado de la relación de peering en un cluster.

Estado de la relación de peering en el otro cluster.

Ahora establecemos la relación de peering entre las SVMs implicadas, para lo cual solo tenemos que lanzar el comando siguiente desde nuestro cluster ONTAP destino:

Creamos la relación de peering entre las SMVs. Es necesario especificar el tipo de aplicación.

Este comando crea una petición de peering que es necesario que aceptemos en el sistema ONTAP origen:

La petición de peering de SVMs pendieente en origen.

La petición de peering de SVMs pendieente en destino.

Para aceptar la petición de peering solo tenemos que lanzar el comando vserver peer accept:

Aceptamos la petición de peering entre las SVMs en el sistema ONTAP origen.

Tras lanzarlo podemos comprobar cómo la relación entre ambas SVMs pasa a estado peered.

Relación entre SVMs en estado peered.

En uno de los posts siguientes de esta serie veremos como podemos crear la relación de SnapMirror en un solo paso con el comando snapmirror protect, pero creo que para entender mejor ese comando y todo lo que implica, vamos a crear la relación de SnapMirror paso a paso.

Crear una relación de SnapMirror entre dos clusters implica realizar una serie de pasos simples los cuales, en resumen, son los siguientes:

1. Es necesario crear en el sistema destino un volumen que contendrá los datos del volumen origen. Cómo es lógico el tamaño del volumen destino debe ser igual o superior al de origen.
2. Creamos una programación o schedule para especificar cuando queremos que se realicen las actualizaciones de los datos entre los volúmenes de la relación SnapMirror.
3. Especificamos la política de replicación que queremos emplear. De esta manera establecemos que snapshots queremos transferir entre los clusters y como queremos hacerlo.
4. Creamos la relación de SnapMirror entre los volúmenes, en función de los pasos anteriores.
5. Inicializamos la relación de SnapMirror, realizando la copia de datos inicial que se denomina transferencia baseline.

Siguiendo los pasos anteriores, si quiero proteger el volumen VOL_nfsserver1_datos de la SVM SVM_nfsserver1, primero debo crear un volumen en el sistema destino. Por ejemplo, podemos hacerlo del siguiente modo y usando un nombre descriptivo que nos permita distinguir rápidamente que es un volumen replicado. Además es importante indicar que el tipo de volumen es DP, indicando así que se va a utilizar para destino de SnapMirror:

Creamos el volumen destino de tipo DP.

Aunque en este ejemplo no lo hemos especificado, el volumen puede ser thin provisioned, con lo que solo tenemos que especificar la opción space-guarantee a none en el momento de crearlo.

Ahora establecemos la programación de la tarea de replicación, para lo cual podemos crear uno o usar uno de los ya predefinidos. Suponiendo que necesitamos que nuestros datos se repliquen de lunes a viernes desde las 8:00, cada 3 horas, hasta las 23:00 horas, nuestro schedule podría ser el siguiente:

Creamos la programación de nuestra tarea de replicación.

Este schedule lo crearemos en el cluster destino ya que, es importante recordar que SnapMirror siempre se inicia en el sistema ONTAP destino el cual hace un pull de los datos desde el sistema origen.

Ahora necesitamos crear la política de replicación o bien usar una de las predefinidas. En este caso, y por sencillez, vamos a usar la política MirrorAllSnapshots, mediante la cual SnapMirror trnasferirá todos los snapshots, tanto en la inicialización cómo en las actualizaciones. Así conseguimos que los snapshots que realice el sistema ONTAP origen también se transfieran al sistema destino.

Con los datos anteriores, el comando que debemos utilizar en el cluster destino para establecer la relación de SnapMirror es el siguiente:

Creamos la relación de SnapMirror entre los dos volúmenes.

Ahora podemos ver que la relación de SnapMirror esta creada pero no inicializada, todavía no se ha transferido ningún dato entre ambos volúmenes:

La relación de SnapMirror creada pero no inicializada.

Para inicializarla es necesario realizar la primera copia, llamada baseline transfer, entre ambos volúmenes. De esta manera todos los datos del volumen, así como todos los snapshots existentes, se transferirán al volumen destino ya que la política que hemos especificado es MirrorAllSnapshots. Para lanzar la transferencia baseline, y por tanto inicializar de forma efectiva la relación de SnapMirror, solo tenemos que lanzar el siguiente comando desde el sistema ONTAP destino:

Lanzamos la transferencia baseline entre ambos volúmenes.

Esta transferencia inicial tardará más o menos timepo, dependiendo de la cantidad de información que deba transferir.

Proceso de inicialización de la relación SnapMirror.

Una vez terminado el proceso de transferencia inicial, podremos comprobar que la relación SnapMirror ha pasado a estado Snapmirrored y, más importante todavía, que todos los datos, así como los snapshots del volumen origen, se han replicado al volumen destino.

La relación SnapMirror ya establecida entre ambos volúmenes.

Lista de snapshots en el volumen destino.

Con esto ya hemos establecido la relación de SnapMirror entre nuestros dos sistemas ONTAP y hemos protegido un volumen. En las siguientes entradas de esta serie veremos más en detalle los tipos de políticas existentes, como establecer relaciones de DR para SVMs completas y como usar los datos replicados en caso de desastre.

Configurando el servicio autofs

Recientemente he tenido que revisar unos sistemas en los que se emplea automount. Mientras los revisaba me he dado cuenta que hacía demasiado tiempo que no me pegaba con ello, así que aquí va un pequeño recordatorio de cómo funciona y como se configura el servicio automount.

El servicio automount nos permite montar de manera automática recursos compartidos por NFS en cualquier cliente Linux. El objetivo de este servicio es que se realice la petición de montaje al servidor, y posterior montaje del recurso, en el momento en el que se intente acceder al mismo por primera vez.

El nombre del paquete que debemos instalar para disponer de este servicio es autofs, el cual proporciona, además de los binarios necesarios, los siguientes fucheros de configuración:

Ficheros de configuración de automount.

De forma rápida, el fichero autofs.conf contiene todas las opciones de configuración, siendo la más importante la definición del fichero denominado mapa maestro. Por defecto, el fichero que contiene el mapa maestro de autofs es siempre auto.master, que indica que directorios están controlados por el servicio autofs y en los que se montarán los recursos compartidos por servidores remotos. Básicamente podemos decir que es un fichero en el que, cada entrada de directorio apunta al fichero correspondiente con la configuración necesaria.

Siguiendo la configuración por defecto, en la que se configura el directorio /misc mediante el fichero auto.misc, podemos establecer una configuración simple como la siguiente:

Configuración básica auto.misc.

Con esta configuración, lo que le estamos diciendo al servicio autofs, es que cada vez que se realice un acceso a las rutas /misc/dir1 o /misc/dir2, debe montar por NFS los directorios correspondientes compartidos por el servidor NFS indicado.

Una de las características interesantes, y cuando se nos olvida como funciona autofs también un poco desconcertante, es que autofs se encargará de crear los directorios necesarios en caso de que no existan.

Siguiendo con el ejemplo que nos ocupa, el directorio /misc que estamos configurando no existe por defecto en el sistema de archivos:

El directorio misc no existe por defecto.

Al arrancar el servicio veremos que el directorio /misc aparece, ya que autofs lo creará para empezar a realizar el montaje de los directorios remotos en cuanto se realice cualquier acceso a los mismos:

El directorio /misc es creado por autofs cuando arranca.

Podemos comprobar dos puntos importantes:

• Si no se realiza ningún intento de acceso a las rutas que es necesario montar, el directorio /misc está vacio.
• No podemos crear ningún fichero o subdirectorio dentro de /misc aunque seamos el usuario root.

En cuanto se realice un acceso a uno de los subdirectorios que hemos configurado, autofs lo creará y montará el directorio compartido por NFS:

Montaje de directorios mediante autofs.

Por tanto, y en resumen, mediante automount podemos acceder a rutas remotas exportadas mediante NFS bajo demanda, una solución que en determinadas ocasiones puede ser de mucha utilidad.

Ah, pero espera, que a mi no me gusta el directorio /misc, ¿no puedo cambiarle el nombre? Por supuesto que si. Para esto solo tenemos que cambiar la definición del directorio en el fichero auto.master. Así, por ejemplo, si queremos que autofs monte los recursos remotos en el subdirectorio /DATA, lo que haremos será lo siguiente:

Configuración de fichero auto.master.

Y el contenido del fichero auto.data, será similar al siguiente:

Configuración del fichero de mapa auto.data.

Cómo vimos con la configuración para el directorio /misc, el directorio /DATA no aparecerá en nuestro sistema de archivos hasta que no arranquemos el servicio autofs y, una vez arrancado, este montará los subidrectorios correspondientes cuando se realice el primer acceso a los mismos.

El directorio DATA tras arrancar el servicio autofs.

Montaje de los subdirectorios bajo demanda.