通常のバックアップは、平日の「増分バックアップ」と週末の「フルバックアップ」の組み合わせで運用する。「増分バックアップ」は前日のバックアップからの変更データを取得し、「フルバックアップ」はバックアップ対象の全データを取得する。

　バックアップ対象の総容量が大きいと、週末のフルバックアップが想定時間内に取得し切れず、バックアップ運用が破綻してしまう。この課題に対する従来の運用の工夫としては、「フルバックアップの頻度を減らし、1日で実施するフルバックアップの対象システム数を減らす」がある。例えば毎週、全システムでフルバックアップを取得する場合と、週次のフルバックアップを月次にして、かつシステムごとにフルバックアップのタイミングをずらした場合を図式化すると、下記の図1になる。

図1　1日で実施するフルバックアップの対象システム数を減らす運用

　図1の左と右を比較すると、右の方が左に比べて1日で取得するバックアップ容量が減っていることが分かる。「フルバックアップが終わらない」という課題は解決できるが、実は弊害も大きい。フルバックアップを取得した日付がシステムごとに異なるため、複数システムを同一の時点にリストアするための手順が複雑になる。またバックアップ対象のシステム数や容量が増加したときに、バックアップスケジュールの調整や、バックアップサーバの増強を都度検討する必要がある。

　バックアップ対象の総容量が爆発的に増加している現在、手動での運用でカバーするには無理がある。そこで検討したいのが「フルバックアップが不要になるバックアップ方法」であり、下記の2つがある。

• ストレージのバックアップ機能（スナップショット、クローン、レプリケーション）による方法
• バックアップソフト／アプライアンスの「永久増分バックアップ」による方法

　以降で、動作概要、注意点、向いているデータ種類などを詳しく解説する。

ストレージのバックアップ機能（スナップショット、クローン、レプリケーション）

　1つ目の方法がストレージのバックアップ機能（スナップショット、クローン、レプリケーション）である。ハードウェアベースのストレージ、SDS（Software Defined Storage）や、HCI（ハイパーコンバージドインフラ）のバックアップ機能もこの方法に分類できる。

　「スナップショット」は本番ボリュームを使用して、ある時点の仮想的なボリュームを作成する機能である。そのため、ボリュームの総容量に左右されず、短時間でスナップショットを作成することができる。

　「クローン」「レプリケーション」は本番ボリュームと同等サイズを持つ物理的に異なるボリュームに、本番ボリュームのある時点のデータを完全に複製して維持する仕組みである。一般的にストレージ筐体内で複製することをクローン、ストレージ筐体間で複製することをレプリケーションと呼ぶ。初回の複製はボリュームの全データをコピーするが、2回目以降は増分データのコピーになるため、ボリュームの総容量に所要時間が影響しにくい。

　ただし下記が注意・検討事項である。

• ストレージ製品ごとの機能／操作方式の違い
• データの整合性
• リストア単位、リストア時間
• ストレージ筐体外へのデータ複製の検討

ストレージ製品ごとの機能／操作方法の違い

　ストレージ製品ごとに機能や操作方法が異なるため、ストレージ製品を選ぶ際に、バックアップの要件も同時に検討する必要がある。

データの整合性

　特にハイパーバイザーやアプリケーションで使用しているストレージの場合は、ストレージ機能のスナップショットやクローンを実行する前に、データの整合性を確保する必要がある。具体的には、仮想マシンのスナップショットを実行する、データベースをバックアップモードに設定する、などである。ストレージベンダーがソフトウェアを提供しているので、実績を確認した上で使用を検討してほしい。

　データの整合性確保に利用できる主要製品は、「NetApp SnapManager」「Dell EMC AppSync」「HPE Recovery Manager Central」などだ。

リストア単位、リストア時間

　ストレージの機能のバックアップ／リストア単位は、基本的にLU（論理ユニット《注1》）やボリュームである。ストレージ機種によっては、ボリューム内のファイル単位でリストアが可能だ。それにより、ファイルサーバ内のファイル単位でリストアをしたり、ハイパーバイザーが使用しているストレージから仮想マシン単位でリストアをしたりできる。ストレージベンダーが提供するソフトの機能を確認してほしい。

※注1　ストレージのデータ領域を論理的に分けたディスクスペースのことで、サーバがアクセスする単位。SANストレージの場合LUと呼ぶ。LUとボリュームは、ほぼ同義であるが、NASの場合はLUとは呼ばず、ボリュームと呼ぶ。

　リストア時間は、本番ボリュームが全損していない場合は、増分データのコピーでリストアができる。本番ボリュームが全損した場合も、クローンやレプリケーションのボリュームをマウントするとシステムから利用可能なので、大容量のデータを短時間で復旧させることができる。

図2　ストレージのバックアップ機能のリストア動作

ストレージ筐体外へのデータ複製の検討

　本番ストレージ内でスナップショットやクローンを取得、保管する方法では、データ保護レベルは十分とはいえない。本番ストレージに障害が発生した際に、データが担保されないからだ。バックアップデータの保護レベルを向上させるためには、バックアップサーバ経由で外部の媒体に保管するか、別のストレージ筐体にレプリケーションをする必要がある。

図3　ストレージ筐体外へのデータ複製の検討

　ストレージ筐体間でレプリケーションをするためには、同一機種のストレージが必要になる。また本番ストレージから重複排除ストレージへ複製できる製品もある。

• 「NetApp FAS／All Flash FAS」から「NetApp AltaVault」へ
• バックアップ製品「HPE Recovery Manager Central」によって「3PAR StoreServ」から「HPE StoreOnce」へ
• バックアップ製品「Dell EMC ProtectPoint」によって「XtremIO」から「Data Domain」へ

などである。特にNetApp AltaVaultは、NetApp FASから直接レプリケーションができることに加え、バックアップソフトの保存先にすることができる。「Amazon Simple Storage Service」（Amazon S3）や「Microsoft Azure Storage」などのクラウドストレージへ重複排除したまま複製できるなど、実装において抜きんでている。

　バックアップサーバからSAN（ストレージエリアネットワーク）ストレージのスナップショットやクローンをマウントしてバックアップしたい場合は、バックアップ対象のファイルシステムに注意が必要である。「VMware vSphere」のVMFS（Virtual Machine File System）、「Oracle Database」のOracle ASM（Oracle Automatic Storage Management）は、バックアップサーバからマウントできないので注意してほしい。マウントできなくても技術的にはRAWデバイスとしてバックアップできるが、LUを丸ごとバックアップすることになり、取得容量が大きくなるので推奨しない。複数世代を保持するためには、筐体内にクローン領域を確保したり、レプリケーション先に別筐体を準備したりすることが必要だ。

図4　バックアップ対象のファイルシステムによってはバックアップサーバからマウントできない

　NAS（ネットワーク接続型ストレージ）の場合、ファイルシステムをNASが持つことになり、バックアップサーバからNFSまたはCIFSでマウントできるが、vSphereのVMDKファイル、Oracle Databaseのデータベースファイルを常にフルバックアップをすることになり、取得容量が大きくなることに注意してほしい。

図5　NASのボリュームをバックアップサーバからマウントしたバックアップ