Beim letzten Bareos Expert Circle hielt Bruno Friess von der eXstor GmbH einen Vortrag über Tape-Metadaten, den Zustand von Tapes (Tape Health) und das, was in einer LTO-Umgebung abseits der reinen Backup-Daten passiert.
Ein kurzer Rückblick
Magnetbänder werden bereits seit Jahrzehnten zur Datenspeicherung genutzt. Das LTO-Format selbst wurde im Jahr 2000 als offener Tape-Standard eingeführt, der herstellerübergreifend funktioniert. Die erste LTO-1-Cartridge bot damals 100 GB unkomprimierte Kapazität.
Heute ist LTO bereits in der 10. Generation angekommen. Aktuelle LTO-10-Medien bieten je nach Typ 30 TB oder 40 TB native Kapazität. Die Technologie hat sich in den letzten 25 Jahren zwar stark verändert, aber Tapes werden nach wie vor häufig für Backups und Langzeitarchivierung genutzt.
Moderne Tapes speichern außerdem weit mehr Informationen als nur die eigentlichen Backup-Daten.
Ein erfolgreiches Backup bedeutet nicht immer, dass alles gut war
Wenn eine Backup-Software meldet, dass ein Tape-Job erfolgreich war, gehen wir normalerweise davon aus, dass alles reibungslos geklappt hat. Ein Tape-Drive kann viele Probleme aber selbstständig korrigieren.
Zum Beispiel kann das Drive Schwierigkeiten haben, das Tape korrekt zu positionieren. Es stoppt, richtet den Kopf neu aus und schreibt weiter. Das Backup läuft erfolgreich durch, sodass die Software vielleicht nie einen Fehler meldet. Wenn das jedoch tausendfach passiert, entstehen zwei Probleme:
Das Backup wird deutlich langsamer und das Tape oder das Drive zeigen möglicherweise schon erste Anzeichen für einen Defekt.
Statt nur zu fragen: War das Backup erfolgreich? ist es oft hilfreicher zu fragen: Was genau ist während des Backups passiert?
Ihr Tape weiß mehr als die Backup-Software
Eine LTO-Cartridge enthält Metadaten über ihre Nutzung und ihren Zustand. Auch das Drive führt eigene Statistiken. Dazu gehören zum Beispiel Informationen über:
- Lese- und Schreibfehler
- Anzahl der Mounts
- Gelesene und geschriebene Datenmengen
- Probleme bei der Positionierung
- Temperatur-Events
- Lebensdauer von Cartridge und Drive
Da die Informationen sowohl von der Cartridge als auch vom Drive kommen, helfen sie enorm bei der Fehlersuche. Wenn eine einzelne Cartridge in verschiedenen Drives Probleme macht, ist wahrscheinlich die Cartridge beschädigt. Zeigen mehrere Tapes im selben Drive Fehler, liegt es vermutlich am Drive. Das liefert deutlich mehr Erkenntnisse als ein einfaches „Erfolgreich“ oder „Fehlgeschlagen“.
Manche Probleme bleiben unbemerkt
Backup-Anwendungen erhalten sogenannte TapeAlert-Meldungen, wenn ein Problem ernst genug ist, um gemeldet zu werden. Aber nicht jeder korrigierte Fehler erreicht auch die Backup-Software.
Ein Beispiel aus dem Expert Circle zeigte rund 34.000 korrigierte Schreibfehler, während die Backup-Anwendung selbst keinen einzigen Fehler gemeldet hatte. Das Tape funktionierte zwar noch. Aber möchten Sie dieselbe Cartridge wirklich noch für die nächsten Jahre für wichtige Backups nutzen?
Der Tape-Zustand erklärt oft auch schlechte Performance
Wenn ein Tape-Backup langsam wird, schiebt man die Schuld schnell auf die Tape-Technologie selbst. Wiederholte Korrekturen und Neuausrichtungen können die Performance jedoch massiv einbremsen. Der Job wird zwar erfolgreich abgeschlossen, aber das Drive verbringt viel Zeit damit, anzuhalten und das Tape neu zu positionieren.
Ein Blick in die darunterliegenden Metadaten hilft daher zu verstehen, warum eine Cartridge oder ein Drive anders performt als andere.
Daten erfassen, bevor sie verschwinden
Einige nützliche Informationen werden dauerhaft auf der Cartridge oder im Drive gespeichert. Andere Daten existieren nur für die Dauer der aktuellen Tape-Session.
Session-Daten enthalten beispielsweise Details zur Komprimierung, zur Mediengeschwindigkeit und zum Ablauf des letzten Vorgangs. Diese Informationen müssen genau dann erfasst werden, wenn die Cartridge unmounted wird, da sie beim nächsten Mount überschrieben werden können. Eine automatische Erfassung ist daher extrem praktisch, wenn Sie die Gesundheit Ihrer Tapes über längere Zeit beobachten möchten.
ELMM und Bareos
Genau das ist die Idee hinter dem eXstor Library & Media Manager (ELMM). ELMM sammelt Informationen von Tape-Cartridges, Drives sowie einzelnen Sessions und speichert sie in einer Datenbank. Die Daten können dann zum Beispiel in Grafana visualisiert werden, um den Zustand der Cartridges, Drive-Statistiken, Fehler und Performance übersichtlich darzustellen.
eXstor und Bareos arbeiten außerdem an einer direkten Integration zwischen ELMM und Bareos. Neben dem Monitoring ermöglicht ELMM es auch, dass verschiedene Backup-Anwendungen dieselbe Tape-Infrastruktur nutzen können, während die Medien sauber getrennt bleiben. Das ist besonders bei Migrationen von einer anderen Backup-Lösung zu Bareos sehr hilfreich.
Probleme erkennen, bevor das Tape ausfällt
Die Kernbotschaft ist einfach: Eine Backup-Software sagt Ihnen, ob der Job erfolgreich war. Die Tape-Infrastruktur sagt Ihnen, wie gesund dieser erfolgreiche Job wirklich war.
Korrigierte Fehler, Positionierungsprobleme und Daten zur Lebensdauer liefern Warnsignale, bevor eine Cartridge oder ein Drive endgültig einen harten Fehler produziert. Für Tape-Umgebungen, die wichtige Backups über Jahre hinweg aufbewahren, kann das frühzeitige Erkennen dieser Signale einen echten Unterschied machen.