Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem

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1 ISSN T.I.S. São Carlos, v. 3, n. 3, p , set-dez 2014 Tecnologias, Infraestrutura e Software Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem Wesley Ricardo Amado, Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes Resumo: Este trabalho apresenta uma análise das características da ferramenta BSN (Backup Seguro na Nuvem) para realização de backups e recuperação de desastres. Esse novo modelo de realização de backups trouxe várias vantagens em relação aos modelos anteriores que serão apresentados nesse trabalho. Foi realizado uma análise do funcionamento do sistema BSN detalhando a utilização para realização de backups e na recuperação das informações. Palavras-Chave: BSN, backup na nuvem, ferramenta de backup. Analysis ofsafe Backup in Cloud Software Abstract: This project presents an analysis of the IT tool called Safe Backup in Cloud. Such tool is used for backups and disaster restore using cloud infrastructure. This new model of backups brought several advantages over previous models that will be presented in this work. Several tests were performed presenting in details the use ofthe system for backup and data recovery. Keywords: BSN, backup in the cloud, tool backup. I. INTRODUÇÃO Ao longo da evolução da computação corporativa, foram desenvolvidos vários meios de assegurar a integridade e a disponibilidade da informação através da realização de Backups. De fato, há atualmente no mercado uma vasta série de ferramentas e metodologias para a realização de backups. Há dois modelos que se tornaram os mais comuns e utilizados nas organizações, a saber: Backup Incremental e o Backup Diferencial. O primeiro modelo, chamado Backup Incremental, baseiase no princípio de copiar apenas os novos arquivos e os arquivos que foram alterados desde o backup anterior. Por outro lado, o segundo modelo, o Backup Diferencial realiza a cópia de todos os dados que foram alterados desde o último Backup Total (TOMÉ; BELLEZI, 2012). Embora tenhamos esses dois métodos principais, podemos citar ainda outras estratégias de backup como o backup online, backups simultâneos, backups baseado em arquivos ou em dispositivos físicos, snapshots e copy-on-write. Com a computação em nuvem, surgiu também uma nova maneira de realizar backups que deve alterar o processo de como a informação é armazenada e recuperada. Este novo método trouxe várias vantagens em relação aos métodos anteriores e serão apresentados neste trabalho. Entre os benefícios proporcionado por esse novo método de armazenar informação podemos citar os baixos custos envolvidos nas operações de TI, o armazenamento escalável e a facilidade fornecida na sua operação. Em temos gerais, Cloud Computing tornou-se um conceito genérico que envolve basicamente a entrega de serviços hospedados na Internet. Em síntese, podemos dizer que a Cloud Computing é representada como um tipo de computação escalável através de diversos recursos de TI que entregam como serviço, sob demanda, recursos computacionais para os clientes externos que utilizam a Internet. Por outro lado, de uma maneira mais formal, a ACM (Association of Computing Machinery, 2010), define a computação em nuvem como um grande conjunto de recursos virtualizados de fácil utilização e acessíveis, como plataforma de hardware, de desenvolvimento e/ou de serviços. Esses recursos podem ser dinamicamente reconfigurados para se ajustarem a uma carga alterável, permitindo também uma melhor utilização dos recursos (ACM, 2010). As empresas tem grande preocupação com o local onde os dados e backups são armazenados, sendo que com a computação em nuvem, a preocupação das empresas está migrando de um local físico para um local virtual. Desse modo, não importa mais onde os dados estão armazenados, contanto que estes dados possam ser acessados e utilizados Departamento de Computação - Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Caixa Postal São Carlos SP Brasil Autor para correspondência: wesleyamado@hotmail.com, marcondes@dc.ufscar.br

2 Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem assim que necessário (BUYYA, R.; BROBERG, J.; GOSCINSK, A, 2011). Nesse contexto, empresas do setor de tecnologia da informação já desenvolveram ferramentas e soluções de backup na nuvem como a IBM, Amazon, Google, Microsoft, entre outras. Este trabalho apresenta o detalhamento da ferramenta BSN (Backup Segura na Nuvem) desenvolvida pela empresa SiplanControl-M em parceria com a Microsoft para a realização de backup em nuvem. As principais características e o funcionamento da ferramenta BSN são apresentados, ressaltando suas principais vantagens. Esta ferramenta possui um foco voltado para as organizações empresariais. R.; BROBERG, J.; GOSCINSK, A, 2011). Do ponto de vista de backup, pesquisas¹ mostram que cerca de 32% das empresas usam três ou mais soluções para realização de backups para realizar o armazenamento dos dados e fazer sua recuperação. Complementarmente, na pesquisa também foi revelado que 76% das empresas pretendem migrar seus sistemas para uma única solução. Uma solução mais abrangente, que incorpore a proteção física, virtual e que esteja em nuvem. Em resume, as principais vantagens e benefícios apontados pelas empresas para a utilização das ferramentas de backup na nuvem e a recuperação de desastres seriam os baixos custos das operação de TI envolvidas, o armazenamento escalável e a conformidade fortalecida. II. S ISTEMAS DE B ACKUP NA NUVEM As ferramentas e soluções de backup na nuvem trouxe várias vantagens em relação as ferramentas até então utilizadas. Isso porque a computação em nuvem virtualiza sistemas com o compartilhamento de recursos. Sistemas e armazenamento podem ser configurados da maneira necessária através de uma infraestrutura centralizada. Assim sendo, os custos são estimados de acordo com a taxa de acessos e os recursos são escaláveis com agilidade. (SOSINSKY, BARRIE, 2011). A infraestrutura computacional pode ser vista, desse ponto em diante, como uma nuvem e desse modo as empresas acessam sob demanda, as aplicações de qualquer lugar e a qualquer momento no mundo. O fundamento principal por trás deste modelo é oferecer armazenamento e aplicações como serviços. As principais vantagens a serem consideradas em Cloud Computing são: garantia de resiliência, escalabilidade, confiabilidade, aumento de agilidade, diminuição dos custos e simplificação de operações. A definição do local do armazenamento dos dados era primordial para as organizações poderem planejar os cuidados necessários para a proteção das informações, sendo que com o surgimento da Cloud trouxe a possibilidade das empresas migrarem de um local físico para um local virtual (BUYYA, III. CARACTERÍSTICAS, CONFIGURAÇÃO E UTILIZAÇÃO DO S OFTWARE BSN (B ACKUP S EGURO NA NUVEM) O software BSN (Backup Seguro na Nuvem) foi desenvolvido pela empresa SiplanControl.M em uma parceria com a Microsoft para atender à necessidade das empresas que necessitam que suas informações estejam seguras e que tenham alta disponibilidade e agilidade para recuperação de dados em caso de desastres. A ferramenta foi desenvolvida baseada na tecnologia de nuvem Windows Azure e as informações são armazenadas em território nacional, facilitando dessa forma qualquer eventualidade jurídica. O Windows Azure fornece infraestrutura e armazenamento sobre demanda que pode ser dimensionada e adaptadas a cada cliente. De modo a realizar a implantação do software BSN é necessária uma prévia preparação do ambiente onde a aplicação será instalada. O primeiro passo para utilização do serviço é a instalação do software BSN Client no servidor onde será feito o backup e que contém as aplicações e os bancos de dados utilizados pelas aplicações do cliente e que serão enviados para a nuvem. Após a instalação da aplicação BSN Client, são criados dois novos serviços baseados no sistema Windows (Figura 1) Figura 1 Serviços criados após instalação BSN Client htm?infoid=30795&sid=97#.umg_xtksisp ¹Ponemon Institute 245

3 Wesley Ricardo Amado, Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes Os serviços executados no Windows são: Backup Seguro na Nuvem Esse serviço é responsável por enviar os arquivos do servidor de aplicações do cliente para a nuvem. O serviço é iniciado assim que o software BSN Client é instalado e ele é executado em segundo plano. Backup Seguro na Nuvem Update Esse serviço realiza a verificação constante de atualizações para a aplicação BSN Client. Após a instalação, o programa BSN Client é executado e uma janela de Login é apresentada na Figura 2. A utilização do software BSN Client é restrito para que apenas os administradores possam utiliza-lo, portanto com permissões especiais para acessar os dados. Figura 2 Janela de Login Após a autenticação do usuário, o software é iniciado e a janela principal do sistema é apresentada. Após a inicialização do sistema, é necessário realizar algumas configurações e parametrizações que serão tratadas a seguir. Figura 3 Janela Principal BSN Client Na janela principal do software BSN Client, ilustrado pela Figura 3, são realizadas as configurações das pastas, arquivos, base de dados e imagens que serão carregadas na nuvem. Estas configurações básicas são realizadas apenas na primeira utilização. As principais configurações do BSN Client são listadas a seguir: Tamanho de Corte 246

4 Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem Através desta opção é definido o tamanho máximo em que o arquivo é fracionado para o envio na nuvem. Podemos utilizar como exemplo um arquivo que ocupa 10 MB em disco, quando fracionado em 1MB gera 10 fragmentos de arquivos de 1 MB. Após as dez partes serem enviadas na nuvem, o arquivo é reconstituído para um único arquivo novamente. Está opção é configurada após um prévia análise da velocidade de upload em cada cliente, podendo ser ajustada para maior ou menor. Repetir a Cada Este função refere-se ao período de tempo em que o sistema realiza buscas nos diretórios para verificar se há um novo arquivo a ser enviado ou ainda se algum arquivo existente foi modificado. Subir Arquivos em Paralelo Utilizado para definir se arquivos serão enviados em paralelo para a nuvem. Quando desmarcado, o sistema envia apenas um único pacote de dados por vez. Substituir Arquivos Quando ativada esta opção, o sistema verifica se ouve alteração dos arquivos já carregados na nuvem com os arquivos do servidor do cliente. Quando é localizada uma alteração, o sistema substitui os arquivos anteriores pelos novos arquivos Caminhos Nas configurações de Caminhos são parametrizadas as pastas que serão enviadas a nuvem. O sistema diferencia as pastas que contêm as base de dados dos demais arquivos. Desta forma, é parametrizado o local onde estão localizadas as base de dados e outro para os demais arquivos como imagens digitalizadas, aplicações, entre outros. Compactação O sistema possui várias opções de compactação de arquivos como BZIP2, DEFLATE, DEFLATE64, LZMA, LZMA2, PPMD. O algoritmo padrão utilizado para a realização da compactação dos arquivos antes de serem carregados na nuvem é o LZMA, dado sua maior taxa de compressão. Este algoritmo provê uma alta taxa de compressão dos arquivos reduzindo seu tamanho em alguns casos maiores que 95% do seu tamanho original, conforme podemos verificar nos testes realizados em arquivos GDB, apresentado na Tabela 1. Tabela 1 Taxa de compressão de arquivos O LZMA² é considerado o método default de compressão do formato 7z. O algoritmo de compactação LZMA é apropriado para aplicações embutidas. O LZMA foi lançado sob os termos da GNU LGPL. As principais características do método LZMA são: elevada taxa de compressão dos arquivos, suporte a multithreading e hyper-threading do P4, alta velocidade de compactação - com cerca de 1MB/s em uma CPU de 2 GHz, alta velocidade de descompactação - com cerca de MB/s em uma CPU de 2 GHz, baixa requisição de memória para descompactação, e código pequeno para descompactação: cerca de 5 KB. A) Primeira carga do backup Após a realização das configurações iniciais, o sistema inicia a realização do backup completo dos arquivos. Este processo inicia-se com o fracionamento dos arquivos do servidor do cliente em fragmentos divididos conforme a Figura 4 Arquivos a serem enviados a nuvem ² 247

5 Wesley Ricardo Amado, Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes Conforme podemos visualizar, no exemplo ilustrado pela Figura 4, o sistema fracionou um arquivo de 20 MB em vários pacotes de 1 MB para serem enviados. O último pacote que completa os arquivos é gerado em um tamanho menor, com apenas os bytes restantes para formar o arquivo completo. Após o fracionamento, o sistema inicia o envio dos pacotes de forma sequencial até que todos os pacotes tenham sido enviados. Após o envio de todos os pacotes, os arquivos são recompostos em um único arquivo. Durante a transmissão dos arquivos, os pacotes são validados pelo header checksum da transmissão, verificando a integridade de cada pacote, conforme ilustração dada pela Figura 5. Figura 5 Arquivos durante o envio à nuvem A primeira carga do backup utiliza o conceito conhecido como carga completa, ou backup completo. Este método realiza a cópia de todos os dados da origem para um destino. Após a cópia, o atributo de arquivamento dos dados é desmarcado e o arquivo resultante desta operação é chamado backup completo (TOMÉ; BELEZZI, 2012). Após a realização do backup completo, desse ponto em diante, o sistema executa o método conhecido como backup incremental. No método incremental, o sistema verifica constantemente, conforme configurado na opção Repetir a Cada se desde o último backup, houve alguma alteração de arquivo ou ainda se foram criados novos arquivos nas pastas configuradas. O sistema realiza a verificação do atributo dos arquivos e caso encontre arquivos com o atributo para arquivamento, o sistema inicia o processo de fracionamento dos pacotes para a realização do envio. Desta forma, o backup dos arquivos é realizado em tempo real, sem a necessidade de iniciar um processo de backup. Um comportamento diferente é realizado com os arquivos GDBs das aplicações. Os arquivos GDBs são enviados separadamente dos demais arquivos. O envio é realizado de acordo com o horário parametrizado no sistema. Estes arquivos portanto, não são enviados em tempo real como os demais arquivos. Porém, o processo de fragmentação destes arquivos é igual dos demais, ou seja, eles são fracionados em pequenos pacotes e enviados de forma sequencial. Para verificar se todos os arquivos foram enviados com sucesso, o sistema BSN possui um recurso chamado Auditoria, ilustrado na Figura 6. Figura 6 Execução da rotina de auditoria 248

6 Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem Este importante recurso do sistema tem a função de comparar todos os arquivos do servidor local do cliente com todos os arquivos carregados na nuvem. A partir desta verificação, o sistema altera o atributo dos arquivos para poderem ser enviados a nuvem. Após o término da execução desta rotina, o sistema gera três arquivos de logs. Um arquivo contém o nome e caminho de todos os arquivos no servidor do cliente. Outro arquivo contém o nome e o caminho de todos os arquivos na nuvem. O terceiro arquivo contém a diferença entre os dois primeiros arquivos. IV. PORTAL DE ACOMPANHAMENTO DO B ACKUP S EGURO NA NUVEM Visando um melhor monitoramento na realização dos backups para os cliente, foi desenvolvido um portal de acompanhamento online da realização dos backups na nuvem. Esse portal pode ser consultado a qualquer momento através de um login e senha onde o cliente pode consultar o status e o andamento em tempo real da realização do backup. Figura 7 Janela inicial do BSN Na janela inicial de acesso dos clientes, ilustrado pela Figura 7, pode-se verificar a data de realização do último backup realizado bem como o espaço total utilizado pelos arquivos do cliente. Também é possível visualizar de forma rápida e prática a situação do backup, conforme ilustração dada na Figura 8, contendo informações do início e final do ciclo, da quantidade de arquivos contidos na nuvem e se os backups foram realizados com sucesso ou não, através da análise dos sinalizadores que são apresentados nas figuras 8 e 9. Figura 8 Dashboard do cliente de acompanhamento do BSN 249

7 Wesley Ricardo Amado, Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes Conforme podemos notar na Figura 8, nesta janela do portal, o cliente pode analisar o tempo de conclusão da realização dos backups diariamente além do ciclo de retenção e o status do backup. O gráfico Acompanhamento diário é utilizado para calcular a relação entre Tempo Versus Dia de conclusão do backup do cliente. Desse modo, é possível identificar problemas caso o tempo de conclusão tenha um desvio brusco do que a média anteriormente verificada. O gráfico Situação do Backup mostra um comparativo do espaço utilizado pelas base de dados dos sistema e os demais arquivos. Finalmente o gráfico Ciclo de Retenção apresenta a relação da quantidade de arquivos armazenados na nuvem nos dias anteriores e o espaço utilizado na nuvem. Ciclo de retenção é o termo que define por quanto tempo uma base de dados será mantida armazenada na nuvem. A figura 9 é utilizada por cada cliente para o acompanhamento da realização do backup. Há também um portal Administrativo utilizado pelos analistas da ferramenta BSN onde é possível fazer o acompanhamento de todos os clientes simultaneamente. Desse modo, existe uma janela onde é listado todos os clientes que utilizam a ferramenta BSN bem como o status do serviço. Os clientes possuem dois principais sinalizadores sendo um para Arquivos e outro para Dados. Figura 9 Dashboard de acompanhamento do BSN O ícone em formato circular na cor verde sinaliza que o backup foi concluído com êxito, não ocorrendo nenhum problema durante a transmissão dos arquivos. O mesmo ícone com a cor vermelha sinaliza que durante a realização do backup houve algum problema no envio dos arquivos. A partir da análise destes dois indicadores, a equipe de analistas realiza a abertura dos chamados para que seja verificado o ocorrido. A maior parte dos chamados gerados ocorrem devido a problemas com o provedor de serviço de internet ou ainda por conta de queda de energia ou equipamentos que queimaram. Esta janela do portal é monitorada a todo o momento, pois através dela é possível ter uma rápida visualização da situação de todos os clientes. Dando continuidade na descrição da ferramenta, também é possível visualizar e alterar pelo portal as configurações que foram definidas na ferramenta BSN Client instalada no servidor do cliente. O acesso à esta janela é restrito aos analistas do BSN e é utilizada para visualizar a configuração que foi realizada no servidor do cliente, conforme apresentado pela figura

8 Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem Figura 10 Configurações de conta de usuário. V. ASSINATURA DO S ISTEMA COM A NUVEM AZURE E RECUPRAÇÃO DE DADOS Além das configurações previamente realizadas na ferramenta BSN Client, é possível consultar o espaço contratado pelo cliente para a realização do backup dos arquivos e das base de dados. Pode-se também configurar o horário para o início do backup bem como o tamanho do corte dos pacotes Zip, ciclo de retenção, processamento paralelo, algoritmo de compressão e o paralelismo de arquivos/dados. Estas configurações foram detalhadas na seção anterior sobre a instalação da ferramenta BSN Client. Em seguida descreveremos os passos necessários para realização do cadastro do cliente no portal. Para que seja realizado o acompanhamento do backup do cliente junto ao portal, é necessário a realização do cadastro do cliente no mesmo. Figura 11 Cadastro de conta de usuário Através deste cadastro, apresentado na Figura 11, é definido o de contato para onde são enviadas as notificações de conclusão ou alteração do backup do cliente. Após este cadastro, é configurada a conta do cliente do 251

9 Wesley Ricardo Amado, Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes portal BSN com a conta Azure na nuvem onde os arquivos são armazenados. Na janela de configuração da Conta do Cliente, ilustrado pela Figura 12, é possível realizar testes de conexão para verificação da comunicação com a nuvem. Figura 12 Cadastro de conta de usuário Conforme podemos notar na figura 12, é selecionado o nome da conta e a Subscription da Conta. Ao clicar em Testar Conexão, é realizado testes de comunicação entre o servidor do cliente e a conta de armazenamento na nuvem. Figura 14 Cadastro de conta de usuário A partir desta janela, o cliente seleciona os arquivos e pastas que deseja realizar a restauração e em seguida clica em Baixar Arquivos, conforme podemos notar na Figura 14. Ao clicar em Baixar Arquivos, uma janela é exibida, conforme figura 15, solicitando o código de segurança para iniciar a realização do download. B) Recuperação de dados A recuperação dos backups podem ser realizadas através do portal online a qualquer momento. Basta o usuário entrar com seu login e senha e selecionar a versão da base de dados que deve ser recuperada. Figura 15 Chave de Segurança para download Figura 13 Menu Restauração dos Dados Ao clicar no menu Restauração dos Dados, é exibida uma janela contendo as pastas e arquivos armazenados na nuvem. Neste momento o sistema envia um contendo a chave de segurança a ser utilizada para a realização do download. O a ser enviado a chave de segurança é configurado no momento da realização do cadastro do cliente no sistema BSN. Após digitar a chave de segurança, uma janela é exibida para que seja escolhido o local de armazenamento do arquivo. O download então é iniciado e uma janela é exibida mostrando o progresso do download, conforme pode ser notado na figura 16. Figura 16 Progresso do download 252

10 Análise do Software BSN para a Realização de Backups na Nuvem O download é finalizado e o arquivo é restaurado com sucesso na pasta selecionada. O processo de recuperação de dados então é finalizado. VI. CONCLUSÃO As ferramentas de backup em nuvem trouxeram inúmeras vantagens em relação aos modelos de backup tradicionais, como a diminuição dos custos, possibilidade de escalabilidade, agilidade e simplificação das operações. Este novo conceito de backup em nuvem permitiu o surgimento de um novo modelo de serviço, escalável através de recursos de TI e sob demanda, que pode ser apresentado para facilitar as operações de realização de backups e também de recuperação dos dados dos clientes. A ferramenta Backup Seguro na Nuvem (BSN) apresentada neste trabalho mostrou ser uma solução completa, com operações simplificadas que permitem um fácil acompanhamento através de um portal online com a recuperação dos dados podendo ser realizadas a qualquer momento. Os dados dos clientes são armazenados em Datacenter em território nacional, facilitando assim qualquer eventualidade jurídica já que os dados estão sob a legislação brasileira. REFERÊNCIAS ARMBRUST, M. et al. A view of Cloud Computing. Communications ofacm V.53, N.4, p , Apr BUYYA, R.; BROBERG, J.; GOSCINSK, A. Cloud Computing : Principles and Paradigms. 2011, Oboken, New Jersey. CHIRIGATI, F.S. Computação nas Nuvens. Disponível em: /seabra/introducao.html. Acesso em: 23 fev CONVERGÊNCIA DIGITAL, Contra queda de sistemas em TI, backup na nuvem. Disponível em: < start.htm?infoid=30795&sid=97#.umg_xtksisp> Acesso em: 12 jul PAVLOV, I. O formato 7z. Disponível em: < Acesso em 21 jun SOSINSKY, B. Cloud Computing Bible Indianapolis, Indiana. TOMÉ, A. V. O; BELLEZI, M. Comparação do Desempenho entre Ferramentas de Código Livre para Realização de Backups, Revista T.I.S. V.1 N.2, p , São Carlos, SP. 253