Estudo de caso da Amazon.com

À medida que a Amazon.com cresce, o tamanho dos seus bancos de dados Oracle continua crescendo, assim como o grande número de bancos de dados que ela mantêm. Isso causou preocupações crescentes relacionadas ao backup para fita dos bancos de dados Oracle legados e gerou a consideração de estratégias alternativas, incluindo o uso de serviços de nuvem da Amazon Web Services (AWS), uma subsidiária da Amazon.com. Alguns desafios comerciais que a Amazon.com enfrentou incluíram:

• O planejamento de utilização e capacidade é complexo e o orçamento das despesas de capital e tempo é dispendioso. No decorrer dos anos, houve necessidade de despesas de capital significativas para o hardware de fita, espaço em datacenter para esse hardware e gastos com licenciamento corporativo para o software de fita. Naquele tempo, o gerenciamento da infraestrutura de fita exigia uma equipe altamente capacitada gastando tempo com configuração, certificação e planejamento do arquivo de engenharia em vez de em projetos de mais valor. E, no fim de cada ano fiscal, projetar os requisitos de capacidade futura exigia auditorias de consumo de tempo, previsão e orçamento.
  
  
• O custo do software de backup necessário para dar conta de vários dispositivos de fita recai sobre você. Os robôs de fita fornecem recursos básicos de leitura/gravação, mas, para utilizá-los completamente, é preciso investir em software proprietário de backup de fita. Para a Amazon.com, o custo do software foi alto e impactou significativamente os custos gerais de backup. O custo desse software era um problema constante para o orçamento, além de difícil de resolver, já que era preciso gravar os backups em dispositivos de fita.
  
  
• Manter backups confiáveis e recuperar dados de forma rápida e eficiente exige muito tempo e esforço para manipular fitas. Quando você precisa armazenar dados duráveis em fita, várias cópias são necessárias. Quando tudo está funcionando corretamente e há disputa mínima de recursos de fita, os robôs de fita e o software de backup encontram facilmente os dados necessários. No entanto, em caso de falha de hardware, a intervenção humana é necessária para restaurar a partir da fita. A disputa das unidades de fita resultante das solicitações de fita de vários usuários atrasa ainda mais os processos de restauração. Isso contribui para o recovery time objective (RTO – objetivo de tempo de recuperação) e aumenta o desafio de alcançá-lo em comparação com o backup no armazenamento na nuvem.

A Amazon.com iniciou a avaliação do Amazon S3 quanto a aprimoramentos econômicos e de performance relacionados ao backup de dados. Como parte dessa avaliação, eles consideraram aspectos de segurança, disponibilidade e performance dos backups do Amazon S3. A Amazon.com também executou uma análise de custo-benefício para assegurar que uma migração para o Amazon S3 fosse financeiramente proveitosa. Essa análise de custo-benefício incluiu os seguintes elementos:

• Vantagem na performance e competitividade de custo. Era importante que os custos gerais dos backups não aumentassem. Ao mesmo tempo, a Amazon.com precisava acelerar a performance de backup e recuperação. O tempo e o esforço necessários para operações de backup e recuperação demonstraram um aprimoramento significativo em relação a fita, pois a restauração do Amazon S3 ocorreu de duas a doze vezes mais rápido que uma restauração similar de fita. A Amazon.com precisava de qualquer meio novo de backup para fornecer performance aprimorada, enquanto mantinha ou reduzia os custos gerais. Fazer backup do disco no armazenamento em disco on-premises melhorava a performance, mas deixava a desejar em competitividade de custo. O armazenamento baseado em nuvem do Amazon S3 satisfazia a ambos os critérios.
  
  
• Durabilidade e disponibilidade maiores. O Amazon S3 é projetado para fornecer durabilidade de 99,999999999% e disponibilidade de 99,99% de objetos durante um determinado ano. A Amazon.com comparou esses números com os observados na própria infraestrutura de fita e determinou que o Amazon S3 oferecia aprimoramento significativo.
  
  
• Menos esforço operacional. Os DBAs da Amazon.com precisaram avaliar se os backups do Amazon S3 seriam viáveis para seus backups de banco de dados. Eles determinaram que o uso do Amazon S3 para backup era fácil de implementar porque funcionava sem interrupções com o Oracle RMAN.
  
  
• Segurança robusta de dados. A Amazon.com descobriu que a AWS atendia a todas as suas exigências de segurança física, credenciamentos de segurança e processos de segurança, protegendo dados em trânsito, dados em repouso e utilizando normas de criptografia adequadas.

Com a migração para o Amazon S3 já perto da conclusão, a Amazon.com concretizou vários benefícios, incluindo:

• Eliminação de planejamento de capacidade de fita complexo e demorado. A Amazon.com fica cada vez maior e mais dinâmica a cada ano, tanto organicamente quanto como resultado de aquisições. AWS capacitou a Amazon.com a manter o ritmo dessa rápida expansão sem interrupções. Historicamente, os grupos de negócios da Amazon.com precisaram escrever planos anuais de backup, quantificando o volume de armazenamento em fita que eles planejavam usar no ano e a frequência com que eles usariam os recursos de fita. Esses planos são usados para cobrar de cada organização pelo uso da fita, distribuindo o custo entre várias equipes. Com o Amazon S3, as equipes pagam apenas pelo que usam, sendo cobradas pelo uso à medida que ele ocorre. Praticamente, não há limites superiores de armazenamento de dados no Amazon S3 e, portanto, não há qualquer preocupação sobre o esgotamento dos recursos. Para equipes que adotam backups do Amazon S3, a necessidade de planejamento formal não foi eliminada.
• Despesas de capital reduzidas. A Amazon.com não precisa mais adquirir robôs de fita, unidades de fita, estoque de fita, espaço de datacenter, instalações de rede, software de backup corporativo ou prever o consumo futuro de fita. Isso elimina o ônus de fazer orçamento dos equipamentos essenciais com bastante antecedência, bem como das despesas de capital.
• Disponibilidade imediata dos dados para restauração, sem a necessidade de localizar ou recuperar fitas físicas. Sempre que um DBA precisa restaurar os dados da fita, eles enfrentam atrasos. O software de backup de fita precisa ler o catálogo da fita para localizar os arquivos corretos a serem restaurados, localizar a fita correta, montar a fita e ler os dados nela. Em quase todos os casos, os dados estão divididos em várias fitas, o que gera mais atrasos. Somando-se a isso, a disputa de unidades de fita resultante das solicitações de fita de vários usuários desacelera ainda mais o processo. Isso é especialmente grave durante eventos críticos, como uma interrupção do datacenter, quando muitos bancos de dados precisam ser restaurados simultaneamente e o mais rápido possível. Nenhum desses problemas ocorre com o Amazon S3. As restaurações de dados começam imediatamente, sem qualquer espera ou fila de fita, ou seja, o banco de dados pode ser recuperado muito mais rapidamente.
• Fazer backup de um banco de dados no Amazon S3 pode ser de duas a doze vezes mais rápido do que com unidades de fita. Como exemplo, em um teste de referência, um DBA foi capaz de restaurar 3,8 terabytes em 2,5 horas em Gigabit Ethernet. Isso equivale a 25 gigabytes por minuto ou 422 MB por segundo. Além disso, como a Amazon.com usa a compactação de dados RMAN, a taxa de restauração efetiva foi de 3,37 gigabytes por segundo. Essas 2,5 horas se comparam, moderadamente, às 10 a 15 horas que seriam necessárias para restaurar a partir da fita.
• Implementação fácil de backups do Oracle RMAN no Amazon S3. Para os DBAs, foi fácil iniciar o backup dos próprios bancos de dados no Amazon S3. Direcionar os backups do Oracle RMAN para o Amazon S3 requer apenas uma configuração do módulo Oracle SBC (Secure Backup Cloud). O esforço necessário para configurar o módulo Oracle SBC gastaria uma hora ou menos por banco de dados. Depois dessa configuração pontual, os backups de banco de dados foram redirecionados para o Amazon S3 de forma transparente.
• O armazenamento de dados durável fornecido pelo Amazon S3, que é projetado para durabilidade de 11 noves. Ocasionalmente, a Amazon.com enfrentava falhas de hardware na infraestrutura de fita: quebra de fitas, falhas nas unidades de fita e nos componentes robóticos. Algumas vezes isso acontece quando um DBA tenta restaurar um banco de dados e aumenta drasticamente o mean time to recover (MTTR – tempo médio de recuperação). Com a durabilidade e disponibilidade do Amazon S3, essas questões não preocupam mais.
• Liberar recursos humanos valiosos. Com a infraestrutura de fita, a Amazon.com precisava procurar engenheiros com experiência em instalações de backup em fita muito grandes, um conjunto de habilidades específicas de fornecedor que é difícil de encontrar. Eles também precisavam contratar técnicos de datacenter e dedicá-los à resolução de problemas de hardware: substituição de unidades, arrumação aleatória de fitas, envio e rastreio de fitas etc. O Amazon S3 permitiu liberar esses especialistas das operações cotidianas para que pudessem trabalhar em tarefas de engenharia mais valiosas, críticas para o negócio.
• Eliminação do transporte físico de fitas para outro local. Qualquer empresa que armazena os dados de backup do Oracle em outro local deve prestar bem atenção nos custos envolvidos em transporte, segurança e armazenamento de suas fitas externamente, custos que podem ser reduzidos ou possivelmente eliminados pelo armazenamento dos dados no Amazon S3.

Como o maior varejista online do mundo, a Amazon.com inova continuamente ao fornecer experiência aprimorada do cliente e oferecer produtos com os menores preços possíveis. Uma inovação desse tipo foi substituir a fita pelo armazenamento do Amazon S3 para backups de banco de dados. Essa inovação pode ser facilmente replicada por outras organizações que fazem backup de seus bancos de dados Oracle em fita.