Schutz von Vektordatenbanken mithilfe von SnapCenter
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In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie mithilfe von NetApp SnapCenter Datenschutz für die Vektordatenbank bereitstellen.
Sicherung von Vector Datenbanken mit NetApp SnapCenter.
In der Filmproduktionsbranche verfügen Kunden beispielsweise oft über kritische eingebettete Daten wie Video- und Audiodateien. Der Verlust dieser Daten kann aufgrund von Problemen wie Festplattenausfällen erhebliche Auswirkungen auf ihren Betrieb haben und millionenschwere Projekte gefährden. Wir sind auf Fälle gestoßen, in denen unschätzbare Inhalte verloren gegangen sind, was zu erheblichen Störungen und finanziellen Verlusten führte. Daher ist es in dieser Branche von höchster Bedeutung, die Sicherheit und Integrität dieser wichtigen Daten zu gewährleisten.
In diesem Abschnitt befassen wir uns eingehend damit, wie SnapCenter die Vektordatenbank-Daten und Milvus-Daten in ONTAP schützt. Für dieses Beispiel wurde ein NAS-Bucket (milvusdbvol1) verwendet, der von einem NFS-ONTAP-Volume (vol1) für Kundendaten abgeleitet wurde, und ein separates NFS-Volume (vectordbpv) für Milvus-Cluster-Konfigurationsdaten. Bitte prüfen Sie die "Hier" Des SnapCenter Backup Workflows
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Richten Sie den Host ein, der zur Ausführung von SnapCenter-Befehlen verwendet wird.
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Installieren und konfigurieren Sie das Speicher-Plug-in. Wählen Sie aus dem hinzugefügten Host "More Options". Navigieren Sie zum heruntergeladenen Speicher-Plug-in, und wählen Sie es aus dem aus "NetApp Automation Store". Installieren Sie das Plugin und speichern Sie die Konfiguration.
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Storage-System und Volume einrichten: Fügen Sie das Storage-System unter „Storage System“ hinzu und wählen Sie die SVM (Storage Virtual Machine) aus. In diesem Beispiel haben wir uns für „vs_nvidia“ entschieden.
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Erstellen Sie eine Ressource für die Vektordatenbank, die eine Sicherungsrichtlinie und einen benutzerdefinierten Snapshot-Namen enthält.
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Aktivieren Sie Consistency Group Backup mit Standardwerten und aktivieren Sie SnapCenter ohne Dateisystemkonsistenz.
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Wählen Sie im Abschnitt Storage Footprint die Volumes aus, die mit den Kundendaten der Vektordatenbank und den Milvus-Clusterdaten verknüpft sind. In unserem Beispiel sind dies "vol1" und "vectordbpv".
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Erstellen Sie eine Richtlinie für den Schutz der Vektordatenbank, und schützen Sie die Vektordatenbankressource mithilfe der Richtlinie.
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Fügen Sie Daten mithilfe eines Python-Skripts in den S3-NAS-Bucket ein. In unserem Fall haben wir das von Milvus bereitgestellte Backup-Skript 'prepare_Data_netapp.py' geändert und den 'sync'-Befehl ausgeführt, um die Daten vom Betriebssystem zu löschen.
root@node2:~# python3 prepare_data_netapp.py === start connecting to Milvus === === Milvus host: localhost === Does collection hello_milvus_netapp_sc_test exist in Milvus: False === Create collection `hello_milvus_netapp_sc_test` === === Start inserting entities === Number of entities in hello_milvus_netapp_sc_test: 3000 === Create collection `hello_milvus_netapp_sc_test2` === Number of entities in hello_milvus_netapp_sc_test2: 6000 root@node2:~# for i in 2 3 4 5 6 ; do ssh node$i "hostname; sync; echo 'sync executed';" ; done node2 sync executed node3 sync executed node4 sync executed node5 sync executed node6 sync executed root@node2:~# -
Überprüfen der Daten im S3-NAS-Bucket In unserem Beispiel wurden die Dateien mit dem Zeitstempel '2024-04-08 21:22' vom Skript 'Prepare_Data_netapp.py' erstellt.
root@node2:~# aws s3 ls --profile ontaps3 s3://milvusdbvol1/ --recursive | grep '2024-04-08' <output content removed to save page space> 2024-04-08 21:18:14 5656 stats_log/448950615991000809/448950615991000810/448950615991001854/100/1 2024-04-08 21:18:12 5654 stats_log/448950615991000809/448950615991000810/448950615991001854/100/448950615990800869 2024-04-08 21:18:17 5656 stats_log/448950615991000809/448950615991000810/448950615991001872/100/1 2024-04-08 21:18:15 5654 stats_log/448950615991000809/448950615991000810/448950615991001872/100/448950615990800876 2024-04-08 21:22:46 5625 stats_log/448950615991003377/448950615991003378/448950615991003385/100/1 2024-04-08 21:22:45 5623 stats_log/448950615991003377/448950615991003378/448950615991003385/100/448950615990800899 2024-04-08 21:22:49 5656 stats_log/448950615991003408/448950615991003409/448950615991003416/100/1 2024-04-08 21:22:47 5654 stats_log/448950615991003408/448950615991003409/448950615991003416/100/448950615990800906 2024-04-08 21:22:52 5656 stats_log/448950615991003408/448950615991003409/448950615991003434/100/1 2024-04-08 21:22:50 5654 stats_log/448950615991003408/448950615991003409/448950615991003434/100/448950615990800913 root@node2:~# -
Initiieren Sie ein Backup mit dem CG-Snapshot (Consistency Group) von der Ressource 'milvusdb'
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Zum Testen der Backup-Funktion haben wir nach dem Backup-Prozess entweder eine neue Tabelle hinzugefügt oder einige Daten aus dem NFS entfernt (S3 NAS Bucket).
Stellen Sie sich für diesen Test ein Szenario vor, in dem nach dem Backup eine neue, unnötige oder unangemessene Sammlung erstellt wurde. In einem solchen Fall müssten wir die Vektordatenbank auf ihren Zustand zurücksetzen, bevor die neue Sammlung hinzugefügt wurde. So wurden beispielsweise neue Sammlungen wie 'Hello_milvus_netapp_sc_testnew' und 'Hello_milvus_netapp_sc_testnew2' eingefügt.
root@node2:~# python3 prepare_data_netapp.py === start connecting to Milvus === === Milvus host: localhost === Does collection hello_milvus_netapp_sc_testnew exist in Milvus: False === Create collection `hello_milvus_netapp_sc_testnew` === === Start inserting entities === Number of entities in hello_milvus_netapp_sc_testnew: 3000 === Create collection `hello_milvus_netapp_sc_testnew2` === Number of entities in hello_milvus_netapp_sc_testnew2: 6000 root@node2:~# -
Führen Sie eine vollständige Wiederherstellung des S3-NAS-Buckets aus dem vorherigen Snapshot durch.
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Verwenden Sie ein Python-Skript, um die Daten aus den Sammlungen „Hello_milvus_netapp_sc_Test“ und „Hello_milvus_netapp_sc_test2“ zu überprüfen.
root@node2:~# python3 verify_data_netapp.py === start connecting to Milvus === === Milvus host: localhost === Does collection hello_milvus_netapp_sc_test exist in Milvus: True {'auto_id': False, 'description': 'hello_milvus_netapp_sc_test', 'fields': [{'name': 'pk', 'description': '', 'type': <DataType.INT64: 5>, 'is_primary': True, 'auto_id': False}, {'name': 'random', 'description': '', 'type': <DataType.DOUBLE: 11>}, {'name': 'var', 'description': '', 'type': <DataType.VARCHAR: 21>, 'params': {'max_length': 65535}}, {'name': 'embeddings', 'description': '', 'type': <DataType.FLOAT_VECTOR: 101>, 'params': {'dim': 8}}]} Number of entities in Milvus: hello_milvus_netapp_sc_test : 3000 === Start Creating index IVF_FLAT === === Start loading === === Start searching based on vector similarity === hit: id: 2998, distance: 0.0, entity: {'random': 0.9728033590489911}, random field: 0.9728033590489911 hit: id: 1262, distance: 0.08883658051490784, entity: {'random': 0.2978858685751561}, random field: 0.2978858685751561 hit: id: 1265, distance: 0.09590047597885132, entity: {'random': 0.3042039939240304}, random field: 0.3042039939240304 hit: id: 2999, distance: 0.0, entity: {'random': 0.02316334456872482}, random field: 0.02316334456872482 hit: id: 1580, distance: 0.05628091096878052, entity: {'random': 0.3855988746044062}, random field: 0.3855988746044062 hit: id: 2377, distance: 0.08096685260534286, entity: {'random': 0.8745922204004368}, random field: 0.8745922204004368 search latency = 0.2832s === Start querying with `random > 0.5` === query result: -{'random': 0.6378742006852851, 'embeddings': [0.20963514, 0.39746657, 0.12019053, 0.6947492, 0.9535575, 0.5454552, 0.82360446, 0.21096309], 'pk': 0} search latency = 0.2257s === Start hybrid searching with `random > 0.5` === hit: id: 2998, distance: 0.0, entity: {'random': 0.9728033590489911}, random field: 0.9728033590489911 hit: id: 747, distance: 0.14606499671936035, entity: {'random': 0.5648774800635661}, random field: 0.5648774800635661 hit: id: 2527, distance: 0.1530652642250061, entity: {'random': 0.8928974315571507}, random field: 0.8928974315571507 hit: id: 2377, distance: 0.08096685260534286, entity: {'random': 0.8745922204004368}, random field: 0.8745922204004368 hit: id: 2034, distance: 0.20354536175727844, entity: {'random': 0.5526117606328499}, random field: 0.5526117606328499 hit: id: 958, distance: 0.21908017992973328, entity: {'random': 0.6647383716417955}, random field: 0.6647383716417955 search latency = 0.5480s Does collection hello_milvus_netapp_sc_test2 exist in Milvus: True {'auto_id': True, 'description': 'hello_milvus_netapp_sc_test2', 'fields': [{'name': 'pk', 'description': '', 'type': <DataType.INT64: 5>, 'is_primary': True, 'auto_id': True}, {'name': 'random', 'description': '', 'type': <DataType.DOUBLE: 11>}, {'name': 'var', 'description': '', 'type': <DataType.VARCHAR: 21>, 'params': {'max_length': 65535}}, {'name': 'embeddings', 'description': '', 'type': <DataType.FLOAT_VECTOR: 101>, 'params': {'dim': 8}}]} Number of entities in Milvus: hello_milvus_netapp_sc_test2 : 6000 === Start Creating index IVF_FLAT === === Start loading === === Start searching based on vector similarity === hit: id: 448950615990642008, distance: 0.07805602252483368, entity: {'random': 0.5326684390871348}, random field: 0.5326684390871348 hit: id: 448950615990645009, distance: 0.07805602252483368, entity: {'random': 0.5326684390871348}, random field: 0.5326684390871348 hit: id: 448950615990640618, distance: 0.13562293350696564, entity: {'random': 0.7864676926688837}, random field: 0.7864676926688837 hit: id: 448950615990642314, distance: 0.10414951294660568, entity: {'random': 0.2209597460821181}, random field: 0.2209597460821181 hit: id: 448950615990645315, distance: 0.10414951294660568, entity: {'random': 0.2209597460821181}, random field: 0.2209597460821181 hit: id: 448950615990640004, distance: 0.11571306735277176, entity: {'random': 0.7765521996186631}, random field: 0.7765521996186631 search latency = 0.2381s === Start querying with `random > 0.5` === query result: -{'embeddings': [0.15983285, 0.72214717, 0.7414838, 0.44471496, 0.50356466, 0.8750043, 0.316556, 0.7871702], 'pk': 448950615990639798, 'random': 0.7820620141382767} search latency = 0.3106s === Start hybrid searching with `random > 0.5` === hit: id: 448950615990642008, distance: 0.07805602252483368, entity: {'random': 0.5326684390871348}, random field: 0.5326684390871348 hit: id: 448950615990645009, distance: 0.07805602252483368, entity: {'random': 0.5326684390871348}, random field: 0.5326684390871348 hit: id: 448950615990640618, distance: 0.13562293350696564, entity: {'random': 0.7864676926688837}, random field: 0.7864676926688837 hit: id: 448950615990640004, distance: 0.11571306735277176, entity: {'random': 0.7765521996186631}, random field: 0.7765521996186631 hit: id: 448950615990643005, distance: 0.11571306735277176, entity: {'random': 0.7765521996186631}, random field: 0.7765521996186631 hit: id: 448950615990640402, distance: 0.13665105402469635, entity: {'random': 0.9742541034109935}, random field: 0.9742541034109935 search latency = 0.4906s root@node2:~# -
Vergewissern Sie sich, dass die unnötige oder unangemessene Sammlung nicht mehr in der Datenbank vorhanden ist.
root@node2:~# python3 verify_data_netapp.py === start connecting to Milvus === === Milvus host: localhost === Does collection hello_milvus_netapp_sc_testnew exist in Milvus: False Traceback (most recent call last): File "/root/verify_data_netapp.py", line 37, in <module> recover_collection = Collection(recover_collection_name) File "/usr/local/lib/python3.10/dist-packages/pymilvus/orm/collection.py", line 137, in __init__ raise SchemaNotReadyException( pymilvus.exceptions.SchemaNotReadyException: <SchemaNotReadyException: (code=1, message=Collection 'hello_milvus_netapp_sc_testnew' not exist, or you can pass in schema to create one.)> root@node2:~#
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Verwendung von NetApp SnapCenter zur Sicherung von Vektordatenbankdaten und Milvus-Daten in ONTAP erhebliche Vorteile für Kunden bietet, insbesondere in Branchen, in denen die Datenintegrität oberste Priorität hat, wie etwa der Filmproduktion. Durch die Fähigkeit von SnapCenter, konsistente Backups zu erstellen und vollständige Daten-Restores durchzuführen, wird sichergestellt, dass wichtige Daten wie integrierte Video- und Audiodateien vor Verlust durch Festplattenausfälle oder andere Probleme geschützt sind. Auf diese Weise werden nicht nur Betriebsunterbrechungen verhindert, sondern auch erhebliche finanzielle Verluste verhindert.
In diesem Abschnitt haben wir gezeigt, wie SnapCenter für den Schutz von in ONTAP gespeicherten Daten konfiguriert werden kann. Dazu gehören die Einrichtung von Hosts, die Installation und Konfiguration von Storage-Plug-ins sowie die Erstellung einer Ressource für die Vektordatenbank mit einem benutzerdefinierten Snapshot-Namen. Außerdem wurde gezeigt, wie ein Backup mit dem Snapshot der Consistency Group durchgeführt und die Daten im S3-NAS-Bucket verifiziert werden können.
Darüber hinaus haben wir ein Szenario simuliert, in dem nach dem Backup eine unnötige oder unangemessene Sammlung erstellt wurde. In solchen Fällen stellt die Möglichkeit von SnapCenter, eine vollständige Wiederherstellung aus einem früheren Snapshot durchzuführen, sicher, dass die Vektordatenbank vor dem Hinzufügen der neuen Sammlung in ihren Zustand zurückgesetzt werden kann. So wird die Integrität der Datenbank gewahrt. Diese Möglichkeit zur Wiederherstellung der Daten zu einem bestimmten Zeitpunkt ist für Kunden von unschätzbarem Wert und gibt ihnen die Gewissheit, dass ihre Daten nicht nur sicher sind, sondern auch ordnungsgemäß gepflegt werden. Somit bietet das SnapCenter-Produkt von NetApp Kunden eine robuste und zuverlässige Lösung für Datensicherung und -Management.