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【慧聰安防網】一、CDP與備份、復制的不同
通常的災難恢復技術包括數據的備份、復制、應用的遠程集群等。目前,一種新的災難恢復技術----持續數據保護(ContinuousDataProtection,CDP)開始進入應用成熟期。過去幾年來,所有主要的廠商都開始進入CDP市場,從而推動CDP成為主流技術。如今,市場上已經有很多CDP廠商,比如Atempo、BakBone、DataCore、EMC、FalconStor、IBM、InMage等等,浪潮也在新推出的海量存儲平臺中,融合了CDP的功能,幫助用戶實現對數據的高效保護。
如何給CDP下個準確的定義呢?SNIA數據保護論壇(DMF)的持續數據保護特別興趣小組(CDPSIG)是這樣定義CDP的:“持續數據保護是一套方法,它可以捕獲或跟蹤數據的變化,并將其獨立存放在生產數據之外,以確保數據可以恢復到過去的任意時間點。持續數據保護系統可以基于塊、文件或應用實現,可以為恢復對象提供足夠細的恢復粒度,實現幾乎無限多的恢復時間點。”
傳統的數據保護解決方案專注在對數據的周期性備份上,因此一直伴隨有備份窗口、數據一致性和對生產系統的影響等問題。實際上,傳統數據保護技術中采用的是對“單一時間點(SinglePoint-In-Time)”的數據拷貝進行管理的模式,而CDP可以實現對“任意時間點(AnyPoint-In-Time)”的數據訪問,因此可以大大提高數據恢復點目標(RPO)。由于用戶的備份策略通常是設定在每天的固定時刻啟動備份任務,因此備份技術實現的數據保護間隔一般為24小時,導致用戶會面臨數據丟失多達24小時的風險;而采用快照技術,無論是基于文件系統的快照還是基于數據卷的快照,根據快照執行的間隔,一般可以將數據的丟失量風險降低到小時級;最新的CDP技術由于采用了更精細的數據保護方法,能夠實現將數據丟失量降低到秒級。
另外一種在數據容災中常見的數據保護技術是復制技術,它可以通過與生產數據的同步獲得數據的最新狀態,但其無法規避有人為的邏輯錯誤或病毒攻擊所造成的數據丟失。當生產數據由于以上原因導致數據遭到破壞時(例如數據被誤刪除),復制技術會將遭到破壞的數據狀態同步到容災數據存儲系統,使容災數據也受到破壞。而CDP系統可以使數據狀態恢復到數據遭到破壞之前的任意一個時間點,因而消除了復制技術所含的風險。
不同的數據保護技術對于數據保護在時間間隔上的比較效果如下圖所示:
二、CDP的實現模式探討
持續數據保護實現的關鍵技術是對數據變化的記錄和保存,以便實現任意時間點的快速恢復。持續數據保護技術有多種實現模式,不同的廠商建立了不同的CDP模型,從目前市場主流廠商的CDP產品的實現模式來分析,主要有兩種:基于文件系統實現CDP和基于數據塊實現CDP。
1、基于文件系統實現CDP
基于文件系統的CDP,其功能作用在文件系統上,它可以捕捉文件系統數據或者元數據的變化事件(比如創建、修改、刪除等),并及時將文件的變動記錄下來,以便將來實現任意時間點的文件恢復。Storactive公司的LiveBackupforDesktop/Laptops、TimeSpring公司的TimeData、浪潮公司的NearCDP等產品,都能提供基于文件的CDP功能。
2、基于數據塊實現CDP
基于塊的CDP功能直接運行在物理的存儲設備或邏輯的卷管理器上,甚至也可以運行在數據傳輸層上。當數據塊寫入生產數據的存儲設備時,CDP系統可以捕獲數據的拷貝并將其存放在另外一個存儲設備中。
基于數據塊的數據保護又有基于主機層、基于傳輸層和基于存儲層三類實現方式。
(1)基于主機端卷管理軟件或客戶端代理軟件Agent實現目前常見的主機端卷管理軟件有VeritasVxVM、LinuxLVM、Microsoft動態磁盤等,也有廠商針對Linux和Windows平臺開發了客戶端代理軟件Agent,它們的功能是通過卷鏡像的方式獲取生產數據的動態副本,并以此副本為基準進行數據持續保護。SymantecStorageFoundation、FalconStorCDP、浪潮CDP屬于此類。
(2)基于傳輸層實現通過含有DataSplitter功能的FCSAN交換機來獲取同寫入生產卷相同的I/O數據塊,這種FCSAN交換機有BrocadeAP-7420B、CISCOMDS9000配置SANTAPSSM模塊等,價格比較高。EMCRecoverpoint、LSIStoragAge等屬于這種方式。
(3)基于存儲層實現某些廠商的存儲陣列本身支持WriteSplitter功能,比如EMCClariiON磁盤陣列,這種實現方式比較受限于廠商。
通過上面介紹的三種方式可以獲取動態變化的生產數據的副本,下一步的任務是如何將數據的每一次的數據變化跟蹤保存下來,從而實現持續數據保護。不同的廠商大多采取了以下兩種實現方式:
(1)通過記錄數據差異事件日志的方式首先需要建立供數據恢復時參考用的數據拷貝,但CDP開始運行時,實時在已建立的數據拷貝基礎上開始順序向前記錄數據差異事件日志。但需要恢復數據時,從最原始的參考數據拷貝開始,依據數據差異日志進行數據恢復。但恢復時間點越靠近當前的時間,恢復所需要的時間就越長。
還有另外一種記錄數據差異事件日志的模式,即供恢復用的參考數據實時與生產數據同步;在同步的同時,在當前數據的基礎上記錄時間的回退事件;需要恢復時,在當前數據的基礎上,依據數據回退差異記錄日志將數據回退到過去的任意時間點。這種方式恢復的時間點越靠近當前,所需要的恢復時間越短。但在數據的保存過程中,需要同時進行數據和日志記錄的同步,需要比較多的系統資源。
(2)通過對數據卷持續快照的方式通過對獲取的生產卷的實時鏡像副本進行持續快照的方式來保存歷史數據,可以實現細粒度到秒級的持續數據保護。通過相應應用程序的Agent,可以做到精確的相關數據卷組的數據一致性,從而可以在極短時間內實現應用級的災難恢復。快照技術的實現包括寫時拷貝(Copy-on-Write)和寫時重定向(Redirect-on-Write)等不同的方式。浪潮CDP功能正是這種CDP實現方式的代表。 |
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