過去的幾年里，有關(guān)于備份技術(shù)的話題始終聚焦在目標(biāo)介質(zhì)領(lǐng)域——磁帶和磁盤之間的PK。這場競爭的結(jié)果似乎已見分曉，大多數(shù)用戶和IT供應(yīng)商更傾向于使用磁盤介質(zhì)。因此，用戶現(xiàn)在的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了備份過程的前端環(huán)節(jié)，即數(shù)據(jù)的捕捉和傳輸。

據(jù)ESG調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2004年之前約60%的受訪企業(yè)直接將數(shù)據(jù)備份到磁帶上，而沒有使用過任何磁盤備份技術(shù)。但是到了2010年，這一比例下降到只有20%。在此期間，約有80%的受訪機(jī)構(gòu)告訴ESG他們在備份過程中使用了磁盤技術(shù)，該技術(shù)幫助他們縮小了備份窗口，也滿足了更高的RTO（恢復(fù)時(shí)間點(diǎn)）指標(biāo)要求。然而，數(shù)據(jù)量目前仍然在以指數(shù)級的速度不斷增長，這也意味著對備份系統(tǒng)的要求會(huì)越來越高，備份的流程也需要更新。其結(jié)果促進(jìn)了CDP技術(shù)、復(fù)制技術(shù)、源端重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)以及快照技術(shù)的廣泛應(yīng)用。ESG研究發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)的使用情況有不同程度的明顯增長：在從2008到2010年，快照的應(yīng)用增加了2%，復(fù)制增長了34%，CDP增長了58%，而同樣在這兩年之內(nèi)，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除的應(yīng)用則大幅提高了66%。

快照和鏡像備份

在什么樣的情況下，我們能壓縮備份窗口，加速系統(tǒng)恢復(fù)，并且達(dá)成高效的容災(zāi)呢？高效率，那是基于快照和鏡像備份的最大特點(diǎn)?？煺帐蔷砘蛘呶募到y(tǒng)在指定時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)建的拷貝，利用快照的功能優(yōu)勢做數(shù)據(jù)備份，能夠極其明顯的降低備份過程對應(yīng)用系統(tǒng)的影響?？煺諅浞菘梢詨嚎s備份窗口，提供秒級或分鐘級的RTO指標(biāo)，通過每天更多頻次的快照，還可以獲得更好的RPO指標(biāo)。

鏡像備份也可以利用快照技術(shù)，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)指定時(shí)間點(diǎn)的完整拷貝。系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以是硬件配置信息、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等等。鏡像是一個(gè)獨(dú)立的可移動(dòng)的文件?；跁r(shí)間點(diǎn)的快照備份屬于熱備份，所以關(guān)鍵的應(yīng)用系統(tǒng)在備份過程中不需要中斷?？煺諅浞輼O大地削減了備份窗口，并且能夠快速進(jìn)行系統(tǒng)的整體恢復(fù)，恢復(fù)的目標(biāo)可以是虛擬機(jī)或物理機(jī)，也可以恢復(fù)到異構(gòu)的硬件平臺(tái)?？煺蘸顽R像備份在數(shù)據(jù)的捕捉、傳輸和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的效率都非常高，最初需要做一次完整的數(shù)據(jù)初始化拷貝，之后進(jìn)行的數(shù)據(jù)捕捉和存儲(chǔ)則都是針對增量數(shù)據(jù)塊。

CDP

CDP技術(shù)的原理是連續(xù)捕獲變化中的數(shù)據(jù)。它可以基于文件、也可以在數(shù)據(jù)塊層或者在應(yīng)用層，支持細(xì)粒度水平的數(shù)據(jù)捕獲和精度恢復(fù)選項(xiàng)。CDP引擎會(huì)給每個(gè)寫操作都打上時(shí)間戳標(biāo)記，然后將這些經(jīng)過處理的寫操作鏡像保存到一個(gè)記錄日志中，從而連續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)的變化。當(dāng)需要做數(shù)據(jù)回滾時(shí)，CDP引擎會(huì)根據(jù)我們指定的時(shí)間點(diǎn)，為產(chǎn)生卷創(chuàng)建一個(gè)在該時(shí)間點(diǎn)的映像卷，而這個(gè)過程不會(huì)影響到生產(chǎn)應(yīng)用程序的運(yùn)行。

塊級CDP在邏輯卷層進(jìn)行操作，記錄每一個(gè)寫操作。這種類型的CDP技術(shù)的突出特點(diǎn)在于透明捕捉數(shù)據(jù)，而且能夠形成任意時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)視圖。通常，CDP引擎與被保護(hù)的應(yīng)用程序在同一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行。文件級CDP在文件系統(tǒng)層面進(jìn)行操作，可以記錄文件系統(tǒng)上發(fā)生的任何改變。應(yīng)用感知型CDP則能夠在CDP數(shù)據(jù)流中跟蹤關(guān)鍵應(yīng)用程序的檢查點(diǎn)信息，有了這些信息之后，數(shù)據(jù)的回滾恢復(fù)會(huì)變得異常簡單。比如跟蹤數(shù)據(jù)庫的交易一致性檢查點(diǎn)，或是Email等應(yīng)用程序的一致性檢查點(diǎn)。

CDP連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)完全摒棄了離散的備份形式，代之以透明的、連續(xù)數(shù)據(jù)采集過程，生產(chǎn)服務(wù)器只需要很低的備份開銷。此外，應(yīng)用數(shù)據(jù)一旦產(chǎn)生就立即被CDP捕獲，因此基于CDP的備份解決方案可以恢復(fù)最新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，RPO指標(biāo)接近為零。

復(fù)制

復(fù)制技術(shù)是所有這些備份策略的基石，目前也越來越多地被用于數(shù)據(jù)保護(hù)。復(fù)制是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，可以保護(hù)應(yīng)用程序，提供可操作的災(zāi)難恢復(fù)能力，且具有最佳的RPO和RTO指標(biāo)。作為一種為文件級集中備份而整合分散數(shù)據(jù)的技術(shù)，復(fù)制可以同快照或者CDP結(jié)合使用，維護(hù)一份遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份，從而實(shí)現(xiàn)容災(zāi)應(yīng)用。通過復(fù)制技術(shù)，我們可以在本地或遠(yuǎn)程維護(hù)一份精確的數(shù)據(jù)鏡像，發(fā)生災(zāi)難時(shí)，復(fù)制卷能夠快速掛載到主機(jī)恢復(fù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)初始化拷貝結(jié)束之后，通過塊級增量復(fù)制以及網(wǎng)絡(luò)壓縮過程，存儲(chǔ)的容量和帶寬都可以得到優(yōu)化。

在主機(jī)層、存儲(chǔ)層和網(wǎng)絡(luò)層都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制。通常，磁盤陣列和網(wǎng)絡(luò)層產(chǎn)品使用的都是基于塊的復(fù)制技術(shù)，而主機(jī)層復(fù)制主要在文件系統(tǒng)層。主機(jī)層大多提供異步復(fù)制，而磁盤陣列和網(wǎng)絡(luò)層則通過配置，可選異步或同步復(fù)制。同步復(fù)制的原理是，只要生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)寫操作，這些操作都會(huì)實(shí)時(shí)復(fù)制到目標(biāo)系統(tǒng)。異步復(fù)制則是一種準(zhǔn)實(shí)時(shí)的操作，只有當(dāng)數(shù)據(jù)在生產(chǎn)系統(tǒng)上寫完之后，才會(huì)復(fù)制到目標(biāo)系統(tǒng)。

源端重復(fù)數(shù)據(jù)刪除

去重技術(shù)能夠識別并消除數(shù)據(jù)的冗余部分，只保存唯一的數(shù)據(jù)單元，而重復(fù)的部分則用指針代替。數(shù)據(jù)去重功能對于優(yōu)化備份流程來說是非常值得推崇的，只是目前大多數(shù)數(shù)據(jù)去重方案都是在備份目標(biāo)端實(shí)現(xiàn)。這里討論的源端去重技術(shù)只備份發(fā)生過修改的數(shù)據(jù)段，這也意味著在采集、傳輸和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)只需要處理相當(dāng)少的數(shù)據(jù)。由此，備份的時(shí)間被大大縮短。而備份窗口最小化帶來的好處是備份頻率的提升，我們可以獲得更細(xì)粒度的恢復(fù)時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而滿足苛刻的RPO和RTO指標(biāo)要求。

ESG的研究結(jié)果顯示，目前許多機(jī)構(gòu)正在大量替換原有的文件級備份產(chǎn)品。例如，ESG調(diào)研過的IT機(jī)構(gòu)中，計(jì)劃用快照或CDP解決方案替換原有文件級備份的占到55%。也就是說，將快照、復(fù)制、CDP和去重技術(shù)整合進(jìn)已有的備份平臺(tái)，作為文件級備份的增強(qiáng)已經(jīng)成為一種明顯的趨勢。而目前一些備份廠商高調(diào)推廣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集技術(shù)和目標(biāo)精細(xì)恢復(fù)策略，對備份前端流程進(jìn)行簡化和優(yōu)化，也間接證明了這個(gè)趨勢。