雖然數(shù)據(jù)中心備份是基本數(shù)據(jù)保護(hù)策略的一個(gè)核心要素，但主要關(guān)注數(shù)據(jù)保護(hù)，保護(hù)和可用性的企業(yè)戰(zhàn)略集團(tuán)（ESG）的資深分析師杰森·布福因森解釋了為什么存儲(chǔ)快照和復(fù)制也是必須一樣策略的原因。

人們可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)存儲(chǔ)快照并不是備份的口頭禪。這當(dāng)然是真的，但存儲(chǔ)快照在現(xiàn)代數(shù)據(jù)保護(hù)中越來(lái)越重要。根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略集團(tuán)的數(shù)據(jù)，10個(gè)組織中有9個(gè)組織使用以存儲(chǔ)為中心的保護(hù)技術(shù)（快照或復(fù)制）來(lái)補(bǔ)充高度虛擬化環(huán)境中的數(shù)據(jù)備份措施。

存檔與備份，以及為什么人們需要了解二者之間的差異

從數(shù)據(jù)備份中區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)備份是IT專業(yè)人員在數(shù)據(jù)恢復(fù)方面所遇見(jiàn)的最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。而人們需要知道為什么需要了解兩者之間的區(qū)別，以及為組織構(gòu)建或優(yōu)化最佳數(shù)據(jù)歸檔策略獲得重要提示和最佳實(shí)踐。

雖然備份繼續(xù)支持每個(gè)組織的數(shù)據(jù)保護(hù)策略，但存儲(chǔ)快照通常是確保IT基礎(chǔ)架構(gòu)的可靠保護(hù)和快速恢復(fù)的一種補(bǔ)充方法。此外，快照與復(fù)制是現(xiàn)代數(shù)據(jù)保護(hù)的基礎(chǔ)。

　　快照的工作原理

雖然粒度細(xì)節(jié)可能略有不同，但快照本質(zhì)上是表示文件系統(tǒng)或卷看起來(lái)像在一個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)的磁盤(pán)塊的集合。無(wú)論應(yīng)用程序，虛擬化層或其他抽象層，幾乎所有的存儲(chǔ)產(chǎn)品都可以歸結(jié)為文件系統(tǒng)，其中各個(gè)文件和文件夾實(shí)際上由存儲(chǔ)系統(tǒng)本身上的盤(pán)塊內(nèi)保存的相關(guān)數(shù)據(jù)塊組成。要明確的是，這些可以是存儲(chǔ)陣列內(nèi)的物理塊或軟件定義的存儲(chǔ)或虛擬設(shè)備平臺(tái)內(nèi)的虛擬化塊。訪問(wèn)文件，文件夾和數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是磁盤(pán)映射，指向塊的本身，并駐留所選文件系統(tǒng)中。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，假設(shè)一個(gè)75kB文件的數(shù)據(jù)分布在三個(gè)32kB磁盤(pán)塊上。所有高層訪問(wèn)方法（包括文件信息，屬性和元數(shù)據(jù)以及應(yīng)用程序相關(guān)性）都包含在由操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的文件系統(tǒng)中，該操作系統(tǒng)將文件提供為結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。文件系統(tǒng)本身僅包含“文件”的條目和到三個(gè)磁盤(pán)塊的順序指針，這三個(gè)磁盤(pán)塊隨機(jī)分布在實(shí)際存儲(chǔ)介質(zhì)上。可以將快照視為這三個(gè)塊的“凍結(jié)”內(nèi)容，以及元數(shù)據(jù)和指針。

文件的中間塊更改后，也許在文件系統(tǒng)下，第一個(gè)和第三個(gè)塊保留，但第二個(gè)塊現(xiàn)在包含新數(shù)據(jù)?？煺者^(guò)程保留塊的副本，因此可以通過(guò)簡(jiǎn)單地重新連接三個(gè)原始數(shù)據(jù)塊將文件“恢復(fù)”到以前的時(shí)間點(diǎn)。在充分披露后，快照幾乎總是發(fā)生在卷級(jí)別，而不是一個(gè)文件級(jí)以上例子描述。這個(gè)解釋適用于兩者，并且可以通過(guò)以下的“快照如何工作”更好地理解。

為什么快照很重要

根據(jù)調(diào)查機(jī)構(gòu)ESG公司的研究，67％的服務(wù)器具有不到兩個(gè)小時(shí)的停機(jī)容錯(cuò)，如調(diào)查的停機(jī)時(shí)間容錯(cuò)。

雖然備份系統(tǒng)通?？梢蕴幚韮蓚€(gè)小時(shí)以上的恢復(fù)率，但是在七個(gè)服務(wù)器中只有一個(gè)容忍由傳統(tǒng)備份機(jī)制強(qiáng)制停機(jī)6小時(shí)以上的時(shí)間窗口。并且因?yàn)閭浞輸?shù)據(jù)將在替代硬件或服務(wù)上比原始數(shù)據(jù)駐留更容易壓縮和可存儲(chǔ)的狀態(tài)，所以即使是從備份數(shù)據(jù)進(jìn)行最快的恢復(fù)也有一些實(shí)際的限制。另外，恢復(fù)到以前的快照的時(shí)間為幾分鐘或更少的時(shí)間，因未塊位于與主數(shù)據(jù)相同的陣列內(nèi)。雖然逆轉(zhuǎn)從快照看起來(lái)肯定比從備份的恢復(fù)更好，但有一些常見(jiàn)的權(quán)衡：

·本地漏洞。根據(jù)定義，備份是在其他位置保存的副本，快照駐留在與生產(chǎn)數(shù)據(jù)相同的存儲(chǔ)中介質(zhì)中，如果生產(chǎn)陣列被阻礙，快照將不可用。

·存儲(chǔ)消耗。有些與此相關(guān)，雖然備份經(jīng)常對(duì)其存儲(chǔ)庫(kù)使用不同類別的存儲(chǔ)介質(zhì)，但是快照總是在生產(chǎn)環(huán)境的高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)消耗容量。

·保護(hù)頻率。由于高級(jí)的存儲(chǔ)消耗，大多數(shù)組織將保留快照中的數(shù)據(jù)以天計(jì)算，與備份的月份或年份相比，存儲(chǔ)時(shí)間較短。也就是說(shuō)，用戶可以在白天（每隔幾個(gè)小時(shí)或每15分鐘一次）存儲(chǔ)一次快照，而不太頻繁和典型的夜間備份操作。

在使用快照時(shí)，大多數(shù)組織應(yīng)該使用快照作為他們最好的存儲(chǔ)方式，這個(gè)近乎即時(shí)的相對(duì)最近的數(shù)據(jù)可恢復(fù)性，然后將備份（甚至從磁盤(pán)）作為恢復(fù)的第二個(gè)選項(xiàng)。他們還應(yīng)該將快照與備份結(jié)合起來(lái)，以確保數(shù)據(jù)在陣列外部可生存時(shí)間更長(zhǎng)。

區(qū)分快照機(jī)制

快照方法中的一個(gè)可區(qū)別的特征是寫(xiě)入時(shí)復(fù)制（CoW）與寫(xiě)時(shí)重寫(xiě)（RoW），基本上涉及當(dāng)寫(xiě)入新數(shù)據(jù)時(shí)磁盤(pán)塊的行為。

參考一下前面的例子：

·將需要三個(gè)磁盤(pán)塊的文件寫(xiě)入塊A，B和C.

·調(diào)用快照，可能是由于存儲(chǔ)用戶界面中的策略或與存儲(chǔ)陣列集成的備份應(yīng)用程序。

·文件已更新，需要替換邏輯文件中間的信息。

如果存儲(chǔ)系統(tǒng)使用寫(xiě)入時(shí)復(fù)制，將發(fā)生以下情況：

·磁盤(pán)塊B的內(nèi)容將復(fù)制到卷上的其他位置-新塊“D”。

·更新的文件數(shù)據(jù)寫(xiě)入現(xiàn)有塊B-覆蓋現(xiàn)在已在其他位置保存的初始數(shù)據(jù)。

·通過(guò)將新數(shù)據(jù)寫(xiě)入塊B，可以順序訪問(wèn)這三個(gè)塊（ABC）。

或者，如果存儲(chǔ)系統(tǒng)使用寫(xiě)入重定向，則需要滿足以下條件：

·新數(shù)據(jù)立即寫(xiě)入新塊D.

·文件系統(tǒng)中的指針現(xiàn)在指示文件由塊“ADC”組成，原始?jí)KB保留為快照。

通過(guò)將更改重定向到新塊，在生產(chǎn)使用期間不必在存儲(chǔ)系統(tǒng)中進(jìn)行額外的I/O操作。

從歷史上看，額外的I/O導(dǎo)致明顯的碎片化，導(dǎo)致一些存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行回收或重組任務(wù)，特別是當(dāng)文件系統(tǒng)保持在單個(gè)陣列（例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)與多軸陣列）上時(shí)。在CoW和RoW示例中，當(dāng)快照保留窗口已經(jīng)過(guò)期（例如，在72小時(shí)的時(shí)間內(nèi)至少已發(fā)生一個(gè)備份）時(shí)，磁盤(pán)系統(tǒng)回收作為自由空間的塊（CoW中的D，RoW中的B）快照指針將消失。

如何從快照獲得更多

從快照啟用的兩個(gè)常見(jiàn)功能包括克隆和可移動(dòng)的快照。

·克隆，提供了各種品牌的術(shù)語(yǔ)，通常指使用快照功能用于除數(shù)據(jù)恢復(fù)之外的目的。許多組織希望將其數(shù)據(jù)副本用于應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，補(bǔ)丁測(cè)試，報(bào)告和分析等。但是他們不能承受所有的增量存儲(chǔ)容納不同的副本，也不想承受I/O從生產(chǎn)系統(tǒng)傳輸所有的數(shù)據(jù)。相反，因?yàn)榭煺兆置嫔鲜侵赶驂K的指針，所以這些指針通?？梢员槐┞稙榈诙€(gè)文件系統(tǒng)（即，克?。?，而不占用任何額外的存儲(chǔ)容量。雖然生產(chǎn)用戶繼續(xù)訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，但開(kāi)發(fā)人員，分析人員和其他受益人可以訪問(wèn)克隆用于其目的，假定存儲(chǔ)陣列可以確保足夠的IOPS，以免阻礙生產(chǎn)環(huán)境的運(yùn)行。雖然新數(shù)據(jù)可能會(huì)消耗少量的增量存儲(chǔ)，但它通常是臨時(shí)性的，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于創(chuàng)建數(shù)據(jù)集的完整新副本。

·盡管技術(shù)上不是快照的一部分，復(fù)制的塊本身通常被供應(yīng)商所吹捧，往往被吹捧的供應(yīng)商提供更有效的比基于文件的復(fù)制技術(shù)所執(zhí)行的更高級(jí)別的功能。在存儲(chǔ)產(chǎn)品中通常是相同的基礎(chǔ)技術(shù)，用于管理作為快照編織在一起或傳輸以進(jìn)行復(fù)制的塊功能。

·移動(dòng)快照利用基于塊的一些陣列復(fù)制，但也復(fù)制從第二個(gè)數(shù)組重建相同快照所需的元數(shù)據(jù)和指針?；蛘?，可以每小時(shí)在主陣列上配置快照，但僅在非現(xiàn)場(chǎng)二次陣列上每四個(gè)小時(shí)調(diào)用快照，在需要備份進(jìn)行還原之前需要更長(zhǎng)的保留時(shí)間。

上面描述的所有內(nèi)容（CoW與RoW，克隆，復(fù)制等）特定于各個(gè)陣列的機(jī)制，但是，如前所述，快照通常與傳統(tǒng)的備份機(jī)制相結(jié)合，用于更靈活和全面的恢復(fù)場(chǎng)景。歷史上，存儲(chǔ)管理員使用獨(dú)立于備份管理員界面，采用供應(yīng)商陣列的特定工具專門(mén)管理許多組織的快照。如今，許多領(lǐng)先的備份軟件產(chǎn)品集成了主流存儲(chǔ)產(chǎn)品的可管理性及其快照功能。雖然支持集成管理的陣列有很大差異，快照管理功能的集成和可擴(kuò)展性也是如此，更常見(jiàn)的配置允許以下內(nèi)容：

·單個(gè)管理UI（備份控制臺(tái)），用于通過(guò)類似于計(jì)劃備份方式的策略配置快照計(jì)劃，從而獲得所有每日，每周和每月恢復(fù)點(diǎn)（來(lái)自備份）和每小時(shí)恢復(fù)點(diǎn)（從快照）。

·單個(gè)目錄，其中主存儲(chǔ)上的快照迭代被視為恢復(fù)的另一個(gè)來(lái)源，以及備份軟件本機(jī)使用的任何磁盤(pán)，磁帶或云存儲(chǔ)。也就是說(shuō)，關(guān)于目錄的可用性，供應(yīng)商之間存在很大差異，其中一些備份界面與正確的存儲(chǔ)陣列相結(jié)合，可以呈現(xiàn)所有文件及其在每個(gè)快照中的版本的索引。其他組合在備份管理員手動(dòng)安裝之前，無(wú)法查看快照。

恢復(fù)（來(lái)自備份）不能夠滿足業(yè)務(wù)部門(mén)的當(dāng)前服務(wù)級(jí)別，特別是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)或虛擬化主機(jī)等核心平臺(tái)。然而，必須為那些事務(wù)應(yīng)用程序提供額外的技術(shù)調(diào)整，由此存儲(chǔ)快照供應(yīng)商向數(shù)據(jù)庫(kù)或管理程序?qū)犹峁┘蓴U(kuò)展，因此快照具有其處于最佳可行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這樣做，許多備份應(yīng)用程序可以從快照中恢復(fù)單個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)樗鼈兛梢詮淖约旱膫浞荽鎯?chǔ)介質(zhì)中恢復(fù)，這是將數(shù)據(jù)保護(hù)策略現(xiàn)代化的整個(gè)過(guò)程。