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三種CDP技術PK:為什么需要塊級同步保護?
2014-06-13   中國IT運維管理

  在SNIA(全球網絡存儲工業協會)對CDP的定義,CDP連續數據保護就是在保證主要數據正常運行情況下,實現對變量數據進行跟蹤,同時可以恢復到此前任意時間點的方法。一般CDP系統可以提供塊級、文件級和應用級的數據保護。

  那么就會有人問塊級、文件級和應用級備份各自都有哪些特點?用戶如何選擇適合自身應用的備份方式?以下對它們做些簡單的分析。

基于應用:日志級CDP

  基于應用CDP系統只針對受保護應用系統,對應用系統資源占用較大。典型的比如Oracle GoldenGate、DataGuard這些基于數據庫復制的產品。主要特點是數據傳輸量較小,比較容易實現雙活或者讀寫分離/備庫查詢。不容易做到完全同步保護(即RPO=0),由于是通過以太網的IP傳輸,日志型CDP對應用性能的影響相對明顯一些。而且存在一些不穩定的因素,需要用戶有避免寫入沖突的機制,無法防御數據庫底層結構的損壞。

基于存儲:數據塊級和文件級

  相比之下,文件級和塊級CDP支持的數據類型就更多,除了數據庫和文件(結構化和非結構化),可以對操作系統盤的保護(僅限塊級保護)。同時,它們在備份目標上可以做到多對一。像火星艙這樣的基于數據塊保護的存儲級CDP產品,其授權主要是針對容量和性能(高轉速SAS還是近線硬盤),對于被保護客戶端系統數量不限。

文件級CDP

  文件級CDP通過監測文件系統層面之上的數據變化,只需要將變量傳輸到備份節點或者設備。實時或者定時(嚴格說應該歸類為“準CDP”)文件復制實現起來相對簡單,但由于基于TCP/IP協議傳輸,受限于網絡帶寬及損耗,如果要達到同步對應用系統性能影響會比較大。

  文件級CDP還有一個問題,就是像Oracle ASM這樣由應用直接建立在裸設備上,繞過文件系統直接管理的磁盤,無法保護。

數據塊級CDP

  數據塊級CDP則沒有這些限制,它的數據寫入拆分實現位于磁盤驅動層面,在文件系統的下一層。如果是同步保護,就類似于RAID 1的鏡像寫入,無需磁盤緩沖區或者最多占據很少的內存。在上一篇中我們講到火星艙的RPO=0和RTO=0就是依賴于數據塊級CDP。火星艙除了支持I/O顆粒度的數據回滾--這也是“真 CDP”所要求達到的,當用戶部署Oracle ASM、Unix/Linux LVM的情況下,還能實現存儲故障的自動接管,。

  數據塊級CDP的一大優勢是可以使用FC或者iSCSI存儲網絡協議,特別是前者。火星艙CDP也充分考慮到了數據一致性,對于Oracle、SQL Server等在這方面有嚴格要求的應用,火星艙提供了具備專利的一致性快照技術。該技術不同于傳統存儲的快照,采用被動式機制,感知數據庫緩存刷盤的動作并在I/O記錄上進行標記。保證了各種應用場合數據的有效恢復。

  數據塊級CDP在初始同步后也是只向目標設備寫入變化數據,但在一個磁盤或者分區較大而其中存放數據的容量比例不大時,初始同步所占的時間,以及一下占用的備份空間太大(達不到精簡的效果)。最新的火星艙數據保護系統5.0,在Web管理界面中加入了文件系統解析功能,可以只同步磁盤上被文件系統占用的數據塊。這一點,可以說把文件級CDP的優點也結合了進來。

  加密數據的保護--對于用戶在操作系統下對分區進行加密的方式,火星艙能夠利用CDP磁盤鏡像將所有分區的狀態“原封不動”復制出來,當需要訪問備份數據時,密碼訪問口令和解密與被保護的原分區完全相同。這也是數據塊級CDP的獨有優勢,基于文件和應用日志的保護是無法實現的。

總結

  基于應用系統實現CDP,只針對受保護應用系統,對應用系統資源占用較大。基于文件系統,寫完FAT表后,才開始復制,同時需要先讀取數據;消耗大量系統資源突發增加網絡帶寬;基于數據塊,I/O級復制技術,帶外旁路(FC/IP SAN),不影響性能,塊級別保護,不受OS干預。

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