隨著磁盤備份的進一步普及,各種與備份和復制相關技術,比如Snapshot、Active-Standby、CDP、De-duplication等。這當中, CDP技術無疑是最活躍,也是最受爭議的技術方向,當然,前幾年爭議最多的是True-CDP、Near-CDP,爭議CDP的實現手段。而隨著CDP技術在備份容災領域的應用,更多的用戶開始關注CDP備份后的恢復技術,CDP減少了RPO指標,而RTO指標也在越來越多的應用中受到關注。
CDP技術在目前市面上有兩種應用方式,一種是采用CDP技術來做應用容災接管,這是典型的主機容災模式,代表是愛數的CDP應用容災技術,基于CDP實時復制,加上備機接管和演練,形成一個高性價比的應用容災解決方案,目前在國內市場應用比較廣泛;另外一種是采用CDP技術來做實時備份,這種應用提升了備份的RPO指標,但是基本不能解決RTO比較大的問題,今天我們討論的技術主題瞬間恢復技術,就是通過掛載CDP實時備份數據,來改善RTO指標的技術方案。
淺析傳統CDP實時備份
無論是基礎的定時備份,還是高級的CDP實時備份,任何的備份目的都是一個,那就是恢復數據。現在通過CDP實時備份技術,可以實現到秒級的細顆粒度抓捕效果,將備份窗口已經降至可以實現的最小值,數據丟失的間隔誤差隨著備份技術的這種改進也達到秒級,與此同時,數據恢復的重要性以及存在的風險日益凸顯。
試想著這樣一種場景:某企業上班時間 ERP 系統的生產機突然掉電關機,重新開機時發現磁盤出現物理損壞無法啟動系統,這時管理員緊急啟用備機頂替原生產機繼續工作,卻發現備機是處于啟動狀態,因為 1 天前進行過演習操作,但演習完成后管理員忘記切換回來。那么在這種情況下,當需要啟用備機,將數據恢復到備機并由其對外提供服務時,就必須要經歷這么幾步:選擇需要恢復的時間點、數據、目的地,然后開始恢復,直到恢復完成數據可用。在這幾個步驟里,除開一個步驟,其他的都是可控的,即數據恢復的過程。
因為在這個恢復的過程中,會因為數據對象等意外因素而面臨不可預估的損失,如遇到需要恢復的上TB級的備份數據量,必然帶來超長的恢復時間,如果恢復的數據對象里有百萬級的小文件,將使整個恢復過程更加漫長,除此以外,如若還有不可測的其他因素,如:有限的網絡帶寬,磁盤I/O吞吐量弱等,都將會使數據恢復變成一個不可測的充滿各種風險的過程。
CDP實時備份和定時備份有著根本的差異,它極大的減少了RPO值,但是在恢復方式上,大多數廠家的技術如出一轍,恢復成為CDP實時備份應用的門檻,用戶要么選擇定時備份,要么選擇CDP應用容災。也正因此,是否需要針對CDP實時備份的技術特性針對性的設計一種恢復方式,讓細粒度的備份擁有更合適的恢復方式。
瞬間恢復引領新一代CDP實時備份潮流
我們都知道CDP技術的基本原理是I/O捕獲,而技術實現手段有兩種,一種是基于文件系統的CDP,監控特定文件有關的 I/O 操作,如文件寫數據、刪除、重命名等。還有一種是基于卷CDP的方式,這種是在文件系統之下,監控硬盤具體分區的扇區 I/O 操作,當文件系統進行實際硬盤的扇區寫操作時才會監控并復制。
涉及到開發設計的難易程度,目前市場上主流的都是基于文件實時備份的方式來實現的,但因為這種備份方式只能局限于本文前部分分析到的恢復方式,這種方式也給CDP實時備份的全面普及設置了門檻,因為它的恢復時間還是很長。
而基于卷CDP方式實現的則完全不一樣,基于這種實現方式,CDP捕獲的是整個卷的I/O,這樣,就有了一個新的思路,對CDP實時備份的數據卷, 可以通過iSCSI的方式掛載使用。通過掛載,可以讓數據瞬間可用,這也就是所謂的瞬間恢復了,可以說這為CDP實時備份帶來了全新面貌,即可實現數據的 瞬間恢復。
基于卷CDP實時備份技術,首先通過對其應用主機端數據卷以I/O方式進行實時監控,并實時對磁盤簇變化進行分析和復制,可以達到直接以卷為單位進行數據備份,同時,基于iSCSI卷掛載的技術,任意CDP時間點可以被其他系統掛載使用。
而且對于系統卷,可以直接通過iSCSI掛載遠程啟動操作系統來使用。既可以保證意外情況下,數據恢復的粒度,也可以快速使用備份數據,或者驗證備份數據的有效性,從而在保證擁有更小的RPO的同時,具有更靈活的RTO目標。
而除開瞬間恢復帶來的數據快速可用特性,它還為基于CDP實時備份的整體方案增加了不少亮點,如宕機應用的快速恢復,當應用端數據卷出現問題時,用 戶對RTO有很高的要求,可以直接通過數據卷掛載的方式將其最近的CDP實時備份的時間點掛載至其應用主機中,這樣就能保證應用可以快速的恢復,在掛載成 功后,還可以手動將掛載應用過程中產生的數據拷貝到原備份數據卷上,同時達到數據不丟失的效果。
另外一大亮點則是千萬級小文件的備份,基于卷實時備份的方式,以簇為單位直接進行對象分析和復制,極大提升備份性能,減少備份窗口;同時,基于 iSCSI卷掛載的技術,可以通過掛載歷史時間點,在Windows資源管理器中輕松瀏覽大量小文件,也可以隨時恢復想要的文件,一種極為高效的細粒度小 文件備份恢復解決方案。
此外還有一大亮點則是歷史數據的備機查詢,通過在物理查詢服務器或者愛數備份存儲柜VX系列內置虛擬機,采用iSCSI掛載OFS卷上任意的歷史時 間點,在Windows資源管理器輕松瀏覽原始卷數據,對于有數據挖掘需求的企業來說,可以通過此方式定期地實現對數據地查詢、分析和挖掘,將存儲的數據 挖掘出最大程度的附加價值。
隨著瞬間恢復技術的應用,CDP實時備份技術獲得新的發展,具有瞬間恢復特性的CDP實時備份,也有多種技術實現手段,比如基于快照的方式實現,這 種方式受限于CDP設備的快照技術(定時快照),一個方面是快照數量有限,有悖CDP無限時間目標,另一個方面是快照數量的增加會極大影響CDP設備的性 能。
愛數備份容災價值的CDP實時備份在不改變原有時間軸線的設計基礎上,通過OFS對象文件系統,即可實現對時間點數據的掛載和使用。這一技術專利,真正的在True-CDP的基礎上,突破了CDP實時備份RTO。