持续性数据保护(CDP)

1.什么是持续数据保护（CDP）？

 

    连续数据保护技术可像录像机一般，持续记录磁盘驱动器过去每个时间点下的状态，因此可摆脱传统数据保护的还原点概念，提供无限制的还原精细度。该技术打破了传统备份周期概念，消除备份窗口束缚。

 

　　2.有哪几类部署架构？

 

　　CDP有三种不同的部署架构，分别是主机端部署架构、网络端部署架构、储存端部署架构，三种架构都有其不同的优点，以下仔细为你说明（见第九题答案）。

 

　　3. 市场上有哪些CDP产品？

 

　　目前台湾市场上最主要的CDP产品便是DataCore Traveller、EMC RecoverPoint、IBM TSM FastBack与FalconStor CDP等4款。

 

　　4.上述四款产品有哪些异同？ 

 

　　（1）DataCore Traveller CPR

 

　　Traveller的CDP功能，是建立在DataCore SANSymphony储存虚拟化平台上的一种延伸应用，可为前端服务器指定磁盘区提供连续、无还原时间点限制的还原能力。

 

　　（2）EMC RecoverPoint/SE 3.0

 

　　EMC RecoverPoint可分标准版与SE两种版本，SE版是与Clariion储存设备搭售的版本。依应用环境又可分为针对本地端的CDP、跨广域网络的CRR，以及兼顾本地端与异地端的CLR三种版本，其建置架构弹性大，平台与应用程序支持广泛。

 

　　（3）FalconStor CDP

 

　　FalconStor CDP原本是复制结合快照的数据保护产品，其最新版本添加了连续数据保护功能，可连续撷取受保护磁盘的写入I/O，并提供不受时间点限制的任意还原能力。

 

　　（4）IBM TSM FastBack

 

　　TSM FastBack的架构与传统备份软件相同，除了传统的时间驱动排程机制外，还可提供连续数据保护(CDP)功能，提供无时间点限制的还原能力。

 

　　5.持续数据保护与传统备份机制异同？

 

　　传统的备份机制是一天产生一份复本，还原点是以「天」为计算单位，若原始数据发生损坏，需使用复本还原时，用户必须以「天」为单位来选择还原点，也将损失以「天」为单位的数据量;磁盘快照则可每隔数小时产生一份复本，还原点可达小时等级，用户可以小时为单位来选择还原时间点。

 

　　而CDP产品则能持续追踪与记录数据的「每次」异动状态，因此能提供无限制的还原能力，用户可将数据还原到过去任何一个时间点，选择的精细度甚至可达秒以下。持续数据保护(CDP)是迄今出现过还原点选择弹性最大的数据保护产品，摆脱保护周期的既定概念。

 

　　CDP 与传统数据保护机制最大的差异，便是启动机制的不同。备份或快照都是藉由时间点来作为启动作业的机制，使用者必须周期性的启动备份或快照，以便制作复本，因此当需要还原时，数据所能回复的状态也会受到备份周期设定的限制，使用者只能还原到启动备份作业的那几个时间点。

 

　　而CDP则是以系统的I/O活动来作为启动机制，透过持续地追踪系统磁盘区块的状态，CDP可实时地捕捉并复制应用程序对磁盘区块的每笔写入动作，并记录每个动作的时间，从而完整保存了系统存取变动历程。因此这也允许使用者将数据回复到指定的任一时间点状态，从而完全取消了备份周期的限制。

 

　　换句话说，传统备份与快照可比拟成照相机，记录的是数据在某个时间点下的状态，即使多做几次备份或快照，也只是得到数据在一个个不同时间点下的状态;而CDP则类似摄影机的录像，可记录数据在过去一段时间内的「变动历程」，用户可像录像倒带一样，任意将数据倒回任一个时间点。

 

　6.CDP必须具备哪些特性？

 

　　根据SNIA的定义，CDP具备以下三个特征：

 

        (1�{数据的更动必须连续的被记录与追踪。

 

　　(2)所有数据的变化历程都被保存在与主储存地点不同的独立地点。

 

　　(3)资料还原点(Recovery point objectives，RPO)是任意的。

 

　　(1)和(3)规定的是CDP基本特性，而且必须先要有(1)的对数据异动的连续追踪与记录，才能达到(3)的任意还原点目的。

 

　　(2)则是数据保护产品的基本要求，也就是复本必须独立保存，而不能与主储存放在一起，以免产生连带损失的风险。

 

　　7.CDP 会带来哪些效益？

 

　　（1）无备份窗口的自动连续数据备份

 

　　不需要停机即可进行备份作业，数据的备份在系统执行存取动作时就已自动完成―数据写入磁盘的同时，也被复制到后端，因而消除了备份窗口。除了初始的安装设定外，后续其余的动作均可由CDP产品自动完成，也减轻了管理人员的负担。

 

　　（2）极精细的还原选择

 

　　用户可将指定的数据，如单一档案、档案夹、逻辑磁盘区(Volumn)或应用程序(如邮件、日志文件或数据库)回复到过去任何一个时间点下的状态。某些CDP产品除可让使用者以时间点作为还原的参照基准外，也可以依照事先定义的特殊事件标记作为还原基准。

 

　　（3）快速的还原作业

 

　　由于CDP是以磁盘为基础的技术，执行数据复制时是以异动的档案或者是区块来进行，因此只需很短的时间就能完成，还原时也能快速的将数据回存到原系统中。不过快速的备份与还原并不是CDP的主要卖点，其它以磁盘为基础的数据保护产品如远程复制或快照，都能达到类似的效果，因此CDP的真正价值是在于允许极精细、任意的还原点选择方面，这是目前其它技术均办不到的功能。

 

　　8. CDP需要哪几个组建的配合？

 

　　CDP的基本原理是「复制每笔写入数据，并附加时间标记(copy on write + time stamp)」，另外还要求复本必须独立存放。这样的运作原理将需要以下组件的配合：

 

　　(1)独立的复本储存区。

 

　　(2)用来监控来源端磁盘状态，并复制任何写入数据的处理机制。

 

　　(3)将写入数据的复本送往复本储存区的传输通道。

 

　　(4)为每笔数据复本加上时间戳记的机制。

 

　　其中(1)(3)是所有产品都相同的，独立的储存区即为CDP系统指定的磁盘区，而数据传输信道则通常是FC或iSCSI的SAN。

 

　　至于(4)也是所有产品都相同，每个产品架构中都会有一套负责为数据加上时间戳记，以及设定、管理用的主控服务器。通常是由CDP系统主程序所在的服务器负责，当服务器收到前端送来的数据会，就为每笔数据加上时间戳记，然后送到复本储存区个别存放。

 

　　因此会影响产品架构的就只有(2)―数据复制机制。

 

    9.不同的复制机制构成了哪些不同架构的产品？

 

　　（1）主机端(Host-Based)

 

　　在需要CDP保护的服务器上安装代理程序(Agent)，让代理程序负责监控磁盘与复制异动数据的工作。代理程序会捕捉每一笔写入磁盘的数据，复制一份并加上时间戳记后放入缓冲区，再透过网络送到CDP服务器指定的储存位置。

 

　　这种架构十分类似传统备份软件，限制也相同，每一台要保护的主机，都需个别安装代理程序，而代理程序除了会影响主机的效能外，还得考虑对不同作业平台与应用程序的兼容问题。

 

　　（2）网络端(Network-Based)

 

　　即利用储存局域网络设备来执行复制写入数据的动作。某些高阶的SAN交换器提供了复制功能，可将前端服务器经某一个端口写入后端磁盘的数据流，加以复制后，再送到指定的目的端磁盘区。因此CDP产品只要能支持这类SAN交换器的复制协议，如Cisco MDS 9000系列的SANTap、Brocade AP-7600B的SAS协议等，就能持续接收交换器取得的写入数据复本，CDP产品只需再为接收到的每笔写入数据加上时间戳记，并个别存放即可。

 

　　这种架构优点是数据复制作业与前端主机无关，无须部署代理程序，因此也没有兼容不同应用程序或操作系统的问题。而且一台交换器就能同时复制多台前端主机的写入数据，只要前端主机是透过这台交换器存取后端磁盘区即可。

 

　　但显然的，用户必须拥有这类SAN交换器才能享用这种架构带来的好处，而这类SAN交换器又十分昂贵，实际上导入的用户不多，因此能采用这种CDP部署架构的用户也很少。

 

　　（3）存储端(Storage-Based)

 

　　即利用储存设备来执行复制写入数据的动作。某些中高阶SAN磁盘阵列，或储存虚拟化平台均能提供复制功能，可为SAN环境的磁盘区建立镜像复本。

 

　　建立镜像群组后，磁盘阵列控制器或储存虚拟化平台，便会维持来源端磁盘与镜像磁盘的一致，来源端磁盘的任何写入数据，都会被复制到镜像磁盘上。利用这种特性，只要CDP产品能兼容于这种磁盘阵列或储存虚拟化平台的复制机制，就能充当镜像群组中接收复本数据的目的端设备，持续接收来源端磁盘的复制复本，而CDP产品只需为接收到的每笔写入数据，加上时间戳记并个别存放即可。

 

　　这种架构的优缺点与网络端架构相同，均为无代理程序架构，而限制也相同―用户必须拥有支持镜像机制的SAN储存设备，且CDP产品也须能支持这种SAN储存设备才行。

 

　　10.当前的CDP产品概况

 

　　过去3年来，台湾市场上先后曾出现过至少7款CDP产品，最早的是IBM的CDP for File，接下来陆续出现DataCore Traveller、EMC RecoverPoint、CA XOsoft Enterprise Rewinder、HP的Continuous Information Capture(CIC)、FalconStor的CDP与IBM TSM FastBack。

 

　　不过经过几年的发展后，目前市场上只剩下IBM、EMC、DataCore与FalconStor等4家厂商。CA台湾分公司大幅改组后，目前在XOsoft Enterprise Rewinder销售代理方面的状况仍不明朗。另外一些既有的产品也发生了变化，原来EMC第1版RecoverPoint与HP CIC同样都是来自Mendocino的技术，但Mendocino的产品后来被证明存在一些不足，因此EMC实际销售的RecoverPoint第2版以后产品，是改用Kashya的技术为核心，目前已持续更新到3.0 SP1版。

 

　　至于HP对CIC的态度仍然不明朗。该公司网站上仍能找到CIC产品讯息，但自从2007年4月发布的CIC 1.4版后，已有18个月没有后续更新。

 

　　至于FalconStor CDP原本是一套复制结合快照的产品，但在今年也纳入了CDP连续数据保护功能。而IBM则透过并购FilesX，取得了具备CDP功能的Xpress Restore产品线，补强了IBM原先功能有限的CDP for File。