1、概述
持续数据保护(Continuous Data Protection,简称CDP)是一种在不影响主要数据运行的前提下,可以实现持续捕捉或跟踪目标数据所发生的任何改变,并且能够恢复到此前任意时间点的方法。CDP系统能够提供块级、文件级和应用级的备份,以及恢复目标的无限的任意可变的恢复点,是对传统数据备份技术的一次革命性的重大突破。传统的数据备份解决方案专注在对数据的周期性备份上,因此一直伴随有备份窗口、数据一致性以及对生产系统的影响等问题。CDP为用户提供了新的数据保护手段,系统管理者无须关注数据的备份过程(因为CDP系统会不断监测关键数据的变化,从而不断地自动实现数据的保护),而是仅仅当灾难发生后,简单地选择需要恢复到的时间点即可实现数据的快速恢复。
2、实现原理
CDP技术通过在操作系统核心层中植入文件过滤驱动程序,来实时捕获所有文件访问操作。对于需要CDP连续备份保护的文件,当CDP管理模块经由文件过滤驱动拦截到其改写操作时,则预先将文件数据变化部分连同当前的系统时间戳(System Time Stamp)一起自动备份到备份存储空间。从理论上说,任何一次的文件数据变化都会被自动记录,因而称之为持续数据保护。换句话说是以系统的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,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恢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。有一个比较生动的比喻就是传统备份软件就像是照相机,只在按快门的时候产生照片数据,而CDP软件则是摄像机,打开就不停工作,任何时间的图像数据都不会错过。
3、技术分类
(1)准CDP(Near CDP)
准CDP技术是按照一定的时间频率,持续的记录并备份数据变化,每次备份有一定时间窗口,需要数据恢复时,可以恢复到过去备份的时间点,并不能形成完全意义上的持续保护,因此称为准CDP技术也叫Near CDP技术。准CDP技术目前在市场宣传中已经突破了原有的限定,被广泛用于代指可以按照一定的周期持续性保护数据的技术,其实许多公司实际采用的还是快照技术,但也归入了准CDP技术行列;
(2)真CDP(Real CDP)
是持续不间断的监控并备份数据变化,可以恢复到过去任意时间点,是真正的实时备份。在实际应用中真CDP技术一般应用较少,一方面是技术原因,需要解决数据的持续不间断监控和记录的技术难题;另一方面是由于真CDP技术持续备份时产生的大量数据,远大于其他备份方式产生的数据量,对数据存储形成压力较大;另外方案费用相对较高,而且大部分用户的数据不太必要达到零丢失,所以大多数CDP备份产品采用准CDP技术。
2011年,SNIA(全球网络存储工业协会)的CDP技术小组公布了一份CDP的技术文档,其中明确指出了CDP的三大标准:
a、可以捕获源数据任意的数据变化;
b、至少可以备份到另外一个地方(异地容灾);
c、可以恢复到任意时间点。
只有全部满足以上这三条要求的CDP产品才能称为真CDP。依据这样的标准,复制类技术(同步以及异步等)、快照技术以及任何有备份窗口的计划备份都不属于真CDP产品。
4、小结
CDP技术在技术上把备份技术和容灾技术做了一个结合。他是一种精细化多点跟踪技术。通过实时连续的复制,将系统和数据进行实时的捕捉。CDP技术侧重点不仅仅是在于备份,更重要的一点是瞬间恢复,CDP的无缝恢复技术能够实现一定的业务连续性指标,这是传统的备份技术所不具备的。CDP技术能够确定RPO指标,恢复到指定的任意时间点,以满足不同用户在不同场景下的应用需求。
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