新技術(shù)已從根本上改變了備份的性質(zhì)，磁盤在其中扮演越來越重要的角色，而磁帶則進(jìn)一步轉(zhuǎn)向后臺。一直困擾數(shù)據(jù)中心備份的許多問題現(xiàn)在有了更新的技術(shù)解決方案，我們需要合理運(yùn)用這些解決方案，并使其符合主存儲策略。在采用新的方案之前，需要切實(shí)了解基于高速磁盤的新型解決方案、減少復(fù)制數(shù)據(jù)量的方案，以及實(shí)時數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)具體是如何工作的。只有對這些了然于胸，才能開始運(yùn)用這些新技術(shù)，解決每個數(shù)據(jù)中心都面臨的數(shù)據(jù)保護(hù)問題。

用磁盤做備份

近年來，由于要備份的設(shè)備(磁盤)、傳輸備份的網(wǎng)絡(luò)和接收備份的設(shè)備(磁帶)之間存在著很大的速度差異，從而使磁盤到磁盤到磁帶(D2D2T)策略日漸流行起來。15年前，磁盤驅(qū)動器的平均吞吐量是4Mbps到5Mbps，而當(dāng)時最流行的磁帶驅(qū)動器的速度才256KBps，所以，磁帶驅(qū)動器成為了瓶頸。

到了今天，我們有了70MBps的磁盤驅(qū)動器，也有了120MBps的磁帶驅(qū)動器。磁盤速度提高了15#12316;20倍，而磁帶驅(qū)動器則提高了近500倍。因此，磁帶已不再是瓶頸，可以形象地說，它都快“餓死”了。如果你了解大多數(shù)備份是增量備份，而連續(xù)數(shù)小時占用磁帶驅(qū)動器，卻僅僅傳輸了數(shù)GB的數(shù)據(jù)，那么對此你會有更深的體會。

D2D2T策略則解決了這個問題，辦法是在要備份的碎片狀的基于磁盤的文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與磁帶驅(qū)動器之間設(shè)置一個高速緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)是基于磁盤的存儲系統(tǒng)，旨在收到慢速備份來的內(nèi)容后，再把備份內(nèi)容迅速提供給高速磁帶驅(qū)動器。

一些用戶，尤其是大企業(yè)用戶，當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是，許多備份系統(tǒng)不知道如何共享大型磁盤系統(tǒng)，并用于備份。當(dāng)然，他們可以備份到磁盤驅(qū)動器上，但如果需要在多臺備份服務(wù)器之間共享該磁盤驅(qū)動器，那將會怎么樣?許多備份產(chǎn)品還是做不到這點(diǎn)，尤其是與光纖通道相連的磁盤驅(qū)動器。而這時虛擬磁帶庫(VTL)應(yīng)運(yùn)而生了，它解決了這個共享問題。它把磁盤驅(qū)動器呈現(xiàn)為磁帶庫，而備份軟件產(chǎn)品已經(jīng)知道了如何共享磁帶庫，因此，就可以在多臺服務(wù)器之間共享大型磁盤系統(tǒng)了。

此外，比較熟悉磁帶接口的用戶有一種非常簡易的辦法遷移備份至磁盤。要創(chuàng)建可以共享的磁盤目標(biāo)，一個辦法就是使用智能磁盤目標(biāo)(Intelligent Disk Target，IDT)。IDT系統(tǒng)的廠商認(rèn)為，最佳辦法是使用NFS或CIFS協(xié)議，將磁盤系統(tǒng)呈現(xiàn)給備份系統(tǒng)。這些協(xié)議還允許在多臺備份服務(wù)器之間輕松共享。

但VTL廠商和IDT廠商都面臨一個根本的問題:磁盤的成本使得它們的系統(tǒng)僅僅作為緩沖設(shè)備(staging device)時才經(jīng)濟(jì)高效。用戶把一個晚上備份的內(nèi)容存儲到磁盤上，然后迅速倒到磁帶上。他們希望能把更多的備份內(nèi)容存儲到磁盤上，但這費(fèi)用昂貴。而這時重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)登場了。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除的魅力

典型的備份從兩個方面帶來重復(fù)數(shù)據(jù):重復(fù)的完全備份，以及同一文件多次變化后，重復(fù)的增量備份。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)可識別這兩種情況，消除冗余文件，以減少存儲備份數(shù)據(jù)所必需的磁盤數(shù)量——其縮減比為10:1或50:1，甚至減幅更明顯，這取決于數(shù)據(jù)的冗余程度。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)還能在子文件層面發(fā)揮作用。為此，它們識別與其他數(shù)據(jù)段冗余的數(shù)據(jù)段(數(shù)據(jù)段通常小于文件，但大于1個字節(jié))，并消除這些數(shù)據(jù)段。這項技術(shù)最明顯的用途是，讓用戶可以從磁盤緩沖策略(用戶只存儲一個晚上的備份內(nèi)容)改成磁盤備份策略(用戶把所有現(xiàn)場備份內(nèi)容都存儲到磁盤上)。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)主要有兩種類型:

#8226;目標(biāo)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)將傳統(tǒng)的備份內(nèi)容發(fā)送到存儲系統(tǒng)，然后存儲系統(tǒng)對內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)數(shù)據(jù)刪除處理。它們通常用于大中型數(shù)據(jù)中心，可高速運(yùn)行。

#8226;源重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)使用不同的備份軟件，從一開始就消除冗余數(shù)據(jù)，旨在備份遠(yuǎn)程辦事處和移動用戶的數(shù)據(jù)。

持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)

持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)(CDP)是另一種日益流行的基于磁盤的備份技術(shù)。它好比多了撤消(Undo)按鈕的復(fù)制技術(shù)。每當(dāng)要備份的系統(tǒng)上有一塊數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，它就轉(zhuǎn)移到CDP系統(tǒng)。然而與復(fù)制不同的是，CDP把數(shù)據(jù)變化存儲在日志中，那樣你就能以一種非常精細(xì)的方式撤消這些變化。事實(shí)上，你可以把系統(tǒng)恢復(fù)到數(shù)據(jù)存儲在CDP系統(tǒng)中的幾乎任何一個時間點(diǎn)。

準(zhǔn)CDP系統(tǒng)的工作方式與此很相似，只不過它擁有便于恢復(fù)的離散時間點(diǎn)。換一句話說，準(zhǔn)CDP結(jié)合了快照和復(fù)制。通常而言，對要備份的系統(tǒng)拍快照，然后將該快照復(fù)制到保留備份的另一個系統(tǒng)上。為什么要在復(fù)制之前對源系統(tǒng)拍快照?因?yàn)橥ǔＶ挥性谠炊?，才能讓寫到存儲系統(tǒng)的應(yīng)用程序暫時靜止，那樣的快照才是有用的快照。

保護(hù)事務(wù)型系統(tǒng)

磁盤到磁盤備份系統(tǒng)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和CDP的目的都是為了解決具體的問題。所以，不妨看一看當(dāng)今數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)，以便了解這些技術(shù)能起到怎樣的幫助。

首先，第一個挑戰(zhàn)來自大量事務(wù)處理系統(tǒng)不能容忍數(shù)據(jù)丟失。在大多數(shù)行業(yè)中，事務(wù)量每年都出現(xiàn)兩位數(shù)的增長。這完全是計算的性質(zhì)使然。同時，企業(yè)越來越擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失，這是由于重大的客戶數(shù)據(jù)泄密事件給用戶帶來了一個又一個惡夢。

希望盡量減小風(fēng)險的公司可視業(yè)務(wù)量和對停機(jī)的容忍程度，借助基于磁盤的內(nèi)部系統(tǒng)作為主備份目標(biāo)，而不是借助磁帶。問題是，它們是不是使用傳統(tǒng)備份軟件來達(dá)到目的。

主目標(biāo)由磁帶改為磁盤，同時仍使用傳統(tǒng)備份軟件，更容易創(chuàng)建事務(wù)日志的備份。那樣萬一數(shù)據(jù)丟失，備份就很容易用來重建那些事務(wù)。此外，使用磁盤讓這些事務(wù)日志備份可以復(fù)制到異地，而萬一遇到災(zāi)難，就可以使用。

使用磁盤作為備份主目標(biāo)還有助于完全恢復(fù)大型數(shù)據(jù)庫，因?yàn)榇疟P系統(tǒng)的總體性能很可能與你可能執(zhí)行的恢復(fù)的恢復(fù)時間目標(biāo)(RTO)相一致。

但只有從傳統(tǒng)備份系統(tǒng)改用CDP或準(zhǔn)CDP，才能起到磁盤在恢復(fù)系統(tǒng)中的真正作用。傳統(tǒng)備份仍受到物理定律的制約。如果你有一個20TB大小的數(shù)據(jù)庫要恢復(fù)，RTO為5小時，那么需要每小時能夠恢復(fù)4TB以上的數(shù)據(jù)，這樣用來重放適當(dāng)數(shù)量的事務(wù)日志的時間就所剩無幾了。CDP或準(zhǔn)CDP系統(tǒng)可在停用期間提供已經(jīng)恢復(fù)的映像，從而解決了這個問題。

CDP系統(tǒng)和準(zhǔn)CDP系統(tǒng)都能向恢復(fù)服務(wù)器呈現(xiàn)要恢復(fù)系統(tǒng)的最近備份的讀寫映像。這包括向用于恢復(fù)情形的服務(wù)器或虛擬服務(wù)器呈現(xiàn)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序最新版本的讀寫映像。實(shí)際上，一些CDP軟件系統(tǒng)甚至使用增量恢復(fù)功能，及時保留VMware映像的最新版本，用于恢復(fù)。

公司在恢復(fù)情形下所能容忍的丟失業(yè)務(wù)數(shù)量將決定恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)(RPO)，它所能承受的停機(jī)時間將決定RTO。公司的RTO要求越高，越會選擇CDP或準(zhǔn)CDP;而RPO要求越高，越會選擇CDP，而不是準(zhǔn)CDP。許多準(zhǔn)CDP系統(tǒng)并不比1小時的RPO做得更好，因?yàn)槟浅３Ｊ撬鼈兣目煺盏念l率。尋求1分鐘RPO的客戶通常只好選擇并不依賴快照的真正的CDP解決方案。

保護(hù)電子郵件系統(tǒng)

我們要關(guān)注的下一個挑戰(zhàn)是備份及恢復(fù)電子郵件系統(tǒng)。大多數(shù)現(xiàn)代化的電子郵件系統(tǒng)實(shí)際上是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，所以備份系統(tǒng)的工作方式大同小異。但電子郵件系統(tǒng)典型的恢復(fù)請求明顯不同于數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫很少恢復(fù);就算恢復(fù)時，它們也是完全恢復(fù)到出現(xiàn)故障的那個時間點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫很少部分恢復(fù);也就是說，你很少恢復(fù)數(shù)據(jù)庫中的某個表(數(shù)據(jù)庫恢復(fù)機(jī)制甚至沒有這項功能)。你惟一的選擇通常是把整個數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到另一個位置，然后導(dǎo)出需要恢復(fù)的那個表。

另一方面，電子郵件系統(tǒng)常常需要恢復(fù)某個表、甚至該表中某一行。換句話說，它們常常被要求恢復(fù)某個用戶的郵箱、文件夾，甚至某一封電子郵件?？善婀值氖牵诮?0年的頭5年，要以這種精細(xì)程度恢復(fù)的惟一方法與恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的方法如出一轍:把整個電子郵件應(yīng)用系統(tǒng)恢復(fù)到另一個地方，然后拖放那些需要備份到相應(yīng)服務(wù)器上的郵箱、文件夾或電子郵件。

Exchange中出現(xiàn)恢復(fù)存儲組改變了這一切。有了恢復(fù)組，管理員就能單單恢復(fù)含有受影響的用戶或電子郵件的存儲組，然后拖放需要備份的對象。不過為了充分利用這項功能，必須確保Exchange管理員一開始就把服務(wù)器分成多個存儲組。

電子郵件方面的其他進(jìn)步包括一些備份軟件能夠從Exchange Information Store備份中提取用戶級信息。這是使用基于磁盤備份的另一個好處。把所有電子郵件備份都放到磁盤上，讓備份軟件可以對備份的部分內(nèi)容執(zhí)行自己的查詢和提取操作，便于快速恢復(fù)用戶和文件夾。

遺憾的是，電子郵件備份和恢復(fù)領(lǐng)域的這些進(jìn)步不可能對你的電子發(fā)現(xiàn)有所幫助。眾所周知，現(xiàn)在公司經(jīng)常接到電子發(fā)現(xiàn)方面的請求，這是訴訟或政府調(diào)查的一部分。大多數(shù)備份軟件無力滿足這種請求。如果想使你的備份系統(tǒng)現(xiàn)代化，以滿足電子發(fā)現(xiàn)要求，最佳辦法就是不讓備份系統(tǒng)用于發(fā)現(xiàn)，而安裝電子郵件歸檔系統(tǒng)。這種系統(tǒng)大大簡化了從電子郵件系統(tǒng)提取各種信息的工作。如果你被要求恢復(fù)很久以來滿足諸多搜索標(biāo)準(zhǔn)的電子郵件，則會覺得更方便了。

利用加密減小風(fēng)險

雖然加密不是什么新技術(shù)，但針對大容量備份系統(tǒng)的高速加密卻是新技術(shù)。如今的備份加密系統(tǒng)其加密速度與備份目標(biāo)的運(yùn)行速度一樣快，包含各種密鑰管理系統(tǒng)，以滿足許多不同環(huán)境的需要。

大家都聽說過沒有加密的備份磁帶丟失或被偷的不幸遭遇。盡管這個問題一直存在，但現(xiàn)在更嚴(yán)重，因?yàn)檎ㄒ?guī)不許你隱瞞這類事件。按照法律，一旦客戶的數(shù)據(jù)丟失，必須通知客戶，但如果數(shù)據(jù)已經(jīng)過加密，就可以不通知。

對策很簡單:加密磁帶，或者不把磁帶發(fā)送到任何地方?，F(xiàn)在有許多加密方案，包括備份軟件加密、SAN設(shè)備加密和磁帶驅(qū)動器加密。用戶可以從中選擇一種方案，那樣就算磁帶被偷或丟失，里面的數(shù)據(jù)也無法讀取，你也沒必要通知任何人(大多數(shù)現(xiàn)行的法律是這么規(guī)定的)。

另外，如果重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和復(fù)制技術(shù)已落實(shí)到位，你可以根本不用運(yùn)送磁帶。只要備份到重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)上，然后通過高速連接復(fù)制到異地的另一個重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)?，F(xiàn)在，已經(jīng)有現(xiàn)場備份和異地備份，但沒有用到磁帶上。如果你想備份到磁帶上，就可以在異地這么做，那樣根本不用運(yùn)送磁帶。磁帶可以鎖在磁帶庫、上鎖的機(jī)架、上鎖的數(shù)據(jù)中心或上鎖的大樓里面。

保護(hù)虛擬化環(huán)境

虛擬服務(wù)器在恢復(fù)情形下大有幫助。它們大大簡化了在恢復(fù)站點(diǎn)創(chuàng)建與數(shù)據(jù)中心的計算功能相匹配的一組恢復(fù)服務(wù)器。恢復(fù)服務(wù)器也許不一樣快，但它們會有同樣的操作系統(tǒng)，而且它們至少有同樣的硬件，這解決了恢復(fù)問題的一個重要方面。

備份是另一回事，因?yàn)槟忝媾R物理定律的制約。如果你把20臺物理服務(wù)器合并成一臺物理服務(wù)器，上面運(yùn)行多個虛擬機(jī)，那么雖然一切運(yùn)行良好，但需要備份時會出現(xiàn)問題——這時，虛擬機(jī)共享相同的物理存儲系統(tǒng)成了明顯的難題。

VMware整合備份(VCB)是應(yīng)對這個問題的第一個“解決方案”，但其實(shí)根本解決不了問題。VCB也許稍稍加快了備份速度，但成本很高，還需要另一臺物理服務(wù)器以及緩沖存儲，才能建立映像級備份。

為了使備份基礎(chǔ)架構(gòu)現(xiàn)代化以便支持虛擬環(huán)境，運(yùn)行VMware的系統(tǒng)應(yīng)升級到vSphere，并尋找支持其vStorage API的備份產(chǎn)品。那樣就不必為了獲得增量備份而需要物理代理服務(wù)器、緩沖區(qū)、分成兩步的備份、分成兩步的恢復(fù)和完全備份?？梢允褂靡粋€虛擬機(jī)作為代理服務(wù)器，不需要緩沖磁盤，就能獲得跟蹤變更數(shù)據(jù)塊的機(jī)制，這讓備份應(yīng)用軟件可以向虛擬機(jī)詢問上一次備份以來哪些數(shù)據(jù)塊有變化。

備份并非易事

管理備份基礎(chǔ)架構(gòu)的最大挑戰(zhàn)之一就是，誰也不想攬這份活。在大公司里，備份管理員崗位的人員變動頻繁，往往由初級員工擔(dān)任。在小公司里，備份基礎(chǔ)架構(gòu)常常被忽略。這兩種情況的結(jié)果是一樣的:糟糕的備份。

解決這個問題的一個辦法是云備份服務(wù)或托管備份服務(wù)，即把這項不受歡迎的IT任務(wù)外包給擅長這一行的公司，就不用再操心了。

云備份服務(wù)可充分利用本文提到的許多技術(shù)，并讓客戶可以在不必自行管理的情況下使用服務(wù)?？蛻糁恍柙谝獋浞莸南到y(tǒng)上安裝一個軟件，其余的工作就交給云備份服務(wù)去完成。但與任何備份系統(tǒng)一樣，要確保有辦法來核實(shí)備份沒有出現(xiàn)異常。

單調(diào)乏味的備份跟IT的其他管理一樣，但又不僅僅如此，除非出了岔子，否則根本沒人說起備份。如果認(rèn)真規(guī)劃、認(rèn)真執(zhí)行，那么備份基礎(chǔ)架構(gòu)現(xiàn)代化可以大大減輕管理人員的工作。不過，在進(jìn)行這些改進(jìn)時，要牢記備份行業(yè)的這句格言:什么都要測試，什么都不要輕信。

D2D2T的特點(diǎn)與應(yīng)用

由于用戶的IT需求在不斷發(fā)展，備份窗口也在不斷縮減，于是D2D2T(磁盤到磁盤到磁帶)的備份方式應(yīng)運(yùn)而生。通過D2D2T備份方式，數(shù)據(jù)從FC磁盤先以磁盤鏡像的形式備份到ATA/SATA盤，以提高運(yùn)行效率，有效地縮短備份窗口，待備份窗口關(guān)閉后再由ATA/SATA盤自動將數(shù)據(jù)復(fù)制到自動磁帶庫上。通過建立這樣一個備份流程，不但可以實(shí)現(xiàn)較高的備份效率，在恢復(fù)時還具有更好的靈活性。

D2D2T方式具有以下特點(diǎn):

1. 更短的備份時間和更高的應(yīng)用可用性。FC磁盤到ATA/SATA磁盤的備份速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于到自動磁帶庫的速度。一旦數(shù)據(jù)安全地存儲到磁盤上，應(yīng)用就會從備份中解脫出來，之后數(shù)據(jù)可以被自動地轉(zhuǎn)移到磁帶庫上，以提供如傳統(tǒng)備份中數(shù)據(jù)可以被長期保存的優(yōu)勢。

2. 更快的恢復(fù)時間和靈活性。過去，磁帶是恢復(fù)數(shù)據(jù)的惟一手段，這需要花費(fèi)較長的時間。而將數(shù)據(jù)以磁盤鏡像的形式備份到ATA/SATA盤，能夠顯著加快恢復(fù)時間。因?yàn)閿?shù)據(jù)是以聯(lián)機(jī)的形式存儲的，可以立即查找和檢索，也可以根據(jù)運(yùn)行速度和時間限制實(shí)現(xiàn)恢復(fù)。

3. 更加簡便的備份/恢復(fù)管理。存儲管理軟件功能可以用于創(chuàng)建作為恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的卷級拷貝或克隆，磁盤到磁盤的備份軟件包提供了更強(qiáng)的智能和文件級的信息，以支持簡化管理和加快恢復(fù)。

4. 優(yōu)越的開放性。搭建這樣的應(yīng)用具有相當(dāng)?shù)拈_放性，用戶能夠根據(jù)其預(yù)算及具體技術(shù)需求，比較并選擇不同的設(shè)備，甚至可以考慮利用現(xiàn)有的存儲設(shè)備嵌入到D2D2T的解決方案中。這不但為客戶提供了一個降低成本的機(jī)會，也提高了其現(xiàn)有設(shè)備的利用率，挖掘出現(xiàn)有系統(tǒng)更多的潛在能量。

D2D2T技術(shù)一般在以下情況下使用:

首先，如果有大量慢服務(wù)器需要通過網(wǎng)絡(luò)備份，同時，希望發(fā)生災(zāi)難時盡快恢復(fù)。傳統(tǒng)的慢服務(wù)器備份速度很慢，且需要順序備份和恢復(fù)，因此，傳統(tǒng)方式肯定無法滿足要求，而采用一些備份軟件則可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的多路復(fù)用備份，可滿足備份速度要求，但依然無法滿足對恢復(fù)時間的要求。在這種情況下，可采用D2D2T形式，大量的慢服務(wù)器可并行工作，并利用廉價磁盤直接恢復(fù)。

第二種情況是客戶有大量小文件需要備份。如果要做整個磁盤備份，可以通過D2T技術(shù)滿足客戶需求，但如果需要逐個備份與恢復(fù)，由于磁帶逐個備份的速度非常慢，而磁盤基于文件格式，則能直接備份過來。因此，采用D2D2T備份可以全面滿足用戶需求。

第三種情況，如果需要持續(xù)備份，不能有任何時間間歇，而基于磁帶的備份是基于時間段的，無法持續(xù)進(jìn)行。因此，這種備份需要使用D2D實(shí)現(xiàn)持續(xù)備份，然后再將廉價磁盤上的備份數(shù)據(jù)備份到磁帶上。

第四種情況，如果備份時不能影響應(yīng)用服務(wù)器的性能，或要減少備份對應(yīng)用服務(wù)器性能的影響，那么采用D2D2T方式則是不錯的選擇。