飞康IPStor CDP技术介绍
飞康CDP备份/容灾一体化解决方案,彻底改变了传统的数据备份及灾难恢复方式,全面整合数据备份、系统恢复、灾难恢复、本地及异地容灾等多项功能。
飞康CDP 是基于磁盘的、新一代备份与容灾一体化解决方案,卓越的将文件/数据库/操作系统的实时备份与瞬间恢复;可随时验证、演练的本地/异地容灾两大功能全面整合。飞康CDP备份/容灾一体化解决方案,真正以快速恢复服务为第一目标,无论用户的应用服务器发生任何意外,例如,恶意的程序破坏、文件损毁、人为误删误改、操作系统宕机、硬件故障,甚至整个机房毁于意外,在飞康CDP的全面保护下,都能最大程度的保证企业数据丢失最少(RPO),业务中断时间最短(RTO)。
IPStor CDP由基本模块和一些扩展模块组成,分别提供不同的功能或者扩展功能。下面我们就CDP的各个主要模块予以说明。
1、IPStor CDP 基本模块
CDP是飞康软件IPStor产品系列的旗舰产品,它能将不同接口、不同品牌的存储设备进行虚拟化,虚拟化到一个统一的存储虚拟池中,并对存储池的所有存储容量附加了CDP的提供的高级存储服务功能(比如本方案中的快照备份和远程复制),在CDP所管理的存储虚拟池中可进行任意存储容量的划分,通过SAN或LAN网提供给各种不同平台的应用主机访问。应用主机访问CDP提供的存储容量可以是以块级形式进行访问,也可以以文件级的形式进行文件共享访问。CDP的主要功能可以归结为三大类:存储虚拟化、提供存储容量(SAN和NAS)及存储的高级服务功能。
ü存储虚拟化是将运行在不同接口协议(比如SCSI、iSCSI、Fibre Channel或Infiniband)下的多物理设备(如RAIDs、JOBDs)集成到单一的存储池中。借助这一存储池,企业所建立和提供的存储虚拟卷对于主机服务器来说如同逻辑上的本地连接设备一样,随时可以进行存储操作和管理。
在进行存储合并时,企业往往要购买一些价格昂贵或高端存储设备,甚至必需用那些著名厂商的设备,这些高端系统可以完成集中存储和虚拟存储的任务,但它们在改变需求方面的复杂性和机械性往往使得中大型企业又回到基于服务器的存储管理模式。CDP是一个完全开放的存储软件,符合工业标准构架,能让企业以现存的不同存储设备实施高可用的、可升级的、高效能的、集中化的存储集中及存储虚拟的解决方案。
CDP是建立在标准的工业架构之上的,无论是运行在哪种协议之上,IP、SCSI、光纤通道以及未来的iSCSi、Infiniband,CDP均可以与现存的或将来Disk、RAIDs、JOBDs和磁带相容。
ü完整的存储服务功能:CDP提供诸如镜像、复制、快照、Zero-lmpact的备份与还原、实时应用程序快照、完全存储安全、自动容量请求扩展、虚拟带库等功能,可提供完整的系统容错和离线数据保护服务,以及完整的灾难恢复功能。
üSAN和NAS能够满足企业对存储的不同需求,但问题是对块级服务和文件级服务的需求在同一个企业内往往同时存在,企业必须使用不同的架构、网络和解决方案来解决存储方面的挑战。换句话说,这些企业的存储环境往往同时包括了SAN 和 NAS。这样做的直接后果就是企业里的存储岛(Islands of storage)增加了,整个基础架构变得复杂,可管理性下降。
IPStor的网络存储架构的设计原则是通过实现NAS和SAN的融合,实现企业级文件服务,提高数据的高可用性,实现无限扩展和存储虚拟,降低总体拥有成本。通过这一架构,一方面我们可以利用SAN的高扩展性和易管理性来扩展NAS,另一方面可以通过NAS的文件级服务和虚拟化扩展SAN。显而易见,IPStor网络存储架构可以避免企业内出现若干个存储岛以及随之而来的成本、管理等一系列问题。
2、数据库快照代理模块 (DB Snapshot Agent)
CDP提供数据库代理模块,为Oracle、Sybase、MS SQL、DB2、Informix等数据库提供7X24小时的在线数据保护,即不间断的为数据处理提供自动管理保护,结合CDP安全可靠的进行数据的快照拷贝、零干扰备份、远程数据复制等高级存储服务功能。
在CDP进行高级数据处理(快照拷贝、零干扰备份、远程数据复制等)时,通过CDP SAN Client模块通知数据库代理模块,数据库代理模块接到通知后配合数据库自身的备份处理功能将已提交但未写入到磁盘中的数据刷新到磁盘中,将要提交的数据写入到备份模式下的log文件中,以确保在CDP触发数据库代理这一时刻的数据库的完整性及数据库的可用性,待已提交的数据完全刷新到磁盘中后,数据库代理模块会给CDP返回一个命令告知CDP数据库的数据以刷新完成,CDP服务器接到数据库代理的返回指令后对这一时刻的存储数据生成一个视图文件,某一时刻的存储视图文件生成后,CDP会再此通知数据库代理模块CDP的高级存储功能已完成,数据库代理模块接到此通知后会将数据库切换到正常的工作模式,等待下一次的与CDP的会话操作。
因此,数据库代理模块确保了CDP对应用服务器的虚拟存储容量进行高级磁盘功能操作时的这一时刻磁盘中的数据的完整性及可用性,及在操作处理过程中的应用处理不间断性,保证了业务处理的持续性。
3、CDP时间视图模块(TimeMark/TimeView)
CDP TimeMark模块的功能可用于数据处理的“undo(恢复)按钮”。通常,当管理员在数据集上进行操作时 (比如重建索引),为了安全,他不得不在进行每一步危险操作之前,对数据进行完全备份。一旦某个操作导致不利的后果,管理员将还原数据,然后重新进行刚才失败的过程。这显然是非常耗费时间的过程。利用CDP的TimeMark 选项,管理员可以在任何时候为任何SAN或NAS虚拟驱动器创建一个“TimeMark(时间标记)”。无论因为任何原因,只要管理员希望将驱动器的状态恢复到“时间标记”所标识的时间处,他只需要在IPStor的Java管理控制台轻点几下鼠标。整个工作就好像在浏览网页时创建“书签”一样,创建“时间标记”快照和将驱动器恢复到标记时间的状态均可快速完成。每个虚拟驱动器还能创建多个时间标记快照。
üVirtual TimeView(虚拟时间视图)
CDP TimeMark的TimeView选项可以让管理员创建任何SAN或NAS虚拟驱动器的虚拟快照。它与快照拷贝功能不同,快照拷贝会创建真正的虚拟驱动器、占据和源驱动器同样大小的空间,并且完全独立于源驱动器;而Virtual TimeView 选项不会占据任何空间(除了快照引擎用于存放“预处理数据”的临时存储空间),并且在物理上与源驱动器紧密关联。当应用服务器从Virtual TimeView读取数据时, 数据或者从源驱动器间接读取(如果快照开始时,该扇区没有发生变化),或者从“预处理数据”存储区读取(如果快照开始后,该扇区被重写)。因此Virtual TimeView并非是独立驱动器,它仅仅是原始驱动器在Virtual TimeView创建时的一个虚拟视图。Virtual TimeView 的内容是永远不会变化的。因为CDP将Virtual TimeView 看作一个虚拟驱动器,能够将它作为可完全读写的驱动器分配给应用服务器是可能的。
在Java管理控制台上点几下鼠标就可以随时创建Virtual TimeViews,而且可以为每个SAN或NAS虚拟驱动器创建多个Virtual TimeViews 。系统还可以通过Virtual TimeViews建立一个真正的的快照拷贝,从而生成一个真实、永久、独立的虚拟驱动器。管理员现在能够利用这些工具为正在使用中的数据集自由创建多个即时的虚拟视图,然后将这些数据集分配给多个应用服务器以完成并发、独立的处理任务。与此同时,还能保证主要应用服务器能够访问/更新原始数据集。举例来说,当一个工资数据库正在运行时,管理员可以随时创建一个Virtual TimeView,并将其分配给另一个应用服务器,以测试一个新开发出出来的处理脚本,或者完成一些测试分析工作。当测试完成后, Virtual TimeView会被销毁以释放临时存储空间,而原始数据集不会有任何变化,运行中的工资数据库应用程序也永远不会受到影响。
4、CDP 数据复制模块(Replication)
CDP提供的远程复制选件是一个基于复制策略的服务,将数据从生产站点按一定的复制策略复制到远端站点的存储设备中,是将SAN或NAS的源盘拷贝到远程的一个过程,按照事先设定的策略,对源盘做一次快照并将这一时刻视图的所有数据同步到远程站点中,在下一次的复制过程中是将两次快照的差量复制到远程,提高数据复制的效率及有限带宽的使用率。
如果发生灾难或复制的目标盘要使用,CDP提供了提升(Promote)操作可以将此盘提升出来并中断复制关系以供远程站点的应用服务器访问,同时也可以不中断复制关系的情况用CDP提供的时间标记(TimeMark)功能将磁盘视图提取出来以供远程站点查询、校对、审查等操作。
CDP的远程数据复制使管理可以自定义不同的策略来控制复制的过程,利用CDP存储管理源服务器内建的快照引擎和CDP存储管理目标服务器的“接收”机制,确保复制进程能够在瞬间内真正完成,从而获得最高级别的数据完整性。
在CDP存储管理的控制台中管理员很方便的为将要复制的源盘定制相应的复制策略来控制复制进程:
Ø连续复制
Ø一天中的特定时间。例如:在每天晚上的12:00开始复制
Ø持续时间间隔。例如:每15分钟复制一次
Ø容量的变化量。例如:新数据超过5MB就开始复制
这几种策略可以单独使用或组合使用,使得为管理员提供了一个非常灵活的策略触发机制,实现数据的保护而不受灾难的影响。
当在本地的磁盘卷要被复制时,通过CDP的控制台在远程站点为此卷建立相应的目标卷,并同时在本地的CDP存储管理服务器及远程的存储管理服务器之间生成复制通道,每一次初始化的同步数据处理过程在正式执行定制复制之前进行,其中一种方法是在本地与远程的复制关系建成开始进行数据同步,这主要针对小数据量进行的处理方法,还有一种方法是事先将数据拷贝到远端后,建立起两端的复制关系后只检查两端数据之间的差量,然后将差量数据从本地的CDP存储管理服务器所管理的卷复制到远端存储管理服务器管理的卷中,待数据同步后,开始按照事先定制的策略触发复制进程。
CDP的复制是基于磁盘卷进行操作的,按照上述三种策略的一种或多种触发复制进程,在本地应用服务器对于写的动作,只写到本地的磁盘卷中,当达到事先设定的触发条件时触发数据的复制,每次复制的数据都通过CDP的TimeMark功能保护起来,因此数据在整个复制过程不影响应用系统的正常业务处理。
例如,当复制的条件以触发,CDP会在此时为这相磁盘卷执行一次快照对此时的数据据进行保护,确保这一时刻的数据的完整性,快照会生成这一时刻的磁盘视图,当有更新的数据写入时,CDP的快照机制会把快照时刻的数据临时搬迁到快照区中,保证快照那一时刻的数据不会被改变,然后将这一时刻的数据拷贝到远程的存储卷中,等拷贝结未后,CDP会清掉快照区中的数据,等待下一次被触发时的快照操作。
CDP数据复制允许将要复制的数据通过以太网或FC网从源CDP的存储卷复制到远端的目标存储卷中。基于IP以太网及FC网的复制使本地及远端的存储设备可以跨区、跨城市、跨省、跨地区,不受距离的限制,并且连接链路的带宽可以根据数据的增量灵活选择,可以是ADSL、T1、T3、E1、E3、F.R、FC等多钟连接链路,因此在数据容灾方案的投入成本中可以度量,可以控制,最大化的减少投入成本,获得最大的投资回报率,使企业在选择建立容灾的方案不在是极少企业才享有的解决方案。

