雖然數(shù)據(jù)中心備份是基本數(shù)據(jù)保護策略的一個核心要素，但主要關(guān)注數(shù)據(jù)保護，保護和可用性的企業(yè)戰(zhàn)略集團（ESG）的資深分析師杰森 布福因森解釋了為什么存儲快照和復制也是必須一樣策略的原因。
人們可能聽說過存儲快照并不是備份的口頭禪。這當然是真的，但存儲快照在現(xiàn)代數(shù)據(jù)保護中越來越重要。根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略集團的數(shù)據(jù)，10個組織中有9個組織使用以存儲為中心的保護技術(shù)（快照或復制）來補充高度虛擬化環(huán)境中的數(shù)據(jù)備份措施。
存檔與備份，以及為什么人們需要了解二者之間的差異
從數(shù)據(jù)備份中區(qū)分數(shù)據(jù)備份是IT專業(yè)人員在數(shù)據(jù)恢復方面所遇見的最常見的問題之一。而人們需要知道為什么需要了解兩者之間的區(qū)別，以及為組織構(gòu)建或優(yōu)化最佳數(shù)據(jù)歸檔策略獲得重要提示和最佳實踐。
雖然備份繼續(xù)支持每個組織的數(shù)據(jù)保護策略，但存儲快照通常是確保IT基礎(chǔ)架構(gòu)的可靠保護和快速恢復的一種補充方法。此外，快照與復制是現(xiàn)代數(shù)據(jù)保護的基礎(chǔ)。
快照的工作原理
雖然粒度細節(jié)可能略有不同，但快照本質(zhì)上是表示文件系統(tǒng)或卷看起來像在一個特定時間點的磁盤塊的集合。無論應(yīng)用程序，虛擬化層或其他抽象層，幾乎所有的存儲產(chǎn)品都可以歸結(jié)為文件系統(tǒng)，其中各個文件和文件夾實際上由存儲系統(tǒng)本身上的盤塊內(nèi)保存的相關(guān)數(shù)據(jù)塊組成。要明確的是，這些可以是存儲陣列內(nèi)的物理塊或軟件定義的存儲或虛擬設(shè)備平臺內(nèi)的虛擬化塊。訪問文件，文件夾和數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是磁盤映射，指向塊的本身，并駐留所選文件系統(tǒng)中。
簡單地說，假設(shè)一個75kB文件的數(shù)據(jù)分布在三個32kB磁盤塊上。所有高層訪問方法（包括文件信息，屬性和元數(shù)據(jù)以及應(yīng)用程序相關(guān)性）都包含在由操作系統(tǒng)驅(qū)動的文件系統(tǒng)中，該操作系統(tǒng)將文件提供為結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。文件系統(tǒng)本身僅包含 文件 的條目和到三個磁盤塊的順序指針，這三個磁盤塊隨機分布在實際存儲介質(zhì)上?？梢詫⒖煺找暈檫@三個塊的 凍結(jié) 內(nèi)容，以及元數(shù)據(jù)和指針。
文件的中間塊更改后，也許在文件系統(tǒng)下，第一個和第三個塊保留，但第二個塊現(xiàn)在包含新數(shù)據(jù)?？煺者^程保留塊的副本，因此可以通過簡單地重新連接三個原始數(shù)據(jù)塊將文件 恢復 到以前的時間點。在充分披露后，快照幾乎總是發(fā)生在卷級別，而不是一個文件級以上例子描述。這個解釋適用于兩者，并且可以通過以下的 快照如何工作 更好地理解。
為什么快照很重要
根據(jù)調(diào)查機構(gòu)ESG公司的研究，67％的服務(wù)器具有不到兩個小時的停機容錯，如調(diào)查的停機時間容錯。
雖然備份系統(tǒng)通?？梢蕴幚韮蓚€小時以上的恢復率，但是在七個服務(wù)器中只有一個容忍由傳統(tǒng)備份機制強制停機6小時以上的時間窗口。并且因為備份數(shù)據(jù)將在替代硬件或服務(wù)上比原始數(shù)據(jù)駐留更容易壓縮和可存儲的狀態(tài)，所以即使是從備份數(shù)據(jù)進行最快的恢復也有一些實際的限制。另外，恢復到以前的快照的時間為幾分鐘或更少的時間，因未塊位于與主數(shù)據(jù)相同的陣列內(nèi)。雖然逆轉(zhuǎn)從快照看起來肯定比從備份的恢復更好，但有一些常見的權(quán)衡：
本地漏洞。根據(jù)定義，備份是在其他位置保存的副本，快照駐留在與生產(chǎn)數(shù)據(jù)相同的存儲中介質(zhì)中，如果生產(chǎn)陣列被阻礙，快照將不可用。
存儲消耗。有些與此相關(guān)，雖然備份經(jīng)常對其存儲庫使用不同類別的存儲介質(zhì)，但是快照總是在生產(chǎn)環(huán)境的高性能存儲系統(tǒng)內(nèi)消耗容量。
保護頻率。由于高級的存儲消耗，大多數(shù)組織將保留快照中的數(shù)據(jù)以天計算，與備份的月份或年份相比，存儲時間較短。也就是說，用戶可以在白天（每隔幾個小時或每15分鐘一次）存儲一次快照，而不太頻繁和典型的夜間備份操作。
在使用快照時，大多數(shù)組織應(yīng)該使用快照作為他們最好的存儲方式，這個近乎即時的相對最近的數(shù)據(jù)可恢復性，然后將備份（甚至從磁盤）作為恢復的第二個選項。他們還應(yīng)該將快照與備份結(jié)合起來，以確保數(shù)據(jù)在陣列外部可生存時間更長。
區(qū)分快照機制
快照方法中的一個可區(qū)別的特征是寫入時復制（CoW）與寫時重寫（RoW），基本上涉及當寫入新數(shù)據(jù)時磁盤塊的行為。
參考一下前面的例子：
將需要三個磁盤塊的文件寫入塊A，B和C.
調(diào)用快照，可能是由于存儲用戶界面中的策略或與存儲陣列集成的備份應(yīng)用程序。
文件已更新，需要替換邏輯文件中間的信息。
如果存儲系統(tǒng)使用寫入時復制，將發(fā)生以下情況：
磁盤塊B的內(nèi)容將復制到卷上的其他位置-新塊 D 。
更新的文件數(shù)據(jù)寫入現(xiàn)有塊B-覆蓋現(xiàn)在已在其他位置保存的初始數(shù)據(jù)。
通過將新數(shù)據(jù)寫入塊B，可以順序訪問這三個塊（ABC）。
或者，如果存儲系統(tǒng)使用寫入重定向，則需要滿足以下條件：
新數(shù)據(jù)立即寫入新塊D.
文件系統(tǒng)中的指針現(xiàn)在指示文件由塊 ADC 組成，原始塊B保留為快照。
通過將更改重定向到新塊，在生產(chǎn)使用期間不必在存儲系統(tǒng)中進行額外的I/O操作。
從歷史上看，額外的I/O導致明顯的碎片化，導致一些存儲系統(tǒng)執(zhí)行回收或重組任務(wù)，特別是當文件系統(tǒng)保持在單個陣列（例如，個人計算機與多軸陣列）上時。在CoW和RoW示例中，當快照保留窗口已經(jīng)過期（例如，在72小時的時間內(nèi)至少已發(fā)生一個備份）時，磁盤系統(tǒng)回收作為自由空間的塊（CoW中的D，RoW中的B）快照指針將消失。
如何從快照獲得更多
從快照啟用的兩個常見功能包括克隆和可移動的快照。
克隆，提供了各種品牌的術(shù)語，通常指使用快照功能用于除數(shù)據(jù)恢復之外的目的。許多組織希望將其數(shù)據(jù)副本用于應(yīng)用程序開發(fā)，補丁測試，報告和分析等。但是他們不能承受所有的增量存儲容納不同的副本，也不想承受I/O從生產(chǎn)系統(tǒng)傳輸所有的數(shù)據(jù)。相反，因為快照字面上是指向塊的指針，所以這些指針通?？梢员槐┞稙榈诙€文件系統(tǒng)（即，克隆），而不占用任何額外的存儲容量。雖然生產(chǎn)用戶繼續(xù)訪問實時數(shù)據(jù)，但開發(fā)人員，分析人員和其他受益人可以訪問克隆用于其目的，假定存儲陣列可以確保足夠的IOPS，以免阻礙生產(chǎn)環(huán)境的運行。雖然新數(shù)據(jù)可能會消耗少量的增量存儲，但它通常是臨時性的，并且遠遠少于創(chuàng)建數(shù)據(jù)集的完整新副本。
盡管技術(shù)上不是快照的一部分，復制的塊本身通常被供應(yīng)商所吹捧，往往被吹捧的供應(yīng)商提供更有效的比基于文件的復制技術(shù)所執(zhí)行的更高級別的功能。在存儲產(chǎn)品中通常是相同的基礎(chǔ)技術(shù)，用于管理作為快照編織在一起或傳輸以進行復制的塊功能。
移動快照利用基于塊的一些陣列復制，但也復制從第二個數(shù)組重建相同快照所需的元數(shù)據(jù)和指針?；蛘撸梢悦啃r在主陣列上配置快照，但僅在非現(xiàn)場二次陣列上每四個小時調(diào)用快照，在需要備份進行還原之前需要更長的保留時間。
上面描述的所有內(nèi)容（CoW與RoW，克隆，復制等）特定于各個陣列的機制，但是，如前所述，快照通常與傳統(tǒng)的備份機制相結(jié)合，用于更靈活和全面的恢復場景。歷史上，存儲管理員使用獨立于備份管理員界面，采用供應(yīng)商陣列的特定工具專門管理許多組織的快照。如今，許多領(lǐng)先的備份軟件產(chǎn)品集成了主流存儲產(chǎn)品的可管理性及其快照功能。雖然支持集成管理的陣列有很大差異，快照管理功能的集成和可擴展性也是如此，更常見的配置允許以下內(nèi)容：
單個管理UI（備份控制臺），用于通過類似于計劃備份方式的策略配置快照計劃，從而獲得所有每日，每周和每月恢復點（來自備份）和每小時恢復點（從快照）。
單個目錄，其中主存儲上的快照迭代被視為恢復的另一個來源，以及備份軟件本機使用的任何磁盤，磁帶或云存儲。也就是說，關(guān)于目錄的可用性，供應(yīng)商之間存在很大差異，其中一些備份界面與正確的存儲陣列相結(jié)合，可以呈現(xiàn)所有文件及其在每個快照中的版本的索引。其他組合在備份管理員手動安裝之前，無法查看快照。
恢復（來自備份）不能夠滿足業(yè)務(wù)部門的當前服務(wù)級別，特別是對于數(shù)據(jù)庫或虛擬化主機等核心平臺。然而，必須為那些事務(wù)應(yīng)用程序提供額外的技術(shù)調(diào)整，由此存儲快照供應(yīng)商向數(shù)據(jù)庫或管理程序?qū)犹峁┘蓴U展，因此快照具有其處于最佳可行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這樣做，許多備份應(yīng)用程序可以從快照中恢復單個項目，因為它們可以從自己的備份存儲介質(zhì)中恢復，這是將數(shù)據(jù)保護策略現(xiàn)代化的整個過程。
編輯：Harris
