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[灾备] 数据副本管理技术（CDM）

运维少年 运维少年

CDM数据保护的问题

现在的 IT 环境中，数据保护系统是必不可少的一套系统，数据保护一般通过备份软件来实现数据的自动化备份、数据保存周期管理以及需要时进行数据恢复。数据保护最主要的的目的，就是当生产数据出现问题时，能够进行恢复。然而，现今数据量越来越大，业务越来越互联网化，系统出问题时，如果要从备份里去恢复，要花费很长时间，造成业务中断很长时间。所以，但长期以来，备份软件只是“备份软件”了，很少把它称为“备份恢复软件”，在很多用户已建立的数据保护环境中，是否能恢复数据，只有在数据丢失时那一刻才真正了解，这对很多用户来说其实是无奈之举。
备份系统使用的存储介质已经从磁带慢慢变成了磁盘，这对数据恢复已经有了一定的提高。但随着业务系统数据量的不断增大，备份的时间仍然越来越长，从备份里恢复仍然太慢，备份软件在用户的日常恢复工作中的作用越来越小，恢复时带来的麻烦越来越大。所以，很多备份软件厂商称备份系统是“最后一道防线”。如果备份恢复的技术如果没有革命性突破的话，以后，这类软件只能称为归档软件了，在 IT 系统中的作用会越来越小。

CDM数据副本的问题

进入互联网时代企业应用爆发式增长，多个不同的应用（查询、测试、审计、应急等）会使用同一份数据（客户信息、交易信息等），据 IDC 统计，副本数据消耗了企业60%的存储容量、和 65%的存储软件采购费用。另外企业的应用环境越来越多地分布于混合环境（数据中心、私有云、公有云、分支机构），数据在多个应用之间和混合环境之间如何做到敏捷流动（数据管理和数据服务），如何降低数据存储和流动的成本，成为 CIO 关注的主要问题之一。

CDM带来的效益

CDM 可以取得如下收益：

1. 获取数据更快捷。以永久增量、全量合成方式获取变化中的数据拷贝，拷贝过程对数据源的影响降到最小并确保一致性。
2. 使用数据更方便。CDM 可以快速生成多份数据，以不同的逻辑版本形式分别提供给多个不同的应用，直接挂载，无须进行数据副本的恢复。
3. 管理数据更高效。使用 CDM 之前，企业需要为每个应用准备数据而去做点到点的复制和拷贝；使用 CDM 之后，企业通过一个 CDM 平台获取数据，把数据虚拟成多份同时向多个应用提供数据服务。把复杂而分散的获取数据、准备存储、挂载数据、保护数据等过程统一到 CDM 平台上自动化实现，变 IT 基础设施为DaaS——数据即服务。
4. 存储数据更精简。CDM 的数据虚拟化服务是以一份物理数据虚拟出多份逻辑数据提供服务，因此大大精简了存储空间。为企业节省了大量用于“二级数据存储”的硬件投资。
5. 数据流转更智能。CDM 的数据服务集成了数据脱敏、数据格式转换（ETL）、云交互（Cloud-out）等技术，支持开发测试、大数据分析等应用场景以及混合云环境下的数据流通。
   

CDM数据保护场景

传统数据保护技术，实现 OS、数据库、备份。因为以前磁带库的容量价格比高，所以提供对磁带库的管理是重要的技术之一，例如磁带标签、自动更换磁带等。随着磁盘的容量价格比越来越高，也开始支持磁盘介质作为备份目标，但备份数据格式仍是磁带格式，例如 tar、cpio 等。
CDM 可以抛开传统的磁带概念，充分利用磁盘数据格式，加入了更多功能，因此大大扩展了备份的概念。
以 Oracle 备份为例，一般 CDM 的步骤如下：

1. 挂载备份存储为临时盘给到数据库服务器
2. 通过数据库 API（RMAN for Oralce）生成数据副本
3. 复制及合成增量数据块
4. 数据库服务器卸载临时盘
5. CDM 软件内部产生快照，保留该时间点的全量数据副本值得一提的是，CDM 备份数据库时，通过数据库认证的接口进行，完全保证了备份数据的一致性，这与传统的 CDP 备份技术有很大区别。

CDM 在数据保护方面还有另外一个重大优势，即合成全备份功能。备份的数据量越小，备份速度越快，对带宽占用、对业务影响就越小。所以应该尽量多做增量备份，减少全备份。
然而，矛盾的是，恢复时，全备份的恢复速度远远大于增量备份的恢复速度，因以采用传统备份手段时，一定要定期做全备份，以保证恢复速度。增量备份数据合成为全备份数据的功能解决了这个矛盾，第一次备份后，以后可以永远增量备份，然后由合成一份新的全量数据进行保存，以后备份窗口只跟每天的增量数据有关，和全量数据无关。因此无论从备份窗口还是备份存储的数据量，CDM 都有很大优势。

CDM数据恢复场景

如果从备份介质恢复到业务磁盘，数据量越大，恢复时间越长。传统备份方案技术中，备份的数据需要恢复才能使用，恢复时间取决数据量、带宽等因素，需准备恢复空间。
现在业务数据量越来越大，用户经常遇到几个 TB 的数据库恢复时间以天计，甚至超过一周，大大影响了业务数据的 RTO 以及进行恢复演练的可行性。
大部分 CDM 支持备份数据直接提供给业务机器使用的功能，在应急情况下，无需准备空间及恢复数据，将备份介质直接挂载给业务服务器，几分钟就可以实现恢复，无论是3TB，10TB，还是 20TB 的数据库。因为它再也不需要从备份里将数据导回到需恢复的系统，恢复时间与数据量大小无关。
因此，CDM 在大数据量的数据库、虚拟化等环境中，从备份效率和恢复效率来看都有着很大的优势，对备份系统是革命性技术变革。

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