CDP本质仍然是一种备份技术,包括数据备份和恢复两个步骤,下面将从备份和恢复的实现原理来讲述CDP的实现原理。 1. 实现原理-备份 CDP备份数据由RP日志文件和BP备份文件组成,备份实现原理主要为BP点和RP点的生成原理。 § 启动虚拟机时,同时开启业务(QEMU)和CDP功能(cdp_worker),并为该虚拟机开辟一块内存(默认2G),作为主业务和CDP模块的共享缓存区(shared buffer)。 § CDP模块(cdp_worker)位于虚拟机的QCOW2文件层,可直接下发备份指令,对QCOW2文件进行备份形成全备和增备BP,首次开启CDP功能,需要进行一次全备生成基准点,后续根据设置的定期备份频率(小时级别),定期生成BP点;BP点以备份文件的形式存在CDP数据存储区。 § 采用旁路架构+I/O分流技术,经过共享缓存区,实现从主业务异步复制I/O到CDP日志存储区(I/O仓库),以I/O日志的形式存在;根据设置的I/O日志间隔时间(RPO=1s/5s),定期生成RP点,单独利用RP并不能够恢复数据,所有的RP均依赖于对应的BP。 § 对生成的BP点和RP点均标记上时间戳,便于故障时定位恢复点。 &说明: 1)I/O日志存储区和CDP数据存储区可为同一位置或不同位置。 2)如果该虚拟机曾使用普通备份功能,生成的备份点可直接被作为CDP的BP点 支持多磁盘数据一致性检测,保证每个恢复点都是有效的。 2.一致性备份 § CDP存储有3个磁盘,每个I/O写入并形成id标识的RP点,3个磁盘上的ID相同的RP点则认为属于同个一致性RP。 § ID为3的RP点在3个vdisk上都存在,因此RP3是一个有效的一致性RP,可以展现在页面上,用于恢复虚拟机。 § ID为6的RP在vdisk2中缺失了,因此RP6不是一个有效的一致性RP,不能展现在页面上,不能用于恢复虚拟机。 对多磁盘上存储数据做一致性检测,保证每个恢复点数据正确有效。 3.实现原理-恢复 当业务发生故障(病毒,误删除等)需要通过CDP备份文件进行虚拟机恢复时,可根据时间点查找对应备份文件,通过增量备份和I/O仓库创新设计,支持快速浏览备份文件,实现文件级和业务级恢复。 如图所示:CDP备份文件包括3个BP备份文件(BP、BP1和BP2)和8个RP日志文件(RP1到RP8);当选择某个RP点进行恢复时,需要将目标恢复点之前的所有BP点和最近一个BP点至目标恢复点的所有RP点进行数据合并和业务恢复。 以RP5进行业务恢复为例,关键步骤如下: 1) 终端界面提出浏览14:00:20生成的I/O日志(即RP5)的请求。 2) 从QCOW2备份文件中提取该恢复点之前的全部备份文件,即全量BP和增量BP1。 3) 从I/O仓库中提取从最近备份点至目标恢复点的所有RP点,即RP4和RP5。 4) 将获取到相关备份文件和RP点文件进行合并,得到该恢复点的最终结果。 5) 客户可通过找回文件恢复特定文档,或者直接恢复该时刻的整个虚拟机。 6) 此外,深信服CDP故障中断不会影响业务。 以金蝶ERP系统CDP备份和故障恢复举例: 1) 首次全量备份生产基准点,记录每个I/O形成RP点,定期形成增量BP。 2) 在形成RP4之后CDP功能发生故障中断,业务正常运行。 3) 在生成RP6之后CDP功能恢复,立即生成一个备份点(增量BP2),保证后续备份数据正确。 &说明: 此时会丢失恢复点RP5和RP6,其他恢复点完整有效。 超融合平台的CDP的功能与特点 § 记录每一个I/O,不丢失任何数据,可从任意一个I/O日志记录点中恢复虚拟机,RPO=5秒/1秒(可设置)。 § CDP服务与虚拟机QEMU独立,采用异步缓存机制,I/O复制过程对业务性能基本无影响,对业务稳定性无影响。 § 提供虚拟机多磁盘的数据一致性检测,保护备份数据完整可靠。 § CDP在虚拟机启动时,不需要等待CDP数据同步完成,就可以开启业务,同时进行虚拟机I/O数据的备份。 § 支持快速浏览备份文件和进行文件,方便用户快速的从CDP备份中获取数据文件;同时具有详细的审计日志和权限控制,保障该功能的安全性。 § 集成于平台中,融合交付,无须安装第三方软件和插件,是虚拟机级别的CDP方案。 § 使用灵活,可指定虚拟机开启CDP功能,可在平台进行动态的开启和关闭CDP。例如,对正在运行的虚拟机,不需要重启或中断业务,就可以开启CDP。 § 易用简单,无学习成本,帮助客户完成稳定可靠的IT创新。 |