【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

嗯,以前去深圳搞沙龙,听说过一家IT解决方案公司,叫骑摩,啊,不是骑着摩托啊,是奇摩,奇怪的摩托,弄错了。

他们有啥奇怪的摩托,哦不,产品没有?还真有这么一个有点特殊的产品,叫VSDP虚拟存储实时数据保护平台。年中的时候,朋友圈有人转发他们在深圳一个发布会的消息,看到其对VSDP的描述,便对VSDP的原理产生了兴趣,找人要来一些资料研究一下,想了解一下其背后的技术原理。不过一直没有时间整理成文,这几天有点时间,整理一下,共享给技术控们。

【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

6月23日,深圳市奇摩计算机有限公司发布了自主研发的VSDP虚拟存储实时数据保护平台,该产品实现了多对多双向容灾、数据在线恢复等一系列创新功能,以高度可靠的真正旁路数据保护模式解决了灾备系统与生产系统隔离问题,彻底排除了灾备系统故障反攻生产系统的隐患,VSDP数据备份功能不再依赖于主机和操作系统,从而完全不影响生产系统性能。

从VSDP的描述看,应该不是传统的备份,因为可以在线恢复,应该利用快照类似的技术,但不依赖主机和操作系统,应该没有客户端,因此也不是CDP的方式。

因此,我第一个想到的就是EMC的ProtectPoint的数据保护方式,应该VSDP的原理有点和ProtectPoint类似吧。

【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

EMC在2014年在VMAX3高端存储推出ProtectPoint技术,利用VMAX3的FAST.X异构虚拟化功能把Data Domain的卷纳入VMAX3的管理,然后让VMAX3把克隆快照直接打到这个外部卷(eLUN)上,然后通过增量快照的方式(VMAX3和Data Domain首次同步后,每次只传输增量的数据块),实现了类似CDP的数据保护效果。

在高端存储里面,EMC在1997年就引入了克隆快照功能。TIMEFINDER刚开始只支持克隆快照,后来才支持指针快照。TIMEFINDER到现在已经有了20年的历史了。快照作为一个成熟的存储技术,现在几乎所有的存储都支持快照特性了。

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而异构虚拟化(即接管其他架构的存储),2004年HDS在USP平台中引入,也已经有十几年的历史了。目前HDS的VSP G系列,IBM的Storwize V系列,NetApp的FAS系列,华为的OceanStor v3,甚至EMC的VMAX3都支持一定的异构虚拟化。

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而CDP的历史也很早,CDP专利1989年就提交了。业界也有很多小公司做CDP的产品。但是由于CDP部署复杂(需要分裂I/O),需要大量空间保存IO日志,有时候CDP故障甚至影响到生产系统安全,因此,在文件和邮件场景好像用得更多,而关键数据库场景用CDP的不多。存储厂商里面,常见的就是EMC和飞康的CDP产品。而奇摩一直以来就是飞康CDP的解决方案提供商,因此,对于CDP的局限性应该是有深刻的体会的。

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EMC的ProtectPoint,比较好规避了CDP的问题,采用快照进行增量备份到备份存储上,但却保持了CDP的准实时备份和快速恢复特性,是非常不错的near-CDP备份解决方案。

但是,ProtectPoint只能支持EMC自己的产品,因此是一种封闭的备份解决方案。其他备份厂商,有没有办法也这么做呢?

答案是肯定的。因为现在很多存储都支持异构虚拟化和克隆快照功能,只要开发一个备份一体机,让支持异构虚拟化的生产存储接管过去,然后把克隆快照打到这个备份一体机上不就可以了吗?

因此,我理解奇摩VSDP的原理其实和ProtectPoint很像,因此备份的效果也是类似的,只是奇摩VSDP可以支持第三方的生产存储,使用范围更广,而且价格肯定更便宜。

当然,VSDP上必须有备份的策略管理功能(和主存储对接),需要控制什么时候打快照,控制打快照的频率等等,避免影响生产存储的性能。

既然大家了解了VSDP的原理,那么其特点也就很明显了。

由于存储的快照都可以做到分钟级,因此,VSDP也可以做到分钟级别的实时备份。由于VSDP上有完整的快照克隆,因此当生产存储故障时候,可以直接Mount给主机进行数据访问。等生产存储修好了,再用快照恢复给生产存储。整个过程我们看到,主机无需安装备份客户端,也不需要备份软件支持。由于V快照克隆大多采用异步的方式进行数据的传输,因此对生产存储影响很小,VSDP发生任何故障,都不会影响到生产存储。

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除了第一次快照克隆需要传输全部的数据外,以后再快照则只需要传输改变的数据块。因此,相当于永久增量备份。生产系统做快照的时候,很多更新数据都在Cache里,因此快照的速度会很快。还有,备份的速度,即打快照的速度可以通过VSDP图形化界面来设定和调节。由于采用旁路的接入方式,因此不影响生产存储的可靠性。

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这种快照增量的方式,特别适合备份海量小文件的场景。因为是数据块级别的备份,和文件系统没有任何关系。VSDP可以配置多台,VSDP之间也可以远程复制,因此可以实现双向异地容灾的功能。

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这种备份方式,安装部署非常便捷,一般一两个小时搞定,而且,无需中断业务。

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总结一下,VSDP的特点就是下面六点:

【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

了解了奇摩VSDP的原理和特点,我们来看一下其典型应用场景。

场景一是业务数据的实时备份了,由于是异步方式,因此应该叫准实时更准确些。

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场景二,随时可以做数据的在线恢复。

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场景三,就是现在常见的虚拟机的备份和恢复了。由于VSDP采用的是快照备份的方式,因此,除了支持整体恢复外,也可以利用虚拟化平台的管理功能直接把VSDP数据盘挂载上去,实现单个虚拟机甚至里面的某些文件的细粒度恢复。

【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

最后,可以对比一下奇摩VSDP和CDP以及传统备份的特点。我们看到VSDP几乎具有异步CDP一样的备份和恢复效果,但克服了CDP需要复杂部署,资源消耗比较大,并且有可能影响生产存储的缺点。

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另外,奇摩VSDP也可以用来进行NAS备份,特别是类似HDS HNAS的这种NAS网关+HDS阵列的方式。这种备份方式,解决了传统NAS备份性能低下,特别是海量小文件的备份难题。不过,这是方式相当把NAS当成主机,因此恢复的时候也必须挂载到HNAS机头上(不需要同一个),因此,也可以实现单文件恢复。

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【后记】

作为一个国产的厂商,奇摩VSDP确实独辟蹊径,不是CDP胜似CDP。据说VSDP也支持数据缩减特性。不过,VSDP虽然很有亮点,但推广起来还是有一定难度。

1、VSDP需要生产存储异构虚拟化支持,但是推动国外的存储厂商放入其兼容性列表里面比较困难,因此一般客户都要求做POC验证。

2、VSDP需要阵列的快照的增量同步技术,但不同厂商实现方式不同,有些采用同步方式,有些采用异步方式。如果采用同步方式,VSDP的性能可能会拖累主存储的性能。还有一些存储厂商不支持把快照打到eLUN上,也就无法打到VSDP上。

据了解,目前奇摩VSDP已经支持HDS VSP G系列(包括HNAS)和IBM StorWize V系列存储,NetApp的FAS打算在下一个版本支持。由于华为OceanStor v3目前不支持把快照直接打到外部LUN(eLUN)上,因此奇摩VSDP暂时不支持华为OceanStor v3。不过,据说华为正在开发便携快照特性,类似Pure Storage的Portable Snapshot,到时候第三方存储可以通过API来直接访问快照。海外市场Pure经常会联合二级存储厂商cohesity来满足客户类似的需求。因此,以后奇摩VSDP也可以考虑支持华为存储的快照API,从而实现类似的near-CDP备份功能。

【原理剖析】另辟蹊径的实时备份一体机,不是CDP胜似CDP

好,说了这么多,不知道大家如何看待奇摩VSDP这个产品?是不是也有眼前一亮的感觉?我觉得其实现思路还是非常具有前瞻性的,作为一个国内的数据保护解决方案公司,奇摩有没有可能成为一个类似Cohesity这样的的二级存储厂商呢?

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