三种CDP技术PK：为什么需要块级同步保护？

在SNIA（全球网络存储工业协会）对CDP的定义，CDP连续数据保护就是在保证主要数据正常运行情况下，实现对变量数据进行跟踪，同时可以恢复到此前任意时间点的方法。一般CDP系统可以提供块级、文件级和应用级的数据保护。
 
那么就会有人问块级、文件级和应用级备份各自都有哪些特点？用户如何选择适合自身应用的备份方式？以下对它们做些简单的分析。
 
基于应用：日志级CDP
 
基于应用CDP系统只针对受保护应用系统，对应用系统资源占用较大。典型的比如Oracle GoldenGate、DataGuard这些基于数据库复制的产品。主要特点是数据传输量较小，比较容易实现双活或者读写分离/备库查询。不容易做到完全同步保护（即RPO=0），由于是通过以太网的IP传输，日志型CDP对应用性能的影响相对明显一些。而且存在一些不稳定的因素，需要用户有避免写入冲突的机制，无法防御数据库底层结构的损坏。
 
基于存储：数据块级和文件级
 
相比之下，文件级和块级CDP支持的数据类型就更多，除了数据库和文件（结构化和非结构化），可以对操作系统盘的保护（仅限块级保护）。同时，它们在备份目标上可以做到多对一。像火星舱这样的基于数据块保护的存储级CDP产品，其授权主要是针对容量和性能（高转速SAS还是近线硬盘），对于被保护客户端系统数量不限。
 
文件级CDP
 
文件级CDP通过监测文件系统层面之上的数据变化，只需要将变量传输到备份节点或者设备。实时或者定时（严格说应该归类为“准CDP”）文件复制实现起来相对简单，但由于基于TCP/IP协议传输，受限于网络带宽及损耗，如果要达到同步对应用系统性能影响会比较大。
 
文件级CDP还有一个问题，就是像Oracle ASM这样由应用直接建立在裸设备上，绕过文件系统直接管理的磁盘，无法保护。
 
数据块级CDP
 
数据块级CDP则没有这些限制，它的数据写入拆分实现位于磁盘驱动层面，在文件系统的下一层。如果是同步保护，就类似于RAID 1的镜像写入，无需磁盘缓冲区或者最多占据很少的内存。在上一篇中我们讲到火星舱的RPO=0和RTO=0就是依赖于数据块级CDP。火星舱除了支持I/O颗粒度的数据回滚——这也是“真 CDP”所要求达到的，当用户部署Oracle ASM、Unix/Linux LVM的情况下，还能实现存储故障的自动接管。
 
数据块级CDP的一大优势是可以使用FC或者iSCSI存储网络协议，特别是前者。火星舱CDP也充分考虑到了数据一致性，对于Oracle、SQL Server等在这方面有严格要求的应用，火星舱提供了具备专利的一致性快照技术。该技术不同于传统存储的快照，采用被动式机制，感知数据库缓存刷盘的动作并在I/O记录上进行标记。保证了各种应用场合数据的有效恢复。
 
数据块级CDP在初始同步后也是只向目标设备写入变化数据，但在一个磁盘或者分区较大而其中存放数据的容量比例不大时，初始同步所占的时间，以及一下占用的备份空间太大（达不到精简的效果）。最新的火星舱数据保护系统5.0，在Web管理界面中加入了文件系统解析功能，可以只同步磁盘上被文件系统占用的数据块。这一点，可以说把文件级CDP的优点也结合了进来。
 
加密数据的保护对于用户在操作系统下对分区进行加密的方式，火星舱能够利用CDP磁盘镜像将所有分区的状态“原封不动”复制出来，当需要访问备份数据时，密码访问口令和解密与被保护的原分区完全相同。这也是数据块级CDP的独有优势，基于文件和应用日志的保护是无法实现的。
 
总结：
 
基于应用系统实现CDP,只针对受保护应用系统，对应用系统资源占用较大。基于文件系统，写完FAT表后，才开始复制，同时需要先读取数据；消耗大量系统资源突发增加网络带宽；基于数据块，I/O级复制技术,带外旁路(FC/IP SAN)，不影响性能，块级别保护，不受OS干预。