在數(shù)據(jù)信息日益重要的今天，構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)成為研究的熱點(diǎn)。　持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)（CDP）技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)的革命性的重大突破。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份解決方案專注在對(duì)數(shù)據(jù)的周期性備份上，因此一直伴隨有備份窗口、數(shù)據(jù)一致性以及對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響等問題。現(xiàn)在，CDP為用戶提供了新的數(shù)據(jù)保護(hù)手段，系統(tǒng)管理者無須關(guān)注數(shù)據(jù)的備份過程（因?yàn)镃DP系統(tǒng)會(huì)不斷監(jiān)測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的變化，從而不斷地自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保護(hù)），而是僅僅當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后，簡(jiǎn)單地選擇需要恢復(fù)到的時(shí)間點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。

　　CDP技術(shù)通過在操作系統(tǒng)層中植入文件過濾驅(qū)動(dòng)程序，來實(shí)時(shí)捕獲所有文件訪問操作。對(duì)于需要CDP連續(xù)備份保護(hù)的文件，當(dāng)CDP管理模塊經(jīng)由文件過濾驅(qū)動(dòng)攔截到其改寫操作時(shí)，則預(yù)先將文件數(shù)據(jù)變化部分連同當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間戳（System Time Stamp）一起自動(dòng)備份到UnaCDP存儲(chǔ)體。從理論上說，任何的文件數(shù)據(jù)變化都會(huì)被自動(dòng)記錄，因而稱之為持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)。

　　網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì)（SNIA）數(shù)據(jù)保護(hù)論壇（DMF）的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)特別興趣小組（CDP SIG）對(duì)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的定義是：持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)是一套方法，它可以捕獲或跟蹤數(shù)據(jù)的變化，并將其在生產(chǎn)數(shù)據(jù)之外獨(dú)立存放，以確保數(shù)據(jù)可以恢復(fù)到過去的任意時(shí)間點(diǎn)。持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)可以基于塊、文件或應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，可以為恢復(fù)對(duì)象提供足夠細(xì)的恢復(fù)粒度，實(shí)現(xiàn)幾乎無限多的恢復(fù)時(shí)間點(diǎn)[4]。

　　持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵詞是“持續(xù)”，其主要功能是在故障瞬發(fā)生的瞬間完成對(duì)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。就給定的數(shù)據(jù)集而言，持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)提供連續(xù)的恢復(fù)點(diǎn)，能夠存取任何時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，允許應(yīng)用恢復(fù)到任意的時(shí)間點(diǎn)之前，而不僅僅針對(duì)那些由備份流程預(yù)先確定的特殊時(shí)刻，且恢復(fù)點(diǎn)可在事件發(fā)生后選定并動(dòng)態(tài)重建。因此持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)能夠提供無限密集的恢復(fù)點(diǎn)，有些情況下可以提供接近即時(shí)的恢復(fù)。

　　持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)并不是一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，它是建立在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)、容災(zāi)技術(shù)基礎(chǔ)之上的一套方法。和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)技術(shù)相比，持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)在幾個(gè)方面有明顯的特點(diǎn)[6]：

　　保護(hù)連續(xù)性

　　更小的恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)（RPO）

　　更小的恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)（RPO）

　　傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案專注于數(shù)據(jù)的周期性備份，因此無法避免存在備份窗口、難以確保數(shù)據(jù)一致性以及會(huì)影響生產(chǎn)系統(tǒng)等問題。圖1所示為CDP與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)在保護(hù)時(shí)間間隔上的比較。而持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)是一種精細(xì)化多點(diǎn)跟蹤技術(shù)，會(huì)不斷監(jiān)測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的變化，捕獲和保護(hù)數(shù)據(jù)中所有的變化，而非僅僅是某個(gè)預(yù)先選定的時(shí)間點(diǎn)，能將數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)丟失量降低到幾秒。

　　1 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

　　1.1 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

　　持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)數(shù)據(jù)變化的記錄和保存，以便實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間點(diǎn)的快速恢復(fù)。一般來講，有3種實(shí)現(xiàn)方式。

　　（1）基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)模式

　　基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)模式如圖2所示。基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)模式是一種After Imaging的策略，對(duì)要保護(hù)的數(shù)據(jù)建立一個(gè)初始的映像，然后將其日志按數(shù)據(jù)請(qǐng)求到來的順序記錄。這種策略中每次數(shù)據(jù)請(qǐng)求多只導(dǎo)致對(duì)磁盤的實(shí)際寫操作，因此實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，帶來的額外開銷較小。基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)模式在數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，需要從原始的參考數(shù)據(jù)開始，逐步進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，恢復(fù)點(diǎn)越靠近當(dāng)前點(diǎn)，恢復(fù)所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。

　　（2）復(fù)制參考數(shù)據(jù)模式

　　復(fù)制參考數(shù)據(jù)模式如圖3所示。復(fù)制參考數(shù)據(jù)模式是一種Before Imaging的策略，它維護(hù)的映像是數(shù)據(jù)的狀態(tài)，因此它克服了基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)模式中數(shù)據(jù)讀效率低的缺點(diǎn)，適合于讀請(qǐng)求較多的環(huán)境。復(fù)制參考數(shù)據(jù)模式通常利用Copy on Write技術(shù)，即映像中的原始數(shù)據(jù)被覆寫之前先將其拷貝到日志中。這樣記錄的日志在恢復(fù)點(diǎn)越靠近當(dāng)前點(diǎn)時(shí)所需時(shí)間越短，但寫操作能引發(fā)兩次寫操作，因此，需要較多的系統(tǒng)資源。

　　（3）合成參考數(shù)據(jù)模式

　　合成參考數(shù)據(jù)模式如圖4所示。合成參考數(shù)據(jù)模式是以上兩種模式的折衷，較好地實(shí)現(xiàn)了以上兩種模式的妥協(xié)，因此可以得到較好的資源占用和恢復(fù)時(shí)間效果。但需要復(fù)雜的軟件管理和數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜。

　　1.2 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)實(shí)現(xiàn)層次

　　CDP技術(shù)或解決方案可以在不同的層次實(shí)現(xiàn)，參考SNIA的存儲(chǔ)共享模型，可以將當(dāng)前實(shí)現(xiàn)CDP的產(chǎn)品或解決方案分為3類：

　　基于應(yīng)用的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)

　　基于文件的數(shù)據(jù)保護(hù)

　　（1）數(shù)據(jù)塊級(jí)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)

　　數(shù)據(jù)塊級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)可以直接在物理的存儲(chǔ)設(shè)備上運(yùn)行，也可以在數(shù)據(jù)塊傳輸層上運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)塊寫入操作時(shí)，持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能模塊可以將原始的數(shù)據(jù)復(fù)制并傳送到另外一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)塊級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)需要將所有更改過的數(shù)據(jù)塊按時(shí)間順序保存下來[7]。每次寫操作都會(huì)生成帶有時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)塊副本。由于每次數(shù)據(jù)寫操作都被完整的記錄保存下來，因此數(shù)據(jù)塊級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)能夠動(dòng)態(tài)地訪問歷史任意一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是與應(yīng)用的相關(guān)性比較小（因?yàn)檫\(yùn)作在塊設(shè)備層，與文件系統(tǒng)、應(yīng)用無關(guān)），性能以及效率都比較高（特別是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)這類直接訪問塊設(shè)備的應(yīng)用）。其缺點(diǎn)是對(duì)備份存儲(chǔ)空間的要求比較高，同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)一致性的處理也缺乏通用有效的機(jī)制。數(shù)據(jù)塊級(jí)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)又有基于主機(jī)、基于傳輸層和基于存儲(chǔ)層3類實(shí)現(xiàn)方式。

　　（a）基于主機(jī)端卷管理軟件或客戶端代理軟件Agent實(shí)現(xiàn)

　　目前常見的主機(jī)端卷管理軟件有VeritasVxVM、LinuxLVM、Microsoft動(dòng)態(tài)磁盤等，也有廠商針對(duì)Linux和Windows平臺(tái)開發(fā)了客戶端代理軟件Agent。它們的功能是通過卷鏡像的方式獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)副本，并以此副本為基準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)持續(xù)保護(hù)。Symantec Storage Foundation、Falcon StorCDP、浪潮CDP屬于此類。

　　（b）基于傳輸層實(shí)現(xiàn)

　　該方式通過含有DataSplitter功能的FCSAN交換機(jī)來獲取同寫入生產(chǎn)卷相同的I/O數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)CSAN交換機(jī)有BrocadeAP-7420B、CISCOMDS9000配置SANTAPSSM模塊等，價(jià)格比較高。EMCRecoverpoint、LSIStoragAge等屬于這種方式。

　　（c）基于存儲(chǔ)層實(shí)現(xiàn)

　　某些廠商的存儲(chǔ)陣列本身支持WriteSplitter功能，比如EMCClariiON磁盤陣列，這種實(shí)現(xiàn)方式比較受限于廠商。

　　（2）文件級(jí)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)

　　文件級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)工作在文件系統(tǒng)之上。它可以跟蹤文件系統(tǒng)中文件數(shù)據(jù)或者元數(shù)據(jù)的改變，及時(shí)備份這些變動(dòng)信息并記錄發(fā)生改變的時(shí)間，以便將來能夠?qū)崿F(xiàn)文件歷史任意時(shí)間點(diǎn)的恢復(fù)。

　　目前根據(jù)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)思想在文件系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行相關(guān)研究的公司不多，主要包括：Symantec的Continuous Protection Server[8]、XOsoft的XOsoft Engine[9]、IBM的Tivoli Continuous Data Protection for Files[10]、Storactive公司的LiveBackup for Desktop/Laptops、TimeSpring公司的TimeData等產(chǎn)品。

　　（3）應(yīng)用級(jí)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)

　　實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)時(shí)，需要在受保護(hù)的應(yīng)用程序中直接插入和運(yùn)行持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能程序代碼。在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的優(yōu)勢(shì)是與能和應(yīng)用程序無縫整合，確保應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)在持續(xù)保護(hù)過程中的一致性，同時(shí)管理也比較靈活，用戶容易部署和實(shí)施。目前在應(yīng)用程序級(jí)實(shí)現(xiàn)的連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案大多是針對(duì)成熟的應(yīng)用開發(fā)的。已經(jīng)有一些公司的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)軟件可以支持微軟公司的Office、Exchange，IBM公司的DBZ，以及Oracle公司的數(shù)據(jù)庫(kù)等。

　　對(duì)于以上3種類別的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，數(shù)據(jù)塊級(jí)和文件級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)是一種通用方法，可以支持多種不同應(yīng)用。而應(yīng)用級(jí)的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)則只為某種特定應(yīng)用提供連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)能力，其通常的表現(xiàn)形式是與應(yīng)用程序的一種更為深入的集成。

　　2 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

　　對(duì)于持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的應(yīng)用范圍，目前大體可以歸納為3類：

　　（1）為數(shù)據(jù)中心內(nèi)的文件服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)提供普通的數(shù)據(jù)保護(hù)

　　在這種應(yīng)用中，持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)逐漸取代了以前那種夜間的磁盤或磁帶備份任務(wù)。雖然，有些人認(rèn)為持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)只是為那些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)而準(zhǔn)備的，但是我們發(fā)現(xiàn)有些持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品要比那些傳統(tǒng)的備份方法更加易于使用，并且效果也更好。因此完全可以用于普通的文件服務(wù)器的備份。

　　（2）為遠(yuǎn)程的分支機(jī)構(gòu)進(jìn)行集中化的備份

　　將持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)用于遠(yuǎn)程分支機(jī)構(gòu)備份應(yīng)用的好處就是避免了遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移磁帶介質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。我們使用同總部一樣的復(fù)制技術(shù)將分支機(jī)構(gòu)的備份數(shù)據(jù)同步傳輸回來；同時(shí)集中化的控制也可以讓異地之間的數(shù)據(jù)安全管理工作變得更加主動(dòng)、高效。

　　（3）幫助實(shí)現(xiàn)筆記本電腦上的數(shù)據(jù)備份

　　也許人們?cè)?jīng)使用過很多方法來保護(hù)筆記本電腦上的數(shù)據(jù)，但都收效甚微。不過，從技術(shù)定義上講，這并不能稱為持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)。因?yàn)檫@類產(chǎn)品只有在筆記本電腦與網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)候，才能上傳改變的數(shù)據(jù)。不過，像IBM Tivoli CDP這樣的產(chǎn)品，即使在沒有連接網(wǎng)絡(luò)的情況下，依然可以很好地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。

　　一點(diǎn)要說的是CDP并不是對(duì)所有企業(yè)都很適合。CDP技術(shù)本身并不難使用，但卻非常昂貴。CDP采用基本的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，因此CDP適用于那些對(duì)數(shù)據(jù)備份窗口以及RPO忽略的公司，那些處理非常繁忙的網(wǎng)絡(luò)事務(wù)的公司也非常適合。而不做這些事務(wù)的企業(yè)則可以找到更加適合于它們的磁盤備份技術(shù)，比如虛擬磁帶庫(kù)（VTL）以及快照技術(shù)。

　　3 結(jié)束語

　　在實(shí)際應(yīng)用中真CDP技術(shù)應(yīng)用較少，一方面是技術(shù)原因，需要解決數(shù)據(jù)的持續(xù)不間斷監(jiān)控和記錄的技術(shù)難題；另一方面是由于真CDP技術(shù)持續(xù)備份時(shí)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)大于其他備份方式產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形成巨大壓力，也給用戶造成費(fèi)用負(fù)擔(dān)，所以大多數(shù)CDP備份產(chǎn)品都采用準(zhǔn)CDP技術(shù)。

　　準(zhǔn)CDP技術(shù)目前在市場(chǎng)宣傳中已經(jīng)突破了原有的限定，被廣泛用于代指可以按照一定的周期持續(xù)性保護(hù)數(shù)據(jù)的技術(shù)，如Symentac、EMC、飛康、愛數(shù)等公司采用的大多是快照技術(shù)，但也歸入了準(zhǔn)CDP技術(shù)行列。

　　采用真CDP技術(shù)的國(guó)內(nèi)災(zāi)備企業(yè)大多是后起之秀，如壹進(jìn)制公司的UnaCDP系列災(zāi)備產(chǎn)品，就是采用真CDP技術(shù)，并且采用差量備份和增量備份相結(jié)合的策略，大大降低存儲(chǔ)量。并配合獨(dú)立研發(fā)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，優(yōu)化存儲(chǔ)空間，徹底解決真CDP技術(shù)的應(yīng)用難題。

　　我們相信隨著持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大和人們認(rèn)知的深入，會(huì)有越來越多的真持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案和產(chǎn)品出現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的需求上，用戶將會(huì)有更多的選擇。持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)也將會(huì)作為在線數(shù)據(jù)的重要保護(hù)手段而獨(dú)立開辟一條通道，成為一種新的貼近用戶目標(biāo)的數(shù)據(jù)保護(hù)方式。