支持连续数据保护的云备份系统的架构设计

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1、支持连续数据保护的云备份系统的架构设计为了解决目前云备份系统恢复目标时间点不连续以及恢复粒度太粗的问题，将连续数据保护技术应用到云备份系统中，提出了一种支持连续数据保护的云备份系统。本系统能够提供秒级的连续恢复时间点，且数据块级别的备份层次能够屏蔽异构平台，具有更广泛的应用前景。系统以私有云为架构基础，部署在防火墙内部，对数据安全有很高的保障。　　随着计算机技术的快速发展，保障数据的完整性变得越来越重要。德州大学的研究结果表明，一旦关键业务数据丢失，可能引起34％的公司立即倒闭，51％的公司在两年内倒闭，所以构建完

2、善的数据保护系统是近年来研究的热点。多版本备份是保护数据最有效最常用的方案，面对海量数据的增长，PB级的海量存储需求越来越普遍.企业和个人迫切需要大量的空间来备份数据。云备份是一个很好的解决方案.可以满足企业和个人海量数据备份的需求。目前云备份系统仍属于起步阶段，尽管其实现架构没有统一标准，但国内外少数公司已提供了相关产品：微软的Azurestorage是一种能提供块级数据备份服务的云备份产品，但其只支持单—快照节点，用户只能恢复到最后一次上传数据的状态，恢复丢失的数据量(RecoveryPointobjectiv

3、e，RPO)取决于网络质量，而且目标恢复时间点局限性太大，远不能满足用户需求；EMC和上海电信合作开发的产品“e云”，虽然支持多快照节点备份，可供用户选择的恢复目标时间点不再是单一的，但其仍然采用传统备份方法，即根据用户设定的备份时间间隔，定期进行数据备份，粒度为分钟，若磁盘阵列的写速率为500MB/s，1分钟能够存储的数据大约是30GB，因此最多只能恢复到1分钟前的数据状态，即RPO≈30GB。针对目前云备份产品的缺陷，本文提出一种支持连续数据保护的云备份系统(ContinuousDataProtectioncl

4、oudBackup，CDP-CB)，该系统以私有云架构为基础，引入连续数据保护技术，彻底打破了传统以时间间隔为基础的周期性备份方案，主动截获每个时刻的数据更新并立即将其备份，备份数据的时间是连续的，不再有时问空隙。能够提供秒级的连续恢复时间点，RPO≈0，具有更高的可靠性和可用性。lCDP-CB系统关键技术　　CDP-CB系统是一种基于私有云架构的数据备份和防护系统，通过引入连续数据保护技术，实现了比AzureStorage和“e”云更完善的云备份功能，主要包含两个关键技术：连续数据保护技术和云备份技术。　　1.1

5、连续数据保护技术　　连续数据保护技术(ContinuousDataProtection，CDP)是一种最高形式的数据保护技术，对任何引起数据丢失的故障或者灾难都具有保护能力，比如病毒侵袭、地震、火灾等。都可以确保业务数据不丢失。按照存储网络行业协会(StorageNetworkingIndustryAssociation，SNIA)的定义，所谓的连续数据保护技术是指连续捕捉和保存数据状态的变化，并将变化后的数据独立保存在原始数据之外，从而允许将数据恢复到过去任意时间点的状态。它打破了传统数据保护方案的周期性备份以及

6、离散的可恢复时间点的缺陷，真正将数据丢失量降到最低，即RPO≈0。　　目前已有的云备份系统，比如“e”云，给用户提供多个恢复目标时问点，但由于其仍然采用传统的周期性备份方案，即每隔一段时间对业务数据进行备份，使得恢复目标时间点不连续且恢复粒度太粗，如果发生故障或灾难，会造成部分业务数据丢失。为了解决以上问题，在云备份系统中引入连续数据保护技术，实时地将客户端每一次数据更新保存到云备份服务器中，并能够实现任意历史时间点的恢复，保证在发生各种故障或者灾难的情况下用户数据都不会丢失，确保业务数据的连续性.提高云备份系统的

7、可用性。此外，按照CDP捕捉更新数据的层次可分为：块级CDP、文件级CDP和应用级CDP，其中对于文件级CDP，不同的文件系统需要做不同的没计，应用级CDP是嵌入具体的应用软件当中，而块级CDP部署在文件系统下层，可以屏蔽异构文件系统。CDP-CB系统采用块级的连续数据保护技术，具有更加广泛的应用前景。点击图片查看大图　　1.2云备份技术　　云备份是云存储的一个特殊运用，都是为了保存客户端的业务数据，只是数据类型有差异，云备份保存的是备份数据，云存储保存的是原始数据。云备份实现的技术方案与云存储类似，也是通过集群应

8、用、网格技术或分布式文件系统等技术，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和备份功能。按照云备份中数据的规模可将云分为3类：私有云、公有云和混合云。其中私有云的应用通常部署在一个区域或者企业的防火墙内部，服务质量(QualityofService，QoS)非常稳定，不会受到网络不稳定的影响，因而能够提供对数据安全