云环境下数据保护方案的选择

以阿里云为代表的公有云取代了以前的虚拟主机，成为主流的互联网基础设施，成为中小企业互联网应用的首选。同时，企业级的私有云也在大量普及。然而，由于虚拟化的引入，导致IT基础设施的革命性变化，虚拟机内部的数据保护成为新的关注焦点。

在虚拟机内部安装备份代理，将数据备份到另外一台主机，这种方案沿用了以前备份方式，目前有大量的备份软件可以采用，然而，云基础设施管理员不愿意采用这种方式和相应软件，其主要理由为：备份速度慢、恢复时间长、备份对整个云环境存储子系统压力大、备份任务协调困难等。

因此，云基础设施管理员更愿意在虚拟机层面进行数据保护。保护的方案主要有：

1） 利用Hypervisor或者存储的快照功能进行保护；

2） 利用专业的虚拟机备份系统进行保护。

快照技术分为镜像分离（Split Mirror）、写时拷贝（COW Copy on Write）和写重定向（ROW Redirect on Write）技术。

镜像分离技术在早期备份系统内应用较多，备份镜像包含有完整的数据，不依赖源镜像即可进行数据的读写，但占用较多空间。

写时拷贝在生成快照后，当有数据变化时，首先将源存储块数据复制到快照存储空间，再将数据变化块写入到源存储数据块，最后更新快照元数据，实现快照功能。优点在于减少了快照的存储空间，当前数据为最新数据，快照删除快捷；缺点在于每次写数据需要两次写，一次读，I/O性能较低。

写重定向在生成快照后，当有数据变化时，首先将变化数据写入到新的存储空间，然后更新快照元数据，实现快照功能。此种方案的优点在于读写性能高，VMware即采用此种快照技术。缺点在于删除快照时需要做数据整合（merge），而且，系统中的快照数目增大后，系统存储效率会急剧降低。

专业的虚拟机备份软件，利用Hypervisor自身的备份机制，如VMware的CBT机制，或者在Hypervisor上安装备份代理的方式进行备份，执行完全备份、增量备份或者差异备份，和采用快照的备份方式比较，主要优点在于：

1）备份数目不受快照数目的限制，大多数Hypervisor和存储都对快照的个数有限制，如1024个，达到此数目后，新快照将不能建立。

2）可以按需保留时点数据，可以对某时点数据，如每年的12月31日的数据永久存储，而快照则不能持久保存，因为快照数目达到某个限制，则以前的旧数据会自动删除。

3）虚拟机备份对整体性能影响小，以VMWare虚拟机备份为例，备份时采用CBT机制，备份完成后，不需要保留快照，可以保持生产系统的最高性能。

4）对备份数据的按需管理，按照备份和归档的需要，永久保存或删除备份数据，给管理员以更大的管理灵活性。

5）对备份数据的直接利用，通过在备份系统的存储，共享虚拟机数据给备用系统，在备用系统可直接执行查询、统计、大数据分析等操作，而不影响生产系统的正常运行。

附：云祺科技提供了针对VMWare虚拟化环境的试用版产品（http://www.vinchin.com/apply.php）。