在云计算大潮流下,关于数据备份,人们往往会追求开放,接口标准化和通用化产品,这样可以极大降低客户管理和运维成本。但标准化的东西往往在执行效率和性能上往往有很大损失,这就需要我们在实际应用中进行取舍,之前分享过开放的无代理备份方案,详情具体参考无代理备份或将成为云备份不二之选。今天我们来介绍下在备份软方案中少见的私有备份技术。

SnapDiff是Netapp 的Data ONTAP内部引擎,可以快速识别两个Snapshot副本之间的文件和目录差异。SnapDiff通过查找两个Snapshot副本之间的差异,避免了传统备份软件在增量备份期间对差异文件差量的扫描过程,从而将备份处理的部分任务下放到Netapp存储,减少了对新增数据和变化数据处理所需的时间。

当使用SnapDiff实现增量备份带时,备份软件使用SnapDiff编程接口与Netapp的SnapDiff引擎进行通信,来识别备份文件系统两个Snapshot副本之间的新的,已更改的和已删除的文件,差量处理过程使用命名空间和命名空间镜像来确定新文件,已更改文件和已删除文件的列表。备份软件只需要备份已经从列表中识别出来的数据拆分量即可。

备份时,必须启用SnapDiff,才能使支持SnapDiff的备份软件将数据备份到备份介质中。只有受支持SnapDiff的第三方备份软件才能使用SnapDiff。

目前,IBM的TSM(Tivoli Storage Manager )是支持snapdiff选项的,在TSM中,将snapdiff选项与incremental命令配合使用可简化增量备份过程。在备份时,由NetApp上报已更改的文件增量,而不是由备份软件扫描所有卷以查找已更改的文件来备份,目前支持备份应用系统支持Windows、Linux和UNIX系统。

首次使用快照差异SnapDiff选项执行增量备份时,将备份软件调用创建快照(基本快照),并使用此快照作为源快照运行传统增量备份。创建的快照的名称记录在Tivoli Storage Manager数据库中。

第二次使用此选项运行增量备份时,将创建较新的快照,或者使用现有快照来查找这两个快照之间的差异。第二个快照称为diffsnapshot。然后Tivoli Storage Manager将通过NetApp把更改的文件变化量逐步上报给Tivoli Storage Manager备份服务器进行备份。上一次备份完成时,基本快照名称在Tivoli Storage Manager服务器上注册。

在实际应用中,IBM TSM配合Netapp Snapdiff可以实现至少每秒2.5万KB级别小文件的文件扫描,Snapdiff提供标准API接口,由第三方公司或存储厂商定制开发,该特性可以极大地缩减备份的时间。

Snapdiff和传统备份,两者最大的差别即增量对比时差别不一样,Snapdiff是NetApp NAS做对比,性能取决于NAS存储的性能,传统硬件快照备份 是通过CV挂载文件系统,然后通过CV来实现文件对比,性能较低。

NetApp的SnapDiff备份功能可以和NetApp的SnapMirror(远程复制)复制结合使用,可以备份NetApp源卷或目标文件管理卷。

用户配置备份归档客户端,为备份源文件和数据进行备份。在Tivoli Storage Manager备份归档客户端上,可以通过使用NFS导出的共享来访问NetApp源文件系统。

在Windows系统上,快照目录位于~snapshot中。在AIX和Linux系统上,快照目录位于.snapshot中。如果快照未由Tivoli Storage Manager调用创建,Tivoli Storage Manager不会删除存储快照。

启动SnapDiff快照差异备份时,整个处理过程上面已经讲过,NetApp存储在要备份的卷上创建新的差异快照。将该差分快照与基本快照进行比较。上一次备份完成时,基本快照名称在Tivoli Storage Manager服务器上注册。

SnapVault是Natapp基于磁盘的另一个存储备份功能。 SnapVault允许将存储在多个系统上的数据作为只读Snapshot副本快速有效地备份到中央辅助系统。SnapVault软件使用块级增量复制和Snapshot 副本提供可靠的、低开销的磁盘到磁盘 (Disk-to-Disk, D2D) 备份。SnapVault仅复制自上次备份以来发生更改的数据块,而不是全部文件。

SnapVault包含主系统和次系统两部分,SnapVault主系统(Primary system)是需要被备份的存储系统,可以是Netapp的设备,也可以是第三方的开放系统。SnapVault次系统(Second system)是放置备份数据的设备,只能是NetApp公司的存储设备,因为需要使用NetApp的Data ONTAP操作系统。

SnapVault支持QTree和非QTree(LUN)两种不同方式。在启动SnapVault备份之前,需要规划主系统qtree或打开系统目录及其对应的辅助系统qtree。还需要计划SnapVault备份计划和Snapshot副本保留,并估计初始备份时间。

对于第三方的平台(非NetApp Filer主存)的备份,NetApp公司提供了Open Systems SnapVault用以对这种基于第三方平台架构的存储进行备份。从而,提供给你一个统一异构系统备份的整体解决方案。

Open Systems SnapVault支持的平台包括IBM AIX、HP UX、IRIX、Linux、Solaris和Windows等系统。需要说明的是在NetApp的Filer设备环境中,SnapVault传送的是变化的块, OSSV传送的是变化的文件,但是到了SnapVault次系统中,存储的只是变化的块。

文章最后在总结一下,Netapp的快照技术Snapshot基于ROW,所以数据恢复可以通过Snaprestore快速恢复,FlexClone也是采用快照技术实现,只需要拷贝快照根节点,克隆删除时也只需要删除根节点指针,把只被克隆副本引用的数据置为空块。Netapp曾经跟CommVault有个深入合作,尤其是快照技术,所以,在SnapVault备份和NDMP备份过程中,Netapp基于自己的备份服务器实现细粒度策略管理、提供NDMP服务器的能力,不需要额外部署CV或NBU的备份服务器。搜索“ICT_Architect”加入微信公众号“架构师技术联盟”获取更多精彩内容。

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