雲環境下資料保護方案的選擇

以阿里雲為代表的公有雲取代了以前的虛擬主機，成為主流的網際網路基礎設施，成為中小企業網際網路應用的首選。同時，企業級的私有雲也在大量普及。然而，由於虛擬化的引入，導致it基礎設施的革命性變化，虛擬機器內部的資料保護成為新的關注焦點。

在虛擬機器內部安裝備份**，將資料備份到另外一台主機，這種方案沿用了以前備份方式，目前有大量的備份軟體可以採用，然而，雲基礎設施管理員不願意採用這種方式和相應軟體，其主要理由為：備份速度慢、恢復時間長、備份對整個雲環境儲存子系統壓力大、備份任務協調困難等。

因此，雲基礎設施管理員更願意在虛擬機器層面進行資料保護。保護的方案主要有：

1）利用hypervisor或者儲存的快照功能進行保護；

2）利用專業的虛擬機器備份系統進行保護。

快照技術分為映象分離（split mirror）、寫時拷貝（cow copy on write）和寫重定向（row redirect on write）技術。

映象分離技術在早期備份系統內應用較多，備份映象包含有完整的資料，不依賴源映象即可進行資料的讀寫，但占用較多空間。

寫時拷貝在生成快照後，當有資料變化時，首先將源儲存塊資料複製到快照儲存空間，再將資料變化塊寫入到源儲存資料塊，最後更新快照元資料，實現快照功能。優點在於減少了快照的儲存空間，當前資料為最新資料，快照刪除快捷；缺點在於每次寫資料需要兩次寫，一次讀，i/o效能較低。

寫重定向在生成快照後，當有資料變化時，首先將變化資料寫入到新的儲存空間，然後更新快照元資料，實現快照功能。此種方案的優點在於讀寫效能高，vmware即採用此種快照技術。缺點在於刪除快照時需要做資料整合（merge），而且，系統中的快照數目增大後，系統儲存效率會急劇降低。

專業的虛擬機器備份軟體，利用hypervisor自身的備份機制，如vmware的cbt機制，或者在hypervisor上安裝備份**的方式進行備份，執行完全備份、增量備份或者差異備份，和採用快照的備份方式比較，主要優點在於：

1）備份數目不受快照數目的限制，大多數hypervisor和儲存都對快照的個數有限制，如1024個，達到此數目後，新快照將不能建立。

2）可以按需保留時點資料，可以對某時點資料，如每年的12月31日的資料永久儲存，而快照則不能持久儲存，因為快照數目達到某個限制，則以前的舊資料會自動刪除。

3）虛擬機器備份對整體效能影響小，以vmware虛擬機器備份為例，備份時採用cbt機制，備份完成後，不需要保留快照，可以保持生產系統的最高效能。

4）對備份資料的按需管理，按照備份和歸檔的需要，永久儲存或刪除備份資料，給管理員以更大的管理靈活性。

5）對備份資料的直接利用，通過在備份系統的儲存，共享虛擬機器資料給備用系統，在備用系統可直接執行查詢、統計、大資料分析等操作，而不影響生產系統的正常執行。