複本資料管理(CDM)兼具備份與快照的優點,與備份一樣是獨立於來源端系統外,具備獨立性,也能長期保存資料;CDM的複本是透過快照取得,無須還原程序,可直接掛載使用複本。(資料來源:iThome整理,2018年6月)

基於快照技術的複本資料管理(Copy Data Management,CDM)產品,正在挑戰傳統備份軟體的地位。

如CDM的名稱所示,這是ㄧ種用來管理「資料複本」的技術。在IT環境中,「資料複本」不外乎是用於兩種目的:一是作為備用,以備原始資料發生意外時的還原;另一是在不影響原始資料的情況下,透過複本來進行開發、測試與分析等應用。

這兩種需求雖然同樣都要使用資料複本,需要的複本性質卻有異。第一種複本是作為預防意外的備援,須獨立於原始系統外長期保存,並擁有較低的儲存成本;第二種複本只是臨時性需求、不會長期留存,卻需要快速產生與提供。所以過去的IT環境,必須分別透過備份(Backup)與快照(Snapshot)技術,來滿足這兩種複本需求,不僅架構複雜,且各有先天的局限。

而CDM則能將這兩種複本需求合而為一,同時擁有備份與快照的特性。CDM可像備份軟體一樣,於線上生產平臺之外,獨立地長期保存與管理資料複本,以備意外時的還原之需;又能像快照一樣,即時製作資料複本,並透過掛載立即使用資料複本,快速回應臨時性的複本需求。

也就是說,CDM兼有備份與快照兩者之長,卻無兩者之短,因而成了過去2年以來,資料保護應用領域最受矚目的新興產品類型之一,隱隱然有取代傳統備份架構的趨勢,連帶也吸引許多廠商投入,包括Actifio、Catalogic、Cohesity、Delphix、Rubrik等新創廠商外,連老牌的備份產品廠商IBM與Veritas,也先後投入這個領域,推出CDM類型的資料保護與管理產品。

兼有備份與快照優點的CDM

備份是任何企業IT環境必備,卻也飽受詬病的應用,技術成熟,支援廣泛,可保護各式各樣作業平臺與應用程式,但作業效率低落是ㄧ大致命傷,用戶必須忍受耗時冗長的備份與還原程序,才能取得與使用備份複本。

快照則是內含於作業系統底層的儲存平臺、或儲存設備系統底層的一項資料服務功能,可即時製作磁碟區資料複本,並且只需掛載就能使用複本,沒有耗時的備份與還原程序,就能讓用戶取得與使用資料複本。但缺乏獨立性是快照的先天缺陷。

首先,快照是儲存平臺底層的一項功能,無法脫離儲存平臺使用,每一種儲存平臺的快照,都只適用於該平臺,也就是說,快照不能支援異構環境,只能在同構環境下運作。

其次,快照複本與原始資料位於同一平臺上,一旦平臺失效,快照也就跟著不可用,無法提供獨立於來源端平臺的完整保護。

CDM本質上是快照與複製的結合,是利用快照技術來取得來源端資料的複本,因而具備與快照相同的快速取得複本、透過掛載便可使用複本的特性;但CDM還會透過遠端複製,將快照複本拉到獨立的儲存平臺上保存與管理,因而提供了獨立於來源端平臺外的資料保護能力。

另一方面,CDM又能和備份軟體一樣,支援異構的應用環境,透過API或代理程式的中介,保護各式各樣的作業平臺與應用程式,不像快照會被局限於特定儲存平臺。

架構對比:備份 vs. 快照 vs. CDM

備份、快照與複本資料管理(CDM)的目的,同樣都是為來源端系統建立複本,但各具不同特性。

備份具備獨立性,可作為來源端系統備援,長期保存複本資料,但備份複本需經還原程序後才可用,無法因應臨時性的複本需求。

快照可在極短時間內便取得來源端磁碟複本,且無須還原程序,可直接掛載快照複本使用,適用於提供臨時性複本需求。但快照是依附於來源端系統底層,不具獨立性,無法作為來源端系統備援,也不適於長期保存複本。

CDM則兼具備份與快照的優點,與備份一樣是獨立於來源端系統外,具備獨立性,也能長期保存資料;CDM的複本是透過快照取得,無須還原程序,可直接掛載使用複本。

【CDM技術掀起資料管理新革命】統一IT環境的資料複本應用需求

備份、快照與複本資料管理(CDM)等3種技術,目的都同樣是為來源端資料製作複本,但所取得的複本有大不相同的特性,因而適用的情境也不同。

備份的適用情境

備份軟體會將資料轉成自身格式存放,所以備份複本必須經由還原程序還原為原始格式後,才可為前端系統使用。隨著資料量增大,備份與還原程序所需時間也越冗長,另外還存在難以還原單一特定物件的問題,因此,備份不適用於為開發、測試、分析等臨時性需求,提供複本資料。

但由於備份系統是獨立於來源端系統之外,所以適用於意外時的備援,透過備份定期製作與保存複本,靜待不時之需——當遭遇來源端資料損毀、失效的情況時,再還原備份複本來使用。另外,備份是獨立的系統,因而能將自身保存的資料,轉存到雲端、物件儲存或磁帶等低成本儲存媒體,儲存成本相對也低。

也就是說,備份適用於扮演「靜態」複本的角色,作為長期保存的資料複本。

快照的適用情境

快照是來源端磁碟的邏輯型式區塊複本,複本的格式與來源端磁碟相同,只要掛載給指定主機就可直接使用,所以快照複本的取得、還是掛載複本使用,都幾乎可在一瞬間就完成。因此快照適於為開發、測試、分析等臨時性用途,立即提供可用的複本。

但由於快照是依附於儲存平臺底層,與來源端系統位於同一平臺,不具獨立性,所以不能充當意外時的備援,一旦來源端系統儲存平臺失效,快照複本也會跟著失效。而且,快照是使用與來源端系統相同的第一線儲存設備空間,不僅會占用來源端系統的儲存資源,儲存成本也高,也不適合作為長期保存的複本。

也就是說,快照適合擔任「動態」複本的角色,為短期、臨時性用途,快速提供資料複本。

適用情境更寬廣的CDM

CDM複本兼有備份複本與快照複本的特性。一方面,CDM是獨立於來源端系統外,所以可以充當意外時的備援,使用CDM複本也不會影響來源端系統底層儲存平臺的資源,亦能將複本轉存到雲端、物件儲存等低成本儲存媒體長期保存。

另一方面,CDM的複本是透過快照所取得,因此也和快照一樣,CDM可以迅速擷取複本,並立即掛載使用,便於為開發、測試等臨時性需求,迅速提供複本資料。

所以CDM同時適用於「靜態」與「動態」兩類複本用途,既能適用於長期保存,也能迅速因應臨時性需求,且不影響來源端系統資源,能同時涵蓋備份與快照的用途,適合的應用情境更寬廣。

資料保護領域的新革命

透過CDM,便可同時取代備份與快照兩種技術,把長期保存與臨時性使用兩種複本需求合而為一,提供涵蓋面更廣、使用更彈性的「複本資料管理」平臺,統合企業的「複本」應用需求,這也是CDM這個名稱的涵義所在。

在CDM產品出現之前,便有一些資料保護產品能提供類似的特性,但受限於時空環境未能成功。

例如2005~2006年左右,市場上曾出現一類「頻繁快照型」的備份還原軟體,也和CDM一樣結合了快照與遠端複製,以大幅縮短備份/還原時間,與更精細的還原點選擇為訴求,但「頻繁快照」雖能縮短備份時間,在還原方面有較多限制,不像CDM可直接掛載複本使用。

2010年代初期問世、以Veeam為首的虛擬平臺備份軟體,則具備了一部份CDM產品的特性,同樣以快照技術製作複本,並可免除還原程序、直接掛載複本使用。

但這類虛擬平臺備份軟體支援的應用環境相對有限,對資料庫等特定應用程式的涵蓋較為不足,另外,對複本的管理也還不夠深入與彈性。

真正功能完整的CDM產品,要從稍晚一些、於2011年推出首版產品的Actifio起算,接下來陸續有多家新創廠商投入,其中Actifio、Cohesity、Rubrik等廠商都成長的很快,讓CDM這個全新產品類型獲得相當高的關注,連帶也吸引的IBM與Veritas等大廠投入,各自推出CDM類型產品。

顯然,就連旗下擁有老牌備份軟體產品線的IBM與Veritas,都投入了CDM產品領域,這意味著,備份軟體廠商也認可這個新類型產品的發展方向,隱然有取代傳統備份的趨勢,進而可在不久的將來,掀起資料保護與複本應用管理架構的革命。

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