在虛擬化環(huán)境中實施重復數(shù)據(jù)刪除技術

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越來越多的業(yè)務需求都在傳達一個信號，那就是用戶對在他們的虛擬化環(huán)境中部署重復數(shù)據(jù)刪除技術都表現(xiàn)出了強烈的興趣，因為在虛擬化環(huán)境下，冗余的數(shù)據(jù)越來越多。　　在這篇來自Taneja集團的高級分析師Jeff Boles的訪談記錄中，我們可以了解到為什么越來越多的組織和企業(yè)對服務器虛擬化中的重復數(shù)據(jù)刪除技術表現(xiàn)出了更多的興趣，究竟虛擬化環(huán)境中更合適源端還是目的端的去重，我們用什么樣的標準來決定何時對虛擬機進行去重處理，以及VMware公司的vStorage API接口為我們帶來了什么。

內(nèi)容概要：

你是否發(fā)覺越來越多的企業(yè)對在虛擬化環(huán)境中使用重復數(shù)據(jù)刪除技術感興趣？ 源端的重復數(shù)據(jù)刪除技術或者目的端的重復數(shù)據(jù)刪除技術哪個用的更多一些？哪個優(yōu)勢更為明顯？ 在虛擬機環(huán)境中使用重復數(shù)據(jù)刪除技術，是否會帶來一些問題？ 廠商們是否使用了針對數(shù)據(jù)保護的vStorage API？　　問：據(jù)您所了解的，那些部署了服務器虛擬化的組織或企業(yè)，是不是越來越對重復數(shù)據(jù)刪除技術感興趣？如果是這樣的話，您能詳細解釋一下在備份虛擬服務器時，有哪些因素及優(yōu)勢驅(qū)使他們傾向于選擇去重技術嗎？

答：是這樣的。之所以有越來越多的用戶對虛擬化環(huán)境下的重復數(shù)據(jù)刪除技術感興趣是因為在虛擬機環(huán)境下有太多的冗余數(shù)據(jù)占用了大量的空間。隨著時間的推移，我們在如何部署虛擬化服務器方面已經(jīng)變得越來越有經(jīng)驗。

我們已經(jīng)完成了許多年前我們就應該已經(jīng)完成的工作，在整體架構上帶來的好處是，我們能更好的將核心操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)和應用數(shù)據(jù)剝離開來。因此，我們今天看到的虛擬化環(huán)境都是嚴格遵照了最佳實踐的，核心的操作系統(tǒng)鏡像包含了大多數(shù)操作系統(tǒng)文件以及配置信息等。虛擬化環(huán)境能將這些文件和應用數(shù)據(jù)或者文件數(shù)據(jù)區(qū)分出來，一般來說，一臺虛擬機后面，都會有許多有著類似的黃金鏡像文件以及核心操作系統(tǒng)鏡像文件。因此，在使用了重復數(shù)據(jù)刪除后，用戶將不再會為大量的冗余數(shù)據(jù)所困擾。如果用戶選擇在虛擬化資源池中使用重復數(shù)據(jù)刪除技術，那么使用普通去重算法帶來的去重率甚至高于非虛擬化環(huán)境中的生產(chǎn)環(huán)境。因此，僅從容量使用率的角度考慮，在服務器虛擬化環(huán)境中使用重復數(shù)據(jù)刪除技術就會有著許多的優(yōu)勢。

問：針對這種應用，一般會選擇使用哪種重復數(shù)據(jù)刪除技術？您認為，究竟是源端去重還是目的端去重我們使用的更多一些，哪種優(yōu)勢更大？

答：如今不同的重復數(shù)據(jù)刪除產(chǎn)品之間的確有著差異。用戶可以根據(jù)自己的偏好，選擇使用備份目的端的去重，比如介質(zhì)服務器，或者選擇使用備份源端的去重技術，源端去重的產(chǎn)品有Symantec公司的PureDisk、EMC公司的Avamar產(chǎn)品和其他一些專注于虛擬化環(huán)境的其他廠商的產(chǎn)品。

比起過去，如今源端重復數(shù)據(jù)刪除技術越來越多的被采用，尤其在虛擬化環(huán)境中。首先在虛擬化環(huán)境中，I/O上的競爭不可避免，這是備份任務一開始就需要面對的問題。一般來說，當開始實施虛擬化的時候，其實備份的方式和物理機上一樣，都是裝上一個代理，然后將數(shù)據(jù)備份到外部介質(zhì)服務器上，與之前在物理機上使用的是相同的備份方法。與在物理機上不同的是，用戶不再需要為每一臺機器的信息打包，他們需要關注的僅僅是包含所有虛擬機的物理設備，因此，實際上是將一整套的備份任務寫進同一個硬件設備里。不管是使用WAN還是稍好些的LAN，用戶都面臨著I/O上的壓力。然而實際上在物理硬件層的的I/O瓶頸是不能被忽視的。因此，傳統(tǒng)的備份方式會讓備份窗口拉的更長，甚至會影響到恢復時間目標（RTOs）和恢復點目標（RPOs），因為僅通過一個硬件設備上的I/O讀寫會更慢一些。

因此源端的重復數(shù)據(jù)刪除技術上有著一些有意思的產(chǎn)品應用，它們可以在從虛擬機剝離前，將全部數(shù)據(jù)分成不重復的數(shù)據(jù)塊。大量的這些使用源端去重的代理方法的出現(xiàn)，有力的推動了不斷的變革。因為真正需要備份的數(shù)據(jù)越來越少，用戶可以更為頻繁的備份數(shù)據(jù)，并且在后臺也一直在追蹤著數(shù)據(jù)的變化。它們往往知道奧妙在哪里，因此它們可以將需要備份的數(shù)據(jù)量達到最小。

同樣，在源端重復數(shù)據(jù)刪除技術的幫助下，用戶可以實現(xiàn)高度優(yōu)化的針對虛擬化環(huán)境的備份效果。到最后真正需要被移動的數(shù)據(jù)少之又少，因此真正通過物理層鏈路的數(shù)據(jù)也是相當少的。從而就不再需要因為I/O上資源的爭奪而大傷腦筋，長久下來就可以實現(xiàn)良好的RTOs和RPOs，且虛擬機備份的備份窗口也會更小。

問：在虛擬化環(huán)境下使用重復數(shù)據(jù)刪除，會引起某些問題嗎？用戶應該注意什么？

答：當你在任何環(huán)境下，需要對基于客戶端的環(huán)境進行備份的時候，往往會遇到大量數(shù)據(jù)備份的問題，在使用了重復數(shù)據(jù)刪除技術后，備份窗口將不再是問題。另外一個在虛擬化環(huán)境下部署重復數(shù)據(jù)刪除技術時需要考慮的問題就是大量的I/O請求都會被發(fā)送到同一個硬件設備上。用戶隨時可能在一臺服務器上出現(xiàn)故障。然后用戶需要做的僅僅是將數(shù)據(jù)流從去重目的端與源端備份數(shù)據(jù)剝離，再恢復回來即可。

“去重技術在幫助用戶解決容量問題方面能起到很大的作用，然而，在恢復的過程中卻不是唯一的方法或者出路?！?/P>

去重技術在幫助用戶解決容量問題有著很大的幫助，然而卻不是數(shù)據(jù)恢復時的好幫手。因為用戶往往會對去重資源池有著大量的讀操作。此外，恢復操作中往往會在許多不同的線程中產(chǎn)生不同磁盤上的操作。比如說，可能在一塊硬件背后放置著20個或者40個的虛擬機，那么最后的結果很可能就是不能在相應的窗口完成恢復的操作。因為，我們通常建議客戶使用多種不同的數(shù)據(jù)恢復方案來應對“丟失虛擬機”的情況。并且建議使用更多的主要數(shù)據(jù)保護措施，而并不是僅僅依賴于對備份的信任，可以嘗試考慮使用快照的方式來節(jié)約數(shù)據(jù)恢復的時間。我相信沒有人會希望保留30天的備份，但一定要確保能在遇到虛擬機損壞或者錯誤的更新后能有一個良好的回滾點。具體需要看遇到的情況是哪一種，相信沒人會希望恢復的時間要將所有的數(shù)據(jù)都從備份數(shù)據(jù)庫中拿出來，即使這對系統(tǒng)容量很有幫助。

問：去年，VMware公司發(fā)布了針對數(shù)據(jù)保護使用的vStorage API接口以及作為整個vSphere架構一部分的其他API接口。據(jù)您所了解，在當前的重復數(shù)據(jù)刪除市場上，有沒有什么產(chǎn)品使用這些API接口?

答：對于虛擬化環(huán)境來說，vStorage API的推出對該環(huán)境下的備份的幫助是顯而易見的。在此之前，我們曾遇到過許多的麻煩，而現(xiàn)在一切都變得不一樣了。雖說vStorage API有著適合所有類型環(huán)境的接口， 然而我覺得它在源端去重的使用上意義更為重大。vStorage API中最新穎的就是使用了變更數(shù)據(jù)塊追蹤（change block tracking, CBT），在此項功能的幫助下，用戶能夠知道在不同快照之間有哪些變化。之后，發(fā)明者就想到了在虛擬機環(huán)境中部署代理來實現(xiàn)虛擬機的備份。用戶可以結合一些源端的技術再使用代理，從而實現(xiàn)在完成快照后能在虛擬機內(nèi)部實現(xiàn)重復數(shù)據(jù)刪除技術。值得注意的是，此項技術去重的部分僅僅是對最近一次快照之后產(chǎn)生變更的數(shù)據(jù)塊。

一些有關vStorage API的技術著重于降低數(shù)據(jù)從虛擬化環(huán)境中導出的時間。現(xiàn)在，用戶可以清晰地意識到在給定的時間點到現(xiàn)在，虛擬機上作出了哪些改動，此外，也可以將源端重復數(shù)據(jù)刪除技術和主要的虛擬化環(huán)境的數(shù)據(jù)保護技術結合起來從而達到最佳結合。之前在代理的設置和使用上遇到的問題是，那時幾乎在這個方面沒有什么可以解決的方法。簡而言之，用戶先使用快照，然后用代理在即使有瓶頸的情況下將數(shù)據(jù)從虛擬化環(huán)境中剝離出來。

用戶可以選擇使用源端去重技術，不過在虛擬機環(huán)境下使用許多不同的運行方式?，F(xiàn)在用戶可以考慮使用vStorage API接口了。你可以通過使用快照技術再加上源端的去重技術快速地在虛擬機內(nèi)部將重復數(shù)據(jù)剝離出來，還可以使用更為優(yōu)化的源端去重技術，在代理的幫助下將快照掛載起來，然后對其進行去重再備份。vStorage API接口能夠?qū)崿F(xiàn)不同環(huán)境下的去重，并且能夠?qū)⒅貜蛿?shù)據(jù)刪除技術和虛擬化系統(tǒng)結合起來在其內(nèi)部實現(xiàn)去重。如果用戶感興趣，還可以向廠商咨詢一些市場上潛在的針對這些情況的解決方案，從而了解市場上的一些方法是如何通過在他們的產(chǎn)品中部署vStorage API接口來加速其虛擬機環(huán)境下的備份或者去重過程的。