在虛擬化環(huán)境中實(shí)施重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)

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越來(lái)越多的業(yè)務(wù)需求都在傳達(dá)一個(gè)信號(hào)，那就是用戶(hù)對(duì)在他們的虛擬化環(huán)境中部署重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)都表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的興趣，因?yàn)樵谔摂M化環(huán)境下，冗余的數(shù)據(jù)越來(lái)越多?！　≡谶@篇來(lái)自Taneja集團(tuán)的高級(jí)分析師Jeff Boles的訪(fǎng)談?dòng)涗浿?，我們可以了解到為什么越?lái)越多的組織和企業(yè)對(duì)服務(wù)器虛擬化中的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)來(lái)決定何時(shí)對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行去重處理，以及VMware公司的vStorage API接口為我們帶來(lái)了什么。

內(nèi)容概要：

你是否發(fā)覺(jué)越來(lái)越多的企業(yè)對(duì)在虛擬化環(huán)境中使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)感興趣？ 源端的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)或者目的端的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)哪個(gè)用的更多一些？哪個(gè)優(yōu)勢(shì)更為明顯？ 在虛擬機(jī)環(huán)境中使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，是否會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題？ 廠(chǎng)商們是否使用了針對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)的vStorage API？　　問(wèn)：據(jù)您所了解的，那些部署了服務(wù)器虛擬化的組織或企業(yè)，是不是越來(lái)越對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)感興趣？如果是這樣的話(huà)，您能詳細(xì)解釋一下在備份虛擬服務(wù)器時(shí)，有哪些因素及優(yōu)勢(shì)驅(qū)使他們傾向于選擇去重技術(shù)嗎？

答：是這樣的。之所以有越來(lái)越多的用戶(hù)對(duì)虛擬化環(huán)境下的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)感興趣是因?yàn)樵谔摂M機(jī)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(shí)間的推移，我們?cè)谌绾尾渴鹛摂M化服務(wù)器方面已經(jīng)變得越來(lái)越有經(jīng)驗(yàn)。

我們已經(jīng)完成了許多年前我們就應(yīng)該已經(jīng)完成的工作，在整體架構(gòu)上帶來(lái)的好處是，我們能更好的將核心操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)剝離開(kāi)來(lái)。因此，我們今天看到的虛擬化環(huán)境都是嚴(yán)格遵照了最佳實(shí)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(yīng)用數(shù)據(jù)或者文件數(shù)據(jù)區(qū)分出來(lái)，一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)虛擬機(jī)后面，都會(huì)有許多有著類(lèi)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(fù)數(shù)據(jù)刪除后，用戶(hù)將不再會(huì)為大量的冗余數(shù)據(jù)所困擾。如果用戶(hù)選擇在虛擬化資源池中使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，那么使用普通去重算法帶來(lái)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(wù)器虛擬化環(huán)境中使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)就會(huì)有著許多的優(yōu)勢(shì)。

問(wèn)：針對(duì)這種應(yīng)用，一般會(huì)選擇使用哪種重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)？您認(rèn)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(shì)更大？

答：如今不同的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除產(chǎn)品之間的確有著差異。用戶(hù)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(wù)器，或者選擇使用備份源端的去重技術(shù)，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(zhuān)注于虛擬化環(huán)境的其他廠(chǎng)商的產(chǎn)品。

比起過(guò)去，如今源端重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)越來(lái)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(jìng)爭(zhēng)不可避免，這是備份任務(wù)一開(kāi)始就需要面對(duì)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)開(kāi)始實(shí)施虛擬化的時(shí)候，其實(shí)備份的方式和物理機(jī)上一樣，都是裝上一個(gè)代理，然后將數(shù)據(jù)備份到外部介質(zhì)服務(wù)器上，與之前在物理機(jī)上使用的是相同的備份方法。與在物理機(jī)上不同的是，用戶(hù)不再需要為每一臺(tái)機(jī)器的信息打包，他們需要關(guān)注的僅僅是包含所有虛擬機(jī)的物理設(shè)備，因此，實(shí)際上是將一整套的備份任務(wù)寫(xiě)進(jìn)同一個(gè)硬件設(shè)備里。不管是使用WAN還是稍好些的LAN，用戶(hù)都面臨著I/O上的壓力。然而實(shí)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(huì)讓備份窗口拉的更長(zhǎng)，甚至?xí)绊懙交謴?fù)時(shí)間目標(biāo)（RTOs）和恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)（RPOs），因?yàn)閮H通過(guò)一個(gè)硬件設(shè)備上的I/O讀寫(xiě)會(huì)更慢一些。

因此源端的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)上有著一些有意思的產(chǎn)品應(yīng)用，它們可以在從虛擬機(jī)剝離前，將全部數(shù)據(jù)分成不重復(fù)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(dòng)了不斷的變革。因?yàn)檎嬲枰獋浞莸臄?shù)據(jù)越來(lái)越少，用戶(hù)可以更為頻繁的備份數(shù)據(jù)，并且在后臺(tái)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(dá)到最小。

同樣，在源端重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)的幫助下，用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)高度優(yōu)化的針對(duì)虛擬化環(huán)境的備份效果。到最后真正需要被移動(dòng)的數(shù)據(jù)少之又少，因此真正通過(guò)物理層鏈路的數(shù)據(jù)也是相當(dāng)少的。從而就不再需要因?yàn)镮/O上資源的爭(zhēng)奪而大傷腦筋，長(zhǎng)久下來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)良好的RTOs和RPOs，且虛擬機(jī)備份的備份窗口也會(huì)更小。

問(wèn)：在虛擬化環(huán)境下使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，會(huì)引起某些問(wèn)題嗎？用戶(hù)應(yīng)該注意什么？

答：當(dāng)你在任何環(huán)境下，需要對(duì)基于客戶(hù)端的環(huán)境進(jìn)行備份的時(shí)候，往往會(huì)遇到大量數(shù)據(jù)備份的問(wèn)題，在使用了重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)后，備份窗口將不再是問(wèn)題。另外一個(gè)在虛擬化環(huán)境下部署重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)時(shí)需要考慮的問(wèn)題就是大量的I/O請(qǐng)求都會(huì)被發(fā)送到同一個(gè)硬件設(shè)備上。用戶(hù)隨時(shí)可能在一臺(tái)服務(wù)器上出現(xiàn)故障。然后用戶(hù)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(fù)回來(lái)即可。

“去重技術(shù)在幫助用戶(hù)解決容量問(wèn)題方面能起到很大的作用，然而，在恢復(fù)的過(guò)程中卻不是唯一的方法或者出路。”

去重技術(shù)在幫助用戶(hù)解決容量問(wèn)題有著很大的幫助，然而卻不是數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)的好幫手。因?yàn)橛脩?hù)往往會(huì)對(duì)去重資源池有著大量的讀操作。此外，恢復(fù)操作中往往會(huì)在許多不同的線(xiàn)程中產(chǎn)生不同磁盤(pán)上的操作。比如說(shuō)，可能在一塊硬件背后放置著20個(gè)或者40個(gè)的虛擬機(jī)，那么最后的結(jié)果很可能就是不能在相應(yīng)的窗口完成恢復(fù)的操作。因?yàn)?，我們通常建議客戶(hù)使用多種不同的數(shù)據(jù)恢復(fù)方案來(lái)應(yīng)對(duì)“丟失虛擬機(jī)”的情況。并且建議使用更多的主要數(shù)據(jù)保護(hù)措施，而并不是僅僅依賴(lài)于對(duì)備份的信任，可以嘗試考慮使用快照的方式來(lái)節(jié)約數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)間。我相信沒(méi)有人會(huì)希望保留30天的備份，但一定要確保能在遇到虛擬機(jī)損壞或者錯(cuò)誤的更新后能有一個(gè)良好的回滾點(diǎn)。具體需要看遇到的情況是哪一種，相信沒(méi)人會(huì)希望恢復(fù)的時(shí)間要將所有的數(shù)據(jù)都從備份數(shù)據(jù)庫(kù)中拿出來(lái)，即使這對(duì)系統(tǒng)容量很有幫助。

問(wèn)：去年，VMware公司發(fā)布了針對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)使用的vStorage API接口以及作為整個(gè)vSphere架構(gòu)一部分的其他API接口。據(jù)您所了解，在當(dāng)前的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除市場(chǎng)上，有沒(méi)有什么產(chǎn)品使用這些API接口?

答：對(duì)于虛擬化環(huán)境來(lái)說(shuō)，vStorage API的推出對(duì)該環(huán)境下的備份的幫助是顯而易見(jiàn)的。在此之前，我們?cè)龅竭^(guò)許多的麻煩，而現(xiàn)在一切都變得不一樣了。雖說(shuō)vStorage API有著適合所有類(lèi)型環(huán)境的接口， 然而我覺(jué)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(xiàng)功能的幫助下，用戶(hù)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(jī)環(huán)境中部署代理來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的備份。用戶(hù)可以結(jié)合一些源端的技術(shù)再使用代理，從而實(shí)現(xiàn)在完成快照后能在虛擬機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)。值得注意的是，此項(xiàng)技術(shù)去重的部分僅僅是對(duì)最近一次快照之后產(chǎn)生變更的數(shù)據(jù)塊。

一些有關(guān)vStorage API的技術(shù)著重于降低數(shù)據(jù)從虛擬化環(huán)境中導(dǎo)出的時(shí)間?，F(xiàn)在，用戶(hù)可以清晰地意識(shí)到在給定的時(shí)間點(diǎn)到現(xiàn)在，虛擬機(jī)上作出了哪些改動(dòng)，此外，也可以將源端重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)和主要的虛擬化環(huán)境的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)從而達(dá)到最佳結(jié)合。之前在代理的設(shè)置和使用上遇到的問(wèn)題是，那時(shí)幾乎在這個(gè)方面沒(méi)有什么可以解決的方法。簡(jiǎn)而言之，用戶(hù)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(lái)。

用戶(hù)可以選擇使用源端去重技術(shù)，不過(guò)在虛擬機(jī)環(huán)境下使用許多不同的運(yùn)行方式?，F(xiàn)在用戶(hù)可以考慮使用vStorage API接口了。你可以通過(guò)使用快照技術(shù)再加上源端的去重技術(shù)快速地在虛擬機(jī)內(nèi)部將重復(fù)數(shù)據(jù)剝離出來(lái)，還可以使用更為優(yōu)化的源端去重技術(shù)，在代理的幫助下將快照掛載起來(lái)，然后對(duì)其進(jìn)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?fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)和虛擬化系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)去重。如果用戶(hù)感興趣，還可以向廠(chǎng)商咨詢(xún)一些市場(chǎng)上潛在的針對(duì)這些情況的解決方案，從而了解市場(chǎng)上的一些方法是如何通過(guò)在他們的產(chǎn)品中部署vStorage API接口來(lái)加速其虛擬機(jī)環(huán)境下的備份或者去重過(guò)程的。