Compellent快照技术如何高效保障数据安全？-睿诚科技协会

Compellent 的快照技术是其存储阵列引以为傲的核心功能之一，它以其高效、灵活、节省空间而著称，彻底改变了传统快照的实现方式，其精髓在于 “精简复制”（Thin-Provisioned Copy） 和 “时间点快照”（Point-in-Time Snapshot） 的结合。

（图片来源网络，侵删）

核心概念：精简复制

要理解 Compellent 的快照，首先必须理解它的基础——精简复制。

传统快照（基于 LUN 克隆）：
- 传统方法通常需要为每个快照分配一个与源数据卷同样大小的“完整”空间。
- 一个 1TB 的 LUN，创建一个快照就需要额外 1TB 的空间，如果创建 10 个快照，就需要 10TB 的额外空间，这非常浪费且昂贵。
Compellent 的精简复制：
- Compellent 不为快照预分配物理空间，它创建的是一个“指针”结构，指向源数据卷的当前数据块。
- 初始状态：快照只占用极小的元数据空间，几乎不消耗物理存储容量。
- 数据写入时：当源数据卷中的数据块被第一次修改时，存储阵列会：
  1. 将该数据块的原始版本复制到一个新的、共享的数据池中。
  2. 在源数据卷上,将该数据块的指针指向这个新的数据块。
  3. 快照的指针仍然指向那个被复制的原始版本。
- 结果：快照“捕获”了数据被修改前的状态，而整个过程只对被实际修改的数据进行了空间占用，实现了极大的空间节约。

关键特性与技术优势

Compellent 的快照技术不仅仅是精简复制，还包含了一系列使其强大和易用的特性。

（图片来源网络，侵删）

高效的存储利用（写入时复制 - COW）

这是其核心优势,也称为 Copy-On-Write (COW)。

节省空间：只有被修改的数据才会消耗空间，对于一个活跃度不高的数据卷，可以创建大量快照而空间消耗增长缓慢。
性能影响小：由于初始创建快照时没有数据复制，所以对源 LUN 的性能影响微乎其微，只有在数据写入发生时，才会产生轻微的 I/O 延迟（因为需要先读旧数据，再写新数据）。

灵活的快照类型

Compellet 提供了多种快照类型，以满足不同场景的需求：

快照类型	描述	主要用途	特点
标准快照	基于精简复制技术创建，只占用被修改数据的空间。	日常数据保护、短期备份、测试环境搭建	空间效率最高，是默认和最常用的类型。
专用快照	创建时立即为快照分配一个完整的、专用的数据空间，并复制源数据。	关键业务数据保护、确保绝对一致性	性能最佳，因为写入新数据时无需复制旧数据，空间占用大，但能保证快照的“即时一致性”。
克隆	创建一个可读写的、完全独立的 LUN，其初始数据与源 LUN 共享。	测试、开发、数据分析	克隆的 LUN 可以像普通卷一样被挂载和使用，修改操作不会影响源 LUN 或其他克隆。
镜像	实时、持续地将数据同步到另一个存储阵列（可以是本地或远程）。	灾难恢复、高可用性	这是一种持续的数据复制技术，而不是时间点快照，但常与快照结合使用，实现 RPO（恢复点目标）趋近于零。

自动化与策略驱动

这是 Compellent 快照技术的另一个革命性特性，管理员可以定义快照策略，让系统自动管理快照的生命周期。

策略示例：
- “对 Finance_LUN 每小时创建一个标准快照，保留 24 个。”
- “对 DB_LUN 在工作日每 15 分钟创建一个专用快照，保留 72 个；在周末每天创建一个，保留 4 个。”
优势：
- 简化管理：无需手动干预，确保关键数据得到持续保护。
- 防止人为错误：避免忘记创建快照或清理旧快照。
- 优化空间：策略可以确保旧快照被自动清理，防止空间被占满。

细粒度恢复

Compellent 的快照恢复非常灵活，可以精确到文件、文件夹甚至单个应用程序对象（如 Exchange 邮箱、Oracle 数据文件）。

（图片来源网络，侵删）

恢复方式：
1. 挂载快照：将快照作为只读的 LUN 挂载到服务器，然后像操作普通磁盘一样，手动复制需要的文件，这是最安全、最灵活的方式。
2. 恢复到源 LUN：将整个快照的数据恢复回源 LUN，这通常用于灾难性恢复。
3. 恢复到新 LUN：将快照的数据恢复到一个新的 LUN，保留源 LUN 不变，常用于测试或创建数据副本。
4. 应用感知恢复：通过 Storage Profile Manager (SPM) 插件，可以恢复特定的数据库或邮件系统对象，而无需恢复整个卷。

无缝集成与在线操作

在线创建：快照可以在 LUN 处于在线状态（被服务器使用）时创建，无需中断业务。
零影响挂载：挂载快照作为只读卷的过程对源 LUN 性能几乎没有影响。
与数据分层结合：Compellent 的自动数据分层功能可以将不活跃的快照数据自动迁移到成本更低的存储层（如 SAS 或 NL-SAS 硬盘），进一步降低总体拥有成本。

典型应用场景

数据库备份与开发：
- 为生产数据库创建一个每小时的标准快照。
- 开发人员可以将这个快照挂载为只读卷,连接到开发环境进行测试，而不会影响生产数据。
- 测试完成后,快照被自动策略清理，无需任何手动操作。
文件服务器保护：
- 为文件服务器卷设置自动化快照策略。
- 当用户误删或修改重要文件时,管理员可以迅速从最近的快照中恢复该文件或文件夹，将业务中断降到最低。
应用程序补丁前/后的状态保护：
- 在给关键应用（如 ERP、CRM）打补丁前，创建一个专用快照，确保万无一失。
- 如果补丁后出现问题,可以立即从这个快照恢复，快速回滚到打补丁前的状态。
灾难恢复：
- 结合镜像（持续同步）和快照（捕获时间点数据），可以实现非常有效的 DR 策略，镜像保证了数据实时性，快照则可以捕获一个稳定的、一致的恢复点。

Compellent 快照技术的精髓

特性	描述	带来的价值
精简复制	基于写时复制，只为修改的数据分配空间。	极致的空间效率，可创建大量快照而成本可控。
自动化策略	定义快照创建和保留策略，系统自动执行。	简化管理，提高可靠性，确保数据保护不间断。
细粒度恢复	支持文件、文件夹级恢复，与应用感知集成。	精准、快速的数据恢复，最大程度减少业务影响。
在线操作	无需中断业务即可创建、挂载、恢复快照。	业务连续性，提供无与伦比的操作灵活性。

Compellent 的快照技术通过精简复制和自动化策略两大支柱，实现了传统快照技术无法企及的空间效率和易用性，它不仅仅是一个备份工具，更是一个集保护、测试、恢复于一体的动态数据管理平台，虽然产品线已演进为 PowerStore，但这些核心的设计思想和技术优势依然是现代 Dell EMC 中端存储解决方案的强大基石。

Compellent快照技术如何高效保障数据安全？

核心概念：精简复制