Hardy 架構師技術聯盟
在雲計算大潮流下，關於數據備份，人們往往會追求開放，接口標準化和通用化產品，這樣可以極大降低客戶管理和運維成本。但標準化的東西往往在執行效率和性能上往往有很大損失，這就需要我們在實際應用中進行取捨，之前分享過開放的無代理備份方案，詳情具體參考無代理備份或將成為雲備份不二之選。今天我們來介紹下在備份軟方案中少見的私有備份技術。
SnapDiff是Netapp 的Data ONTAP內部引擎，可以快速識別兩個Snapshot副本之間的文件和目錄差異。SnapDiff通過查找兩個Snapshot副本之間的差異，避免了傳統備份軟件在增量備份期間對差異文件差量的掃描過程，從而將備份處理的部分任務下放到Netapp存儲，減少了對新增數據和變化數據處理所需的時間。
當使用SnapDiff實現增量備份帶時，備份軟件使用SnapDiff編程接口與Netapp的SnapDiff引擎進行通信，來識別備份文件系統兩個Snapshot副本之間的新的，已更改的和已刪除的文件，差量處理過程使用命名空間和命名空間鏡像來確定新文件，已更改文件和已刪除文件的列表。備份軟件只需要備份已經從列表中識別出來的數據拆分量即可。
備份時，必須啟用SnapDiff，才能使支持SnapDiff的備份軟件將數據備份到備份介質中。只有受支持SnapDiff的第三方備份軟件才能使用SnapDiff。
目前，IBM的TSM(Tivoli Storage Manager )是支持snapdiff選項的，在TSM中，將snapdiff選項與incremental命令配合使用可簡化增量備份過程。在備份時，由NetApp上報已更改的文件增量，而不是由備份軟件掃描所有卷以查找已更改的文件來備份，目前支持備份應用系統支持Windows、Linux和UNIX系統。
首次使用快照差異SnapDiff選項執行增量備份時，將備份軟件調用創建快照(基本快照)，並使用此快照作為源快照運行傳統增量備份。創建的快照的名稱記錄在Tivoli Storage Manager數據庫中。
第二次使用此選項運行增量備份時，將創建較新的快照，或者使用現有快照來查找這兩個快照之間的差異。第二個快照稱為diffsnapshot。然後Tivoli Storage Manager將通過NetApp把更改的文件變化量逐步上報給Tivoli Storage Manager備份服務器進行備份。上一次備份完成時，基本快照名稱在Tivoli Storage Manager服務器上註冊。
在實際應用中，IBM TSM配合Netapp Snapdiff可以實現至少每秒2.5萬KB級別小文件的文件掃描，Snapdiff提供標準API接口，由第三方公司或存儲廠商定製開發，該特性可以極大地縮減備份的時間。
Snapdiff和傳統備份，兩者最大的差別即增量對比時差別不一樣，Snapdiff是NetApp NAS做對比，性能取決於NAS存儲的性能，傳統硬件快照備份 是通過CV掛載文件系統，然後通過CV來實現文件對比，性能較低。
NetApp的SnapDiff備份功能可以和NetApp的SnapMirror（遠程複製）複製結合使用，可以備份NetApp源卷或目標文件管理卷。
用戶配置備份歸檔客戶端，為備份源文件和數據進行備份。在Tivoli Storage Manager備份歸檔客戶端上，可以通過使用NFS導出的共享來訪問NetApp源文件系統。
在Windows系統上，快照目錄位於~snapshot中。在AIX和Linux系統上，快照目錄位於.snapshot中。如果快照未由Tivoli Storage Manager調用創建，Tivoli Storage Manager不會刪除存儲快照。
啟動SnapDiff快照差異備份時，整個處理過程上面已經講過，NetApp存儲在要備份的捲上創建新的差異快照。將該差分快照與基本快照進行比較。上一次備份完成時，基本快照名稱在Tivoli Storage Manager服務器上註冊。
SnapVault是Natapp基於磁盤的另一個存儲備份功能。 SnapVault允許將存儲在多個系統上的數據作為只讀Snapshot副本快速有效地備份到中央輔助系統。SnapVault軟件使用塊級增量複製和Snapshot 副本提供可靠的、低開銷的磁盤到磁盤 (Disk-to-Disk, D2D) 備份。SnapVault僅複製自上次備份以來發生更改的數據塊，而不是全部文件。
SnapVault包含主系統和次系統兩部分，SnapVault主系統（Primary system）是需要被備份的存儲系統，可以是Netapp的設備，也可以是第三方的開放系統。SnapVault次系統（Second system）是放置備份數據的設備，只能是NetApp公司的存儲設備，因為需要使用NetApp的Data ONTAP操作系統。
SnapVault支持QTree和非QTree(LUN)兩種不同方式。在啟動SnapVault備份之前，需要規劃主系統qtree或打開系統目錄及其對應的輔助系統qtree。還需要計劃SnapVault備份計劃和Snapshot副本保留，並估計初始備份時間。
對於第三方的平臺（非NetApp Filer主存）的備份，NetApp公司提供了Open Systems SnapVault用以對這種基於第三方平臺架構的存儲進行備份。從而，提供給你一個統一異構系統備份的整體解決方案。
Open Systems SnapVault支持的平臺包括IBM AIX、HP UX、IRIX、Linux、Solaris和Windows等系統。需要說明的是在NetApp的Filer設備環境中，SnapVault傳送的是變化的塊, OSSV傳送的是變化的文件，但是到了SnapVault次系統中，存儲的只是變化的塊。
文章最後在總結一下，Netapp的快照技術Snapshot基於ROW，所以數據恢復可以通過Snaprestore快速恢復，FlexClone也是採用快照技術實現，只需要拷貝快照根節點，克隆刪除時也只需要刪除根節點指針，把只被克隆副本引用的數據置為空塊。Netapp曾經跟CommVault有個深入合作，尤其是快照技術，所以，在SnapVault備份和NDMP備份過程中，Netapp基於自己的備份服務器實現細粒度策略管理、提供NDMP服務器的能力，不需要額外部署CV或NBU的備份服務器。搜索“ICT_Architect”加入微信公眾號“架構師技術聯盟”獲取更多精彩內容。