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分类： 服务器与存储
2012-02-10 07:45:44
【IT168 应用】 在2009年5月随着vSphere 4.0的发布，VMware对外公开了其新一代备份API接口vStorage APIs for DataProtection(VADP， data-protection/features.html?)，并且在vSphere4.1发布后确立VADP成为唯一推荐的备份API接口，改变了 之前VADP和VCB (VMware Consolidated Backup)共存的局面(下文中会对VCB进行简单介绍)。需要指出的是VADP并不是vSphere4.0才提出的新东西，它的很多功能从 ESX3.02就开始被支持了，只不过一些关键特性比如CBT (ChangeBlock Tracking) 直到vSphere4.0才被加进来。VADP简单点说就是一系列管理和数据的API接口。通过这些API接口，用户(包括备份软件)可以在不影响目标虚 拟机运行状态的前提下对虚拟机进行备份和恢复，包括：1. 对虚拟机磁盘文件进行整体或者增量备份和恢复;2. 对Guest OS进行文件级别的备份和恢复，目前支持Windows和Linux系统;3. 如果Guest OS是Windows系统，还能够利用Windows Volume Shadow Copy Services(VSS)来保证数据一致性。而且VADP提供的是一套Agentless的备份解决方案，好在哪里大家可以参考 KendrickColeman在他的技术博客 () 中列举的在虚拟化环境中Backup Agent必死的十大理由。
用VADP对虚拟机进行备份的过程如图表1所示。
图表 1
1. 调用vSphere SDKAPI对目标虚拟机创建Snapshot;
2. 调用VDDK中的Virtual Disk Library API (VixDiskLib API，目前只提供C语言接口)访问新创建的Snapshot，读取虚拟机磁盘文件;如果需要访问Guest OS 文件系统，可以调用VDDK中的Virtual Disk Mount API (VixMntapi，目前只提供C语言接口)把虚拟机磁盘mount到本地，然后像访问本地文件系统那样访问Guest OS的文件系统。VDDK详细文档请参考： /com.vmware.vddk.pg.doc_50/vddkPreface.html
3. 备份虚拟机磁盘文件或者Guest OS文件系统中的文件到目标存储服务器;
4. 调用vSphere SDKAPI来删除第一步创建的Snapshot。
要体会VADP带来的便利性，我们最好先了解下在推出VADP之前，VMware提供的备份接口VCB。VCB全称为VMware Consolidated Backup ()，同样是提供对虚拟机的虚拟机磁盘和 文件级别的数据保护。如图表2所示，大家可以发现通过VCB对虚拟机进行备份的过程大体上和VADP类似，只不过用VCB需要一台Windows机器作为 Proxy并在其上安装VCB软件，正如图表2中的Backup Proxy Server。
图表 2
相比较，VADP并不涉及任何备份操作，而是仅包括一系列API接口，也不需要用户安装专门的软件，可以很方便地被集成到各种备份软件中。图表3总结了VADP和VCB的更详细的差别。
图表 3
除此之外，VADP另外一个具有巨大进步意义的新特性是CBT (ChangeBlock Tracking)，简单讲CBT能够使VMKernel记住自上次Snapshot以来哪些数据块被改动了，从而原生支持增量备份。比如，用户每周都要 对一个虚拟机进行完整备份，每天对虚拟机进行增量备份。在没有CBT之前，用户每天都需要拷贝完整虚拟机磁盘文件，然后计算出增量部分进行备份;而使用 CBT后，用户在备份之前可以询问VMKernel哪些数据块自上次Snapshot后发生过修改，之后只备份修改过的数据。较详细的CBT工作过程如 下：
1. 全备份：创建虚拟机的Snapshot，并对Snapshot进行备份来实现虚拟机的全备份;
2. 通过vShpere API读取第一步创建的Snapshot磁盘文件的ChangeId (VirtualDisk.getBacking.getChangeId)，并保存;
3. 调用vShpere API中的queryChangedDiskAreas 方法(详细文档请参考：http://www.vmware.com/support/developer/vc-sdk/visdk400pubs /ReferenceGuide/vim.VirtualMachine.html#queryChangedDiskAreas)并传入第二步保存的 ChangeId作为参数，获得自上次Snapshot全备份后的修改文件块，保存这些修改文件块作为增量备份;
4. 重复第三步完成每日增量备份;
5. 重复1~4步完成新一周的备份计划。
显而易见，使用CBT不仅仅可以极大地缩短备份窗口，而且还能够显著的减轻对底层存储设备的IO负担。不过值得注意的是，由于CBT会对虚拟机性能多少会有些影响，因此虚拟机关于CBT的配置项并不是默认打开的。
总结下来，VADP利用VMwarevStorage VMFS的Snapshot功能来实现虚拟机备份，通过CBT技术提供给备份软件足够的支持来实现增量备份。借助 VADP，用户不需要在目标虚拟机上安装Backup Agent，通过一个支持VADP的备份软件，就可以在不增加ESX服务器负载以及不影响虚拟机运行状态的基础上，对给定的ESX服务器上所有的虚拟机进 行集中式、全面的备份和恢复。
