无限I/O记录技术：历史数据的任意回退

在上一篇我们谈的火星舱写入队列缓存保证了I/O级CDP同时兼顾了系统性能的优化，本篇文章我们谈一谈火星舱的无限IO记录技术，通过对历史数据的任意回退，保证了企业对于IT数据的实时把握，保证了CDP的真正价值。

让我们再一次从SNIA（存储网络工业协会）在2008年对CDP的定义开始谈起：

“持续数据保护（CDP）是一种连续采集或者追踪数据改动，并存储这些变化独立于主存储，使恢复点能够来自过去的任意（时间/IO记录）点。CDP系统可以是基于数据块、文件或者应用，并能够为可恢复目标提供优秀的粒度，达到无限变化的恢复点。因此，根据这个定义，所有CDP方案需要体现出这3条必要的属性：

1. 数据变化被连续采集或者追踪

2. 所有数据变化存储在一个独立于主存储的位置

3. 恢复点目标是随意的，并无需在实际恢复之前进行定义”

在上面的描述中，大家应该注意到“来自过去的任意点”和“无限变化的恢复点”。这是指在对每次写I/O操作打上时间戳的同时，支持不限历史长度的回滚。

那么，回滚到每一个I/O有多大意义呢？这就好像数据库的undo日志能回滚每次事务操作那样。经过测试火星舱CDP系统，在SQL Server中循环插入一条简单的记录，真的能够做的回滚到每一次事务。而如果是秒级或者分钟级的“准CDP”，显然做不到这一点。

火星舱CDP可以通过时间定位到需要回滚使用的历史快照/记录点

然而，并不是每种I/O级CDP，都能回滚无限的时间长度。比如有的产品能做到保留15天内数据变化，有的不建议超过30天，等等。

为什么会这样呢？有两点因素：

1.性能影响——随着CDP保护时间的延长，对生产存储性能影响会增加？

2. 索引信息庞大——每一次数据变化，都要在索引表里有一条记录，这个记录有没有限制？

从实现原理上看：I/O记录和快照最大的不同在于，如果是ROW（写重定向）快照，在回滚时不需要真正移动数据，只是根据快照表来将索引“还原”到历史状态；或者像WAFL、ZFS这些Copy-on-write文件系统则可以做到更先进，天生就是“从不原地修改数据”的写策略，其元数据管理机制支持几乎无限数量的快照，并且性能影响更小，回滚时只是对一个表的操作。

由于I/O记录级CDP的粒度更细，有人将它称为“录像”技术，那么在回滚时就类似于“倒放”。如果保护时间一长，数据累积的变化量较大时，回滚时间通常也是成正比的。

而火星舱CDP的I/O记录技术与众不同，结合了底层文件系统的高效快照功能（非传统快照技术），使无限I/O记录的回滚也能在“瞬间”完成。并且不会随着保护时间延长，而导致性能的下降。

“长年使用我们也不怕！”——火星高科技术总监黄疆对此充满信心。除此之外，可以看到火星舱还能选择多个任意时间历史快照点，挂载为“影子卷”，在这里火星舱上生成的可回滚的I/O记录和一致性快照作为基础，保证了CDP对于用户的价值。