原理

相关概念

• ROW

  ROW是指写时重定向技术，是实现HyperCDP的核心技术。当系统收到写数据请求需要修改源数据时，存储系统在存储池中为新写入的数据指定新的存储位置，并将被修改数据块的指针指向新的存储位置。

• 数据组织形式

  OceanStor Dorado V6系列存储系统存储池中创建的LUN包含了元数据卷和数据卷两部分。

  • 元数据卷：记录LUN中数据组织形式（LBA、Version、Clone ID）及其属性的卷，结构形式为树形。

    LBA（Logical Block Address）是逻辑区块地址，Version和HyperCDP的时间点信息是一一对应，Clone ID表示副本数。

  • 数据卷：存放LUN中的实际数据的卷。
• 源卷

  需要创建HyperCDP的源数据所在的卷，对用户而言表现形式为源LUN。

• HyperCDP副本

  对HyperCDP进行复制，获得多份激活时间点HyperCDP数据副本的技术。HyperCDP数据副本中的数据仍然与HyperCDP创建时间点的数据一致。

• HyperCDP一致性组

  保护组用于集合一组具有一致性应用的LUN，保证多个LUN之间数据的关联关系。OceanStor Dorado V6系列存储系统支持对保护组创建HyperCDP，即对保护组中的成员LUN在同一时间点创建HyperCDP。

  HyperCDP一致性组主要应用于数据库场景。数据库中通常将不同的数据（例如，数据文件、配置文件、日志文件）存放在不同的LUN上，且这些LUN之间是存在关联关系的。当通过HyperCDP对数据库进行备份时，需要确保这些LUN在同一个时间点创建HyperCDP，确保进行数据库恢复时应用数据的一致性。

原理实现

• 创建HyperCDP：HyperCDP创建后，即为激活状态，系统会生成与源LUN一致的数据副本。此时，存储系统将源LUN的指针复制给HyperCDP，HyperCDP的指针指向源LUN数据的存储位置，即源LUN和快照的LBA相同。
• 源LUN写入数据：HyperCDP创建后，当应用服务器对源LUN有数据写入请求时，存储系统利用ROW技术将新写入的数据存放在存储池中新的位置，源LUN的指针更新，指向新数据的存放位置。HyperCDP的指针仍指向原始数据的存储位置，从而保存源LUN在HyperCDP创建时间点的数据。

执行快照前，源LUN数据分布图如图1-1所示。

图1-1 源LUN元数据分布图

执行一次HyperCDP创建操作并对源LUN进行写操作后，源LUN和HyperCDP的数据存储位置如图1-2所示。

图1-2 数据存储位置

1. 源LUN和HyperCDP都使用映射表访问物理空间， 源LUN的初始数据为“ABCDE”，且“ABCDE”在物理空间上也是顺序存放的。 快照的映射元数据一开始是空的。
2. 当源LUN接收到一个把“C”修改为“F”的写操作时，并不会覆盖写入物理空间P2，而是直接写入一个新分配的物理空间P5，即图中步骤2。
3. 源LUN完成写入后，向Hyper的映射元数据中插入映射项“L2 ->P2”，表明此后对HyperCDP逻辑地址L2的访问不再重定向到源LUN，而是直接读取物理空间P2。此步骤即图中步骤3。
4. 将源LUN映射元数据中的映射项“L2 ->P2”修改为“L2 ->P5”，即图中步骤4。 此时源LUN的数据变为“ABFDE”，而快照的数据仍保持“ABCDE”不变。

此时，HyperCDP和源LUN元数据分布图如图1-3所示。

图1-3 HyperCDP和源LUN元数据分布图

HyperCDP创建后，主机不能直接读取HyperCDP数据。需要对HyperCDP创建副本并映射给主机，客户端应用程序通过访问HyperCDP副本获取某个时间点的HyperCDP数据。后续，如果想读取该LUN的另一个时刻的HyperCDP的数据，可基于另一时刻的HyperCDP重新创建副本，重新创建副本可以立即获得另一时刻的HyperCDP的数据。

HyperCDP不但能够快速生成源LUN在某个时间点的一致性副本，还提供了快速恢复源LUN的机制。当源LUN的数据遭到人为意外删除、破坏或病毒入侵时，通过回滚可以快速将源LUN的数据恢复到HyperCDP创建时间点的数据，减少源LUN数据的丢失量。