導(dǎo)讀：在2009年5月隨著vSphere 4.0的發(fā)布，VMware對外公開了其新一代備份API接口vStorage APIs for DataProtection(VADP，http://www.vmware.com/products/vstorage-apis-for-data-protection/features.html?)，并且在vSphere4.1發(fā)布后確立VADP成為唯一推薦的備份API接口，改變了之前VADP和VCB (VMware Consolidated Backup)共存的局面(下文中會對VCB進行簡單介紹)。需要指出的是VADP并不是vSphere4.0才提出的新東西，它的很多功能從ESX3.02就開始被支持了，只不過一些關(guān)鍵特性比如CBT (ChangeBlock Tracking) 直到vSphere4.0才被加進來。VADP簡單點說就是一系列管理和數(shù)據(jù)的API接口。通過這些API接口，用戶(包括備份軟件)可以在不影響目標虛擬機運行狀態(tài)的前提下對虛擬機進行備份和恢復(fù)，包括：1. 對虛擬機磁盤文件進行整體或者增量備份和恢復(fù);2. 對Guest OS進行文件級別的備份和恢復(fù)，目前支持Windows和Linux系統(tǒng);3. 如果Guest OS是Windows系統(tǒng)，還能夠利用Windows Volume Shadow Copy Services(VSS)來保證數(shù)據(jù)一致性。而且VADP提供的是一套Agentless的備份解決方案，好在哪里大家可以參考KendrickColeman在他的技術(shù)博客 (http://kendrickcoleman.com/index.php?/Tech-Blog/backup-agents-are-dead-to-me.html) 中列舉的在虛擬化環(huán)境中Backup Agent必死的十大理由。
用VADP對虛擬機進行備份的過程如圖表1所示。
圖表 1
1. 調(diào)用vSphere SDKAPI對目標虛擬機創(chuàng)建Snapshot;
2. 調(diào)用VDDK中的Virtual Disk Library API (VixDiskLib API，目前只提供C語言接口)訪問新創(chuàng)建的Snapshot，讀取虛擬機磁盤文件;如果需要訪問Guest OS 文件系統(tǒng)，可以調(diào)用VDDK中的Virtual Disk Mount API (VixMntapi，目前只提供C語言接口)把虛擬機磁盤mount到本地，然后像訪問本地文件系統(tǒng)那樣訪問Guest OS的文件系統(tǒng)。VDDK詳細文檔請參考：http://pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp?topic=/com.vmware.vddk.pg.doc_50/vddkPreface.html
3. 備份虛擬機磁盤文件或者Guest OS文件系統(tǒng)中的文件到目標存儲服務(wù)器;
4. 調(diào)用vSphere SDKAPI來刪除第一步創(chuàng)建的Snapshot。
要體會VADP帶來的便利性，我們最好先了解下在推出VADP之前，VMware提供的備份接口VCB。VCB全稱為VMware Consolidated Backup (http://www.vmware.com/pdf/vi3_consolidated_backup.pdf)，同樣是提供對虛擬機的虛擬機磁盤和文件級別的數(shù)據(jù)保護。如圖表2所示，大家可以發(fā)現(xiàn)通過VCB對虛擬機進行備份的過程大體上和VADP類似，只不過用VCB需要一臺Windows機器作為Proxy并在其上安裝VCB軟件，正如圖表2中的Backup Proxy Server。
圖表 2
相比較，VADP并不涉及任何備份操作，而是僅包括一系列API接口，也不需要用戶安裝專門的軟件，可以很方便地被集成到各種備份軟件中。圖表3總結(jié)了VADP和VCB的更詳細的差別。
圖表 3
除此之外，VADP另外一個具有巨大進步意義的新特性是CBT (ChangeBlock Tracking)，簡單講CBT能夠使VMKernel記住自上次Snapshot以來哪些數(shù)據(jù)塊被改動了，從而原生支持增量備份。比如，用戶每周都要對一個虛擬機進行完整備份，每天對虛擬機進行增量備份。在沒有CBT之前，用戶每天都需要拷貝完整虛擬機磁盤文件，然后計算出增量部分進行備份;而使用CBT后，用戶在備份之前可以詢問VMKernel哪些數(shù)據(jù)塊自上次Snapshot后發(fā)生過修改，之后只備份修改過的數(shù)據(jù)。較詳細的CBT工作過程如下：
1. 全備份：創(chuàng)建虛擬機的Snapshot，并對Snapshot進行備份來實現(xiàn)虛擬機的全備份;
2. 通過vShpere API讀取第一步創(chuàng)建的Snapshot磁盤文件的ChangeId (VirtualDisk.getBacking.getChangeId)，并保存;
3. 調(diào)用vShpere API中的queryChangedDiskAreas 方法(詳細文檔請參考：http://www.vmware.com/support/developer/vc-sdk/visdk400pubs/ReferenceGuide/vim.VirtualMachine.html#queryChangedDiskAreas)并傳入第二步保存的ChangeId作為參數(shù)，獲得自上次Snapshot全備份后的修改文件塊，保存這些修改文件塊作為增量備份;
4. 重復(fù)第三步完成每日增量備份;
5. 重復(fù)1~4步完成新一周的備份計劃。
顯而易見，使用CBT不僅僅可以極大地縮短備份窗口，而且還能夠顯著的減輕對底層存儲設(shè)備的IO負擔(dān)。不過值得注意的是，由于CBT會對虛擬機性能多少會有些影響，因此虛擬機關(guān)于CBT的配置項并不是默認打開的。
總結(jié)下來，VADP利用VMwarevStorage VMFS的Snapshot功能來實現(xiàn)虛擬機備份，通過CBT技術(shù)提供給備份軟件足夠的支持來實現(xiàn)增量備份。借助 VADP，用戶不需要在目標虛擬機上安裝Backup Agent，通過一個支持VADP的備份軟件，就可以在不增加ESX服務(wù)器負載以及不影響虛擬機運行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對給定的ESX服務(wù)器上所有的虛擬機進行集中式、全面的備份和恢復(fù)。
