在云备份系统中引入连续数据保护技术，实时地将客户端每一次数据更新保存到云备份服
务器中，并能够实现任意历史时间点的恢复，保证在发生各种故障或者灾难的情况下用户
数据都不会丢失，确保业务数据的连续性，提高云备份系统的可用性。此外，按照

CDP 捕

捉更新数据的层次可分为

[3]：块级 CDP、文件级 CDP 和应用级 CDP，其中对于文件级

CDP，不同的文件系统需要做不同的设计，应用级 CDP 是嵌入具体的应用软件当中，而块
级

CDP 部署在文件系统下层，可以屏蔽异构文件系统。CDP-CB 系统采用块级的连续数据

保护技术，具有更加广泛的应用前景。

1.2 云备份技术
云备份是云存储的一个特殊运用，都是为了保存客户端的业务数据，只是数据类型有差
异，云备份保存的是备份数据，云存储保存的是原始数据。云备份实现的技术方案与云存储
类似，也是通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等技术，将网络中大量各种不同类型
的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和备份功能。按照云备
份中数据的规模可将云分为

3 类：私有云、公有云和混合云。其中私有云的应用通常部署在

一个区域或者企业的防火墙内部，服务质量（

Quality of Service，QoS）非常稳定，不会受

到网络不稳定的影响，因而能够提供对数据安全和服务质量的最有效控制。比起公有云和混
合云，私有云具有部署快速、成本低廉的优势，并能够提供更加安全可靠的备份服务。云备
份架构有以下两种方案：紧耦合对称（

Tightly CoupledSymmetric，TCS）架构和松散耦合

非对称（

Loose Coupling Asymmetric，LCA）架构[4]。TCS 架构不存在集中管理的节点，是

通过执行某种策略来使每个节点知道自己所要执行的操作，利用分布式锁管理共享数据，
适合于单文件

I/O 操作频繁的系统；LCA 架构有一个统一管理所有节点的中央元数据控制

服务器，所有的操作命令都是通过该服务器发出，通过利用虚拟化技术进行系统扩展和调
整。

CDP-CB 系统的主要职能是备份用户的更新数据，并允许任意时间点的恢复，没有频繁

的单文件

I/O 操作，所以采用 LCA 架构更有利于系统动态管理和控制。综上，CDP-CB 系统

采用基于

LCA 的私有云备份架构。

2 CDP-CB 系统工作原理
2.1 CDP-CB 系统整体框架
CDP-CB 系统按照地域划分为本地客户端和云备份端，二者通过 iscsi 协议传输数据，其
整体框架如图

1。

本地客户端是家庭用户或者企业用户的总称，以卷（

volume）为保护单位，安装完客

户端软件之后，会自动加载

CDP 客户端代理模块（CDP proxy），该模块的详细功能在 2.2

节介绍。此外，在客户机的磁盘管理中会多出一个虚拟日志卷（

Virtual Log Volume），该卷

初始大小为

0，用户通过付费机制向云备份端申请备份空间，虚拟日志卷大小会随着空间

申请自动扩容。云备份端是由一系列的服务器（

Server）组成，这些服务器利用局域网

（

LAN）互联，按照职能划分为元数据服务器和 CDP 备份服务器。元数据服务器存储了客

户端信息和节点的空间、状态等信息，并利用集群技术、虚拟机技术来管理云备份端的节点，
包括节点的加入、撤销、空间扩容等；

CDP 备份服务器利用虚拟化技术将异构的存储介质组

织成存储池，按用户需求划分指定大小的空间，并将客户端的更新数据以日志的形式保存
在所属空间中，存储池中不同的空间划分被称为日志卷。每个

CDP 备份服务器也有一个

CDP 服务器代理模块（CDP proxy），详情见 2.2 节。

2.2 CDP-CB 系统结构