通常在对数据进行备份时，存在以下三种数据保护的一致性：
1、不一致备份（In-consistent backup），表示备份的数据是正在改变的数据；
2、崩溃一致备份（Crash-consistent backup），表示备份的数据类似系统异常宕机时的状态；
3、应用一致备份（Application-consistent backup），表示备份的数据是应用可用的数据；
In-consistent backup不一致备份
什么是数据保护的一致性？
平时我们用copy命令或者在资源管理器中进行文件拷贝，如果拷贝的文件是正在变化修改的，那么我们拷贝出来的文件就是不一致的状态，可以称之为in-consistent。为什么说是不一致的呢？比如说我们要拷贝一个大的文件，而这个文件在变化，那么我们用copy命令拷贝出来的文件头和文件尾的数据块时间戳不一致，这个文件可能是无法打开的。
Crash-consistent backup崩溃一致性备份
Crash-consistent backup的实现一般是采用磁盘快照的方式来实现，在应用没有停止对文件进行写入时，快照时的数据状态就像系统异常宕机时一样，这时并不是所有的IO都一致地写入到磁盘中，但重启后，文件系统、数据库都有崩溃修复功能，大多数情况下可以将数据恢复到一致状态并正常使用。术语“crash-consistent”就是指服务器崩溃、关闭电源或重启瞬间的恢复点。
所以说假设我们把快照中的数据都备份了，然后再把备份的数据都还原，会遇到一些现象，比如我们备份的数据是系统卷，那么重启系统的时候，会看到系统提示操作系统非正常关机等，如果我们备份的是sql server数据卷，那么sql server数据卷恢复以后可能也会看到sql server的恢复状态。
那备份软件如何能在同一时间点对整个数据集进行快照？以Windows为例，可以通过利用微软的VSS服务（Volume Shadow Copy Service）来实现，当某一个时刻，要对某个卷做一个vss快照，vss会通知该卷上的文件系统，将内存中的数据写入到磁盘中，这个操作称为flush，这样就保证了文件系统数据的一致性。同时，vss还会阻止文件系统的写入数据操作，即正在做快照的这个时候不允许对改卷进行任何写操作，以保证卷的一致性，可以称之为freeze。这整个过程持续的时间很短，通常在几秒之内。vss在这几秒之内迅速产生了一个该卷的快照，即原卷的一个镜像。快照制作结束以后，无论原卷怎么变化，快照的内容不会再发生变化。
当我们从这个快照中再去拷贝文件的时候，这些数据始终是出于一致的状态，称之为consistent，今天去拷贝还是明天去拷贝，都是快照时刻的数据。是怎么做到的呢？vss使用了一种写时复制的机制(cow)，来保证数据状态的一致。
但是这种状态有多一致呢？
从vss参与的组件可以知道，只有文件系统本身参与了，一些应用比如SQLServer等并没有参与，所以说假设我们把快照中的数据都备份了，然后再把备份的数据都还原，SQLServer大概率是可以正常启动的，但在运气不好的时候可能是无法启动的。
我们称这种一致状态为crash-consistent状态。
Crash-consistent对于保证被保护数据尽量在同一个时间点上，已经是一种很大的进步了，但是对于最稳妥的数据保护来说这还不够，还需要支持更高级别的一致性，即应用级别的一致性，这就是application-consistent。
Application-consistent backup应用一致性备份
与crash consistent不同，application-consistent备份是在进行底层快照时，先让数据库或应用文件处于不改变的状态，比如对于数据库这个应用，在关闭状态下的数据肯定是应用一致性的。如果业务上允许数据库长时间关闭，直接拷贝这些数据库文件就是一种应用一致性备份；如果业务只允许短时间关库，对这些数据文件快照后立即打开库，然后拷贝快照数据，也是应用一致性备份。这两种场景对于数据库这种应用来说做的都是冷备份。
而现实场景中，数据库往往需要热备份，即在不停止数据库的情况进行备份，那么要保证应用一致性，方式一是通过数据库或应用提供的接口或工具进行备份，方式二是调用数据库静默后进行快照，再备份快照文件。应用一致性的保证，一般都需要应用本身参与，例如备份接口或静默指令。再拿windows举例，vss可以实现上述方式二的应用一致性备份，且很简单，可以通知系统中的那些支持vss writer机制的应用比如sql，exchange等去flush数据并处于类似静默状态，使应用本身在快照时保持自己的一致状态，这样就确保了备份下来的数据一定是能够被应用正常使用的。
Crash-consistent vs Application-consistent backup
需要重点提到的就是application consistent与crash consistent在进行恢复时的工作量。对于crash consistent，由于应用数据可能不一致，那就必须先将数据恢复到一致，这个过程在不同数据库产品之间的操作是不同。但application consistent可以保证应用数据一致，因为vss在捕获快照之前，内存中的任务和挂起的I/O都已交到磁盘。在应用程序数据的灾难恢复场景中，与应用程序服务器（尤其是数据库服务器）的crash consistent备份相比，application consistent 备份具备显著的优势。
总结
企业在进行数据备份的时候，如果不深入考虑crash consistent和application consistent备份类型的差异，可能会导致意外的备份结果，甚至是数据损坏。crash consistent backup无法获取内存中正在发生改变的应用数据，而application consistent backup是知道这些临时数据，允许待事务一致性后正确地备份，从而有效实现应用程序数据的一致。
纵观当前备份市场的产品，CDM（Copy Data Management副本数据管理）是具备原生的、天然的application consistent属性。Gartner给出CDM的定义是：它从生产环境通过快照技术获取有应用一致性保证的数据，在非生产存储上生成“黄金副本”（Golden Image），这个“黄金副本”数据格式是原始的磁盘格式，可再虚拟化成多个副本直接挂载给服务器，分别用于备份恢复、容灾或开发测试。
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