網(wǎng)絡(luò)存儲講義(含DAS-NAS-SAN的對比與總結(jié))

1、l 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)使用計算機系統(tǒng)處理日常業(yè)務(wù)，從最早的服務(wù)器 /客戶機（Server/Clinet）模式，到今天的網(wǎng)絡(luò)計算（Network Computing）環(huán)境，今后的移動計算（Pervasive Computing）環(huán)境，對數(shù)據(jù)的請求不再受時間和空間的限制。 。隨著計算機的能力不斷提高，數(shù)據(jù)量也在不斷膨脹。一切的發(fā)展似乎已經(jīng)陷入了一個可怕的循環(huán)：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)膨脹膨脹提高計算機性能提高計算機性能導(dǎo)致新一輪的數(shù)據(jù)膨脹導(dǎo)致新一輪的數(shù)據(jù)膨脹引來數(shù)據(jù)存儲、利用、分析和管理都非常地復(fù)引來數(shù)據(jù)存儲、利用、分析和管理都非常地復(fù)雜雜l 和目前的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)有SAN、NAS和iSCSI。 u

2、SAN uNAS uiSCSISAN主要是基于光纖通道的、面向數(shù)據(jù)塊的存儲，可以看成是傳統(tǒng)總線的擴展。NAS是在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上提供文件的存取服務(wù)。iSCSI則是前面兩種技術(shù)在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的融合，通過把面向數(shù)據(jù)塊的SCSI協(xié)議封裝在TCP/IP包中，以便在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳送uDAS特別適合于對存儲容量要求不高、服務(wù)器的數(shù)量很少的中小型局域網(wǎng)，其主要的優(yōu)點在于存儲容量擴展的實施非常簡單，投入的成本少而見效快。 u具體地講，DAS問題主要有以下幾點：（1）容易形成服務(wù)器到存儲設(shè)備的瓶頸。 （2）影響數(shù)據(jù)的可用性。 （3）存儲設(shè)備分散，不便于管理監(jiān)控。 （4）容易造成存儲空間浪費。

3、（5）對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份時將會極大地占用網(wǎng)絡(luò)的帶寬。 l NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲，即將存儲設(shè)備連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上，提供數(shù)據(jù)和文件服務(wù)。NAS服務(wù)器一般由存儲硬件、操作系統(tǒng)以及其上的文件系統(tǒng)等幾個部分組成。它基于TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)文文件級數(shù)據(jù)件級數(shù)據(jù)的存取服務(wù)。 NAS將存儲設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，可以無需服務(wù)器直接上網(wǎng)，不依賴通用的操作系統(tǒng)，而是采用一個面向用戶設(shè)計的、專門用于數(shù)據(jù)存儲的簡化操作系統(tǒng)，內(nèi)置了與網(wǎng)絡(luò)連接所需的協(xié)議，因此使整個系統(tǒng)的管理和設(shè)置較為簡單。 l 主要面向高效的文件共享任務(wù)，適用于那些需要網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大大容量文件數(shù)據(jù)容量文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?。l 以IBM為代表的業(yè)界各大

4、存儲廠商紛紛推出NAS解決方案 NAS產(chǎn)品是真正即插即用產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品，內(nèi)置專門用于數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，內(nèi)置專門用于數(shù)據(jù)存儲的簡化操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)存儲的簡化操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以直接掛接到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以直接掛接到網(wǎng)絡(luò)上。上。 用戶可根據(jù)需要來確定用戶可根據(jù)需要來確定NAS的物理位置，一般將的物理位置，一般將其放置在訪問頻率最高的其放置在訪問頻率最高的地方，以進(jìn)一步縮短用戶地方，以進(jìn)一步縮短用戶的訪問時間并提高網(wǎng)絡(luò)吞的訪問時間并提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。吐量。 客戶不需安裝任何額外軟客戶不需安裝任何額外軟件，件，NAS服務(wù)器的設(shè)置、服務(wù)器的設(shè)置、升級及管理均可通過升級及管理均可通過Web瀏覽器遠(yuǎn)程實現(xiàn)。

5、瀏覽器遠(yuǎn)程實現(xiàn)。NAS服服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)直連，當(dāng)增加務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)直連，當(dāng)增加或移去或移去NAS設(shè)備時不會中設(shè)備時不會中斷網(wǎng)絡(luò)的運行。斷網(wǎng)絡(luò)的運行。無需應(yīng)用服務(wù)器的無需應(yīng)用服務(wù)器的干預(yù)，干預(yù)，NAS設(shè)備允許設(shè)備允許用戶在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)用戶在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)據(jù)；這樣既可減小據(jù)；這樣既可減小CPU的開銷，也能顯的開銷，也能顯著改善網(wǎng)絡(luò)的性能。著改善網(wǎng)絡(luò)的性能。NAS獨立于操作系統(tǒng)平獨立于操作系統(tǒng)平臺，可以支持臺，可以支持Windows、UNIX、Mac、Linux和和Netware等不同操作系等不同操作系統(tǒng)。統(tǒng)。 采用磁盤陣列技術(shù)，采用磁盤陣列技術(shù)，NAS可保證硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)可保證硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全與完整。的

6、安全與完整。 通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)，即通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)，即使相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器不再工使相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器不再工作了，仍然可以讀取數(shù)據(jù)。作了，仍然可以讀取數(shù)據(jù)。 采用嵌入式操作系統(tǒng)，采用嵌入式操作系統(tǒng)，具有很強的穩(wěn)定性和可靠性。具有很強的穩(wěn)定性和可靠性。 網(wǎng)絡(luò)管理員可方便地設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理員可方便地設(shè)置用戶或用戶組對置用戶或用戶組對NAS服務(wù)服務(wù)器的訪問權(quán)限。器的訪問權(quán)限。NAS是精簡型服務(wù)器，在是精簡型服務(wù)器，在硬件架構(gòu)上只需硬件架構(gòu)上只需CUP、內(nèi)、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡和主機板存、硬盤、網(wǎng)卡和主機板等。在軟件方面，操作系等。在軟件方面，操作系統(tǒng)也是精簡型系統(tǒng)，有些統(tǒng)也是精簡型系統(tǒng)，有些甚至是免費的甚至是免費的

7、Linux。l NAS的缺點 在擁有以上優(yōu)點的同時 ，有些致命的弱點： 1）只適用于較小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；蛘咻^低數(shù)據(jù)流量較低數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份。因為NAS仍使用應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行備份和恢復(fù)，LAN除了處理正常的最終用戶傳輸流外，還必須處理包括備份的存儲磁盤請求。 2）投資成本較高（后期擴容成本高）而可靠度不高， 一般文件服務(wù)器沒有高可用配置，存在單點故障存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù) -什么是什么是SAN ? l SAN是英文Storage Area Network的縮寫，通常譯為“存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”，它是一種在服務(wù)器和外部存儲資源或獨立的存儲資源之間實現(xiàn)高速可靠訪問的專用網(wǎng)絡(luò)專用網(wǎng)絡(luò)。 SA

8、N 采用可擴展的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接服務(wù)器和存儲設(shè)備，每個存儲設(shè)備不隸屬于任何一臺服務(wù)器，所有的存儲設(shè)備都可以在全部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間作為對等資源共享對等資源共享。 Server （服務(wù)器） Storage（存儲設(shè)備） SAN fabric（連接設(shè)備） Software（管理軟件） Service（服務(wù)） l 1)數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享： 由于存儲設(shè)備的中心化，大量的文 件服務(wù)器可以低成本的存取和共享信息，而同時也不會使系統(tǒng)性能有明顯的下降；l 2)存儲共享存儲共享： 兩個或多個服務(wù)器可以共享一個存儲單元，這個存儲單元在邏輯上可以被分成多個部分，而每個部分又連接在特定的服務(wù)器上；l 3)數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)備份：

9、 使用SAN，數(shù)據(jù)備份操作可以獨立于原來的網(wǎng)絡(luò)，對異構(gòu)平臺服務(wù)器和多數(shù)據(jù)形式進(jìn)行集中備份，從而能夠提高操作的性能和管理的集中；l 4)災(zāi)難恢復(fù)災(zāi)難恢復(fù)： 使用SAN，可以采用多種手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動備份，而且這種備份是熱備份形式，也就是說，一旦數(shù)據(jù)出錯，立即可以獲得該數(shù)據(jù)的鏡像內(nèi)容。 l 在Internet協(xié)議（IP）統(tǒng)治著局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的今天，數(shù)據(jù)存儲的需要也在日益增長。這兩股力量似乎不可避免地要匯聚在一點。Internet小型機系統(tǒng)接口小型機系統(tǒng)接口（iSCSI）協(xié)議整合了存儲和IP網(wǎng)絡(luò)，使通過IP網(wǎng)絡(luò)完成存儲數(shù)據(jù)塊的傳輸成為現(xiàn)實。它建立在兩個已被廣泛應(yīng)用的技術(shù)之上 -為存儲而建立的SCSI

10、命令和為網(wǎng)絡(luò)化而建立的IP協(xié)議。l iSCSI是一種端到端的協(xié)議，用于在IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸存網(wǎng)絡(luò)中傳輸存儲儲I/O數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊。該協(xié)議被使用于服務(wù)器（initiator）、存儲設(shè)備（target）和協(xié)議傳輸網(wǎng)關(guān)設(shè)備。ISCSI使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交換機和路由器，將數(shù)據(jù)從服務(wù)器轉(zhuǎn)移到存儲設(shè)備。它還使得IP和以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施可以被用于對SAN存儲系統(tǒng)的擴展訪問，跨過任意距離完成對SAN的擴展接入。l iSCSI協(xié)議定義了在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、接收block（數(shù)據(jù)塊）級的存儲數(shù)據(jù)的規(guī)則和方法。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中再通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，接收端收到TCP/IP包之后，將其還原為SCSI命令

11、和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到TCP/IP包中再傳送回發(fā)送端。而整個過程在用戶看來，使用遠(yuǎn)端的存儲設(shè)備就象訪問本地的SCSI設(shè)備一樣簡單。支持iSCSI技術(shù)的服務(wù)器和存儲設(shè)備能夠直接連接到現(xiàn)有的IP交換機和路由器上， iSCSI產(chǎn)品從功能上可以分為3個類別： 起始端產(chǎn)品、連接件產(chǎn)品和目標(biāo)端產(chǎn)品起始端產(chǎn)品、連接件產(chǎn)品和目標(biāo)端產(chǎn)品 ISCSI 技術(shù)的優(yōu)缺點技術(shù)的優(yōu)缺點l 優(yōu)勢優(yōu)勢 1)連接距離更長，突破FC SAN目前10公里的局限 2)利用現(xiàn)有的TCP/IP基礎(chǔ)設(shè)施來構(gòu)筑SAN，網(wǎng)絡(luò)部署成本相對較低 3)相對其他大多數(shù)協(xié)議而言：帶寬高，功能強（特特別是遠(yuǎn)程復(fù)制和災(zāi)難恢復(fù)

12、別是遠(yuǎn)程復(fù)制和災(zāi)難恢復(fù)），可用性強 不足不足 1)與其他存儲協(xié)議兼容性不好,例如FC SAN 融合不能解決 2)從廣域網(wǎng)角度說,速度仍不理想 3) 相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品正處于發(fā)展階段,用戶可以選擇的余地較小 DAS、NAS、SAN與與ISCSI的性能特的性能特點比較點比較中小型網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)選擇中小型網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)選擇l 1. 與現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的兼容性與現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的兼容性 l 2. 存儲系統(tǒng)未來升級和擴展存儲系統(tǒng)未來升級和擴展 l 3. 選用選用DAS的場合的場合 l 4. 網(wǎng)絡(luò)存儲首選網(wǎng)絡(luò)存儲首選NAS l 5. 慎選慎選SAN和和iSCSI（適合于中大型企業(yè)）（適合于中大型企業(yè)）相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù)lR

13、AID技術(shù)lHSM分層存儲管理lILM 信息生命周期l存儲虛擬化技術(shù)l統(tǒng)一存儲網(wǎng) lInfiniBand 接口技術(shù)lIP SAN （iSCSI、FCIP、iFCP）l 備份的三個層次l 硬件級備份l 軟件級備份l 人工級備份l 硬件級的備份是指用冗余的硬件冗余的硬件來保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。比如磁盤鏡像，雙機容錯等方式。如果主硬件損壞，后備硬件馬上能夠接替其工作，這種方式可以有效地防止硬件故障，但無法防止數(shù)據(jù)的邏輯損壞。l 當(dāng)邏輯損壞發(fā)生時，硬件備份只會將錯誤復(fù)制一遍，無法真正保護(hù)數(shù)據(jù)。硬件備份的作用實際上是保證系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能夠連續(xù)運行，更應(yīng)稱為硬件容錯。 l 軟件級的備份是指將系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存到

14、其他介質(zhì)上，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時可以將系統(tǒng)恢復(fù)到備份時的狀態(tài)。由于這種備份是由軟件來完成的，所以稱為軟件備份。當(dāng)然，用這種方法備份和恢復(fù)都要花費一定時間。但這種方法可以完全防止邏輯損防止邏輯損壞壞，因為備份介質(zhì)和計算機系統(tǒng)是分開的，錯誤不會復(fù)寫到介質(zhì)上。這就意味著，只要保存足夠長時間的歷史數(shù)據(jù)，就能夠恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)。 l 人工級的備份最為原始，也最簡單和有效。但如果要用手工方式從頭恢復(fù)所有數(shù)據(jù)，耗費的時間恐怕會令人難以忍受。 l磁盤鏡像磁盤鏡像(Mirroring)：可以防止單個硬盤的物理損壞,但無法防止邏輯損壞。（硬件級）l磁盤陣列磁盤陣列(Disk Array)：磁盤陣列一般采用RAID5技術(shù)，可

15、以防止多個硬盤的物理損壞，但無法防止邏輯損壞。（硬件級）l雙機容錯雙機容錯：SFTIII、Standby、Cluster都屬于雙機容錯的范疇。雙機容錯可以防止單臺計算機的物理損壞，但無法防止邏輯損壞。（硬件級）l數(shù)據(jù)拷貝數(shù)據(jù)拷貝：可以防止系統(tǒng)的物理損壞，可以在一定程度上防止邏輯損壞。（軟件級）l 理想的備份系統(tǒng)是全方位、多層次的。首先，要使用硬件備份來防止硬件故障。如果由于軟件故障或人為誤操作造成了數(shù)據(jù)的邏輯損壞，則使用軟件方式和手工方式結(jié)合的方法恢復(fù)系統(tǒng)。這種結(jié)合方式構(gòu)成了對系統(tǒng)的多級防護(hù)，不僅能夠有效地防止物理損壞，還能夠徹底防止邏輯損壞。 l 系統(tǒng)備份與普通數(shù)據(jù)備份的不同在于，它不僅備份

16、系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，還備份系統(tǒng)中安裝的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、用戶設(shè)置、系統(tǒng)參數(shù)等信息，以便迅速恢復(fù)整個系統(tǒng)。 l 與系統(tǒng)備份對應(yīng)的概念是災(zāi)難恢復(fù)災(zāi)難恢復(fù)。災(zāi)難恢復(fù)同普通數(shù)據(jù)恢復(fù)的最大區(qū)別在于，在整個系統(tǒng)都失效時，用災(zāi)難恢復(fù)措施能夠迅速恢復(fù)系統(tǒng)。而普通數(shù)據(jù)恢復(fù)則不行，如果系統(tǒng)也發(fā)生了失效，在開始數(shù)據(jù)恢復(fù)之前，必須重新裝入系統(tǒng)。也就是說，數(shù)據(jù)恢復(fù)只能處理狹義的數(shù)據(jù)失效，而災(zāi)難恢復(fù)則可以處理廣義的數(shù)據(jù)失效。 l Vs 拷貝備份不等于單純的拷貝，因為系統(tǒng)的重要信息無法用拷貝的方式備份下來，而且管理也是備份的重要組成部分。 l Vs 硬件備份對于那些由于人為錯誤或故意破壞而引起的數(shù)據(jù)丟失，硬件備份無能為力。

17、l Vs 數(shù)據(jù)文件備份除數(shù)據(jù)文件備份外，還需備份系統(tǒng)文件與應(yīng)用程序。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，系統(tǒng)和應(yīng)用程序安裝和配置相對較復(fù)雜。因此，最有效的方法是對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行備份。 l LAN-Based備份方式 l LAN-Free備份方式l Server-Free備份方式 l LAN-Based備份，在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的。其中配置一臺服務(wù)器作為備份服務(wù)器，由它負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的備份操作。磁帶庫則接在某臺服務(wù)器上，在數(shù)據(jù)備份時備份對象把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱艓熘袑崿F(xiàn)備份的。LAN-Based備份結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是節(jié)省投資、磁帶庫共享、集中備份管理；它的缺點是對網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力大。Network Backup

18、 TodayDiskStorageDiskStorageDiskStorageTapeNetworkServerBackupServerNetworkServerNetworkServerLANClientClientClient l 由于數(shù)據(jù)通過LAN傳播，當(dāng)需要備份的數(shù)據(jù)量較大，備份時間窗口緊張時，網(wǎng)絡(luò)容易發(fā)生堵塞。在SAN環(huán)境下，可采用存儲網(wǎng)絡(luò)的LAN-Free備份，需要備份的服務(wù)器通過SAN連接到磁帶機上，在LAN-Free備份客戶端軟件的觸發(fā)下，讀取需要備份的數(shù)據(jù)，通過SAN備份到共享的磁帶機。 這種獨立網(wǎng)絡(luò)不僅可以使使 LAN 流量得以轉(zhuǎn)移流量得以轉(zhuǎn)移，而且它的運轉(zhuǎn)所需的 CPU

19、資源低于資源低于 LAN 方式，這是因為光纖通道連接不需要經(jīng)過服務(wù)器的 TCP/IP 棧，而且某些層的錯誤檢查可以由光纖通道內(nèi)部的硬件完成。在許多解決方案中需要一臺主機來管理共享的存儲設(shè)備以及用于查找和恢復(fù)數(shù)據(jù)的備份數(shù)據(jù)庫。 l 有別于傳統(tǒng)通過LAN鏈路的備份方式,這樣可以不占用不占用以太網(wǎng)絡(luò)的帶寬以太網(wǎng)絡(luò)的帶寬.LAN-Free BackupSANNetworkServer (backup node)NetworkServerNetworkServerLANClientTapeClientClientDiskStorage l 首先，它仍舊讓服務(wù)器參與了將備份數(shù)據(jù)從一個存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個存

20、儲設(shè)備的過程，在一定程度上占用了寶貴的CPU處理時間和服務(wù)器內(nèi)存。l 還有一個問題是，LAN-free技術(shù)的恢復(fù)能力差強人意，它非常依賴用戶的應(yīng)用。許多產(chǎn)品并不支持文件級或目錄并不支持文件級或目錄級恢復(fù)級恢復(fù)，映像級恢復(fù)就變得較為常見。映像級恢復(fù)就是把整個映像從磁帶拷回到磁盤上，如果您需要快速恢復(fù)某一個文件，整個操作將變得非常麻煩。l 此外，不同廠商實施的LAN-free機制各不相同，這還會導(dǎo)致備份過程所需的系統(tǒng)之間出現(xiàn)兼容性兼容性問題。 l 免服務(wù)器的備份和恢復(fù)是數(shù)據(jù)直接在存儲設(shè)備之間傳輸，備份過程能夠在SAN內(nèi)部完成，無需服務(wù)器干預(yù)，從而提高了備份和恢復(fù)速度，縮短了應(yīng)用主機的CPU周期，釋

21、放出的寶貴的CPU周期可用來提高操作的效率并增加工作量。這種方式是在LAN-free的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，克服克服了了LAN-free備份需要服務(wù)器參與的問題備份需要服務(wù)器參與的問題，從而全面釋放網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源。Serverless BackupDiskStorageSANBackupServerNetworkServerNetworkServerLANClientTapeClientClient l 無服務(wù)器備份與LAN-free備份有著諸多相似的優(yōu)點。如果是無服務(wù)器備份，源設(shè)備、目的設(shè)備以及SAN設(shè)備是數(shù)據(jù)通道的主要部件。雖然服務(wù)器仍參與備份過程，但負(fù)負(fù)擔(dān)大大減輕擔(dān)大大減輕，因為它的作用

22、基本上類似交警，只用于指揮，不用于裝載和運輸，不是主要的備份數(shù)據(jù)通道。 l 無服務(wù)器備份技術(shù)具有縮短備份及恢復(fù)所用時間縮短備份及恢復(fù)所用時間的優(yōu)點。因為備份過程在專用高速存儲網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，而且決定吞吐量的是存儲設(shè)備的速度，而不是服務(wù)器的處理能力，所以系統(tǒng)性能將大為提升。此外，如果采用無服務(wù)器備份技術(shù)，數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)流的形式傳輸給多個磁帶庫或磁盤陣列。 l 雖然服務(wù)器的負(fù)擔(dān)大為減輕，但仍需要備份應(yīng)用軟件（以及其主機服務(wù)器）來控制備份過程。元數(shù)據(jù)必須記錄在備份軟件的數(shù)據(jù)庫上，這仍需要占用CPU資源。 l 與LAN-free一樣，無服務(wù)器備份可能會導(dǎo)致上面提到的同樣類型的兼容性問題。而且，無服務(wù)器備份可

23、能難度大、成本高。最后，如果無服務(wù)器備份的應(yīng)用要更廣泛，恢復(fù)功能方面還有待更大改進(jìn)。 l 目前主流的備份軟件，如IBM Tivoli 、Veritas，均支持上述三種備份方案。三種方案中 LAN備份數(shù)據(jù)量最小，對服務(wù)器資源占用最多，成本最低； LAN free備份數(shù)據(jù)量大一些，對服務(wù)器資源占用小一些，成本高一些； SAN Server-free備份方案能夠在短時間備份大量數(shù)據(jù)，對服務(wù)器資源占用最少，但成本最高。中小客戶可根據(jù)實際情況選擇。 l 災(zāi)難備份常用的技術(shù)有磁帶備份、磁盤鏡像和雙工、RAID技術(shù)、HotSpare技術(shù)、雙機熱備、服務(wù)器雙工、網(wǎng)絡(luò)冗余和遠(yuǎn)程磁盤鏡像等。針對災(zāi)難級的災(zāi)難備份技

24、術(shù)，通常在多種常用技術(shù)應(yīng)用疊加的基礎(chǔ)上，還需要實施遠(yuǎn)程備份技術(shù)。下面從技術(shù)的角度分析遠(yuǎn)程災(zāi)難備份的實現(xiàn)原理。l 鏡像是在兩個或多個磁盤或磁盤子系統(tǒng)上生成同一個數(shù)據(jù)同一個數(shù)據(jù) 的鏡像視圖鏡像視圖的信息存儲過程，一個叫主鏡像系統(tǒng)，另一個叫從鏡像系統(tǒng)。按主從鏡像存儲系統(tǒng)所處的位置可分為本地鏡像和遠(yuǎn)程鏡像。本地鏡像的主從鏡像存儲系統(tǒng)是處于同一個RAID陣列內(nèi)，而遠(yuǎn)程鏡像的主從鏡像存儲系統(tǒng)通常是分布在跨城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的不同節(jié)點上。l 遠(yuǎn)程鏡像又叫遠(yuǎn)程復(fù)制，是容災(zāi)備份的核心技術(shù)核心技術(shù)，同時也是保持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。它利用物理位置上分離的存儲設(shè)備所具備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接功能，在遠(yuǎn)程維護(hù)一套數(shù)據(jù)

25、鏡像，一旦災(zāi)難發(fā)生時，分布在異地存儲器上的數(shù)據(jù)備份并不會受到波及。遠(yuǎn)程鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠(yuǎn)程鏡像站點的確認(rèn)信息，又可分為同步遠(yuǎn)程鏡像同步遠(yuǎn)程鏡像和異步遠(yuǎn)程鏡像。異步遠(yuǎn)程鏡像。將因災(zāi)難引發(fā)的數(shù)據(jù)損耗風(fēng)險降低到最低（異步）甚至為零（同步） 一旦發(fā)生災(zāi)難，恢復(fù)進(jìn)程所耗費的時間比較短。這是因為建立遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏡像，是不需要經(jīng)由代理服務(wù)器的，它可以支持異構(gòu)服務(wù)器和應(yīng)用程序。同步遠(yuǎn)程鏡像l 同步遠(yuǎn)程鏡像（同步復(fù)制技術(shù)）是指通過遠(yuǎn)程鏡像軟件，將本地數(shù)據(jù)以完全同步完全同步的方式復(fù)制到異地，每一個本地的I/O事務(wù)均需等待遠(yuǎn)程復(fù)制的完成確認(rèn)信息，方予以釋放。同步鏡像使遠(yuǎn)程拷貝總能與本地機要求復(fù)制的內(nèi)容相匹配

26、。當(dāng)主站點出現(xiàn)故障時，用戶的應(yīng)用程序切換到備份的替代站點后，被鏡像的遠(yuǎn)程副本可以保證業(yè)務(wù)繼續(xù)執(zhí)行而沒有數(shù)據(jù)的丟失。異步遠(yuǎn)程鏡像l 異步遠(yuǎn)程鏡像（異步復(fù)制技術(shù)）則由本地存儲系統(tǒng)提供給請求鏡像主機的I/O操作完成確認(rèn)信息，保證在更新遠(yuǎn)程存儲視圖前完成向本地存儲系統(tǒng)輸出/輸入數(shù)據(jù)的基本操作。它采用了“存儲轉(zhuǎn)化（存儲轉(zhuǎn)化（store-and-forward）”技術(shù)，所有的I/O操作是在后臺同步進(jìn)行的，這使得本地系統(tǒng)性能受到的影響很小，大大縮短了數(shù)據(jù)處理時的等待時間。異步遠(yuǎn)程鏡像具有“對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求小，傳輸距離長（可達(dá)到1000公里以上）”的優(yōu)點。不過，由于許多遠(yuǎn)程的從鏡像系統(tǒng)“寫”操作是沒有得到確認(rèn)的

27、，當(dāng)由于某種原因?qū)е聰?shù)據(jù)傳輸失敗時，極有可能會破壞主從系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性。 l 可以按照實現(xiàn)遠(yuǎn)程備份功能的主體對象分為兩類，遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)和遠(yuǎn)程主機技術(shù)遠(yuǎn)程主機技術(shù)。兩種技術(shù)都是實現(xiàn)遠(yuǎn)程盤機鏡像數(shù)據(jù)的同步異步拷貝。遠(yuǎn)程主機技術(shù)是通過主機系統(tǒng)控制和完成數(shù)據(jù)的拷貝，遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)則是由盤機本身的控制軟件完成盤機之間的數(shù)據(jù)的同步/異步拷貝，完成的過程不需要主機參入。 l 遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)是實現(xiàn)盤機之間的直接鏡像，其控制過程直接由盤機控制軟件盤機控制軟件完成，主機不需參與控制遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)實現(xiàn)盤機鏡像有幾種方式，其中包括同步、異步、半同步和自適應(yīng)等不同方式。 l 對于盤機數(shù)據(jù)的每一

28、個I/O的寫過程都經(jīng)過：主機寫I/O一主端盤機寫數(shù)據(jù)、同時發(fā)送寫I/O于遠(yuǎn)端盤機+從端盤機完成寫I/O并發(fā)送寫完成信號+主端盤機收到從端盤機寫完成信號并發(fā)送寫I/O全部完成信號給主機。其中盤機寫過程不一定是真的寫完成，而是I/O到達(dá)盤機，盤機就發(fā)送寫完成，以此來提高整個寫的效率。 l 主機的一連串寫I/O到達(dá)主端盤機，主端盤機完成寫I/O后(很多實際處理中是收到寫I/O后即回復(fù)主機完成，實際需要寫I/O放到了高速緩存中，在有盤機控制部件完成卷的寫入，以此提高整個寫的效率)，即刻回復(fù)主機寫I/O完成。主盤機將接收的一系列寫I/O發(fā)給遠(yuǎn)端從盤機，從盤機在接收寫I/O后，完成數(shù)據(jù)卷的寫過程。對于主盤

29、機到從盤機的I/O序列的序號可能與主機發(fā)送的I/O序號不一致，但可以通過其它一些方法來重新排序，例如給每個I/O添加時間戳或序號。l 在遠(yuǎn)程主機技術(shù)中，整個數(shù)據(jù)復(fù)制的過程都由主機控制主機控制完成，其磁盤鏡像軟件作為系統(tǒng)應(yīng)用軟件的一部分。在遠(yuǎn)程主機技術(shù)中，其完成遠(yuǎn)程磁盤鏡像的過程從實現(xiàn)方式上也主要分為同步和異步兩種方式，還有同步異步自適應(yīng)方式。 l 應(yīng)用程序提出寫數(shù)據(jù)要求，并將數(shù)據(jù)提交磁盤鏡像控制軟件；l 磁盤鏡像控制軟件將數(shù)據(jù)寫到生產(chǎn)系統(tǒng)的磁盤；l 生產(chǎn)系統(tǒng)中的磁盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺浞莸拇疟P對每個在生產(chǎn)系統(tǒng)的寫操作都要將這個寫操作送到備份磁盤，備份機磁盤數(shù)據(jù)復(fù)制，備份磁盤復(fù)制生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；l 將寫完

30、操作信息返給生產(chǎn)磁盤；l 當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)收到備份系統(tǒng)傳回的已寫信息之后，生產(chǎn)機的磁盤鏡像控制軟件通知主機應(yīng)用程序該寫操作己完畢，在此之后生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用繼續(xù)執(zhí)行。l 在主備機房之間數(shù)據(jù)鏈路帶寬成為瓶頸時，采用同步方式對主機房生產(chǎn)系統(tǒng)的性能影響很大；l 數(shù)據(jù)不會丟失，數(shù)據(jù)的一致性能得到完全保證。 l 用程序提出寫數(shù)據(jù)要求，將數(shù)據(jù)提交磁盤鏡像控制軟件；l 磁盤鏡像控制軟件將數(shù)據(jù)寫到生產(chǎn)系統(tǒng)的磁盤；l 生產(chǎn)系統(tǒng)的磁盤寫動作完成，磁盤鏡像控制軟件通知主機應(yīng)用程序該寫操作已完畢，在此之后生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用繼續(xù)執(zhí)行；l 生產(chǎn)系統(tǒng)中的磁盤鏡像控制軟件將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺浞莸拇疟P，備份磁盤復(fù)制生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)：l 備份磁盤將寫完操作

31、信息返給生產(chǎn)磁盤鏡像控制軟件。l 在主備機房之間數(shù)據(jù)鏈路帶寬成為瓶頸時，采用異步方式可以不影響主機房生產(chǎn)系統(tǒng)的性能；l 數(shù)據(jù)將有可能丟失；l 當(dāng)異步同步不能最終成功完成的情況下，數(shù)據(jù)的一致性無法得到保證。l 基于遠(yuǎn)程主機技術(shù)不適合同步復(fù)制不適合同步復(fù)制需求，適用于異步數(shù)據(jù)復(fù)制的場合基于遠(yuǎn)程主機技術(shù)的實現(xiàn)軟件作為主機操作系統(tǒng)的一部分，是針對專用的平臺針對專用的平臺，不適用于所有的系統(tǒng)平臺。存儲系統(tǒng)供應(yīng)商提供的遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)是由存儲系統(tǒng)本身提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制功能，這種技術(shù)的好處是能提供更有效的更有效的I/O協(xié)議和獨立協(xié)議和獨立于平臺于平臺的特性，但實現(xiàn)的成本比基于主機技術(shù)要高得多 l 同時，基于遠(yuǎn)程主機技術(shù)的實現(xiàn)是基于主機系統(tǒng)的控制，主備端的主機系統(tǒng)都要參入整個過程，其控控制的復(fù)雜度制的復(fù)雜度相對較大，在實際應(yīng)用中對管理和控制的難度較大與遠(yuǎn)程主機技術(shù)相比，遠(yuǎn)程磁盤鏡像技術(shù)是完全基于盤機，其數(shù)據(jù)的鏡像過程完全在主從端盤機之間完成，不需要主機的參入，其復(fù)雜度相對較小，在實際應(yīng)用中對管理和控制的難度也相對較小。l RPO（Recovery Point Objective）：即數(shù)據(jù)恢復(fù)點目標(biāo)，主要指的是業(yè)務(wù)系統(tǒng)所