備份一體機(軟硬兼施的奧秘)

一、何謂備份一體機?談到備份一體機，我們首先要清楚什么是備份。備份，顧名思義，就是將原有的資料重新復制進行保留，以便在特殊情況下可以重新利用。如同生活中的汽車備胎，備份把整個系統(tǒng)或系統(tǒng)的某一部分數(shù)據(jù)從應用主機的硬盤或陣列復制到其它的存儲介質，一旦出現(xiàn)故障，我們只要將“備胎”換上去就可以重新使用了。不過需要注意的是，備份并不能保證業(yè)務可以不停機運營，它更多解決的是意外宕機之后的數(shù)據(jù)恢復和找回問題，而不能預防各類停機事件。在傳統(tǒng)的備份解決方案中，備份系統(tǒng)是由應用主機——備份服務器——存儲介質3層架構所組成，如圖1所示。應用服務器▲圖1：傳統(tǒng)備份系統(tǒng)架構用戶如要構建一套完善的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，需要自己選購備份服務器、磁盤備份設備或磁帶庫，然后再選擇與之配合的備份軟件。據(jù)可靠統(tǒng)計顯示，在整個搭建過程中，用戶至少要選擇3~7個相關的軟硬件產品。隨著企業(yè)自身業(yè)務的發(fā)展擴大，當數(shù)據(jù)積累到一定程度，這種傳統(tǒng)備份模式的高復雜性導致的管理和維護問題也日趨增多。只是維護陣列不能解決數(shù)據(jù)備份問題，單獨優(yōu)化備份軟件又不能解決存儲問題。越來越多的用戶希望能快速解決這兩個方面的問題，順應這種市場需求，備份一體機應運而生。應用服務器▲圖2：備份一體機系統(tǒng)架構如上圖所示，備份一體機與傳統(tǒng)備份最大的區(qū)別，便是將備份軟件、備份服務器（或介質服務器）和磁盤存儲介質整合至一體，使傳統(tǒng)的3層架構變成了2層，并且能夠像操作備份軟件一樣對整個備份系統(tǒng)進行操作——如設置策略、重復數(shù)據(jù)刪除等等。它是一種與備份軟件深度集成的備份集成系統(tǒng)，其軟件針對備份系統(tǒng)做了專門的優(yōu)化。不過到目前為止，業(yè)界對于備份一體機的定義依然莫衷一是。在本文中，小編所討論的備份一體機僅指“廠商將備份軟件和硬件打包為一體的產品或解決方案”。傳統(tǒng)的虛擬帶庫產品暫時不在討論之列。二、備份一體機優(yōu)勢：化繁為簡All-in-one對于國內用戶來說，備份一體機這種“軟件、硬件、服務一條龍”的交鑰匙型解決方案具有明顯吸引力。顯然，從用戶的角度來看，直接拿來能用的實用產品才是王道。與傳統(tǒng)的備份方案相比，備份一體機有如下幾點優(yōu)勢：.省錢：簡化方案設計，降低建設成本傳統(tǒng)備份系統(tǒng)需要分別購買備份軟件、服務器和專用磁盤備份設備，然后請集成商進行項目交付，耗費成本較高。在一些環(huán)境中，如果為物理和虛擬資源實施了單獨的備份解決方案，成本就會不必要地加劇。備份一體機將傳統(tǒng)備份系統(tǒng)需要的備份軟件、備份服務器、備份存儲介質和操作系統(tǒng)整合為一體，可有效降低用戶成本。對用戶而言，備份一體機的設計只需要根據(jù)業(yè)務主機數(shù)量、業(yè)務類型和存儲容量選擇磁盤容量即可，其他的均由廠商包管。與單獨購買備份軟件和專用磁盤備份設備相比，備份一體機是更加經濟的選擇,因此深受預算和IT管理資源緊張的企業(yè)青睞.省時：簡化安裝部署，縮短系統(tǒng)實施時間傳統(tǒng)備份系統(tǒng)建設從需求分析、方案選型、方案實施、后期維護，都需要專業(yè)的人員來完成。對于缺乏足夠IT技術人員的企業(yè)機構而言，備份系統(tǒng)建設經常要耗費大量的時間和精力。備份一體機在設備出廠時已經預先安裝了操作系統(tǒng)和備份軟件，并實現(xiàn)部分備份策略的預先配置，實現(xiàn)“即插即用”式的安裝，簡化了備份系統(tǒng)的安裝部署，降低備份系統(tǒng)建設周期。.省心：售后維護簡單化降低系統(tǒng)復雜性傳統(tǒng)的備份系統(tǒng)采用不同廠商的設備，當出現(xiàn)故障需要問題定位時，需要多個軟硬件廠商支持。問題復雜時，還可能會遇到廠商之間相互推卸責任等問題。備份一體機增加了集成服務，用戶只需要聯(lián)系一家供應商來解決售后，并且也不存在多個產品兼容性和故障判斷方面的問題，簡化了售后維護硬件和軟件組件的兼容性。相對于傳統(tǒng)備份使用不同供應商提供的不同硬件和軟件組件構建的解決方案，備份一體機中的軟件針對備份系統(tǒng)做了專門的優(yōu)化，高度匹配的軟體及硬件降低了系統(tǒng)復雜性，能有效提升整體性能。.簡化備份架構由于功能單一并且具有針對性，備份一體機可以刪減掉與備份無關的組件和軟件功能，并集成匹配用戶需要的相關軟件，這也是備份一體機最具革命性的優(yōu)勢——簡化備份架構。備份一體機所內嵌的數(shù)據(jù)備份軟件可以在用戶多服務器、多備份源點、跨平臺的復雜環(huán)境中有效地實施備份和恢復工作，并且能夠對SAN環(huán)境的良好支持，更能實現(xiàn)跨平臺LAN-Free和磁盤驅動器共享等高端備份應用需求。這一優(yōu)點在美國IOMAX公司IT合伙人BrianBennett對備份一體機的評語中也有所體現(xiàn)。他表示：“備份一體機正是企業(yè)當下最急需的產品，其部署和安裝非常簡單。我們只需要開機，它就會井然有序地管理我們的物理和虛擬備份。此外，我們還發(fā)現(xiàn)在部署該設備后，備份量也得到了即刻的“瘦身”，簡單、全新的用戶界面更是簡化了我們?yōu)樘摂M系統(tǒng)設置新備份工作的流程，這為我們節(jié)約了大量的時間和精力?！睆倪@則評語中可以看出總的來說，備份一體機的最大優(yōu)勢就是"簡化備份架構，降低管理復雜度"。從用戶的層面看，備份一體機更多代表的是產品交付模式的轉變。借助備份一體機，用戶可以省略自己分別選擇備份軟件、硬件，再進行整合的步驟，把全部精力放在核心業(yè)務上。時間就是金錢，對于工作節(jié)奏快，IT技術人員相對匱乏的行業(yè)（如中型金融行業(yè)），備份一體機可以說是實用之選。三、一體化平臺技術縱覽雖然備份一體機平臺的根本在于將IT變得更簡單，但它遠非表面看起來那樣，只是備份軟件+硬件的組合疊加。一體化系統(tǒng)需要將硬件、操作系統(tǒng)、軟件等打包成一個“盒子”，并在集成過程中經過調優(yōu)和測試，將各方的優(yōu)勢最大化，從而令應用部署過程更簡單、性能表現(xiàn)更優(yōu)異。其中，軟件需要實現(xiàn)備份、恢復、快照等功能，硬件需要為備份提供一個穩(wěn)定、可靠、快速的平臺。備份一體機中常見的備份技術包括：磁盤備份：磁盤備份是利用磁盤進行數(shù)據(jù)保護的一種基本方法。通常，備份到磁盤的解決方案同樣可將備份映像數(shù)據(jù)寫入磁盤卷上的某個文件，如同備份到磁帶上一樣。因此，當完成備份到磁盤的操作時，相當于備份數(shù)據(jù)容量的單個映像文件將保存在目標卷上，目標卷包含已經備份的所有文件。在線數(shù)據(jù)恢復：隨著存儲應用需求的提高,用戶需要運用在線方式進行數(shù)據(jù)保護,快照就是在線數(shù)據(jù)恢復的主要實現(xiàn)手段之一。想必大多數(shù)人都用過百度的網頁快照功能，備份一體機的快照技術和網頁快照也有異曲同工之妙。不同的是，百度快照是對網頁進行備份。而備份一體機中的快照，則是指定數(shù)據(jù)集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應數(shù)據(jù)在某個時間點（拷貝開始的時間點）的映像?？煺湛梢允瞧渌硎镜臄?shù)據(jù)的一個副本，也可以是數(shù)據(jù)的一個復制品。作為在線存儲設備防范數(shù)據(jù)丟失的有效方法，快照技術的作用主要是當存儲設備發(fā)生應用故障或者文件損壞時可以進行及時數(shù)據(jù)恢復，將數(shù)據(jù)恢復成快照產生時間點的狀態(tài)，即在線數(shù)據(jù)恢復。快照的另一個作用是為存儲用戶提供了另外一個數(shù)據(jù)訪問通道，當原數(shù)據(jù)進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數(shù)據(jù)，還可以利用快照進行測試等工作。遠程備份與恢復：備份一體機不僅能夠提供本地集中備份，同時還可提供異地遠程備份功能。遠程備份是一種高性能的數(shù)據(jù)備份和災難恢復技術,遠程備份系統(tǒng)在災難發(fā)生時提供了系統(tǒng)的連續(xù)可用性。在遠程備份系統(tǒng)中,備份系統(tǒng)跟蹤主系統(tǒng)的狀態(tài),在主系統(tǒng)失效時接管事務處理使得用戶感覺不到服務的中斷。遠程備份是支持災難備份與恢復的重要方法。通過數(shù)據(jù)鏡像，備份一體機將磁盤（或磁盤子系統(tǒng)）中的數(shù)據(jù)完全復制到另一磁盤（或磁盤子系統(tǒng)）中，數(shù)據(jù)在兩處的存儲方式完全相同，進而實現(xiàn)最大化的備份和恢復性能。CDP（ContinuousDataProtection，持續(xù)數(shù)據(jù)保護）：CDP技術是對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術的一次革命性重大突破，也是目前最熱門的數(shù)據(jù)保護技術。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份解決方案專注在對數(shù)據(jù)的周期性備份上，因此一直伴隨有備份窗口、數(shù)據(jù)一致性以及對生產系統(tǒng)的影響等問題。而CDP的出現(xiàn)為用戶提供了新的數(shù)據(jù)保護手段，系統(tǒng)管理者無須關注數(shù)據(jù)的備份過程（因為CDP系統(tǒng)會不斷監(jiān)測關鍵數(shù)據(jù)的變化,從而不斷地自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保護）,而是僅僅當災難發(fā)生后，簡單地選擇需要恢復到的時間點即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復。該項技術通過在操作系統(tǒng)核心層中植入文件過濾驅動程序，來實時捕獲所有文件訪問操作。對于需要CDP連續(xù)備份保護的文件，當CDP管理模塊經由文件過濾驅動攔截到其改寫操作時，則預先將文件數(shù)據(jù)變化部分連同當前的系統(tǒng)時間g(SystemTimeStamp)一起自動備份到CDP存儲體。從理論上說，任何一次的文件數(shù)據(jù)變化都會被自動記錄，因而稱之為持續(xù)數(shù)據(jù)保護。重復數(shù)據(jù)刪除：重復數(shù)據(jù)刪除是一種數(shù)據(jù)縮減技術，通常用于基于磁盤的備份系統(tǒng)，旨在減少存儲系統(tǒng)中使用的存儲容量。它的工作方式是在某個時間周期內查找不同文件中不同位置的重復可變大小數(shù)據(jù)塊。重復的數(shù)據(jù)塊用指示符取代。高度冗余的數(shù)據(jù)集(例如備份數(shù)據(jù))從數(shù)據(jù)重復刪除技術的獲益極大;用戶可以實現(xiàn)10比1至50比1的縮減比。而且，重復數(shù)據(jù)刪除技術可以允許用戶的不同站點之間進行高效，經濟的備份數(shù)據(jù)復制。重復數(shù)據(jù)刪除技術支持在已有的磁盤設備上存儲更多的備份數(shù)據(jù)。因此采用“重復數(shù)據(jù)刪除”技術可以增加用戶保存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)的時間，減少數(shù)據(jù)中心的消耗，降低成本。虛擬環(huán)境保護：備份是數(shù)據(jù)保護的最基本方式，系統(tǒng)在導入虛擬化以后一樣需要做備份。虛擬環(huán)境保護通過在實體主機上部署備份代理程序，可一次對全部或特定虛擬機執(zhí)行備份。由于虛擬機對應在實體主機上的本體是特定格式的檔案及D.VMDK或.VHD等，因此在實體主機上執(zhí)行的備份也是屬于磁盤映像層級，只要備份軟件能辨識虛擬平臺的文件系統(tǒng)格式就能使用這種備份方式。賽門鐵克的NetBackup6.5

就將ClientAgent部署至I」VMwareESX的ServiceConsole中，然后對ESXServer中對應不同虛擬機的.VMDK進行備份，無論ESXServer上有幾個虛擬機，都只需要1個NetBackupClientAgent。相比于傳統(tǒng)備份方案，UCache全棧超可用的備份一體機擁有諸多優(yōu)勢傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份定位僅作為工具百TB傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份定位僅作為工具百TB-數(shù)百TB級適用場景數(shù)據(jù)備份對象數(shù)據(jù)級災難恢復能力僅支持1-3級等級核心技術備份集技術RPO&RTO天級、小時級數(shù)據(jù)有效性驗數(shù)據(jù)驗證投資