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標(biāo)題: 革命性的第三代備份技術(shù)(2008年的文章) [打印本頁]

作者: ChinaUnixViewer 時間: 2014-02-14 10:48
標(biāo)題: 革命性的第三代備份技術(shù)(2008年的文章)
http://www.ciw.com.cn/Storage/tech/20080721151219.shtml

目前，人們多使用磁帶與磁盤備份系統(tǒng)，但兩者均有這樣那樣的問題�，F(xiàn)代的IT管理者需要第三代備份技術(shù)，它應(yīng)當(dāng)既具備磁帶的經(jīng)濟(jì)性，也應(yīng)當(dāng)具備磁盤的可用性和速度，同時能夠克服磁帶和傳統(tǒng)磁盤存儲陣列固有的缺陷。
一直以來，人們普遍采用以磁帶備份為主的第一代備份技術(shù)來保護(hù)數(shù)據(jù)；隨著磁盤價格的下降，以及經(jīng)濟(jì)的基于SATA的磁盤陣列的出現(xiàn)，逐漸有更多的人在成本上能夠接受采用磁盤存儲和網(wǎng)絡(luò)復(fù)制的數(shù)據(jù)保護(hù)方案。我們這里稱之為第二代備份技術(shù)。
但磁帶與磁盤備份系統(tǒng)均有這樣那樣的問題，現(xiàn)代的IT管理者需要第三代備份技術(shù)，既要求真正的、基于磁盤的解決方案,能夠保存許多版本的備份拷貝，讓數(shù)據(jù)恢復(fù)操作能夠利用到磁盤隨機(jī)讀寫的能力，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的遠(yuǎn)程異地數(shù)據(jù)傳輸(即所謂的網(wǎng)絡(luò)倉庫)。在實(shí)現(xiàn)上述所有功能的同時,還要確保其費(fèi)用不能高于基于磁帶的方案。最為重要的是，該解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)的可靠性和完整性更高。

第一代備份技術(shù)：磁帶備份
磁帶一直以來就是存儲備份數(shù)據(jù)的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)，并用于災(zāi)難恢復(fù)、異地復(fù)制數(shù)據(jù)的傳輸。隨著容量和性能的提高，磁帶能夠以很低的成本保存數(shù)據(jù)的多個拷貝或版本。
可惜磁帶也有一些缺點(diǎn)——磁帶是為備份，而不是為恢復(fù)定制優(yōu)化的。
隨著磁帶驅(qū)動器速度的增加，需要在備份時增加分級（或中轉(zhuǎn)）設(shè)備以維持持續(xù)磁帶驅(qū)動器中的數(shù)據(jù)流，因?yàn)檫@樣可以防止由于磁帶反復(fù)開始、停止和重定位而導(dǎo)致的“shoe shine”問題。由于增量備份不能夠產(chǎn)生維持?jǐn)?shù)據(jù)流所需的足夠量數(shù)據(jù)，所以增量備份往往讓問題更加復(fù)雜。所以為了維持磁帶驅(qū)動器的數(shù)據(jù)流，一般需要采用多路復(fù)用（multiplexing）技術(shù)，就是將來自多個客戶端的并發(fā)備份數(shù)據(jù)流合在一起。
通過增加磁帶驅(qū)動器的利用率，復(fù)用技術(shù)提高了備份性能，但反過來會降低恢復(fù)的性能。因?yàn)橐獜膫浞莸溺R像中一邊查找恢復(fù)的數(shù)據(jù)，一邊跳過那些其他客戶端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，需要更多的時間。
不過，磁帶技術(shù)最大的問題不在這里，而在于數(shù)據(jù)完整性的不確知性。因?yàn)閭浞菘赡艹晒ν瓿闪�，但除非真正恢�?fù)數(shù)據(jù)，要檢驗(yàn)所有磁帶上的數(shù)據(jù)幾乎是不可能的。一盤出現(xiàn)問題的磁帶可能會導(dǎo)致恢復(fù)操作的失敗，甚至?xí)绊懻麄€一套磁帶介質(zhì)的可用性，而這在沒有做真的恢復(fù)操作前往往是發(fā)現(xiàn)不到的。

第二代備份技術(shù)：磁盤備份
磁盤存儲在很多地方優(yōu)于磁帶存儲。第一，與磁帶驅(qū)動器不同，磁盤陣列不需要維持一個穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流。即使像增量備份這種小數(shù)據(jù)量操作也不會產(chǎn)生“shoe shine”效應(yīng)。
第二，磁盤陣列可簡化和加速整個備份過程，因?yàn)榇疟P陣列技術(shù)可以讓管理員減少單位時間內(nèi)全備份的次數(shù)。當(dāng)使用磁帶技術(shù)時，為了簡化恢復(fù)，不管備份窗口日漸縮小，依然需要做經(jīng)常性的全備份以最小化恢復(fù)所需的磁帶數(shù)。增量備份會增加恢復(fù)時所必需的磁帶數(shù)，這就會延長恢復(fù)的時間，同時增加由于某盤磁帶不可恢復(fù)所帶來的風(fēng)險。使用磁盤，管理員就可以縮小備份窗口。
使用磁盤既簡化了異地拷貝的恢復(fù)，又提高了它的效益。磁盤到磁帶的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)直接將每個客戶端的所有恢復(fù)拷貝組織在一起，可以加快恢復(fù)速度。另外，磁盤到磁帶的拷貝比磁帶到磁帶的拷貝更為靈活。在做磁帶到磁帶的拷貝時，其他備份或恢復(fù)操作無法使用正在拷貝的主和克隆磁帶驅(qū)動器；磁盤到磁帶則相反，可以同時接受并發(fā)的訪問，在把數(shù)據(jù)拷貝到磁帶上的同時可繼續(xù)做備份和恢復(fù)。
最重要的是，在恢復(fù)的可靠性和性能上磁盤的優(yōu)越性很強(qiáng)。磁盤特有的技術(shù)（比如RAID）使得磁盤的可靠性更加優(yōu)于磁帶。如前所述，恢復(fù)時所需的一系列磁帶中的一盤磁帶出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致整個恢復(fù)操作的失敗。而使用RAID技術(shù)，即使一塊硬盤出現(xiàn)故障，恢復(fù)操作依然可以順利完成。（盡管RAID技術(shù)在可靠性上明顯優(yōu)于磁帶，但依然不能解決所有問題，這個我們會在后面討論。）
作為隨機(jī)訪問設(shè)備，使用磁盤可以提高單個文件的恢復(fù)速度。硬盤的平均訪問時間是按毫秒單位計(jì)量；而磁帶這種順序訪問設(shè)備的平均訪問時間一般在27秒～73秒的范圍內(nèi)。如果恢復(fù)時需要從磁帶上讀取數(shù)據(jù)，加載和卸載操作會延長訪問數(shù)據(jù)的時間。
盡管優(yōu)勢多多，但采用標(biāo)準(zhǔn)磁盤作為備份設(shè)備的最大的局限依然是成本問題。盡管磁盤的價格大幅下降，磁帶依然是最經(jīng)濟(jì)的選擇。假設(shè)要保存四個星期的每星期一次全備份、每天一次增量備份的數(shù)據(jù)，如果增量備份的數(shù)據(jù)量是原有數(shù)據(jù)量的5％，那么就需要5倍于原有數(shù)據(jù)量的備份數(shù)據(jù)容量。每GB數(shù)據(jù)10～20美元的SATA RAID陣列的成本，依然高于每GB數(shù)據(jù)1到5美元的磁帶成本。

第三代備份技術(shù)：具備五大特性
第三代備份技術(shù)應(yīng)當(dāng)既具備磁帶的經(jīng)濟(jì)性，也應(yīng)當(dāng)具備磁盤的可用性和速度，同時能夠克服磁帶和傳統(tǒng)磁盤存儲陣列固有的缺陷。第三代備份技術(shù)應(yīng)當(dāng)具備如下特性：
經(jīng)濟(jì)性。該解決方案的成本應(yīng)不高于磁帶自動化的方案。用戶不希望花更多的錢，而需要讓已經(jīng)購買的方案更貨真價實(shí)。同時，該方案還必須能夠保存數(shù)星期、數(shù)月的數(shù)據(jù)，這樣才可以從磁盤完成所有的恢復(fù)。
高性能。日漸縮減的備份窗口和不斷增長的數(shù)據(jù)量，要求高性能的備份。同時，日常運(yùn)維數(shù)據(jù)不斷增長的重要性又需要高性能的恢復(fù)。備份存儲解決方案必須滿足這兩方面對性能的要求。磁帶技術(shù)能夠滿足備份性能的要求，但付出的代價是恢復(fù)的性能很低。
數(shù)據(jù)完整性。數(shù)據(jù)備份的目的是數(shù)據(jù)恢復(fù)。用戶如何知道剛做的備份是可用的呢？盡管備份成功完成，關(guān)鍵是需要能夠驗(yàn)證備份的結(jié)果是可恢復(fù)的。由于大量恢復(fù)操作都有失敗的教訓(xùn)，顯然，將備份成功視作數(shù)據(jù)就一定可恢復(fù)是完全不正確的。而且要保證恢復(fù)的成功，備份存儲解決方案要比傳統(tǒng)RAID和文件系統(tǒng)具有更高級別的硬件和軟件保護(hù)能力。最后，備份是數(shù)據(jù)保存的最終方式。理想的備份存儲解決方案必須提供可驗(yàn)證的可恢復(fù)性和高彈性的存儲。
低影響力。很少有人能夠負(fù)擔(dān)得起拋棄現(xiàn)有系統(tǒng)、重建新系統(tǒng)的成本。所以備份方案必須具備的特性是，易于使用和易于集成到現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)備份/恢復(fù)環(huán)境。Gartner報告顯示，備份和恢復(fù)系統(tǒng)占整個存儲系統(tǒng)的總體擁有成本的30％左右�，F(xiàn)在與以前不同，要求IT部門能夠做到花費(fèi)少、事要做得多。優(yōu)化的備份存儲解決方案必須簡化備份和恢復(fù)的過程，并能夠支持標(biāo)準(zhǔn)接口，讓IT部門充分利用現(xiàn)有的投資。
自動的異地復(fù)制。災(zāi)難恢復(fù)是數(shù)據(jù)保護(hù)架構(gòu)必不可少的一部分。數(shù)據(jù)保護(hù)不能作事后諸葛亮。備份應(yīng)當(dāng)能夠通過廣域網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)倉庫，否則用戶就不得不再制作磁帶，并用車輛運(yùn)輸出去。而這會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和隱私性的破壞。廣域網(wǎng)的復(fù)制策略要有高效益，就要使用最低的帶寬在網(wǎng)絡(luò)上遷移備份數(shù)據(jù)，而同時又能夠完成其他諸如備份、恢復(fù)或克隆等操作。

文/北京威視數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司龔偉兵侯海波于震

作者: ping192168101 時間: 2014-02-15 13:43
備份是it需要很大的工作量

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