備份與存儲的區(qū)別

1、很多人會把數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份等同起來， 其實(shí)這是錯(cuò)誤的。 為此，本文中要向大家解釋數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的區(qū)別， 同時(shí)還將介紹幾種典型的數(shù)據(jù)容災(zāi)等級和關(guān)鍵技術(shù)。 首先來看一下數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系。一、數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失會中斷企業(yè)正常商務(wù)運(yùn)行， 造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。要保護(hù)數(shù)據(jù)，企業(yè)需要備份容災(zāi)系統(tǒng)。 但是很多企業(yè)在搭建了備份系統(tǒng)之后就認(rèn)為高枕無憂了， 其實(shí)還需要搭建容災(zāi)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1. 數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)高可用的最后一道防線， 其目的是為了系統(tǒng)數(shù)據(jù)崩潰時(shí)能夠快速的恢復(fù)數(shù)據(jù)。雖然它也算一種容災(zāi)方案，但這種容災(zāi)能力非常

2、有限，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的備份主要是采用數(shù)據(jù)內(nèi)置或外置的磁帶機(jī)進(jìn)行冷備份， 備份磁帶同時(shí)也在機(jī)房中統(tǒng)一管理， 一旦整個(gè)機(jī)房出現(xiàn)了災(zāi)難，如火災(zāi)、盜竊和地震等災(zāi)難時(shí)，這些備份磁帶也隨之銷毀，所存儲的磁帶備份也起不到任何容災(zāi)功能。2.容災(zāi)不是簡單備份真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份所具有先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時(shí)， 全面、及時(shí)地恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)。 容災(zāi)按其容災(zāi)能力的高低可分為多個(gè)層次， 例 如國際標(biāo)準(zhǔn) share78 定義的容災(zāi)系統(tǒng)有七個(gè)層次：從最簡單的僅在本地進(jìn)行磁帶備份，到將備份的磁帶存儲在異地，再到建立應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)切換的異地備份系統(tǒng)，恢復(fù)時(shí)間也可以從幾天 到小時(shí)級到分鐘級、秒級或0 數(shù)據(jù)丟失等。無論是采用

3、哪種容災(zāi)方案，數(shù)據(jù)備份還是最基礎(chǔ)的，沒有備份的數(shù)據(jù)，任何容災(zāi)方案都沒有現(xiàn)實(shí)意義。但光有備份是不夠的，容災(zāi)也必不可少。容災(zāi)對于 it 而言，就是提供一個(gè)能防止各種災(zāi)難的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。 從技術(shù)上看，衡量容災(zāi)系統(tǒng)有兩個(gè)主要指標(biāo)：rpo (recovery point object) 和 rto(recovery time object) ，其中rpo 代表了當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)允許丟失的數(shù)據(jù)量 ;而 rto 則代表了系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間。3. 容災(zāi)不僅是技術(shù)容災(zāi)是一個(gè)工程，而不僅僅是技術(shù)。目前很多客戶還停留在對容災(zāi)技術(shù)的關(guān)注上，而對容災(zāi)的流程、規(guī)范及其具體措施還不太清楚。也從不對容災(zāi)方案的可行性進(jìn)行評估，認(rèn)為只

4、要建立了容災(zāi)方案即可高枕無憂，其實(shí)這具有很大風(fēng)險(xiǎn)的。特別是在一些中小企業(yè)中，認(rèn)為自己的企業(yè)為了數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)，整年花費(fèi)了大量的人力和財(cái)力，而結(jié)果幾年下來根本就沒有發(fā)生任何大的災(zāi)難，于是放松了警惕。可一旦發(fā)生了災(zāi)難時(shí)，后悔晚矣!這一點(diǎn)國外的跨國公司就做得非常好，盡管幾年下來的確未出現(xiàn)大的災(zāi)難，備份了那么磁帶，幾乎沒有派上任何用場，但仍一如既往、 非常認(rèn)真地做好每一步，并且基本上每月都有對現(xiàn)行容災(zāi)方案的可行性進(jìn)行評估，進(jìn)行實(shí)地演練。二、數(shù)據(jù)容災(zāi)等級設(shè)計(jì)一個(gè)容災(zāi)備份系統(tǒng)，需要考慮多方面的因素，如備份 /恢復(fù)數(shù)據(jù)量大小、應(yīng)用數(shù)據(jù)中心和備援?dāng)?shù)據(jù)中心之間的距離和數(shù)據(jù)傳輸方式、災(zāi)難發(fā)生時(shí)所要求的恢復(fù)速度、備

5、援中心的管理及投入資金等。 根據(jù)這些因素和不同的應(yīng)用場合， 常見的容災(zāi)備份等級有以下四個(gè)：第0 級：本地備份、本地保存的冷備份這一級容災(zāi)備份， 實(shí)際上就是上面所指的數(shù)據(jù)備份。它的容災(zāi)恢復(fù)能力最弱， 它只在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并且被備份的數(shù)據(jù)磁帶只在本地保存，沒有送往異地。在這種容災(zāi)方案中， 最常用的設(shè)備就是磁帶機(jī)， 當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要可以是手工加載磁帶機(jī)， 也可以是自動加載磁帶機(jī)。 前者主要適用于存儲數(shù)據(jù)容量較小的中小型企業(yè)，主要產(chǎn)品有ibm的totalstorageultrium 外置式磁帶機(jī) 3580， 單盒磁盤窩囊可達(dá)200gb，壓縮后可存儲400gb 數(shù)據(jù)，可滿足絕大多數(shù)中小企業(yè)， 乃至大

6、型企業(yè)數(shù)據(jù)備份需求。 hp的磁帶機(jī)產(chǎn)品線更是非常全 面，手工加載的磁帶機(jī)目前主要有hp surestore dat 24 、hp surestore dat 40、hp storageworks dat 72，它們單盤磁帶所能存儲的容量分別是 24gb、40gb 和 72gb，不同用戶可靈活選擇， 另外hp 還有一個(gè)lto-ultrium磁帶機(jī)系列磁帶機(jī)和 dlt/sdlt系列磁帶機(jī)。自動加載磁帶機(jī)中ibm 主要有 totalstorage企業(yè)磁帶機(jī) 3592(如圖 5 所示)，hp有 storageworks dat 40 x6t( 如圖6 所示)等。以上只是拿ibm和 hp 這兩個(gè)著名品牌

7、的產(chǎn)品作代表進(jìn)行說明，其實(shí)還有許多其它品牌的磁帶機(jī)產(chǎn)品可選擇，如日立、索尼、富士 通等。除了選擇磁帶機(jī)外，還可選擇磁帶庫、光盤塔、光盤庫等存儲設(shè)備進(jìn)行本地備份存儲。第1 級：本地備份、異地保存的冷備份在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存，如交由銀行保管。 災(zāi)難發(fā)生后，按預(yù)定數(shù)據(jù)恢復(fù)程序恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。 這種容災(zāi)方案也是采用磁帶機(jī)等存儲設(shè)備進(jìn)行本地備份， 這些磁帶設(shè)備的選擇可參見前面介紹。 同樣還可以選擇磁帶庫、 光盤庫等存儲設(shè)備。我們常常見到一些公司為了避免備份磁帶因機(jī)房安全問題而出現(xiàn)磁帶被除數(shù)盜、被毀，通常是把備份磁帶，特別是月以上的備份磁帶放入專門的保險(xiǎn)柜，甚至租用銀行的專門保險(xiǎn)箱來存放

8、這些備份磁帶。 但這還不能說是萬元一失，原因就是， 一般來說這些保管磁帶的地點(diǎn)與所在公司在同一城市中， 萬一出現(xiàn)了地震、戰(zhàn)爭之類的自然災(zāi)難，這些備份磁盤還是難逃厄運(yùn)。第2 級：熱備份站點(diǎn)備份在異地建立一個(gè)熱備份點(diǎn)， 通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。 也就是通過網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式，把主站點(diǎn)的數(shù)據(jù)備份到備份站點(diǎn)。備份站點(diǎn)一般只備份數(shù)據(jù)， 不承擔(dān)業(yè)務(wù)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，備份站點(diǎn)接替主站點(diǎn)的業(yè)務(wù)，從而維護(hù)業(yè)務(wù)運(yùn)行的連續(xù)性。這種異地遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)方案的容災(zāi)地點(diǎn)通常要選擇在距離本地不小于 20 公里的范圍，采用與本地磁盤陣列相同的配置， 通過光纖以雙冗余方式接入到 san 網(wǎng)絡(luò)中， 實(shí)現(xiàn)本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)

9、同步復(fù)制。 在本地?cái)?shù)據(jù)及整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)， 系統(tǒng)至少在異地保存有一份可用的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的鏡像數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是本地生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完全實(shí)時(shí)拷貝。對于企業(yè)網(wǎng)來說，建立的數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)由主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心組成。其中，主數(shù)據(jù)中心采用高可靠性集群解決方案設(shè)計(jì)， 備份數(shù)據(jù)中心與主數(shù)據(jù)中心通過光纖相連接。 主數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)配置主機(jī)包括兩臺或多臺服務(wù)器以及其他相關(guān)服務(wù)器，通過安裝 ha 軟件組成多機(jī)高可靠性環(huán)境。數(shù)據(jù)存儲在主數(shù)據(jù)中心存儲磁盤陣列中。同時(shí)，在異地備份數(shù)據(jù)中心配置相同結(jié)構(gòu)的存儲磁盤陣列和一臺或多臺備份服務(wù)器。通過專用的災(zāi)難恢復(fù)軟件可以自動實(shí)現(xiàn)主數(shù)據(jù)中心存儲數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)完全備份。在主數(shù)據(jù)

10、中心，按照用戶要求，還可以配置磁帶備份服務(wù)器，用來安裝備份軟件和磁帶庫。 備份服務(wù)器直接連接到存儲陣列和磁帶庫， 控制系統(tǒng)的日常數(shù)據(jù)的磁帶備份。其中，光傳輸設(shè)備作為兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的傳輸設(shè)備，兩個(gè)數(shù)據(jù)中心利用光傳輸設(shè)備通過光纖組成光自愈環(huán)， 可提供總共高達(dá)80g(保護(hù))和 160g(非保護(hù))的通信帶寬。第3 級：活動互援備份這種異地容災(zāi)方案與前面介紹的熱備份站點(diǎn)備份方案差不多，不同的只是 (圖7 所示)的主、從系統(tǒng)不再是固定的，而是互為對方的備份系統(tǒng)。這兩個(gè)數(shù) 據(jù)中心系統(tǒng)分別在相隔較遠(yuǎn)的地方建立，它們都處于工作狀態(tài)， 并進(jìn)行相互數(shù)據(jù)備份。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時(shí)，另一個(gè)數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù)。

11、通常在這兩個(gè)系統(tǒng)中的光纖設(shè)備連接中還提供冗余通道， 以備工作通道出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)接替工作， 當(dāng)然采取這種容災(zāi)方式的主要是資金實(shí)力較為雄厚的大型企業(yè)和電信級企業(yè)。這種級別的備份根據(jù)實(shí)際要求和投入資金的多少，又可分為兩種：兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間只限于關(guān)鍵數(shù)據(jù)的相互備份 ;兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間互為鏡像， 即零數(shù)據(jù)丟失等。 零數(shù)據(jù)丟失是目前要求最高的一種容災(zāi)備份方式，它要求不管什么災(zāi)難發(fā)生， 系統(tǒng)都能保證數(shù)據(jù)的安全。所以，它需要配置復(fù)雜的管理軟件和專用的硬件設(shè)備， 需要投資相對而言是最大的， 但恢復(fù)速度也是最快的。以上兩種熱備份方式就不再是傳統(tǒng)的磁帶冷備份方式了， 而是通san 之類先進(jìn)的通道技術(shù)，把服務(wù)器數(shù)據(jù)同

12、步，或異步存儲 (鏡像方式)在遠(yuǎn)程專用存儲設(shè)備(也可以是磁帶設(shè)備)上。在以上兩種熱備份容災(zāi)方案中， 主要的設(shè)備包括磁盤陣列、 光纖交換機(jī)或磁盤機(jī)等。的是 hp 的一款低檔磁盤陣列hp storageworks msa1000，為一款高檔虛擬磁盤陣列hpstorageworks virtual array 7410產(chǎn)品圖。三、異地容災(zāi)技術(shù)在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時(shí)會涉及到多種技術(shù)，如： san 或 nas 技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)、虛擬存儲、基于ip的 san 的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。1. 遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)是在主數(shù)據(jù)中心和備援中心之間的數(shù)據(jù)備份時(shí)用到。鏡像是在兩個(gè)或多個(gè)磁盤或磁盤子系統(tǒng)上產(chǎn)生同一個(gè)數(shù)

13、據(jù)的鏡像視圖的信息存儲過程，一個(gè)叫主鏡像系統(tǒng)，另一個(gè)叫從鏡像系統(tǒng)(參見圖 7)。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。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)， 同時(shí)也是保持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。 遠(yuǎn)程鏡像按請求鏡像的主機(jī)是否需要遠(yuǎn)程鏡像站點(diǎn)的確認(rèn)信息， 又可分為同步遠(yuǎn)程鏡像和異步遠(yuǎn)程鏡像。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?cái)?shù)據(jù)以完全同步的方式復(fù)制到異地， 每一本地的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(jī)要求復(fù)制的內(nèi)容相匹配。 當(dāng)主站點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)， 用戶的應(yīng)用程序切換到備份的替代站點(diǎn)后，被

14、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。但它存在往返傳播造成延時(shí)較長的缺點(diǎn)， 只限于在相對較近的距離上應(yīng)用。異步遠(yuǎn)程鏡像(異步復(fù)制技術(shù))保證在更新遠(yuǎn)程存儲視圖前完成向本地存儲系統(tǒng)的基本 i/o 操作，而由本地存儲系統(tǒng)提供給請求鏡像主機(jī)的i/o 操作 完成確認(rèn)信息。遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)復(fù)制是以后臺同步的方式進(jìn)行的， 這使本地系統(tǒng)性能受到的影響很小， 傳輸距離長(可達(dá) 1000 公里以上)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求小。但是，許多遠(yuǎn)程的從屬存儲子系統(tǒng)的寫沒有得到確認(rèn)，當(dāng)某種因素造成數(shù)據(jù)傳輸失敗，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性問題。為了解決這個(gè)問題，目前大多采用延遲復(fù)制的技術(shù)，即在確保本地?cái)?shù)據(jù)完好無損后進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更新。

15、2.快照技術(shù)遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)往往同快照技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程備份， 即通過鏡像把數(shù)據(jù)備份到遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中， 再用快照技術(shù)把遠(yuǎn)程存儲系統(tǒng)中的信息備份到遠(yuǎn)程的磁帶庫、光盤庫中?？煺帐峭ㄟ^軟件對要備份的磁盤子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)快速掃描， 建立一個(gè)要備份數(shù)據(jù)的快照邏輯單元號lun 和快照cache， 在快速掃描時(shí)， 把備份過程中 即將要修改的數(shù)據(jù)塊同時(shí)快速拷貝到快照cache 中?？煺誰un 是一組指針，它指向快照cache 和磁盤子系統(tǒng)中不變的數(shù)據(jù)塊(在備份過程中)。在正常業(yè) 務(wù)進(jìn)行的同時(shí)，利用快照lun 實(shí)現(xiàn)對原數(shù)據(jù)的一個(gè)完全的備份。 它可使用戶在正常業(yè)務(wù)不受影響的情況下， 實(shí)時(shí)提取當(dāng)前在線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。其備份窗口

16、接近于 零，可大大增加系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)真正的 724 運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保證?？煺帐峭ㄟ^內(nèi)存作為緩沖區(qū) (快照 cache)，由快照軟件提供系統(tǒng)磁盤存儲的即時(shí)數(shù)據(jù)映像，它存在緩沖區(qū)調(diào)度的問題。3.互連技術(shù)早期的主數(shù)據(jù)中心和備援?dāng)?shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)備份，主要是基于san的遠(yuǎn)程復(fù)制(鏡像)， 即通過光纖通道fc， 把兩個(gè)san 連接起來， 進(jìn)行遠(yuǎn)程鏡 像(復(fù)制)。 當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)，由備援?dāng)?shù)據(jù)中心替代主數(shù)據(jù)中心保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性。 這種遠(yuǎn)程容災(zāi)備份方式存在一些缺陷，如：實(shí)現(xiàn)成本高、設(shè)備的互操作性差、跨越的地理距離短(10 公里)等，這些因素阻礙了它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。目前，出現(xiàn)了多種基于ip 的

17、san 的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)。 它們是利用基于ip 的san 的互連協(xié)議，將主數(shù)據(jù)中心san 中的信息通過現(xiàn)有的 tcp/ip 網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程復(fù)制到備援中心 san 中。當(dāng)備援中心存儲的數(shù)據(jù)量過大時(shí)， 可利用快照技術(shù)將其備份到磁帶庫或光盤庫中。這種基于ip的 san 的遠(yuǎn)程容災(zāi)備份，可 以跨越 lan、man 和 wan，成本低、可擴(kuò)展性好， 具有廣闊的發(fā)展前景。 基于ip 的互連協(xié)議包括： fcip、 ifcp、 infiniband、iscsi 等。4. 虛擬存儲在有些容災(zāi)方案產(chǎn)品中， 還采取了虛擬存儲技術(shù)， 如西瑞異地容災(zāi)方案。虛擬化存儲技術(shù)在系統(tǒng)彈性和可擴(kuò)展性上開創(chuàng)了新的局面。它將幾個(gè) ide 或 scsi 驅(qū)動器等不同的存儲設(shè)備串聯(lián)為一個(gè)存儲池。 存儲集群的整個(gè)存儲容量可以分為多個(gè)邏輯卷， 并作為虛擬分區(qū)進(jìn)行管理。存儲由此成為一種功能而非物理屬性，而這正是基于服務(wù)器的存儲結(jié)構(gòu)存在的主要限制。虛擬存儲系統(tǒng)還提供了動態(tài)改變邏輯卷大小的功能。 事實(shí)上，存儲卷的容量可以在線隨意增加或減少。可以通過在系統(tǒng)中增加或減少物理磁盤的數(shù)量來改變集群中邏輯卷的大小。這一功能允許卷的容量隨用戶的即時(shí)要求動態(tài)改變。另外，存儲卷能夠很容易的改變?nèi)萘浚?/p>