信息存儲技術相關知識

1、 信息存儲技術1/98引言什么信息息需要存存儲？采用什么么技術實實現(xiàn)信息息存儲？有怎樣的的信息存存儲的設設備？2/98 引言思考：假如有100T數(shù)據(jù)，買買100G大小的磁磁盤，需需要1000個！如何把1000個磁盤連連接起來來？如果用一一般的PC，需要250臺！數(shù)據(jù)存放放起來了了，如何何管理和和使用？性能如何何？當設備損損壞或發(fā)發(fā)生事故故時如何何應對？3/98內(nèi)容提要要6.1.信息存儲儲的需求求6.2.信息存儲儲技術6.3.存儲容災災和備份份4/986.1.信息存儲儲的需求求信息存儲儲概念信息存儲儲是針對對所采集集的信息息進行科科學有序序的存放放、保管管，以便便使用的的過程。三層含義義:將所采

2、集集的信息息，按照照一定規(guī)規(guī)則，記記錄在相相應的信信息載體體上；將這些信信息載體體，按照照一定的的特征和和內(nèi)容性性質(zhì)組成成系統(tǒng)有有序的、可供自自己或他他人檢索索的集合合體；應用計算算機等先先進的技技術和手手段，提提高信息息存儲的的效率和和利用水水平。5/986.1.信息存儲儲的需求求信息存儲儲作用：在企業(yè)或或組織需需要信息息的時候候，能夠夠及時地地獲取這這些信息息，并經(jīng)經(jīng)加工處處理后為為控制、管理與與決策服服務。存儲的信信息可以以供企業(yè)業(yè)或組織織的全體體人員共共享，并并可以重重復使用用，提高高信息的的利用率率。信息的歷歷史性特特點也要要求將信信息予以以保存，以便從從同一事事物不同同歷史階階段的

3、信信息中分分析、探探討該事事物的發(fā)發(fā)展規(guī)律律，供管管理決策策時使用用。6/986.1.信息存儲儲的需求求信息存儲儲需要解解決的幾幾個主要要問題容量速度易于管理理安全：容災與備備份可擴展性性7/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲的介質(zhì)質(zhì)信息存儲儲的介質(zhì)質(zhì)包括：紙介質(zhì);縮微膠片片;磁介質(zhì);光介質(zhì)。8/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備目前，常常用的信信息存儲儲設備有有：磁帶、磁磁帶庫磁盤、磁磁盤陣列列光盤、光光盤塔、光盤庫庫9/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備-磁帶庫10/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備-磁帶庫廣義的磁磁帶庫產(chǎn)產(chǎn)品包括括自動加加載磁帶帶機和

4、磁磁帶庫。自動加載載磁帶機機和磁帶帶庫實際際上是將將磁帶和和磁帶機機有機結結合組成成的。自動加載載磁帶機機是一個個位于單單機中的的磁帶驅(qū)驅(qū)動器和和自動磁磁帶更換換裝置，它可以以從裝有有多盤磁磁帶的磁磁帶匣中中拾取磁磁帶并放放入驅(qū)動動器中，或執(zhí)行行相反的的過程。它可以以備份PB=106GB數(shù)量級的的數(shù)據(jù)。自動加載載磁帶機機能夠支支持例行行備份過過程，自自動為每每日的備備份工作作裝載新新的磁帶帶。一個擁有有工作組組服務器器的小公公司或分分理處可可以使用用自動加加載磁帶帶機來自自動完成成備份工工作。11/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備-磁盤陣列列12/986.2.信息存儲儲的技術術信息

5、存儲儲設備-磁盤陣列列磁盤陣列列簡稱RAID（RedundantArrays of Inexpensive Disks，RAID），有“價格便便宜且多多余的磁磁盤陣列列”之意意。其原理是是利用數(shù)數(shù)組方式式來作磁磁盤組，配合數(shù)數(shù)據(jù)分散散排列的的設計，提升數(shù)數(shù)據(jù)的安安全性。磁盤陣列列主要針針對硬盤盤，磁盤盤陣列是是由很多多便宜、容量較較小、穩(wěn)穩(wěn)定性較較高、速速度較慢慢磁盤，組合成成一個大大型的磁磁盤組。利用個別別磁盤提提供數(shù)據(jù)據(jù)所產(chǎn)生生的加成成效果來來提升整整個磁盤盤系統(tǒng)的的效能。同時，在儲存存數(shù)據(jù)時時，利用用這項技技術，將將數(shù)據(jù)切切割成許許多區(qū)段段，分別別存放在在各個硬硬盤上。13/986.2.

6、信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備-光盤庫14/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲設備-光盤庫光盤庫是是一種帶帶有自動動換盤機機構（機機械手）的光盤盤網(wǎng)絡共共享設備備。光盤庫一一般由放放置光盤盤的光盤盤架、自自動換盤盤機構（機械手手）和驅(qū)驅(qū)動器三三部分組組成。光盤庫一一般配置置有114臺驅(qū)動器器，可容容納45690片光盤，每個盤盤倉可容容納15或50片光盤，分為智智能熱插插拔式盤盤倉和普普通盤倉倉，這樣樣一是可可方便光光盤的存存放和取取用，二二是直接接構成了了三級存存儲的近近線和離離線的搭搭配結構構。光盤庫通通過高速速SCSI端口與網(wǎng)網(wǎng)絡服務務器相聯(lián)聯(lián)，光盤盤驅(qū)動器器通過自自身接口口與主機

7、機交換數(shù)數(shù)據(jù)。用戶訪問問光盤庫庫時，自自動換盤盤機構首首先將驅(qū)驅(qū)動器中中的光盤盤取出并并放置到到盤架上上的指定定位置，然后再再從盤架架中取出出所需的的光盤并并送入驅(qū)驅(qū)動器中中。自動動換盤機機構（機機械手）的換盤盤時間通通常在秒秒級。15/986.2.信息存儲儲的技術術常用的存存儲設備備接口IDE: IntegratedDriveElectronics，電子集集成驅(qū)動動器SCSI:SmallComputerSystemInterface，小型計計算機系系統(tǒng)接口口FC:FiberChannel光線通道道16/986.2.信息存儲儲的技術術SCSI接口技術術SCSI（SmallComputerSys

8、temInterface），小型型計算機機系統(tǒng)接接口；并行SCSI使得I/O總線不再再是系統(tǒng)統(tǒng)的瓶頸頸，可以以使系統(tǒng)統(tǒng)具有更更高的輸輸入/輸出性能能；SCSI提供的高高質(zhì)量信信號支持持可靠、持續(xù)的的數(shù)據(jù)傳傳輸速率率；SCSI比IDE速度快，因為SCSI接口卡中中自帶CPU；SCSI支持熱插插拔；SCSI支持多硬硬盤。17/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤接口口技術光纖通道道(FibreChannel):和SCSI接口一樣樣光纖通通道最初初也不是是為硬盤盤設計開開發(fā)的接接口技術術，是專專門為網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)設計的的，但隨隨著存儲儲系統(tǒng)對對速度的的需求，才逐漸漸應用到到硬盤系系統(tǒng)中。光纖通通道硬盤盤

9、是為提提高多硬硬盤存儲儲系統(tǒng)的的速度和和靈活性性才開發(fā)發(fā)的，它它的出現(xiàn)現(xiàn)大大提提高了多多硬盤系系統(tǒng)的通通信速度度。光纖纖通道的的主要特特性有：熱插拔拔性、高高速帶寬寬、遠程程連接、連接設設備數(shù)量量大等。光纖通道道是為在在像服務務器這樣樣的多硬硬盤系統(tǒng)統(tǒng)環(huán)境而而設計，能滿足足高端工工作站、服務器器、海量量存儲子子網(wǎng)絡、外設間間通過集集線器、交換機機和點對對點連接接進行雙雙向、串串行數(shù)據(jù)據(jù)通訊等等系統(tǒng)對對高數(shù)據(jù)據(jù)傳輸率率的要求求。18/986.2.信息存儲儲的技術術FC特點光纖通道道技術是是結合了了通道技技術和網(wǎng)網(wǎng)絡技術術的優(yōu)點點。通道道技術是是硬件密密集型技技術，可可以在緩緩沖區(qū)間間快速傳傳輸大

10、量量的數(shù)據(jù)據(jù)。網(wǎng)絡絡技術是是軟件密密集型技技術，數(shù)數(shù)據(jù)包可可以在網(wǎng)網(wǎng)絡上被被路由到到許許多多多設備備中的某某一個上上；性能高：目前最最高速度度是10Gb/s；傳輸距離離更遠，一般可可以達到到10km以上，而而SCSI才25m；可擴展能能力強；穩(wěn)定性和和可靠性性好。19/986.2.信息存儲儲的技術術信息存儲儲方式傳統(tǒng)存儲儲（直接接存儲）網(wǎng)絡存儲儲20/986.2.信息存儲儲的技術術直接連接接存儲直接連接接存儲（DAS，DirectAttachedStorage）是數(shù)據(jù)據(jù)存儲領領域產(chǎn)生生最早、發(fā)展時時間最長長的傳統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)存存儲方式式。直接連接接存儲是是將磁盤盤存儲設設備直接接通過電電纜連接接到服

11、務務器的方方式。它主要應應用于單單機或兩兩臺主機機的集群群環(huán)境中中。主要優(yōu)點點是存儲儲容量擴擴展簡單單，投入入成本少少，見效效快。21/98圖：傳統(tǒng)統(tǒng)的客戶戶/服務器結結構22/98網(wǎng)絡 客戶機網(wǎng)絡接口 SCSI主機網(wǎng)絡接口存儲接口存儲子系統(tǒng)虛框為服務器SCSI 6.2.信息存儲儲的技術術6.2.信息存儲儲的技術術23/98SCSI Disk Array (SCSI磁盤陣列)UsedNot UseSCSI ChannelWeb Server IP Network Windows DesktopPCIDE Disk Array (IDE磁盤陣列)UsedNot UseFile Server SC

12、SI ChannelFiber Disk Array (光纖磁盤陣列)Fiber ChannelExchange Mail Server SQL Database Server UsedNot UseFiber Switch Fiber Channel6.2.信息存儲儲的技術術企業(yè)存儲儲大容量量的裝置置就是磁磁盤陣列列(DiskArray)SAN=FiberDisk ArrayDAS, SAN,NAS皆以Disk Array為核心技技術。DAS, SAN,NAS的分類，并非企企業(yè)考慮慮存儲應應用的關關鍵。24/98PCI, PCI-X 總線光纖HBA卡FiberDisk(SAN)SCSIDis

13、kIDEDiskDisk Array Controller(CPU, Firmware Cache)SCSI 連結器SCSI ChannelFiber ChannelSQL, Exchange, Web Server圖：大容量存存儲裝置置- DiskArray6.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)由于磁盤盤的存取取速度跟跟不上CPU的處理速速度.從而使磁磁盤成為為提高服服務器I/O能力的一一個瓶頸頸。為解解決計算算機CPU的高速和和磁盤的的低速之之間日益益加劇的的矛盾，1987年美國加加利福尼尼亞大學學伯克利利分校的

14、的帕特森森教授等等人提出出了RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)的概念。其技術思思想是:利用現(xiàn)有有的小型型廉價磁磁盤，把把多個磁磁盤按一一定的方方法組成成一個磁磁盤陣列列，通過過一些硬硬件技術術和一系系列的調(diào)調(diào)度算法法，使得得整個磁磁盤陣列列對用戶戶來說，就像是是在使用用一個容容量很大大、而可可靠性和和速度非非常高的的大型磁磁盤。25/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RAID有許多特特點。首首先，提提高了存存儲容量量，可以以將多塊塊硬盤組組織起來來，就像像對一塊塊硬盤

15、那那樣進行行讀取操操作;其次，多多臺磁盤盤驅(qū)動器器可并行行工作，提高了了數(shù)據(jù)傳傳輸率，可以成成倍地提提高硬盤盤的數(shù)據(jù)據(jù)讀取速速率，滿滿足并發(fā)發(fā)的數(shù)據(jù)據(jù)訪問請請求;第三，由由于有校校驗技術術，提高高了可靠靠性。26/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)對于RAID1和RAID5陣列而言言，當有有一塊硬硬盤損壞壞時，利利用其他他盤可以以重新恢恢復出損損壞盤上上原來的的數(shù)據(jù)，而不影影響系統(tǒng)統(tǒng)的正常常工作，并可以以在帶電電狀態(tài)下下更換已已損壞的的硬盤(即熱插拔拔功能)，陣列控控制器會會自動把把重組數(shù)數(shù)據(jù)寫入入新盤，或?qū)?/p>

16、入入熱備份份盤而將將新盤用用做新的的熱備份份盤。另另外，磁磁盤陣列列通常配配有冗余余設備，如電源源和風扇扇，以保保證磁盤盤陣列的的散熱和和系統(tǒng)的的可靠性性。目前前，常用用的RAID類型可分分為RAID0、RAID1、RAID3、RAID5等。27/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RAID技術是一一種工業(yè)業(yè)標準，各廠商商對RAID級別的定定義也不不盡相同同。目前前對RAID級別的定定義可以以獲得業(yè)業(yè)界廣泛泛認同的的有4種，RAID 0、RAID 1和RAID 5。28/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列

17、技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RIAD 0，數(shù)據(jù)分分割RIAD 1，磁盤鏡鏡像RIAD 5，硬盤分分割29/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RAID 0是無數(shù)據(jù)據(jù)冗余的的存儲空空間條帶帶化，具具有成本本低、讀讀寫性能能極高、存儲空空間利用用率高等等特點；適用于Video/Audio信號存儲儲、臨時時文件的的轉(zhuǎn)儲等等對速度度要求極極其嚴格格的特殊殊應用；但由于沒沒有數(shù)據(jù)據(jù)冗余，其安全全性大大大降低，構成陣陣列的任任何一塊塊硬盤的的損壞都都將帶來來災難性性的數(shù)據(jù)

18、據(jù)損失。30/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RAID 1是兩塊硬硬盤數(shù)據(jù)據(jù)完全鏡鏡像，安安全性好好，技術術簡單，管理方方便，讀讀寫性能能均好。但它無法法擴展（單塊硬硬盤容量量），數(shù)數(shù)據(jù)空間間浪費大大，嚴格格意義上上說，不不應稱之之為“陣列”。31/986.2.信息存儲儲的技術術硬盤陣列列技術RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)RIAD 5，硬盤分分割，RAID 5是目前應應用最廣廣泛的RAID技術。各塊獨立立硬盤進進行條帶帶化分割割，相同同的條帶帶區(qū)進行行奇偶校校驗

19、（異異或運算算），校校驗數(shù)據(jù)據(jù)平均分分布在每每塊硬盤盤上。以以n塊硬盤構構建的RAID 5陣列可以以有n1塊硬盤的的容量，存儲空空間利用用率非常常高。任何一塊塊硬盤上上的數(shù)據(jù)據(jù)丟失，均可以以通過校校驗數(shù)據(jù)據(jù)推算出出來。RAID 5具有數(shù)據(jù)據(jù)安全、讀寫速速度快，空間利利用率高高等優(yōu)點點，應用用非常廣廣泛，但但不足之之處是如如果1塊硬盤出出現(xiàn)故障障以后，整個系系統(tǒng)的性性能將大大大降低低。32/986.2.信息存儲儲的技術術直接連接接存儲模模式存在在諸多弊端：存儲設備備只能與與一臺服服務器直直接連接接，只由由這臺服服務器使使用。用戶要備備份數(shù)據(jù)據(jù)和存儲儲數(shù)據(jù)，都要占占用服務務器CPU的時間，從而降降

20、低了服服務器的的管理效效能。隨著服務務器的增增多，數(shù)數(shù)據(jù)管理理會越來來越復雜雜，工作作量不斷斷增加。如果增加加存儲設設備，擴擴展存儲儲容量，需要對對服務器器進行重重新配置置，這樣樣做容易易中斷業(yè)業(yè)務連續(xù)續(xù)性，造造成數(shù)據(jù)據(jù)丟失。33/98圖：直接接存儲（DAS，DirectlyAttachedStorage）34/98ApplicationServer 1diskdiskApplicationServer 2diskdiskApplicationServer 3diskdiskData IslandData Island6.2.信息存儲儲的技術術6.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡存儲儲技術自二十世世

21、紀末開開始，存存儲技術術的發(fā)展展進入“存儲儲網(wǎng)絡”(StorageNetwork)時代。它它將存儲儲設備從從應用服服務器中中分離出出來，進進行集中中管理。存儲網(wǎng)網(wǎng)絡具有有以下特特點：存儲設備備與主機機之間是是多對多多的關系系統(tǒng)一性：在邏輯輯上是完完全一體體的，實實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)的集中中管理面向網(wǎng)絡絡應用，容易擴擴充，伸伸縮性強強共享存儲儲系統(tǒng)關鍵技術術：帶寬寬35/986.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡存儲儲36/98我校郵件件服務器器提供的的網(wǎng)絡存存儲功能能6.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡存儲儲與傳統(tǒng)統(tǒng)存儲的的比較存儲系統(tǒng)統(tǒng)的獨立立性數(shù)據(jù)共享享的難易易程度高速的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸更大的存存儲容量量中心化數(shù)數(shù)據(jù)

22、管理理多種多樣樣的存儲儲介質(zhì)37/986.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡數(shù)據(jù)據(jù)存儲方方式網(wǎng)絡連接接存儲(NAS)存儲區(qū)域域網(wǎng)絡(SAN)38/986.2.信息存儲儲的技術術39/98主機網(wǎng)絡存儲控制器網(wǎng)絡存儲控制器Switch客戶機客戶機虛框為服務器圖：網(wǎng)絡絡連接存存儲（NAS）的系統(tǒng)統(tǒng)結構6.2.信息存儲儲的技術術40/98磁帶機Fiber Disk Array (光纖磁盤陣列)SCSI Disk Array (SCSI磁盤陣列)Unix/ Novell/ MacintoshNetworkFiber ChannelIP NetworkFile Level傳輸方式異質(zhì)網(wǎng)絡Web Server Ex

23、change Mail Server SQL Database Server Windows DesktopUsedNot UseUsedNot UseIDE Disk Array (IDE磁盤陣列)UsedNot UseStorage Gateway控制管理平臺SCSI ChannelFiber Channel圖：簡化存儲儲管理的的關鍵-WindowsStorage Server6.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡連接接存儲NAS存儲方式式具有如如下特點：可附加大大容量存存儲，內(nèi)內(nèi)嵌操作作系統(tǒng)。僅僅提供供存儲服服務，降降低了存存儲設備備的成本本。特別適合合于處理理來自網(wǎng)網(wǎng)絡的I/O請求，不不僅響應

24、應速度快快，而且且數(shù)據(jù)傳傳輸速率率也很高高?？梢蕴峁┕┩耆缈缙脚_文文件混合合存儲功功能。其安裝簡簡便，友友好的圖圖形管理理界面以以及在線線擴容能能力，大大大方便便了網(wǎng)絡絡管理人人員的工工作。41/986.2.信息存儲儲的技術術網(wǎng)絡連接接存儲網(wǎng)絡連接接存儲（NAS，Network Attached Storage）是一種種基于局局域網(wǎng)的的，在存存儲設備備端提供供基于網(wǎng)網(wǎng)絡訪問問的文件件級服務務的網(wǎng)絡絡存儲技技術。其其體系結結構如圖圖9.1所示。圖圖中，RAID（RedundantArrayofInexpensiveDisk）是廉價價磁盤冗冗余陣列列，此外外也可根根據(jù)需要要采用前前述其它它存儲設

25、設備。42/98圖：NAS體體系結構構6.2.信息存儲儲的技術術存儲區(qū)域域網(wǎng)絡存儲區(qū)域域網(wǎng)絡（SAN，Storage AreaNetwork）位于服服務器后后端，為為連接服服務器、存儲設設備而建建立起一一個專用用數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡，提提供數(shù)據(jù)據(jù)存儲服服務。其其體系結結構如下下圖所示示。43/98圖：SAN體系結構構SAN特別適合于服務器器集群、災難恢恢復等大大數(shù)據(jù)量量傳輸?shù)牡念I域。44/98LAN磁盤陣列磁盤陣列光纖交換機光纖交換機服務器服務器磁帶庫圖：存儲儲局域網(wǎng)網(wǎng)（SAN）的基本本結構6.2.信息存儲儲的技術術45/98圖：存儲儲局域網(wǎng)網(wǎng)SAN的一般應應用TBHP磁盤陣列TBdell磁盤陣列客戶端

26、備份磁帶庫Windows ServersUnix ServersDellHp數(shù)據(jù)服務器6.2.信息存儲儲的技術術6.2.信息存儲儲的技術術46/98DASNASSAN存儲裝置種類Sectorsshared filesblocks傳輸方式IDE/SCSITCP/IP, ethernetfibre channel使用端clients or serversclients or serversservers容量Gigabytesterabytespetabytes安裝難度EasyEasyDifficult管理成本HighLowLowDAS、NAS、SAN比較DAS(DirectAttachedStor

27、age)NAS(NetworkAttachedStorage)SAN(StorageAreaNetwork)47/98DASIPSCSIDirect-AttachedStorageNAS和SANFCStorageAreaNetworkSCSIIPNetwork-AttachedStorage圖：幾種種存儲模模式的比比較6.2.信息存儲儲的技術術6.2.信息存儲儲的技術術48/98SERVERS & STORAGEDESKTOPS網(wǎng)絡連接存儲 (NAS)LAN直聯(lián)存儲 (DAS) SAN存儲區(qū)域網(wǎng) (SAN)圖：連接接存儲的的三種方方式的比比較6.2.信息存儲儲的技術術49/98入門級Power

28、Vault 725N中等PowerVault 770N (塔式)PowerVault 775N (機架式) 存儲區(qū)域網(wǎng)SAN網(wǎng)絡連接存儲直接連接存儲磁帶機驅(qū)動器PowerVault 100T/110T機架式磁帶機PowerVault 112T自動加載磁帶機PowerVault 120T/122T磁帶庫PowerVault 132T/136T/160TSCSIPowerVault 220S/221S光纖通道DELL | EMC CX300 DELL | EMC CX500 DELL | EMC CX700入門級DELL/EMC CX300 中等DELL/EMC CX500企業(yè)級DELL/EMC

29、CX700擴展柜DELL/EMC FC DAE2, ATA DAE2交換機DELL/EMC 8, 16, 24, 32 端口DELL存儲系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)品組組合6.2.信息存儲儲的技術術50/98外部存儲整合存儲內(nèi)部存儲容量可管理性可用性便利第 1 階段第 2 階段第 3 階段第 4 階段災難恢復存儲圖：存儲儲方案的的經(jīng)濟擴擴展架構構6.3.存儲容災災和備份份備份和容容災的概概念備份和容容災的相相關技術術備份和容容災的解解決方案案51/98為什么要要考慮備備份和容容災？數(shù)據(jù):企業(yè)的生生命52/98DATA制造遠程辦公客戶投資市場日常運作供應商6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份53/9

30、86.3.存儲容災災和備份份為什么要要考慮備備份和容容災硬件故障障軟件故障障誤操作病毒入侵侵保留歷史史記錄發(fā)生災難難性事件件54/98完整備份份和容災災系統(tǒng)的的組成55/98備份和災難恢復系統(tǒng)執(zhí)行備份的硬件和介質(zhì)備份管理軟件備份策略災難恢復計劃56/98圖：方正正服務器器數(shù)據(jù)備備份解決決方案SecuStor存儲功能能服務器器上預裝裝了Veritas專業(yè)的服服務器備備份軟件件，用戶戶只需在在需要備備份的服服務器上上安裝相相應的備備份代理理程序，并且設設置好備備份內(nèi)容容和備份份時間，系統(tǒng)就就會按照照計劃的的時間完完成備份份工作，當數(shù)據(jù)據(jù)出現(xiàn)任任何問題題以后，用戶只只要選擇擇數(shù)據(jù)的的指定備備份就可可

31、把系統(tǒng)統(tǒng)恢復到到備份時時刻，從從而保證證了業(yè)務務系統(tǒng)的的連續(xù)性性，讓企企業(yè)的基基石真正正的為我我們提供供服務。57/98數(shù)據(jù)備份份的概念念數(shù)據(jù)備份份就是將將數(shù)據(jù)以以某種方方式加以以保留，以便在在系統(tǒng)遭遭受破壞壞或其他他特定情情況下，重新加加以利用用的一個個過程。數(shù)據(jù)備份份是存儲儲領域的的一個重重要組成成部分。通過數(shù)據(jù)據(jù)備份，一個存存儲系統(tǒng)統(tǒng)乃至整整個網(wǎng)絡絡系統(tǒng)，完全可可以回到到過去的的某個時時間狀態(tài)態(tài)，或者者重新“克隆”一個指指定時間間狀態(tài)的的系統(tǒng)，只要在在這個時時間點上上，我們們有一個個完整的的系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)備份份。6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份備份概念念誤區(qū)一一:將硬盤備

32、備份等同同于數(shù)據(jù)據(jù)備份58/98磁盤陣列列雙機熱備備份磁盤鏡像像增強了系系統(tǒng)連續(xù)續(xù)運行時時的性能能與可靠靠性，這這些硬件件備份與與真正的的備份概概念還相相差很多多。因為為從導致致數(shù)據(jù)失失效的因因素可以以看出，大部分分造成整整個硬件件系統(tǒng)癱癱瘓的原原因，硬硬件備份份是無能能為力的的。6.3.存儲容災災和備份份備份概念念誤區(qū)二二：拷貝等于于備份備份不能能僅僅通通過拷貝貝完成，因為拷拷貝不能能留下系系統(tǒng)的注注冊表等等信息；而且也也不能將將歷史記記錄保存存下來，以便追追蹤；當當數(shù)據(jù)量量很大時時，手工工的拷貝貝工作又又是何其其麻煩。備份=拷貝+管理。管理包括括備份的的可計劃劃性、備備份設備備的自動動化操

33、作作、歷史史記錄的的保存以以及日志志記錄等等等。59/986.3.存儲容災災和備份份備份概念念誤區(qū)三三：數(shù)據(jù)備份份等同于于系統(tǒng)備備份60/98在網(wǎng)絡環(huán)環(huán)境中，系統(tǒng)文文件和一一些應用用程序的的安裝相相當麻煩煩，而且且需要重重新設置置各種參參數(shù)和地地址，這這個過程程通常會會持續(xù)好好幾天，在這些些系統(tǒng)環(huán)環(huán)境恢復復之前，數(shù)據(jù)文文件是無無法使用用的。61/98容災的概概念容災：系系統(tǒng)容災計劃劃包括一一系列應應急計劃劃，具體有：業(yè)務持續(xù)續(xù)計劃(BCP-Business ContinuityPlan)業(yè)務恢復復計劃(ERP-Business Recovery Plan)運行連續(xù)續(xù)性計劃劃(COOP-Cont

34、inuityofOperationsPlan)事件響應應計劃(IRP-Incident Response Plan)場所緊急急計劃(OEP-Occupant EmergencyPlan)危機通信信計劃(CCP-CrisisCommunication Plan)災難恢復復計劃(DRP-Disaster Recovery Plan)6.3.存儲容災災和備份份62/981、業(yè)務持續(xù)續(xù)計劃(BCP-BusinessContinuityPlan)業(yè)務持續(xù)續(xù)計劃(BCP)是一套用用來降低低組織的的重要營營運功能能遭受未未料的中中斷風險險的作業(yè)業(yè)程序，它可能能是人工工的或系系統(tǒng)自動動的。業(yè)業(yè)務持續(xù)續(xù)計劃的的

35、目的是是使一個個組織及及其信息息系統(tǒng)在在災難事事件發(fā)生生時仍可可以繼續(xù)續(xù)運作。6.3.存儲容災災和備份份63/982、業(yè)務恢復復計劃(ERP-Business Recovery Plan)業(yè)務恢復復計劃(BRP)也叫業(yè)務務繼續(xù)計計劃，涉涉及緊急急事件后后對業(yè)務務處理的的恢復，但與BCP不同，它它在整個個緊急事事件或中中斷過程程中缺乏乏確保關關鍵處理理的連續(xù)續(xù)性的規(guī)規(guī)程。BRP的制定應應該與災災難恢復復計劃及及BCP進行協(xié)調(diào)調(diào)。BRP應該附加加在BCP之后。6.3.存儲容災災和備份份64/983、運行連續(xù)續(xù)性計劃劃(COOP-Continuity of OperationsPlan)操作連續(xù)續(xù)性

36、計劃劃(COOP)關注位于于機構（通常是是總部單單位）備備用站點點的關鍵鍵功能以以及這些些功能在在恢復到到正常操操作狀態(tài)態(tài)之前最最多30天的運行行。6.3.存儲容災災和備份份65/984、事件響應應計劃(IRP-IncidentResponsePlan)事件響應應計劃(IRP)建立了處處理針對對機構的的IT系統(tǒng)攻擊擊的規(guī)程程。這些些規(guī)程用用來協(xié)助助安全人人員對有有害的計計算機事事件進行行識別、消減并并進行恢恢復。6.3.存儲容災災和備份份66/985、場所緊急急計劃(OEP-Occupant EmergencyPlan)場所緊急急計劃(OEP)在可能對對人員的的安全健健康、環(huán)環(huán)境或財財產(chǎn)構成成

37、威脅的的事件發(fā)發(fā)生時，為設施施中的人人員提供供反應規(guī)規(guī)程。OEP在設施級級別進行行制定，與特定定的地理理位置和和建筑結結構有關關。6.3.存儲容災災和備份份67/986、危機通信信計劃(CCP-CrisisCommunication Plan)機構應該該在災難難之前做做好其內(nèi)內(nèi)部和外外部通信信規(guī)程的的準備工工作。危危機通信信計劃(CCP)通常由負負責公共共聯(lián)絡的的機構制制定。危危機通信信計劃規(guī)規(guī)程應該該和所有有其他計計劃協(xié)調(diào)調(diào)，以確確保只有有受到批批準的內(nèi)內(nèi)容公之之于眾，它應該該作為附附錄包含含在BCP中。6.3.存儲容災災和備份份68/987、災難恢復復計劃(DRP-Disaster Rec

38、overy Plan)災難恢復復計劃(DRP)應用于重重大的、通常是是災難性性的、造造成長時時間無法法對正常常設施進進行訪問問的事件件。通常常，DRP指用于緊緊急事件件后在備備用站點點恢復目目標系統(tǒng)統(tǒng)、應用用或計算算機設施施運行的的IT計劃。6.3.存儲容災災和備份份69/98數(shù)據(jù)容災災與數(shù)據(jù)據(jù)備份的的聯(lián)系1數(shù)據(jù)備份份是數(shù)據(jù)據(jù)容災的的基礎數(shù)據(jù)備份份是數(shù)據(jù)據(jù)高可用用的最后后一道防防線，其其目的是是為了系系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)崩潰時時能夠快快速地恢恢復數(shù)據(jù)據(jù)。2容災不是是簡單備備份真正的數(shù)數(shù)據(jù)容災災就是要要避免傳傳統(tǒng)冷備備份所具具有先天天不足，它能在在災難發(fā)發(fā)生時，全面、及時地地恢復整整個系統(tǒng)統(tǒng)。容災災按其容

39、容災能力力的高低低可分為為多個層層次。3容災不僅僅是技術術容災是一一個工程程，不僅僅包括容容災技術術，還應應有一整整套容災災流程、規(guī)范及及其具體體措施。6.3.存儲容災災和備份份70/98常用的備備份方式式1全備份份全備份（Full Backup）是指用一一盤磁帶帶對整個個系統(tǒng)進進行包括括系統(tǒng)和和數(shù)據(jù)的的完全備備份。2增量備備份增量備份份（IncrementalBackup）是指每次備備份的數(shù)數(shù)據(jù)只是是相當于于上一次備備份后增加的和和修改過過的數(shù)據(jù)據(jù)。3差分備備份差分備份份（DifferentialBackup）就是每次次備份的的數(shù)據(jù)是是相對于上上一次全全備份之后新增增加的和和修改過過的數(shù)據(jù)據(jù)

40、。6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份備份的方方法和技技術直聯(lián)備份份最適合于于小型商商務性能良好好設備成本本高，由由于每個個服務器器都擁有有自己的的磁帶驅(qū)驅(qū)動器網(wǎng)絡備份份最適合于于工作組組適于共享享磁帶驅(qū)驅(qū)動器和和磁帶庫庫需要一個個備份服服務器由于網(wǎng)絡絡瓶頸，不適合合大型備備份網(wǎng)絡數(shù)據(jù)據(jù)傳輸方方面較差差71/98直聯(lián)備份 網(wǎng)絡備份 客戶端客戶端備份服務器6.3.存儲容災災和備份份72/98ApplicationServerLANRAIDTape LibraryBackupServer傳統(tǒng)LAN環(huán)境下直直連備份份NAS的備份73/98NASServerTapeBackupServ

41、erNDMP CommunicationNDMP - Network Data Management Protocol - is a storage specific communications protocol that allowsNAS systems to backup to local tape libraries under the control of a remote backup server6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份備份方法法和技術術SAN備份是最好的的備份和和存儲方方法提供良好好的性能能有利于磁磁帶驅(qū)動動器和磁磁帶庫的的集中共共享無需備份份服務

42、器器備份不占占用網(wǎng)絡絡傳輸光纖通道道需要更更高的價價格74/98 專用備份 SAN136T LTO 磁帶庫 光纖通道橋交換機 集中SAN 備份 SAN環(huán)境下磁磁帶驅(qū)動動器的共共享75/98TapeLocalAreaNetworkSANFibreChannel6.3.存儲容災災和備份份備份系統(tǒng)統(tǒng)的設計計網(wǎng)絡備份份實際上上不僅僅僅是指網(wǎng)網(wǎng)絡上各各計算機機的文件件備份，它實際際上包含含了整個個網(wǎng)絡系系統(tǒng)的一一套備份份體系。1系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)狀分析析及備份份要求系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析析的內(nèi)容包包括：（1）網(wǎng)絡系系統(tǒng)的操操作平臺臺；（2）網(wǎng)絡所所采用的的數(shù)據(jù)庫庫管理系系統(tǒng)；（3）網(wǎng)絡上上運行的的應用系系統(tǒng)；（4）網(wǎng)絡系

43、系統(tǒng)結構構以及所所選用的的服務器器等。76/986.3.存儲容災災和備份份備份系統(tǒng)統(tǒng)的設計計1系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)狀分析析及備份份要求對網(wǎng)絡備備份系統(tǒng)統(tǒng)的要求主要有：（1）備份的的數(shù)據(jù)需需要保留留的時間間；（2）對數(shù)據(jù)據(jù)庫的備備份是否否要求在在線備份份；（3）對不同同操作平平臺服務務器要求求以低成成本實現(xiàn)現(xiàn)備份；（4）是否需需要一套套自動恢恢復的機機制；（5）對恢復復時間的的要求；（6）對系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)控程程序運行行的要求求；（7）對備份份系統(tǒng)自自動化程程度的要要求；（8）對網(wǎng)絡絡前臺工工作站信信息備件件要求；（9）說明現(xiàn)現(xiàn)已采用用的備份份措施等等。77/986.3.存儲容災災和備份份備份系統(tǒng)統(tǒng)的設計計2備份方

44、方案的設設計（l）備份軟軟件備份軟件件的選擇擇對一個個網(wǎng)絡備備份系統(tǒng)統(tǒng)來說是是至關重重要的，它的選選擇必須須滿足用用戶的全全部需求求。（2）備份介介質(zhì)常見的備備份介質(zhì)質(zhì)首選是是磁帶，當然，根據(jù)實實際情況況也可以以考慮其其它的介介質(zhì)，如如磁光盤盤、可讀讀CD等。（3）日常備備份制度度如果決定定采用磁磁帶作為為備份的的介質(zhì)，那么，可以根根據(jù)“磁磁帶輪換換”中所所介紹的的幾種模模式，選選擇其中中的一種種或幾種種模式作作為日常常備份制制度。78/986.3.存儲容災災和備份份備份系統(tǒng)統(tǒng)的設計計3備份方方案的實實現(xiàn)備份方案案的實現(xiàn)現(xiàn)包括下下列幾個個方面：（1）安裝。包括應應用系統(tǒng)統(tǒng)，備份份軟件以以及磁帶

45、帶機的安安裝；（2）制定日日常備份份策略；（3）文件備備份；（4）數(shù)據(jù)庫庫備份；（5）網(wǎng)絡操操作系統(tǒng)統(tǒng)備份；（6）工作站站內(nèi)容的的備份。79/9880/98數(shù)據(jù)容災災技術-數(shù)據(jù)容災災等級第0級：本地備份份、本地地保存的的冷備份份。這一一級容災災備份，實際上上就是上上面所指指的數(shù)據(jù)據(jù)備份。它的容容災恢復復能力最最弱，它它只在本本地進行行數(shù)據(jù)備備份，并并且被備備份的數(shù)數(shù)據(jù)磁帶帶只在本本地保存存，沒有有送往異異地。第1級：本地備份份、異地地保存的的冷備份份。在本本地將關關鍵數(shù)據(jù)據(jù)備份，然后送送到異地地保存，如交由由銀行保保管。災災難發(fā)生生后，按按預定數(shù)數(shù)據(jù)恢復復程序恢恢復系統(tǒng)統(tǒng)和數(shù)據(jù)據(jù)。第2級：熱備

46、份站站點備份份。在異異地建立立一個熱熱備份點點，通過過網(wǎng)絡進進行數(shù)據(jù)據(jù)備份。也就是是通過網(wǎng)網(wǎng)絡以同同步或異異步方式式，把主主站點的的數(shù)據(jù)備備份到備備份站點點。備份份站點一一般只備備份數(shù)據(jù)據(jù)，不承承擔業(yè)務務。當出出現(xiàn)災難難時，備備份站點點接替主主站點的的業(yè)務，從而維維護業(yè)務務運行的的連續(xù)性性。第3級：活動互援援備份。主、從從系統(tǒng)不不再是固固定的，而是互互為對方方的備份份系統(tǒng)。這兩個個數(shù)據(jù)中中心系統(tǒng)統(tǒng)分別在在相隔較較遠的地地方建立立，它們們都處于于工作狀狀態(tài)，并并進行相相互數(shù)據(jù)據(jù)備份。當某個個數(shù)據(jù)中中心發(fā)生生災難時時，另一一個數(shù)據(jù)據(jù)中心接接替其工工作任務務。6.3.存儲容災災和備份份81/98容災

47、技術術在建立容容災備份份系統(tǒng)時時會涉及及多種技技術，如如SAN或NAS技術、遠遠程鏡像像技術、虛擬存存儲、基基于IP的SAN的互連技技術、快快照技術術等。1遠程鏡鏡像技術術2基于IP的SAN互連技術術CDP（連續(xù)數(shù)數(shù)據(jù)保護護）新技術：WAFS（Wide AreaFileService，廣域網(wǎng)網(wǎng)文件服服務）6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份遠程鏡像像遠程鏡像像又叫遠遠程復制制，是容容災備份份的核心心技術，同時也也是保持持遠程數(shù)數(shù)據(jù)同步步和實現(xiàn)現(xiàn)災難恢恢復的基基礎。它利用物物理位置置上分離離的存儲儲設備所所具備的的遠程數(shù)數(shù)據(jù)連接接功能，在遠程程維護一一套數(shù)據(jù)據(jù)鏡像，一旦災災難發(fā)生

48、生時，分分布在異異地存儲儲器上的的數(shù)據(jù)備備份并不不會受到到波及。遠程鏡鏡像按請請求鏡像像的主機機是否需需要遠程程鏡像站站點的確確認信息息，可分為同同步遠程程鏡像和和異步遠遠程鏡像像。82/986.3.存儲容災災和備份份基于IP的SAN互連技術術目前基于于IP的SAN互連技術術的核心技技術是iSCSI（IPSmallComputerSystemInterface），這是是一種開開放協(xié)議議，其基基本結構構是在SCSI的數(shù)據(jù)包包上加入入TCP/IP協(xié)議?；贗P的SAN互連技術術結合了NAS和SAN兩者的優(yōu)優(yōu)點：一一方面它它采用TCP/IP作為網(wǎng)絡絡協(xié)議，使得它它具有NAS易于訪問問的特點點；另一一

49、方面它它又有獨獨立專用用的存儲儲網(wǎng)絡結結構，基基于IP的存儲網(wǎng)網(wǎng)絡可以以使用以以太網(wǎng)技技術和設設備來構構建專用用的存儲儲網(wǎng)絡。83/986.3.存儲容災災和備份份iSCSI技術iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)小型計計算機系系統(tǒng)接口口）是一一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡絡上，特特別是以以太網(wǎng)上上進行數(shù)數(shù)據(jù)塊傳傳輸?shù)臉藰藴省Ｋ怯蒀isco和IBM兩家發(fā)起起的，并并且得到到了IP存儲技術術擁護者者的大力力支持。是一個個供硬件件設備使使用的可可以在IP協(xié)議上層層運行的的SCSI指令集。簡單地地說，iSCSI可以實現(xiàn)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡上運運行SCSI協(xié)議，使使其能夠夠在諸如如高速千千兆以太太網(wǎng)上進進行路由由選擇。IS

50、CSI的工作流流程：iSCSI協(xié)議就是是一個在在網(wǎng)絡上上封包和和解包的的過程，在網(wǎng)絡絡的一端端，數(shù)據(jù)據(jù)包被封封裝成包包括TCP/IP頭、iSCSI識別包和和SCSI數(shù)據(jù)三部部分內(nèi)容容，傳輸輸?shù)骄W(wǎng)絡絡另一端端時，這這三部分分內(nèi)容分分別被順順序地解解開。84/98標準備份份及恢復復解決方方案85/98網(wǎng)絡可能能成為瓶瓶徑需要高容容量磁帶帶解決方方案高性價比比多個服務務器可以以共享同同一個磁磁帶設備備網(wǎng)絡備份份內(nèi)部或外外部；每每個服務務器都需需要磁帶帶備份高性能&本地化各個服務務器磁帶帶分別管管理服務器磁帶機磁帶機或磁帶庫服務器LAN備份服務器6.3.存儲容災災和備份份6.3.存儲容災災和備份份86

51、/98可在附帶帶 磁帶帶庫上備備份合并并統(tǒng)一存存儲SAN上的一級級與二級級存儲最全面的的備份解解決方案案減少備份份與存儲儲窗口FC 交換機CX300/500/700磁帶庫PowerEdge服務器存儲區(qū)域域網(wǎng)絡備備份解決決方案6.3.存儲容災災和備份份87/98磁帶機PV100T/110T-DDS4/DLTVs80PV112T DDS4 或 DLT vs80-機架安裝 1U 磁帶陣列帶 1 或 2 個驅(qū)動器-適合于空間有限的用戶-于DDS4中服務器容量最高80GB，DLTvs80 中最高160GBPV122T DLT1 vs 80 或 LTO-機架安裝或獨立2 U 磁帶自動裝載機，帶1個驅(qū)動器及最多 8 個盒式磁帶-中等規(guī)模企業(yè)的理想自動入門點 遠程辦公室或工作組的卓越分布式備份解決方案-用于服務器容量最高 640GBPV132T SDLT 或 132T LTO-全自動 4U 庫，最多帶 2 SDLT/LTO 磁帶機和最多 24SDLT /LTO 盒式磁帶-用于大型遠程服務器備份-帶嵌入式2 Gb/秒光纖通道 路由器（可選），用于 LAN-free SAN 備份- 用于服務器容量最高 4 .8TBPV136T SDLT