企業(yè)級數據存儲技術和方式分析

文章來源：泛普軟件

1、引言

目前，我們的日常工作越來越依靠信息系統(tǒng)的支撐。各類系統(tǒng)中保存著企事業(yè)單位大量的業(yè)務數據，這些數據成為企事業(yè)單位經營決策的客觀依據，是企事業(yè)單位成長發(fā)展的寶貴資源。一旦數據在傳輸、存儲、交換等過程中丟失，便會給企事業(yè)單位造成難以估量的損失。因此，增強信息安全意識，保障信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行，成為國內外企事業(yè)單位的普遍共識。利用數據存儲技術，實現數據合理備份是保證信息數據安全的關鍵。筆者認為，理解數據存儲技術的內涵是首要前提，選擇符合企事業(yè)單位需求的數據存儲技術和方式是重要途徑。

2、數據存儲的技術分析

目前磁盤存儲市場上，根據服務器類型分為：封閉系統(tǒng)的存儲和開放系統(tǒng)的存儲，封閉系統(tǒng)主要指大型機，開放系統(tǒng)指基于包括Windows、Linux、Mac OS等操作系統(tǒng)的工作站；開放系統(tǒng)的存儲分為：內置存儲和外掛存儲；我們今天討論的是外掛存儲。開放系統(tǒng)的外掛存儲根據連接的方式分為：直連式存儲(Direct-Attached Storage，簡稱DAS)和網絡化存儲(Fabric-Attached Stor鄄age，簡稱FAS)；網絡化存儲根據傳輸協(xié)議又分為：網絡接入存儲(Network-Attached Storage，簡稱NAS)和存儲區(qū)域網絡(StorageArea Network，簡稱SAN)。

第一種，網絡連接存儲(NAS)技術是一種專業(yè)的網絡文件存儲及文件備份設備，類似于一個專用的文件服務器，可以根據服務器或者客戶端計算機發(fā)出的指令完成對內在文件的管理。NAS產品包括存儲器件(例如硬盤驅動器陣列、CD或DVD驅動器、磁帶驅動器或可移動的存儲介質)和集成在一起的簡易服務器，用于實現涉及文件存取及管理的所有功能。簡易服務器經優(yōu)化設計，以完成一系列簡化的功能，例如文檔存儲及服務、電子郵件、互聯(lián)網緩存等等。集成在NAS設備中的簡易服務器可以將有關存儲的功能與應用服務器執(zhí)行的其他功能分隔開。NAS從兩方面改善了數據的可用性院首先即使相應的應用服務器不再工作了，仍然可以讀出數據。其次簡易服務器本身不會崩潰，因為它避免了引起服務器崩潰的首要原因，即應用軟件引起的問題

第二種，存儲局域網(SAN)是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等連接設備，將磁盤陣列、磁帶等存儲設備與相關服務器連接起來的高速專用子網。存儲局域網(SAN)一方面可以實現大容量存儲設備數據共享，另一方面也可以實現高速計算機與高速存儲設備的互聯(lián)，從而提高數據的可靠性和安全性。存儲區(qū)域網絡(Storage Area Network，簡稱SAN)采用光纖通道(Fibre Channel)技術，通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器、工作站、主機，建立專用于數據存儲的區(qū)域網絡。SAN經過十多年歷史的發(fā)展，已經相當成熟，成為業(yè)界的事實標準(但各個廠商的光纖交換技術不完全相同，其服務器和SAN存儲有兼容性的要求)。SAN存儲采用的帶寬從1Gbps發(fā)展到目前的4Gbps。

SAN是獨立于服務器網絡系統(tǒng)之外,幾乎擁有無限存儲能力的高速存儲網絡。這種網絡采用高速的光纖通道作為傳輸媒體，以FC(Fiber Channel)，光通道應用協(xié)議作為存儲訪問協(xié)議，將存儲子系統(tǒng)網絡化，實現了真正高速共享存儲的目標。SAN可以分為FC SAN和IP SAN。

首先，FC SAN克服了傳統(tǒng)上與SCSI相連的線纜限制，極大地拓展了服務器和存儲之間的距離，從而增加了更多連接的可能性。改進的擴展性還簡化了服務器的部署和升級，保護了原有硬件設備的投資。但是，FC SAN也存在很多不足之處。FC SAN的傳輸距離通常不超過50公里。因此，FC SAN還不能有效地整合更多的主機與存儲的需求。雖然光纖通道、Fibre Channel技術有統(tǒng)一的標準，但各家廠商卻有不同的解釋。時至今日，互操作性仍是FC SAN實施過程中存在的主要問題。SAN本身缺乏標準，在管理上更是如此。隨著IT技術逐漸發(fā)展，所有IT產品的價格也在下降，但是基于FC SAN的存儲設備價格仍居高不下。一個企事業(yè)單位如果考慮使用FC SAN，就不得不購買HBA、光纖交換機、光纖磁盤陣列、管理軟件....這并不是中小企事業(yè)單位能夠承受得起的。

而IP-SAN技術是一種在傳統(tǒng)IP以太網上架構一個SAN存儲網絡，把服務器與存儲設備連接起來的存儲技術。IP-SAN技術采用集中的存儲方式，提高了存儲空間的利用率。

在IP SAN中，千兆以太網交換機代替了價格昂貴且只有FC SAN專用的光纖交換機,客戶端的Initiator或iSCSI卡代替了價格較高的主機HBA卡,具有iSCSI接口的高性價比的存儲設備代替了光纖磁盤陣列。iSCSI(Internet SCSI，互聯(lián)網小型計算機系統(tǒng)接口)是一種在Internet協(xié)議網絡上，特別是以太網上進行數據塊傳輸的標準。它是由多家存儲廠商發(fā)起的，并且得到了IP存儲技術擁護者的大力支持。iSCSI是一個供硬件設備使用的，可以在IP協(xié)議上運行的SCSI指令集。簡單地說，iSCSI是可以在IP網絡上運行的SCSI協(xié)議。

NAS和SAN最本質的不同就是文件管理系統(tǒng)在哪里，SAN結構中，文件管理系統(tǒng)(FS)還是分別在每一個應用工作站上；而NAS則是每個應用工作站通過網絡共享協(xié)議(如：NFS、CIFS)使用同一個文件管理系統(tǒng)。換句話說：NAS和SAN存儲系統(tǒng)的區(qū)別是NAS有自己的文件系統(tǒng)管理。

從實際應用角度分析，隨著企事業(yè)單位業(yè)務數據的增加，傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)已不能滿足企事業(yè)單位的發(fā)展需要。同時，由于數據量的不斷攀升，對于設備的容量、速度、可靠性、性能價格比的要求越來越高。因此，采用以存儲局域網(SAN)架構為主體技術進行系統(tǒng)集成是一個比較合理的選擇。

3、數據備份方式分析

了解了數據存儲技術，選擇符合需求的數據備份方式也很重要。一般來說，數據備份的方式有手工備份、自動備份、LAN備份、LAN-Free備份幾種。目前，很多企事業(yè)單位在數據存儲備份時并沒有考慮性能、自動化程度以及現有系統(tǒng)應用可擴展性等方面的因素。隨著數據量的逐年增大，數據維護的復雜程度不斷提高，直接影響對業(yè)務數據系統(tǒng)的應用。此外，由于數據備份自動化程度低，出錯的幾率也較大，不能快速、有效地保護數據，嚴重時會影響到業(yè)務系統(tǒng)的正常運行。因此，必須立足企事業(yè)單位實際，結合目前主流的備份技術及架構方式，選擇一種既能有效實現高性能數據保護，又能實現對復雜存儲網絡便捷化管理的數據存儲方式。一般來說，這種方式應當滿足以下十個條件：

一是可以適應多種環(huán)境，支持多個平臺，實現跨平臺備份。

二是可以支持多種群集系統(tǒng)。

三是具有擴展性的體系結構。

四是系統(tǒng)恢復時無需重裝操作系統(tǒng)。

五是可伸縮性強，易于使用，能為迅速增加的企事業(yè)單位數據提供安全保護。

六是備份和介質管理簡潔高效。

七是備份與恢復功能支持聯(lián)機操作。

八是可定義備份用戶及權限。

九是備份系統(tǒng)支持存儲局域網(SAN)結構，可完成LAN-Free的備份方式。

十是能夠實現備份硬件資源在各系統(tǒng)之間的共享和動態(tài)分配，實現多服務器多數據流的并行備份。

4、結束語

隨著科學技術的快速發(fā)展，針對企事業(yè)單位數據存儲備份技術的新產品不斷涌現。企事業(yè)單位應結合自身的特點，以發(fā)展的眼光、從全局的角度進行科學規(guī)劃，選擇一種最適合自己的數據存儲技術和備份方式。