数据备份 性能至上

企业级备份系统一般用来帮助企业备份其重要数据，以便在出现系统崩溃、数据丢失时能够通过系统恢复来保证系统的正常运作。传统的磁带(库)备份方式主要有以下几种，第一是基于传统的并行SCSI模型，此方式采用典型的点到点的SCSI连接，一台磁带机或带库完全被某一台服务器所独占，构成所谓服务器附加的磁带子系统(Server-attached Tape Subsystem)。第二，基于局域网的模式，由一台或多台文件服务器和众多客户端通过局域网共享一组或多组磁带备份系统的模式。这种方式可以实现备份的集中管理，但是在备份过程中会在局域网上形成高数据流，增加了局域网的负担，甚至可能使局域网崩溃，而本身的数据传输率也只能达到2-8MB/s，效率低下；这种方式对备份时间窗口要求较苛刻。同时，这种模式对备份服务器的依赖性非常强，实际上，所有文件服务器和客户端用户的数据必须通过备份服务器的集中控制和管理，才能进行备份操作，倘若备份服务器出现单点故障，所有的备份工作将不能进行。

　　光纤网络技术的出现，为企业级备份带来了新的进步。通过光纤网络实现的SAN存储网络，给企业级备份带来了新的提升。在基于SAN的备份方式中，一般有两种：LAN-free和Server-less。

　　 LAN-free：值得信赖的备份方式

　　LAN-free的备份系统也可以通过SCSI的连接来实现，但是由于光纤网的可远距离连接和高速的特性使得LAN-free在SAN中实施能发挥更好的备份性能。SAN中实施LAN-free的方案以光纤通道交换机或通道集线器为核心，通过光纤通道与文件服务器、应用服务器、工作站、磁盘阵列和磁带库连接（如图1）。其中，如果磁带库设备不具备本地光纤通道的话，还需要有一个桥接器来完成SCSI-FC的数据转换。这种备份方式的备份过程是，生产主机发出备份命令，通过生产主机对磁盘存储上的数据进行重定向，然后把数据先从SAN的磁盘移到服务器内存，再从服务器内存将数据通过光纤网络传输至磁带库。



图1 LAN-free网络结构图

　　LAN-free的好处有几个：首先，在这个实现过程中，备份数据的传输不经过LAN网络，也就是解脱了LAN网络的备份负载，解决了在传统备份方式中的主要瓶颈。并且，通过光纤网络传输数据，网络传输速度的瓶颈已经转移到磁带库本身的带宽限制（一般为12-20MB/s），所以，在备份速度上能提高2.5到10倍，缩短了备份窗口；其次，如果企业拥有SAN网络的话，实现LAN-free只是实施备份功能的升级，增加相关软件和桥接器就可，有些磁带库自带本地光纤接口，更使得桥接器的费用都省掉了。系统的总体投资成本比较低。

　　LAN-free从提出到现在，已经发展成为人们在光纤网络中最主要的备份方式，技术的成熟和实施的简单使它赢得了大多数用户的认可，几乎成为企业级备份的标准。但是，LAN-free需要通过生产主机在备份过程中实现对磁盘存储系统数据的重定向，这要消耗一定的计算能力和内存，所以，其主要缺陷在于主机所承担的应用和自身性能将会对备份效率造成很大的影响。

　　 Server-less：想说爱你不容易

　　Server-less实现的关键部分包括所有在LAN-free中使用到的硬件设备、桥接器和具有Server-less功能的备份软件，还需要一个备份服务器安装备份软件，与桥接器共同完成数据重定向的功能。在这种方式中，由生产主机发出备份命令后，备份服务器接管命令，并将磁盘存储数据重定向到桥接器中，然后通过SAN网络将数据流备份到磁带库中。在这种方式中，生产主机除了发出备份命令外，不参与备份过程的进行，所以将承担数据库等应用的生产主机从备份功能中解脱出来，解决了传统备份的第二个瓶颈。这也是该方式被名为Server－less的原因，其实，我们也可以看到，Server-less并不是说不需要服务器的参与，而是说解脱了生产主机的负担，用专用备份设备（备份服务器和桥接器）来完成备份工作。(见图2)

　　Server-less备份解脱了生产主机，自然提高了关键应用的运行效率，另外由专用的备份设备来完成备份，也使得备份工作的效率更高，并且去掉了备份窗口的限制，可以全天候备份。

三种备份方式比较表

	传统备份	lan-free	server-less
备份窗口	大	小	无
备份效率	低	中	高
瓶颈	网络速度、生产主机 性能、磁带库	生产主机性能、 磁带库	备份服务器/ 桥接器性能、磁带库

　　从市面上来看，很多磁带库设备已经有了Server-less ready功能，如StorageTek、ADIC、Exabyte等厂商的磁带库产品，另外，Legato的Celestra、IBM的Tivoli等，也已经可以实现这种功能。从实现功能和性能上来看，Server-less比LAN-free又要进一步。业内相关人士认为，前者必定成为企业级备份的趋势，但是，从用户的反应来看，似乎没有想像中的那样乐观，从一年前，这种新的备份方式被提出并实现以来，并没有太多的用户乐于采用这种备份方式，并且都比较坚定地支持LAN-free。为什么呢？

　　事物从生产到发展成熟必定要经历一段时间。此外，从现阶段来看，对于Server-less，我们还存在一些困惑：首先，Server-less的实施需要一个额外的备份服务器，势必将增加用户的前期投资，这种前期投资是否真的值得去作还有待在具体环境中去考察；其次，现在越来越多的磁带库厂商都支持本地光纤通道，如果用户在没有使用桥接器的LAN-free环境下进行向Server-less升级时，用户还需要增加桥接器来完成Server-less备份；还有，LAN-free与Server-less最重要的区别在于数据的重定向工作由谁来完成，前者是由生产主机自己来完成，后者是有备份服务器或者桥接器来完成，那么，后者的重定向是否一定能保证数据的正确性呢？此外，Server-less也存在单点故障的问题，用户可以为生产主机通过双机热备的方式来消除单点故障，但是是否也能为Server-less环境中的备份服务器或者桥接器来消除单点故障呢？Server-less诸多的不太成熟的技术拉开了Server-less技术与应用的距离。



图2 Server-less网络结构图

　　所以，在目前阶段，生产主机的性能还能够承担备份功能的负载，同时，在大多数用户还能够忍受有一点备份窗口的情况下，LAN-free仍然是企业级备份的主角，但是，随着用户应用业务规模的扩展和数据量的剧增，LAN-free受到主机性能的限制的缺陷将越来越显著；而另一方面，随着备份技术的进一步成熟和相关设备的成本降低，Server-less比LAN-free的优势会体现得更明显，相信Server-less应该会成为企业级备份领域未来的主流。