分类： 服务器与存储
2008-06-13 13:51:46
当人们一提到数据备份存储的时候，通常都会自然而然的想到磁带设备。曾经有好几代的计算机专业人士整天都在和磁带设备打交道，将数据存储到磁 带上，或者从磁带上读取数据，即使是利用最普通的卡座录音机。
在最开始，与其它类型的数据存储形式相比，磁带是最为便宜的选择。早期的硬盘和光学存储介质其价格都非常的昂贵，因此它们通常都只会被用作主 在线存储器，或者是除磁带存储之外的保存期限长但是价格昂贵的备选方案（如果需要用到光学存储的话）。在以前，光学存储介质之所以被大家选择 使用，其主要原因是其具有普遍的兼容性。光盘的驱动器标准相对来说比较少，因此它们之间的大多数都能够彼此兼容。而相比之下，磁带的标准和格 式一直以来都多得让人眼花缭乱。
许多人对于数据备份存储都会感到很困惑。其实，数据备份存储非常简单，只需要像处理常规的数据那样将所需要备份的数据存储到备份介质上就可以 了。对于备份存储来说，最为合理的选择还是磁带，这主要是因为磁带能够允许人们离线存储他们所备份的数据。而磁盘在这个方面就显得有些力不从 心了，除非你用很长的电缆线在一个庞大的网络之外建立一个存储中心。即使是这样的话，距离主数据中心10公里之内的远程磁盘站点也很有可能会与 主数据中心一同毁灭于同一场灾难中。
不过，虽然对于离线/远程数据备份来说，磁带拥有更多的安全性，但是实际上，磁带系统并不总是数据备份的最好甚至是最方便的选择。
如果你有数量庞大的数据需要进行频繁的备份的话，比如说隔夜备份，那么仅仅只依靠大量的磁带系统是不够的。它们的数据流量带宽太窄了，即使是 你数据存储的速度足够快，能够保证每天的备份操作，但是如何实现数据的恢复呢？由于磁带是串行设备，因此在搜索和恢复特定数据上，磁带的速度 要远远慢于其它类似于RAID磁盘阵列这样的设备。
考虑到现在硬盘的价格直线下跌，因此也就毫不奇怪，现在许多的用户都会选择用RAID来进行数据的备份了。借助IDE甚至是SATA驱动器，建立大型磁 盘阵列备份中心的成本也不会很高。
这并不是说，最好的解决方案只有一种，因为数据备份存储也会有各种各样不同的等级。更加重要或者最新的数据通常都经常会需要被访问到，而那些 老一些的、不是很重要的数据则只有在特定的时候才会需要被用到。因此在这种情况下，有些数据需要进行本地备份，而有些数据则只要存储到介质中 ，另行存放就可以了。
如果你最为看重的是存储速度，那么RAID则是最好的选择。如果速度不是特别重要的话，那么你可以选择一些速度较快的磁盘驱动器存储库。
不过，为了同时满足这两种不同的需求，现在又有了第三种方案，它能够解决某些磁带驱动器的数据传输带宽问题，这就是VLT（虚拟带库）。
VTL实际上是一个能够模拟磁带设备的磁盘阵列，因此在你的存储或者备份软件中，它会被显示成一台磁带设备。
现在有许多供应商都能够提供VTL解决方案，利用他们自己的硬件，再加上他们特有的VTL软件解决方案或者第三方厂商的解决方案。
为了未来的使用，你现在数据存储所用的格式在十年后都要能够被识别（想想看，现在科学技术的变化有多么快。就在十年前，1GB的硬盘容量还是一个 非常庞大的数字，更何况文档和数据结构的变化了）。数据的备份搜索必须要快速、可订制、准确，以确保快照及时有效的被查找到。设想一下，如果 没有索引的话，即使你拥有能够将整个仓库装得满满的过去五年中所积累下来的文档，那也是毫无意义的。在这些文件中要找一页记录，那简直就如同 大海捞针。可是如果有了检索索引，那一切就变得轻松而又方便了。对于数据备份存储来说，也是同样的道理。如果你无法建立起易于访问的、可读的 ，更为重要的是能够搜索的文件结构，那么你的存储就失败了。
如果你认为数据的备份存储仅仅只是为了保住你的底线，以便在日后需要的时候能够重新恢复或者修补你的商务数据的话，那么你就需要再认真思考一 下了。在澳大利亚，你必须要保留你所有的财物数据以便应付澳大利亚税务局的随时抽查。而如果你正准备和任何一家美国公司做生意的话，那么就会 有许多法律依从性问题等着你去处理了。
硬盘技术
PATA：PATA，以前更通俗的名字是ATA（Parallel Advanced Technology Attachment）。这种硬盘是目前市场上最为便宜的一种，其数据传输速度 范围大约为33Mbps至133Mbps。
SATA：字母“S”代表串行，表示这是在PATA基础上升级而来的。更小的串行电缆，以及至少150Mbps以上的更快的数据传输速度，是PATA与SATA 之间最主要的区别。
SCSI：SCSI是小型计算机系统接口。Ultra3 SCSI磁盘的数据传输速度可以从4Mbps一直到160Mbps。而在后来代替SCSI的则是光纤通道。串行数据 传输技术能够增加数据传输的有效带宽，并使用光纤来连接各种设备。
iSCSI：iSCSI其实并不是和磁盘直接有关的，只不过在介绍SCSI的时候就不能不提到它了。iSCSI的意思是因特网小型计算机系统接口（Internet Small Computer Systems Interface）。这是一个比较新的标准，用来通过IP网络发送SCSI存储命令。其物理连接通常使用由同轴电缆线或者光纤连接的千兆 网络连接，在SAN中使用得最为广泛。
磁盘阵列技术
目前市场上有许多种不同的磁盘阵列技术，人们通常都采用首字母缩写来命名它们。下面，我们就来介绍几个被广泛采用的RAID技术。
NAS：NAS是一种具有一定智能、安装在盒子里的封闭式磁盘阵列，它能够允许系统管理员访问它，并对其进行配置使其显示成为网络中的一个 目标驱动器。NAS一个很重要的特点就是它的使用就像其它所有的网络附加设备一样，并且通常能够通过Web界面或者控制连接进行远程管理。
DAS：DAS的意思是Direct Attached Storage（直接附加存储），是一种具有有限智能的封闭式磁盘阵列，可以被直接附加在服务器上。目前通常使 用光纤连接，不过它也可以通过SCSI接口连接，SCSI是DAS附件的传统连接方式。
SAN：SAN是Storage Area Network（存储区域网络）。与NAS和DAS不同，它并不是一种专门基于磁盘的技术。实际上SAN可能包含有许多种技术 ，比如说NAS、DAS、光学驱动器，以及磁带等。SAN能够涵盖当前企业交互信息/数据存储系统的所有概念。这有点类似于使用互联网的术语来描述整 个由遍布全球的交互式计算机系统和服务器组成的阵列。
SAN的目标是能够针对用户、工作站，以及服务器等对象实现有效的配置，同时能够被用在局域网的各个部分，甚至是通过广域网的连接进行访问。SAN 的目标就是希望能够改变人们头脑里“存储器是服务器或者工作站的一部分”的固有观念，并将其转变为网络中的一部分。理论上，在需求发生变化的时候 ，SAN更易于管理和扩展。
FCIP：在我们讨论SAN的时候，你有时候可能会听到FCIP这个术语。FCIP实际上是Fibre Channel over Internet Protocol（基于IP协议的光纤通道）。 与iSCSI相类似，光纤通道存储命令也是通过IP网络发送的。按照Webopedia的说法：“FCIP是基于光纤通道，并且在TCP socket上进行传输的。FCIP可以被 看作是一个隧道协议，因为它能够在空间上各自分离的SAN之间通过IP网路建立清晰的点对点连接。FCIP是依靠TCP/IP服务、通过LAN、MAN或者WAN在 两个远程SAN之间建立连接的。TCP/IP同时也可以用来实现拥堵控制和管理，以及输出错误或者信息丢失的恢复。”
其它与磁盘和驱动器阵列相关的术语
RAID：到现在，RAID以某种方式已经存在许多年了。RAID的意思是Redundant Array of Inexpensive Disks（廉价磁盘冗余阵列）。当然，目前也存在 有许多的争论，有些人认为字母“I”应该代表的是Iindependent（独立的）。因此，即使是使用术语单词的首字母来命名似乎也不一定能够获得所有人的赞 同。就像我们从名字上所看到的，它为存储平台提供了某种级别的冗余，虽然有些人会认为这容易导致混乱，没有必要，比如说RAID 0（这表示数据将 会被放置在两个或者更多的磁盘上，通常这样做的目的是为了提高性能）。
目前一共至少有11个RAID阵列等级，你可以根据对硬件和磁盘利用率的选择来进行设定。这种等级通常用数字来表示，比如说RAID 0到7，然后是10（又 一个让人难以理解的地方）。此外还有RAID 0 + 1，以及最终的RAID S。
JBOD：和RAID一样，它的意思是Just a Bunch of Disks（简单磁盘捆绑）。望文生义，名字已经说明了一切。JBOD实际上就是一个底盘，它通常被 直接用来附加到RAID控制器上，以提供磁盘所需的空间和电源。
Fabric：这和其它的那些术语一样，它还是会让人感到有一些摸不着头脑。Fabric实际上是一种用来将SAN中各种设备连接在一起的硬件，因此像 思科公司这样的供应商会提供有Fabric交换机产品，用来切换光纤通道，和/或者从一个设备（比如说工作站或者服务器）到指定目标（比如说NAS、DAS 或者磁带设备等）的iSCSI数据流。
这是它和SAN一样也在试图改变人们的固有观点，那就是任何的服务器或者工作站都不能够作为存储对象。有些时候，我们也可以将其理解为随时随地 的存储。
磁带技术
在物理磁带存储方面，目前一共有三种技术可供我们选择，它们分别是LTO、DTL和AIT。
LTO：Linear Tape Open（LTO，线性磁带开放协议）是由HP、IBM和Seagate公司联合开发的一项协议，由于这项协议是“开放”的，因此它能够将来 自于不同供应商的介质和驱动器相互兼容的组合在一起。
不过，这项“开放协议”在实际使用中的效果如何还有待于得到进一步的验证。虽然对于“介质”的兼容性，没有人会站出来提出异议，但是该项标准对于驱 动器的兼容却有些问题，甚至是一个厂商写过的磁带却不能够被另一个厂商的产品正确读出。
到目前为止，LTO技术已经发展到了第三代，它是一种结构紧凑、容量巨大的磁带库。
而目前尚在规划中的第四代LTO技术，无论在存储容量，还是在传输速率上，都是第三代的两倍。
LTO 3磁带库的物理参数为：
DLT：Digital Linear Tape（DLT，数字线性磁带）目前在磁带市场上已经占据了相当大的份额。最初的DLT磁带的容量不大，不过最新一代 SuperDLT磁带的容量已经有了非常迅猛的发展，目前基本上可以和LTO保持同步了。DLT和SuperDLT（SDLT）并不是开放标准，而是处在昆腾公司的严 格控制之下，因此有的人可能会对它与其他公司产品之间的兼容性提出怀疑。目前的DLT系列磁带备份驱动器被认为是“最有价值”的系列之一，不过由于 不具有高存储容量和高数据传输速率，因此可能难以满足许多大型集团企业的应用需求。目前DLT系列磁带的最大数据存储容量为160GB，而其数据传输 速率最大也只有每秒16MB。
DLT阵营有非常宏伟的蓝图。他们不仅仅只是给我们看了下一代的产品，而是让我们提前感受了未来四代的远景。在SDLT 600之后，将会是DLT-S4、DLT -S5、DLT-S6以及DLT-S7，其数据存储容量可以从1.6TB一直到非常庞大的12至14TB，而数据传输速率则从每秒120MB一直到800至1000MB。
SDLT 600的物理参数为：
AIT：Advanced Intelligent Tape（AIT，高级智能磁带）是索尼公司用以打入磁带备份领域的一项标准。在有的人质疑与SDLT和LTO 3相比，前一代 产品的存储容量和数据传输速率可能太小的时候，索尼公司又推出了新一代的产品AIT-4和SAIT作为回答。就像DLT阵营一样，索尼公司也在前一代产品 的名字前面加了一个S来代表“超级”，并对其产品的存储容量和传输速率有了显著提升。
光存储技术
在数据存储方面也扮演一定角色的，还有一次性刻录和可重复擦写的光存储技术：CD和DVD。在目前很流行的半径为8厘米的光盘中，其存储容量可以从 650MB到27GB（蓝光）。
不过目前，光学存储只在数据存储市场上占据了大约2到3个百分点的份额。根据IDC公司的研究结果表明，这实际上是一个还处在睡眠中的市场，不过大 多数的公司已经逐渐开始意识到，用高容量低性能的磁盘来取代磁带库对数据进行进行离线备份将会具有更高的成本效率。
虽然在过去的几年里，CD得到了许多的追捧，但是这只是由于在过去的15到20年里，光存储技术得到了非常迅速的发展。“到目前为止已经发展了许多代 了。虽然软件与磁技术的结合或多或少能够勉强应付不断增长的容量和越来越多的变化，但是每一代的光学发展都会像软件一样，要求更加完善的硬件 升级。”IDC公司的分析师Graham Penn说。
就在几年前，光学技术还被认为是数据长期存储的一种可靠的解决方案，但是现在我们都已经看到了CD光盘的老化的碎裂。
Penn认为，只会有一些专家和某些小环境才有可能会将光学存储作为他们的备选方案之一，不过有更多的反面事例已经让我们看到，以前那些投资光学 存储的公司现在已经开始纷纷转向磁盘和磁带解决方案，以便能够用更少的钱获得更多的存储空间。
