大中型企业数据备份解决方案(图)(2)

  三、高价位投入：百万以上数据备份解决方案

    1、高价位投入含义
    在大型企业数据中心级的系统中，数据量为几十甚至上百TB，企业的硬件投入成本成倍地增加。这时我们就要采用SAN(Storage Area Network)光纤存储，通过光纤通道交换机（Fabric Switch）将、和库设备连接在一起，从物理上达到了存储设备共享的目的，在此基础上提供了计算机群集、容灾、数据共享、LAN free和Server Free备份等功能，软硬件的投资额度都会超过100万元，如果企业需要建立一个SAN远程容灾系统的数据备份系统， 另外再需要好几百万元资金的投入才行。

    2、前提条件
    要建立一个SAN存储系统，做好企业的数据备份，企业的资金投入是一个关键性因素；软硬件成本投入一般都要超过100万元，如果再加上远程容灾系统的数据备份系统，其投资额度将会更大。企业需要快速网络、使用电子商务及 OLTP 应用系统的单位、需要整合多种及许多存储设备的单位、简化现行存储系统管理，这时企业必须具有足够的资金投入才行。

    3、解决方案
    在一些大型企业的数据中心里，随着企业用户计算机系统数据量的不断增加，网络带宽瓶颈对于数据传输产生的负面影响起来越大，应用系统需要7X24小时在线可用、不断增长的数据和有限的备份窗口之间的矛盾等等构成了企业数据中心存储管理的主要压力，在服务器、存储设备间提供独立数据通道、提供存储设备共享的存储区域网SAN成为企业数据中心应对这些压力的主要手段。SAN存储区域网是独立于用户网络(LAN)的一种专门用于连接存储设备和服务器系统的网络，它提供了服务器和存储设备间的数据通道。SAN不但提供了对数据设备的高性能链接，提高了数据备份速度，还增加了对存储系统的冗余链接，提供了对高可用群集系统的支持。使用SAN备份方案进行数据备份时，需备份的服务器上的数据从连接在服务器上的磁盘存储系统(DAS)或分配给服务器的SAN共享磁盘系统经过SAN网络流到连接在SAN上的磁带存储设备，省去了备份系统对用户网LAN的开销，使备份系统对用户网络的影响降为最低。

    SAN采用高速的光纤通道作为传输媒介，以FCP/SCSI协议作为存储访问协议，将存储子系统网络化、开放化、虚拟化、智能化，实现真正的高速、、共享存储。SAN的配置越复杂，就越是要求管理性。SAN的管理结构可以划分为三个级别：存储级SAN、网络级SAN和企业系统级SAN， 存储级管理由不同的存储设备组成，如磁盘、磁盘阵列、磁带以及等。由于存储资源的配置必须与它们在服务器中对应的逻辑配置视图相统一，所以SAN的存储级管理不仅包括了存储资源，也包括了服务器。 

    光纤磁盘阵列产品推荐

    1）IBM TotalStorage FAStT900
 

    IBM TotalStorage FAStT900 存储阵列是FAStT系列磁盘存储产品中的最新添加的产品。FAStT900是企业级的存储阵列，它设计用于为当今要求极高的数据密集的计算环境提供出色的性能和灵活性，具有32TB以上的存储容量。FAStT900存储阵列具有辅助数据管理和提高存储系统性能的功能。FAStT Storage Manager 8.3将存储管理集中化，从而帮助管理员取得更高工作效率。管理员可以将 FAStT900存储阵列分区为多达64个虚拟服务器。此能力使组织可以有策略地分配存储容量，从而有助于使存储空间最大化并减少硬件和存储管理成本。FAStT900的另一个功能是“动态卷扩展”，该功能使管理员可以调整逻辑卷的大小，而不会中断存储系统内的其它服务。通过使用此功能，管理员可以在维持高数据可用性的同时扩展存储量。

    2）hp StorageWorks企业虚拟阵列EVA5000

 
    eva5000是为数据中心而设计的，主要是为了满足改进的存储空间利用率和可伸缩性的需求；同时也可满足特定于应用程序的需求，以获得始终如一的高事务处理I/O和 MB 数据传输率、无缝的容量扩展、即时复制以及简化的存储管理效果。eva5000是一个端对端的光纤通道(FC)解决方案，它利用FC-Switch Fabric与主机和2 Gb双环路FC仲裁环交互连接，以便交互连接到磁盘器。这样即可进行双端口访问，实现冗余和，并使每个端口可对更多的磁盘驱动器(不仅限于SCSI磁盘驱动器)进行更高性能的连接。对于需要使用卓越性能和容量空间的大型企业客户来说，eva5000是他们的理想选择。

    光纤交换机产品推荐

    1）McDATA Intrepid 6064 核心光纤交换机

 
    大型企业存储区域网络（SAN）是高速交换式光纤网，由集中管理的不同种类的服务器和存储系统组成。SAN 光纤网通过支持集中的数据管理、数据访问和合并的备份可帮助公司提高 IT 运作的总体效率和性能。为了有助于在 SAN 中提供高数据可用性，IBM 提供了 McDATA Enterprise Fibre Channel Director，该产品被设计用来提供迅速发展的电子商务以及其它关键任务应用所需的可伸缩性。该核心交换机设计是以 IBM ESCON 核心交换机（McDATA 为 IBM 设计并制造的）为基础的，它提供了当今数据中心所需的数据可用性、性能和数据完整性的级别。
Intrepid 6064 核心交换机配有冗余的和散热风扇以及冗余的活动组件，可支持自动故障切换。其它高可用性能力还包括所有可现场替换部件的热插拔、对无中断微码升级的支持以及自动故障检测与隔离。

    2）Cisco MDS 9509 多层核心光纤交换机

    适用于大型企业级 SAN 的可伸缩、智能化、高可用性的设计，Cisco MDS 9509 多层核心交换机提供 32 到 224 个端口，性能可达 2Gbps 且采用了高可用性设计。它为 iSCSI 或 FCIP 连接提供 8 到 40 个千兆以太网端口。它包含虚拟 SAN（VSAN）功能，可用于在单个物理光纤网上进行 SAN 整合以形成虚拟 SAN“岛”。它为大型企业级 SAN 部署提供综合安全性。此核心交换机使用智能联网服务来帮助简化 SAN 管理并减少总持有成本（TCO）。Cisco MDS 9509 多层核心交换机提供 1Gbps 和 2Gbps 光纤通道交换机连接和智能网络服务，以帮助提高将地理位置分散的存储设备整合为一个大型企业级 SAN 所需的安全性、性能和可管理性。管理员可以使用 Cisco MDS 9509 来帮助满足在从小型工作组到大型、集成的企业 SAN 的 SAN 环境中对高性能和可靠性的需要。

    作者点评：该方案属于数据中心级网络备份，数据量达到几十甚至上百TB，适用于远程容灾系统、具有数据归档功能的业务应用。企业在对性能和可靠性要求较高的场合，采用先进的SAN数据存储网络，可以使数据的存储、备份等活动独立在原先的LAN之外，从而将减轻LAN的负载，保证原有网络应用的顺畅进行，同时SAN网可以得到高数据传输率。备份软件可以采用象CA、EMC/Legato和Veritas等厂商提供的备份软件和远程容灾软件；在SAN中，数据以集中的方式进行存储，加强了数据的可管理性，同时适应于多下的数据共享同一存储池，降低了总拥有成本。 SAN可以适用于企业级数据存储、服务器集群、远程灾难恢复、Internet数据服务等多个领域。

   四、编后语

    企业的数据备份主要是根据它的数据量的增大而采用不同的备份方式，一个主要的原因就是企业的资金投入，一般的做法是有多少钱就只能办多少事，这是我们做企业数据备份方案原则要求。数据备份随着存储的发展而变化，在未来的企业存储中，网络存储将呈现以下几个方面的发展趋势。

    1、基于InfiniBand的存储系统

    InfiniBand 是被用来取代PCI总线的新I/O体系结构。InfiniBand 把网络技术引入I/O体系中，形成一个I/O交换网络结构，主机系统通过一个或多个主机通道适配器（HCA）连接到I/O交换网上，存储器、网络设备通过目标通道适配器（TCA）连接到该I/O交换网上。InfiniBand体系结构把IP网络和存储网络合二为一，以交换机互连和互连的方式支持系统的可扩展性。端通过主机通道适配器（HCA）连接到主机总线上，突破了PCI的带宽限制，存储设备端通过终端通道适配器（TCA）连接到物理设备上，突破了SCSI和FC-AL的带宽限制。

    在InfiniBand体系结构下，可以实现不同形式的存储系统，包括SAN和NAS。基于InfiniBand I/O路径的SAN存储系统有两种实现途径：其一是SAN存储设备内部通过InfiniBand I/O路径进行数据通信，InfiniBand I/O路径取代PCI或高速串性总线，但与/主机系统的连接还是通过FC I/O路径;其二是SAN存储设备和主机系统利用InfiniBand I/O路径取代FC I/O路径，实现彻底地基于InfiniBand I/O路径的存储体系结构。

    2、采用DAFS技术

    作为一种文件系统协议，直接存取文件系统DAFS可以在大量甚至过量负载时有效地减轻存储服务器的计算压力，提高存储系统的性能。DAFS把RDMA的优点和NAS的存储能力集成在一起，全部读写操作都直接通过DAFS的用户层--RDMA器执行，从而降低了网络文件协议所带来的系统负载。

    DAFS的基本原理是通过缩短服务器读写文件时的数据路径来减少和重新分配的计算任务。它提供内存到内存的直接传输途径，使数据块的复制工作不需要经过应用服务器和文件服务器的CPU，而是在这两个物理设备预先映射的缓冲区中直接传输。也就是说，文件可以直接由应用服务器内存传输到存储服务器内存，而不必先填充各种各样的系统缓冲区和网络接收器。DAFS可以直接集成到NAS存储服务器中，一方面实现高性能的数据传输，另一方面也可以更好地支持数据库管理系统，如Oracle数据库等。今后的NAS存储系统将采用DAFS技术提高系统性能，并且在性能和价格上与SAN存储系统进行有力的竞争。

    3、采用NASD技术

    NASD（Network-Attached Secure Disk）是CMU大学目前正在研究的网络存储项目，它是一个类似NAS存储设备的智能磁盘驱动器，但将管理、文件系统语义和存储转发相分离，仅实现基本的存储元语，由文件管理器实现文件系统的高层管理部分。它对外提供以太网、ATM等数据通信接口与IP网络相连，或者通过FC接口连接到SAN上。

    NASD设备嵌入了低层的磁盘管理功能并提供了可变化长度的对象存储接口。客户端可以直接存取NASD设备中的存储资源。文件管理器负责每个客户对NASD设备存储资源的存取控制和检查工作。存储管理器则负责NASD存储资源的映射管理和RAID管理等工作。因为网络通信可以通过公用数据网络采用普通的通信协议完成，因而NASD需要提供机制，目前采用的是基于私钥/公钥验证技术的安全机制。

    4、统一虚拟存储

    统一的虚拟存储将不同厂商的FC-SAN、NAS、IP-SAN、DAS等各类存储资源整合起来，形成一个统一管理、监控和使用的公用存储池。虚拟存储的实质是资源共享，因此，统一虚拟存储的任务有两点：其一是如何进一步增加可共享的存储资源的数量；其二是如何通过有效的机制在现有存储资源基础上提供更好的服务。

    从系统的观点看，存储虚拟化有三种途径:基于主机的虚拟化存储、基于存储设备的虚拟化存储以及基于网络的虚拟化存储。统一虚拟存储的实现只能从虚拟存储的实质出发，因此，单一存储映象的方法可能是虚拟存储的发展方向。

    NAS和SAN是目前网络存储的主流技术，二者在不同的应用领域各有所长，还出现了二者相互融合的趋势。随着SAN在IP网络中的成功应用，其低廉的成本，加上虚拟存储技术的广泛应用，SAN极有可能成为网络存储的主导方向，而存储虚拟化、数据高可用和容灾支持将会是SAN的关键技术。