SCSI总线连接备份面临的问题

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    开放系统网络计算的世界具有多元性，它充满了各种挑战、新技术和新概念。试图了解市场中的所有发展方向和市场需求是不可能的。在这一工业的不同部分之间进行平衡，尤其是在不同操作系统、数据库和文件系统之间的数据保护标准的确立方面，进展十分缓慢。这使得发布市场所需要的数据保护产品非常困难。

    在SAN出现以前，还不存在那些基本I/O路径技术所需的，用来扩展开放系统服务器的网络备份和恢复的技术。对于IT专业人士而言，他们会发现多年以来他们对网络备份的要求已经超出了新的网络设计和实现的能力。这并不是一件令人愉快的事情。这时备份软件受到了不公正的批评，它们被认为应该对这种缺点负责。实际上，问题的关键在于缺少一种面向网络的备份技术，这种备份能随着开放系统网络技术其他方面的扩展进行相应的扩展。

    幸运的是，SAN技术的出现弥补了开放系统I/O的缺点，并向用户提供了可靠的基础结构。这些基础结构可以满足开放系统备份和存储管理的高容量和高吞吐量的要求。

网络备份的挑战

    备份看上去是一个简单的概念，但如果对备份的要求仔细检查，将发现很多极具挑战性的问题。管理员每天都必须正确地处理大量的细节，从而保证数据被正确地记录，并能被正确地恢复。这些细节包括诸如网络的可用性和处理器的能力、安全细节、目录服务数据、文件系统数据、系统结构数据和所有一切在服务器失效时恢复它的细节。

    恢复一个系统包括创建文件、目录、用户、系统变量、安全信息和访问控制信息。当在远程通过一个繁忙的网络用备份系统代理进行工作时，这是一个困难的过程。如果所有的服务器都能通过一个普通I/O网路轻松地访问磁带设备和子系统，并能避免代理和数据网络之间的数据流量，这将给备份带来极大的好处。

    一个所有备份系统都面临的问题是，它们都需要使用和管理自己的关于备份操作的中间数据。这会给备份系统的扩展带来很多麻烦。即便是对于具有高速I/O操作能力的远程磁带操作，也会由于不能在允许的时间将它的中间信息通过数据网络传送到备份引擎，而导致对传送信息大小的限制。

1.备份窗口的收缩

    到目前为止，IT企业所面临的网络备份的最大问题在于如何保证每天在指定的时间内完成备份操作。这个问题又被称为备份窗口。一个在备份窗口完成其工作以前就停止操作的备份系统，会缺少恢复其所保护的计算机的所需信息。

    备份窗口的收缩有很多原因，包括过重的处理负荷、过长的工作时间，以及需要跨时区支持远程办公处理和远程客户等等。在互联网上提供服务的公司通常希望具有能在一天的任何一个时刻为地球上任何一个地方提出的请求提供24小时服务的能力。

2.对热备份的需求

    由于全天候操作所提出的可用性要求，冷备份的备份窗口不再存在。悲观的人也许会说再也没有进行备份的合适时间了，因为所有的时间都一样的糟糕。换而言之，备份将毫无疑问地指热备份，即当系统正在运行时执行备份。这种备份会对系统的性能产生很大的影响。当文件进行备份时，热备份可能会限制对文件的访问。备份操作的性能将极大地限制系统性能。

    IT企业已经尝试了许多技术以提高备份的性能，这并不奇怪。20世纪90年代初期，对局域网网络备份的性能要求范围为20～60MB/min。到1999年，这种要求几乎上升了十倍，目前是3～10MB/s。在接下去的5年里，人们将对备份提出更高的要求。在普通的网络中可能达到10MB/s。处于领先地位的网络环境甚至会要求达到高达40MB/s的速度。

    然而，40MB/s的速率对于磁带设备而言是不现实的。该性能超出了目前服务器级别的磁带处理能力的数倍。而速率大概为其一半的大型机级别的设备的价格是服务器磁带设备的10倍。一个可能的解决方法是使用虚拟磁带，这将在本章的后面部分进行讨论。但至少I/O路径技术将能支持这种速率。这对于SAN技术和UltraSCSI和快速SCSI而言都适用。

3.使用专用单机备份

    使用BAS技术时，通过备份到本地连接的磁带驱动器，系统可以获得最高的备份性能。BAS技术并不能很好地支持多个发起者，这意味着最快的备份必须使用专用软件和本地连接的硬件。将备份系统连接到单独的系统上使得备份应用可以和服务器上的操作系统、文件系统和数据库系统很好地匹配。

    虽然在处于工作状态中的服务器上运行备份应用程序将影响应用程序的性能，甚至导致系统崩溃。但由于需要获得可能的最好备份性能，我们别无选择。不幸的是，如果存在足够多的独立备份系统同时运行，则对它们全体进行管理将是一件令人头痛的事情。即使不考虑备份的运行，每天对备份进行维护也要花很多的精力。为多个专用备份准备所花的时间，比仅为一台网络备份系统准备所花的时间要少得多。有时，由专用备份带来的优势也会被递增的系统管理时间所抵消。这会导致系统管理员面临一种两难的境地：需要加快本地备份的速度，但又没有时间来对它们进行正确的管理。

4.备份的专用网络

    解决备份问题的方法之一，是使用FDDI和100BaseT的高带宽网络技术来安装高速专用骨干网。许多IT企业已经成功地使用了这一技术。通常情况下，用于备份的专用100BaseT骨干网能工作得很好。它防止了备份通信数据流对正常网络通信数据流的干扰，并能在每天提供固定的带宽。不幸的是，由于从服务器存储到备份设备之间的I/O路径跨度有限，它不能像所期望的那样很好地进行扩展。在一个数据网络中用于备份的I/O路径，包括在系统总线上备份，以及在I/O路径上所需的从网络接口卡移动数据的跨度。每个跨度都会引入潜在的处理延迟，从而影响了数据网络的效率。

    网络备份中平衡可管理性的最佳解决方案，是使用在最大系统上具有远程设备操作能力的专用备份网络。和完全集中式的网络备份相比，这种方案在某种程度上使得管理复杂化。但它仍然可能在多数情况下完成工作。这种方法的问题在于，每个具有远程设备操作的服务器消费了额外的管理时间。使用专用备份网络的目标之一在于将冲突的资源集中管理。那么，远程设备操作可能达不到这个目标。当额外的服务量变得太大而不能在现有的备份网络上完成时，它们就需要被交换到远程设备上完成操作。从某种方面来说，使用专用备份网络的回报是很小的。