信息存儲與檢索1.doc

信息存儲與檢索課程實驗報告 開課實驗室： 2011 年 11 月 4 日學(xué)院年級、專業(yè)、班姓名成績課程名稱信息存儲與檢索實驗項目名 稱信息存儲技術(shù)指導(dǎo)教師教師評語教師簽名：年 月 日一、實驗?zāi)康睦斫庑畔⒋鎯Φ幕靖拍詈妥饔门c主要的存儲設(shè)備；掌握信息存儲的主要方式及計算機信息存儲體系；了解信息存儲的主要技術(shù)與特點；了解信息存儲的容災(zāi)和備份技術(shù)，初步具備制訂企業(yè)信息存儲方案的實際工作能力。二、實驗步驟 收集分析信息存儲設(shè)備體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息存儲內(nèi)容等專業(yè)知識，并加以總結(jié)； 下載visio軟件并安裝 熟悉應(yīng)用 用Visio軟件畫出企業(yè)的信息存儲體系結(jié)構(gòu)圖； 認(rèn)真分析網(wǎng)上已有的企業(yè)信息存儲方案與技術(shù)特點， 存儲的容災(zāi)與備份技術(shù) 寫出信息存儲技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢評論性總結(jié)。三、實驗結(jié)果及分析常用的信息存儲設(shè)備有：磁帶、磁帶庫 ；磁盤、磁盤陣列 ；光盤、光盤塔、光盤庫。磁帶庫產(chǎn)品包括自動加載磁帶機和磁帶庫；光盤庫是一種帶有自動換盤機構(gòu)（機械手）的光盤網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換盤機構(gòu)（機械手）和驅(qū)動器三部分組成。數(shù)據(jù)存儲方式有直接連接存儲、網(wǎng)絡(luò)連接存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，直接連接存儲（DAS，Direct Attached Storage）是數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域產(chǎn)生最早、發(fā)展時間最長的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲方式。直接連接存儲是將磁盤存儲設(shè)備直接通過電纜連接到服務(wù)器的方式，它主要應(yīng)用于單機或兩臺主機的集群環(huán)境中，主要優(yōu)點是存儲容量擴展簡單，投入成本少，見效快。但直接連接存儲模式存在諸多弊端：1、存儲設(shè)備只能與一臺服務(wù)器直接連接，只由這臺服務(wù)器使用。2、用戶要備份數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，都要占用服務(wù)器CPU的時間，從而降低了服務(wù)器的管理效能。3、隨著服務(wù)器的增多，數(shù)據(jù)管理會越來越復(fù)雜，工作量不斷增加。4、如果增加存儲設(shè)備，擴展存儲容量，需要對服務(wù)器進行重新配置，這樣做容易中斷業(yè)務(wù)連續(xù)性，造成數(shù)據(jù)丟失；自二十世紀(jì)末開始，存儲技術(shù)的發(fā)展進入 “存儲網(wǎng)絡(luò)”(Storage Network)時代。它將存儲設(shè)備從應(yīng)用服務(wù)器中分離出來，進行集中管理。網(wǎng)絡(luò)連接存儲（NAS，Network Attached Storage）是一種基于局域網(wǎng)的，在存儲設(shè)備端提供基于網(wǎng)絡(luò)訪問的文件級服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN，Storage Area Network）位于服務(wù)器后端，為連接服務(wù)器、存儲設(shè)備而建立起一個專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。因為會出現(xiàn)硬件故障、軟件故障、誤操作、病毒入侵、保留歷史記錄等突發(fā)事件，因此必須對數(shù)據(jù)和文件進行備份，數(shù)據(jù)備份就是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下，重新加以利用的一個過程。容災(zāi)：系統(tǒng)容災(zāi)計劃包括一系列應(yīng)急計劃：業(yè)務(wù)持續(xù)計劃(BCP-Business Continuity Plan)、業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(ERP-Business Recovery Plan)、運行連續(xù)性計劃(COOP-Continuity of Operations Plan)、事件響應(yīng)計劃(IRP-Incident Response Plan)、場所緊急計劃(OEP-Occupant Emergency Plan)、危機通信計劃(CCP-Crisis Communication Plan)、災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP-Disaster Recovery Plan) 。1、業(yè)務(wù)持續(xù)計劃(BCP-Business Continuity Plan)業(yè)務(wù)持續(xù)計劃(BCP)是一套用來降低組織的重要營運功能遭受未料的中斷風(fēng)險的作業(yè)程序，它可能是人工的或系統(tǒng)自動的。業(yè)務(wù)持續(xù)計劃的目的是使一個組織及其信息系統(tǒng)在災(zāi)難事件發(fā)生時仍可以繼續(xù)運作。 2、業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(ERP-Business Recovery Plan) 業(yè)務(wù)恢復(fù)計劃(BRP)也叫業(yè)務(wù)繼續(xù)計劃，涉及緊急事件后對業(yè)務(wù)處理的恢復(fù)，但與BCP不同，它在整個緊急事件或中斷過程中缺乏確保關(guān)鍵處理的連續(xù)性的規(guī)程。BRP的制定應(yīng)該與災(zāi)難恢復(fù)計劃及BCP進行協(xié)調(diào)。BRP應(yīng)該附加在BCP之后。 3、運行連續(xù)性計劃(COOP-Continuity of Operations Plan) 操作連續(xù)性計劃(COOP)關(guān)注位于機構(gòu)（通常是總部單位）備用站點的關(guān)鍵功能以及這些功能在恢復(fù)到正常操作狀態(tài)之前最多30天的運行。4、事件響應(yīng)計劃(IRP-Incident Response Plan) 事件響應(yīng)計劃(IRP)建立了處理針對機構(gòu)的IT系統(tǒng)攻擊的規(guī)程。這些規(guī)程用來協(xié)助安全人員對有害的計算機事件進行識別、消減并進行恢復(fù)。5、場所緊急計劃(OEP-Occupant Emergency Plan) 場所緊急計劃(OEP)在可能對人員的安全健康、環(huán)境或財產(chǎn)構(gòu)成威脅的事件發(fā)生時，為設(shè)施中的人員提供反應(yīng)規(guī)程。 OEP在設(shè)施級別進行制定，與特定的地理位置和建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)。6、危機通信計劃(CCP-Crisis Communication Plan) 機構(gòu)應(yīng)該在災(zāi)難之前做好其內(nèi)部和外部通信規(guī)程的準(zhǔn)備工作。危機通信計劃(CCP)通常由負(fù)責(zé)公共聯(lián)絡(luò)的機構(gòu)制定。危機通信計劃規(guī)程應(yīng)該和所有其他計劃協(xié)調(diào)，以確保只有受到批準(zhǔn)的內(nèi)容公之于眾，它應(yīng)該作為附錄包含在BCP中。7、災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP-Disaster Recovery Plan) 災(zāi)難恢復(fù)計劃(DRP)應(yīng)用于重大的、通常是災(zāi)難性的、造成長時間無法對正常設(shè)施進行訪問的事件。通常，DRP指用于緊急事件后在備用站點恢復(fù)目標(biāo)系統(tǒng)、應(yīng)用或計算機設(shè)施運行的IT計劃。 數(shù)據(jù)備份就是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下，重新加以利用的一個過程。 數(shù)據(jù)備份是存儲領(lǐng)域的一個重要組成部分。 通過數(shù)據(jù)備份，一個存儲系統(tǒng)乃至整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完全可以回到過去的某個時間狀態(tài)，或者重新“克隆”一個指定時間狀態(tài)的系統(tǒng)，只要在這個時間點上，我們有一個完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份。 備份概念誤區(qū)二：拷貝等于備份 備份不能僅僅通過拷貝完成，因為拷貝不能留下系統(tǒng)的注冊表等信息；而且也不能將歷史記錄保存下來，以便追蹤；當(dāng)數(shù)據(jù)量很大時，手工的拷貝工作又是何其麻煩。備份=拷貝+管理。管理包括備份的可計劃性、備份設(shè)備的自動化操作、歷史記錄的保存以及日志記錄等等。 備份概念誤區(qū)三：數(shù)據(jù)備份等同于系統(tǒng)備份 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，系統(tǒng)文件和一些應(yīng)用程序的安裝相當(dāng)麻煩，而且需要重新設(shè)置各種參數(shù)和地址，這個過程通常會持續(xù)好幾天，在這些系統(tǒng)環(huán)境恢復(fù)之前，數(shù)據(jù)文件是無法使用的。數(shù)據(jù)容災(zāi)與數(shù)據(jù)備份的聯(lián)系 1數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)高可用的最后一道防線，其目的是為了系統(tǒng)數(shù)據(jù)崩潰時能夠快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)。 2容災(zāi)不是簡單備份 真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份所具有先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時，全面、及時地恢復(fù)整個系統(tǒng)。容災(zāi)按其容災(zāi)能力的高低可分為多個層次。3容災(zāi)不僅是技術(shù) 容災(zāi)是一個工程，不僅包括容災(zāi)技術(shù)，還應(yīng)有一整套容災(zāi)流程、規(guī)范及其具體措施。 常用的備份方式 1全備份 全備份（Full Backup）是指用一盤磁帶對整個系統(tǒng)進行包括系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完全備份。 2增量備份 增量備份（Incremental Backup）是指每次備份的數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于上一次備份后增加的和修改過的數(shù)據(jù)。 3差分備份 差分備份（Differential Backup）就是每次備份的數(shù)據(jù)是相對于上一次全備份之后新增加的和修改過的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)-數(shù)據(jù)容災(zāi)等級 第0級：本地備份、本地保存的冷備份。這一級容災(zāi)備份，實際上就是上面所指的數(shù)據(jù)備份。它的容災(zāi)恢復(fù)能力最弱，它只在本地進行數(shù)據(jù)備份，并且被備份的數(shù)據(jù)磁帶只在本地保存，沒有送往異地。 第1級：本地備份、異地保存的冷備份。在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存，如交由銀行保管。災(zāi)難發(fā)生后，按預(yù)定數(shù)據(jù)恢復(fù)程序恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。 第2級：熱備份站點備份。在異地建立一個熱備份點，通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)備份。也就是通過網(wǎng)絡(luò)以同步或異步方式，把主站點的數(shù)據(jù)備份到備份站點。備份站點一般只備份數(shù)據(jù)，不承擔(dān)業(yè)務(wù)。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)難時，備份站點接替主站點的業(yè)務(wù)，從而維護業(yè)務(wù)運行的連續(xù)性。 第3級：活動互援備份。主、從系統(tǒng)不再是固定的，而是互為對方的備份系統(tǒng)。這兩個數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)分別在相隔較遠(yuǎn)的地方建立，它們都處于工作狀態(tài)，并進行相互數(shù)據(jù)備份。當(dāng)某個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時，另一個數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù)。 容災(zāi)技術(shù) 在建立容災(zāi)備份系統(tǒng)時會涉及多種技術(shù)，如SAN或NAS技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)、虛擬存儲、基于IP的SAN的互連技術(shù)、快照技術(shù)等。 遠(yuǎn)程鏡像遠(yuǎn)程鏡像又叫遠(yuǎn)程復(fù)制，是容災(zāi)備份的核心技術(shù)，同時也是保持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。它利用物理位置上分離的存儲設(shè)備所具備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接功能，在遠(yuǎn)程維護一套數(shù)據(jù)鏡像，一旦災(zāi)難發(fā)生時，分布在異地存儲器上的數(shù)據(jù)備份并不會受到波及。遠(yuǎn)程鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠(yuǎn)程鏡像站點的確認(rèn)信息，可分為同步遠(yuǎn)程鏡像和異步遠(yuǎn)程鏡像?；贗P的SAN互連技術(shù)目前基于IP的SAN互連技術(shù)的核心技術(shù)是iSCSI（IP Small Computer System Interface），這是一種開放協(xié)議，其基本結(jié)構(gòu)是在SCSI的數(shù)據(jù)包上加入TCP/IP協(xié)議?；贗P的SAN互連技術(shù)結(jié)合了NAS和SAN兩者的優(yōu)點：一方面它采用TCP/IP作為網(wǎng)絡(luò)