末端存儲裝置分析與推薦

1、末端存儲裝置分析與推薦 騰龍備份大師技術(shù)專題隨著網(wǎng)絡技術(shù)、光磁存儲技術(shù)的不斷發(fā)展，備份存儲已經(jīng)不在局限于磁帶、磁盤設備。光儲設備、陣列柜、NAS眾多存儲中您到底應該如何選擇呢？下面將由騰龍備份大師系列產(chǎn)品的工程師向您做一系列的解釋和推薦。存儲技術(shù)概要在推薦分析之前，我們先來了解一下目前主流的備份存儲方式和技術(shù)。目前主流備份存儲技術(shù)包括我們最常使用的磁盤存儲，以及陣列、陣列柜、NAS、光盤塔、光盤庫、外置移動存儲設備等，而網(wǎng)絡存儲主要是通過TCP/IP協(xié)議、WINDOWS共享傳輸協(xié)議、FTP協(xié)議完成數(shù)據(jù)傳輸。磁盤陣列磁盤陣列（Disk Array）是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多

2、個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。而把這種技術(shù)加以實現(xiàn)的就是磁盤陣列產(chǎn)品，通常的物理形式就是一個長方體內(nèi)容納了若干個硬盤等設備，以一定的組織形式提供不同級別的服務。目前人們逐漸認識了磁盤陣列技術(shù)。磁盤陣列技術(shù)可以詳細地劃分為若干個級別0-5 RAID技術(shù)，并且又發(fā)展了所謂的 RAID Level 10， 30， 50的新的級別。RAID是廉價冗余磁盤陣列（Redundant Array of Inexpensive Disk）的簡稱。用RAID的好處簡單的說就是：安全性高，速度快，數(shù)據(jù)容量超大。 某些級別的RAID技術(shù)可以把速度提高到單個硬盤驅(qū)動器的400%。磁盤陣列把多個硬

3、盤驅(qū)動器連接在一起協(xié)同工作，大大提高了速度，同時把硬盤系統(tǒng)的可靠性提高到接近無錯的境界。這些“容錯”系統(tǒng)速度極快，同時可靠性極高。RAID 05 RAID 0RAID 0陣列即（Data Stripping）數(shù)據(jù)分條陣列，其主要的特點是存取的數(shù)據(jù)都被分割成為條狀（Stripped）分布存放在各個物理磁盤上。這樣處理的優(yōu)點是可以并行存取，從而獲得雙倍或多倍存取速度。其中最簡單的RAID 0陣列，使用兩塊硬盤提供雙倍傳輸速度，假如陣列卡能支持多塊硬盤組成RAID 0，那么則可以獲得N倍（N為加入陣列的硬盤數(shù)量）傳輸速度。這種陣列的缺點是數(shù)據(jù)安全比較脆弱，只要陣列內(nèi)某一硬盤出現(xiàn)故障，所有的數(shù)據(jù)將全部

4、丟失。因而，為了在數(shù)據(jù)脆弱性與速度之間取得較好的平衡，實際使用時RAID 0通常只使用兩塊硬盤，獲得雙倍傳輸速度同時穩(wěn)定性下降一半，用于存放視頻點播文件、臨時文件等對安全性要求不高的數(shù)據(jù)。 RAID 1RAID 1陣列即（Data Mirror）數(shù)據(jù)鏡像陣列，其主要特點在提供了較為優(yōu)異的數(shù)據(jù)安全保障。整個陣列至少需要兩塊硬盤組建，在寫入時同時將數(shù)據(jù)備份至另一塊硬盤，所以即使其中一塊硬盤出現(xiàn)故障而造成數(shù)據(jù)損壞時，文件也不會丟失。但是其代價就是的陣列內(nèi)半數(shù)硬盤用于即時鏡像備份，容量為陣列內(nèi)硬盤總?cè)萘康囊话?，而且速度沒有任何提升。 RAID 0+1為了把RAID 0的快速存取特點與RAID 1數(shù)據(jù)安

5、全的優(yōu)點結(jié)合起來，人們還設計了RAID 0+1陣列。這種陣列最少需要4個硬盤才能創(chuàng)建。其中兩塊硬盤用來存取數(shù)據(jù)，兩塊硬盤用于鏡像數(shù)據(jù)。用于存放數(shù)據(jù)兩塊硬盤被劃分為條狀并行存取，這樣可以獲得雙倍數(shù)據(jù)存取的速度，而另兩個硬盤則即時為條狀并行存取的硬盤制作鏡像，以確保任意一塊盤出現(xiàn)了故障，也不會導致數(shù)據(jù)丟失。 RAID 2RAID 2是把數(shù)據(jù)分散為位元(bit)或塊(block)，加入海明碼Hamming Code，在磁盤陣列中作間隔寫入(interleaving)到每個磁盤中，而且地址(address)都一樣，也就是在各個磁盤中，其數(shù)據(jù)都在相同的磁道(cylinder or track)及扇區(qū)中。

6、RAID 2的設計是使用共軸同步(spindle synchronize)的技術(shù)，存取數(shù)據(jù)時，整個磁盤陣列一起動作，在各作磁盤的相同位置作平行存取，所以有最好的存取時間(access time)，其總線(bus)是特別的設計，以大帶寬(band wide)并行傳輸所存取的數(shù)據(jù)，所以有最好的傳輸時間(transfer time)。在大型檔案的存取應用，RAID 2有最好的性能，但如果檔案太小，會將其性能拉下來，因為磁盤的存取是以扇區(qū)為單位，而RAID 2的存取是所有磁盤平行動作，而且是作單位元的存取，故小于一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會使其性能大打折扣。RAID 2是設計給需要連續(xù)且大量數(shù)據(jù)的電腦使用的，如

7、大型電腦(mainframe to supercomputer)、作影像處理或CAD/CAM的工作站(workstation)等，并不適用于一般的多用戶環(huán)境、網(wǎng)絡服務器(network server)，小型機或PC。RAID 2的安全采用內(nèi)存陣列(memory array)的技術(shù)，使用多個額外的磁盤作單位錯誤校正(single-bit correction)及雙位錯誤檢測(double-bit detection);至于需要多少個額外的磁盤，則視其所采用的方法及結(jié)構(gòu)而定，例如八個數(shù)據(jù)磁盤的陣列可能需要三個額外的磁盤，有三十二個數(shù)據(jù)磁盤的高檔陣列可能需要七個額外的磁盤。 RAID 3RAID 3

8、的數(shù)據(jù)儲存及存取方式都和RAID 2一樣，但在安全方面以奇偶校驗(parity check)取代海明碼做錯誤校正及檢測，所以只需要一個額外的校檢磁盤(parity disk)。奇偶校驗值的計算是以各個磁盤的相對應位作XOR的邏輯運算，然后將結(jié)果寫入奇偶校驗磁盤，任何數(shù)據(jù)的修改都要做奇偶校驗計算。如某一磁盤故障，換上新的磁盤后，整個磁盤陣列(包括奇偶校驗磁盤)需重新計算一次，將故障磁盤的數(shù)據(jù)恢復并寫入新磁盤中；如奇偶校驗磁盤故障，則重新計算奇偶校驗值，以達容錯的要求。較之RAID 1及RAID 2，RAID 3有85%的磁盤空間利用率，其性能比RAID 2稍差，因為要做奇偶校驗計算；共軸同步的平

9、行存取在讀檔案時有很好的性能，但在寫入時較慢，需要重新計算及修改奇偶校驗磁盤的內(nèi)容。RAID 3和RAID 2有同樣的應用方式，適用大檔案及大量數(shù)據(jù)輸出入的應用，并不適用于PC及網(wǎng)絡服務器。 RAID 4RAID 4是以扇區(qū)作數(shù)據(jù)分段，各磁盤相同位置的分段形成一個校驗磁盤分段(parity block)，放在校驗磁盤。這種方式可在不同的磁盤平行執(zhí)行不同的讀取命今，大幅提高磁盤陣列的讀取性能;但寫入數(shù)據(jù)時，因受限于校驗磁盤，同一時間只能作一次，啟動所有磁盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗分段的所有數(shù)據(jù)分段，與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗計算再寫入。即使如此，小型檔案的寫入仍然比RAID 3要快，因其校驗計算較簡單而

10、非作位(bit level)的計算;但校驗磁盤形成RAID 4的瓶頸，降低了性能，因有RAID 5而使得RAID 4較少使用。 RAID 5RAID 5 是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。RAID 5也是目前應用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨立硬盤進行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進行奇偶校驗（異或運算），校驗數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。以n塊硬盤構(gòu)建的RAID 5陣列可以有n1塊硬盤的容量，存儲空間利用率非常高。RAID 5不對存儲的數(shù)據(jù)進行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的任

11、何一塊硬盤上的數(shù)據(jù)丟失，均可以通過校驗數(shù)據(jù)推算出來它和RAI D 3最大的區(qū)別在于校驗數(shù)據(jù)是否平均分布到各塊硬盤上。RAID 5具有數(shù)據(jù)安全、讀寫速度快，空間利用率高等優(yōu)點，應用非常廣泛，但不足之處是如果1塊硬盤出現(xiàn)故障以后，整個系統(tǒng)的性能將大大降低。RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度，只是多了一個奇偶校驗信息，寫入數(shù)據(jù)的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數(shù)據(jù)對應一個奇偶校驗信息，RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較低。 RAID 6RA

12、ID 6 與RAID 5相比增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高。即使兩塊磁盤同時失效，也不會影響數(shù)據(jù)的使用。但需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對于RAID 5有更大的“寫損失”。RAID 6 的寫性能非常差，較差的性能和復雜的實施使得RAID 6很少使用。NAS設備NAS/SAN是新生代名詞，往往給人以神秘莫測的感覺，不懂的人往往將它們看的非常高深，其實不然！簡單來說NAS就是IP網(wǎng)絡上專門提供NFS、CIFS等網(wǎng)絡文件系統(tǒng)服務的服務器+存儲，客戶端（包括各種服務器和個人PC）通過IP網(wǎng)絡訪問NAS共享出來的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，存取數(shù)據(jù)信息

13、?？梢院唵蔚睦斫鉃?Storage Server。用戶完全可以把NAS看成一個帶操作系統(tǒng)的文件服務器，這樣解釋相信NAS對于您來說已經(jīng)不那么神秘。磁帶和光存儲設備需要說明的是，磁帶設備是磁盤單位造價高昂的過渡性產(chǎn)物，目前磁帶已經(jīng)逐漸退出主流市場，因為其無論從價格或是存儲周期或是存儲后的管理來說，已經(jīng)完全沒有任何優(yōu)勢，因此騰龍系列備份產(chǎn)品從2005系列開始就不再支持磁帶設備。以上我們并沒有去介紹光存儲和移動存儲設備，原因很簡單，光存儲代價高昂而移動存儲不在專業(yè)存儲討論范圍內(nèi)。分析與推薦目前企業(yè)最常用的存儲方案是磁盤存儲，低端用戶選擇單磁盤設備，中高端用戶則更多的選擇陣列、陣列柜形式，而部分特殊用

14、戶才會選擇光存儲設備，包括光盤塔、光盤庫。很多用戶會好奇，為何我們沒有推薦NAS呢？原因很簡單，NAS是一臺專用的存儲服務器，通過TCP/IP協(xié)議工作，而騰龍系列的高級智能版以上的產(chǎn)品均為C/S架構(gòu)通過TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)漠a(chǎn)品，嚴格來說無論架構(gòu)或最終效果均以NAS產(chǎn)品無異。因此如果不是刻意需要，您完全可以采用高級智能版+專用服務器+陣列或陣列柜的形式取代高昂的NAS設備。我們并不推薦光存儲設備，原因很簡單，硬件設備成本過高。目前磁盤技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，單位成本也非常的低廉，硬件可靠性完全可以使用陣列方式來加強。光存儲設備的價格顯然不是普通用戶能夠承受的。“在線備份”-廣告語的誤導近來很多非專

15、業(yè)企業(yè)或一些私人作坊式公司開始炒作“在線備份”這一概念，例如電信增值服務等，利用用戶對專業(yè)領域不太了解的缺陷誤導用戶走入消費誤區(qū)。其實“在線備份”只不過是這些企業(yè)提供了一種在線存儲服務而已，簡單的說您可以把它看成網(wǎng)絡硬盤，提供的就是類似于網(wǎng)絡硬盤的存儲服務。但網(wǎng)絡存儲在中國現(xiàn)階段真的可行嗎？我們的工程師對目前的在線WEB存儲服務進行了詳細分析，相信能夠讓您更深入的了解在線存儲。優(yōu)點分析1) 存儲在異地服務器，可有效抵抗自然災害或不可抗力災害對數(shù)據(jù)的破壞。例如：地震、洪澇等，這些自然災害是不可抗力的，因此對企業(yè)本地服務器的破壞也是相當嚴重的。2) 企業(yè)初期投入較低硬件服務器及電信機房租用費用由備

16、份廠商支出，因此企業(yè)可以節(jié)省這部分初期投入。3) 存儲不受地域限制由于采用服務器在線形式，因此只需使用WEB界面或相應客戶端，在任何地方均可以進行數(shù)據(jù)備份和恢復。缺點分析1) 國內(nèi)備份企業(yè)抗風險能力低國內(nèi)備份企業(yè)往往抗風險能力很低，一旦遭受風險企業(yè)可能很快倒閉，企業(yè)倒閉帶來的問題是服務器也將關閉，這種情況對客戶影響是相當大的，客戶可能永遠的失去數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是不可再生或再生需要難以估量的時間與金錢的，而這種情況往往會造成客戶措手不及，給客戶帶來無法彌補的損失。這種情況相信使用過網(wǎng)絡硬盤的用戶深有體會，部分企業(yè)蜂擁趕潮流、炒概念，紛紛開通網(wǎng)絡硬盤服務或在線備份服務，然而企業(yè)長期虧損或管理不善，導致被

17、迫關閉服務器，造成大量用戶存儲在服務器的數(shù)據(jù)無法找回，對客戶帶來了無法彌補的損失。2) 信息安全保障存儲在備份軟件廠商的服務器上帶來的另一問題就是數(shù)據(jù)信息安全的問題，雖然一些企業(yè)標榜著加密存儲，但用戶并無法確認，一些信息資料屬于企業(yè)商業(yè)機密或個人機密的數(shù)據(jù)是否正當100%安全。一旦由于廠商不負責任的泄漏或軟件故障造成存儲沒有加密或密碼、算法泄漏，對企業(yè)將造成滅頂?shù)臑碾y。而且目前任何平臺均有漏洞，沒有企業(yè)敢向公眾保證服務器100%安全，不被黑客侵襲，因此這種備份反而成為企業(yè)的一大心病，要無時無刻的擔心服務器本身的安全。3) 服務器漏洞或客戶端漏洞這種漏洞不同于WINDOWS漏洞，這種漏洞是災難性

18、的，一旦其它黑客利用漏洞獲得用戶權(quán)限，那么所有的資料可能將完全的暴露在互聯(lián)網(wǎng)上，企業(yè)內(nèi)部資料暴露在互聯(lián)網(wǎng)上對企業(yè)造成的影響往往是滅頂?shù)摹Ｒ坏┲匾夹g(shù)資料或客戶資料等資料泄漏，很多企業(yè)不得不面臨倒閉的命運。4) 網(wǎng)絡及網(wǎng)速的影響目前國內(nèi)網(wǎng)絡狀況并未達到國外標準，無論網(wǎng)絡故障率或網(wǎng)速均不能讓人滿意。網(wǎng)絡問題將造成該備份的沒備份，要恢復時卻因為網(wǎng)絡原因無法恢復。而網(wǎng)速問題帶的影響更大，一般企業(yè)數(shù)據(jù)量都非常的大，即便經(jīng)過嚴密篩選壓縮，對于現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備網(wǎng)速來說還是巨大的，不但備份需要很長的時間恢復也將需要很長的時間。對于一個上GB甚至TB級數(shù)據(jù)的企業(yè)，可能備份需要幾天或幾周，因為上傳的速度遠比下載慢的多。(上行與下行的概念請咨詢當?shù)鼐W(wǎng)絡服務商)5) 累計使用費用相當?shù)目捎^這種形式雖然首期不需要過多的投入，但這種備份均是以備份空間大小來按月收費的，因此對于任何個人企業(yè)來說，長期成本總和將比一次性硬件投入要高的多。結(jié)語綜上所述我們給您推薦的最佳存儲方式為專業(yè)服務器加陣列或陣列柜的形式。采用陣列方式能夠有