末端存儲(chǔ)裝置分析與推薦

1、末端存儲(chǔ)裝置分析與推薦 騰龍備份大師技術(shù)專題隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光磁存儲(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展，備份存儲(chǔ)已經(jīng)不在局限于磁帶、磁盤設(shè)備。光儲(chǔ)設(shè)備、陣列柜、NAS眾多存儲(chǔ)中您到底應(yīng)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(chǔ)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(chǔ)方式和技術(shù)。目前主流備份存儲(chǔ)技術(shù)包括我們最常使用的磁盤存儲(chǔ)，以及陣列、陣列柜、NAS、光盤塔、光盤庫、外置移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備等，而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(gè)硬盤控制器來控制多個(gè)硬盤的相互連接，使多

2、個(gè)硬盤的讀寫同步，減少錯(cuò)誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。而把這種技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)的就是磁盤陣列產(chǎn)品，通常的物理形式就是一個(gè)長方體內(nèi)容納了若干個(gè)硬盤等設(shè)備，以一定的組織形式提供不同級(jí)別的服務(wù)。目前人們逐漸認(rèn)識(shí)了磁盤陣列技術(shù)。磁盤陣列技術(shù)可以詳細(xì)地劃分為若干個(gè)級(jí)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(jí)別。RAID是廉價(jià)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(jí)別的RAID技術(shù)可以把速度提高到單個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的400%。磁盤陣列把多個(gè)硬

3、盤驅(qū)動(dòng)器連接在一起協(xié)同工作，大大提高了速度，同時(shí)把硬盤系統(tǒng)的可靠性提高到接近無錯(cuò)的境界。這些“容錯(cuò)”系統(tǒng)速度極快，同時(shí)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(diǎn)是存取的數(shù)據(jù)都被分割成為條狀（Stripped）分布存放在各個(gè)物理磁盤上。這樣處理的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)際使用時(shí)RAID 0通常只使用兩塊硬盤，獲得雙倍傳輸速度同時(shí)穩(wěn)定性下降一半，用于存放視頻點(diǎn)播文件、臨時(shí)文件等對(duì)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(diǎn)在提供了較為優(yōu)異的數(shù)據(jù)安全保障。整個(gè)陣列至少需要兩塊硬盤組建，在寫入時(shí)同時(shí)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(shí)，文件也不會(huì)丟失。但是其代價(jià)就是的陣列內(nèi)半數(shù)硬盤用于即時(shí)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(diǎn)與RAID 1數(shù)據(jù)安

5、全的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，人們還設(shè)計(jì)了RAID 0+1陣列。這種陣列最少需要4個(gè)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(gè)硬盤則即時(shí)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(huì)導(dǎo)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(gè)磁盤中，而且地址(address)都一樣，也就是在各個(gè)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(shè)計(jì)是使用共軸同步(spindle synchronize)的技術(shù)，存取數(shù)據(jù)時(shí)，整個(gè)磁盤陣列一起動(dòng)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(shí)間(access time)，其總線(bus)是特別的設(shè)計(jì)，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(shí)間(transfer time)。在大型檔案的存取應(yīng)用，RAID 2有最好的性能，但如果檔案太小，會(huì)將其性能拉下來，因?yàn)榇疟P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(dòng)作，而且是作單位元的存取，故小于一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會(huì)使其性能大打折扣。RAID 2是設(shè)計(jì)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(luò)服務(wù)器(network server)，小型機(jī)或PC。RAID 2的安全采用內(nèi)存陣列(memory array)的技術(shù)，使用多個(gè)額外的磁盤作單位錯(cuò)誤校正(single-bit correction)及雙位錯(cuò)誤檢測(cè)(double-bit detection);至于需要多少個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)磁盤的陣列可能需要三個(gè)額外的磁盤，有三十二個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的高檔陣列可能需要七個(gè)額外的磁盤。 RAID 3RAID 3

8、的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及存取方式都和RAID 2一樣，但在安全方面以奇偶校驗(yàn)(parity check)取代海明碼做錯(cuò)誤校正及檢測(cè)，所以只需要一個(gè)額外的校檢磁盤(parity disk)。奇偶校驗(yàn)值的計(jì)算是以各個(gè)磁盤的相對(duì)應(yīng)位作XOR的邏輯運(yùn)算，然后將結(jié)果寫入奇偶校驗(yàn)磁盤，任何數(shù)據(jù)的修改都要做奇偶校驗(yàn)計(jì)算。如某一磁盤故障，換上新的磁盤后，整個(gè)磁盤陣列(包括奇偶校驗(yàn)磁盤)需重新計(jì)算一次，將故障磁盤的數(shù)據(jù)恢復(fù)并寫入新磁盤中；如奇偶校驗(yàn)磁盤故障，則重新計(jì)算奇偶校驗(yàn)值，以達(dá)容錯(cuò)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?yàn)橐銎媾夹ｒ?yàn)計(jì)算；共軸同步的平

9、行存取在讀檔案時(shí)有很好的性能，但在寫入時(shí)較慢，需要重新計(jì)算及修改奇偶校驗(yàn)磁盤的內(nèi)容。RAID 3和RAID 2有同樣的應(yīng)用方式，適用大檔案及大量數(shù)據(jù)輸出入的應(yīng)用，并不適用于PC及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(gè)校驗(yàn)磁盤分段(parity block)，放在校驗(yàn)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(shí)，因受限于校驗(yàn)磁盤，同一時(shí)間只能作一次，啟動(dòng)所有磁盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗(yàn)分段的所有數(shù)據(jù)分段，與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗(yàn)計(jì)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(yàn)計(jì)算較簡單而

10、非作位(bit level)的計(jì)算;但校驗(yàn)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(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案。RAID 5也是目前應(yīng)用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨(dú)立硬盤進(jìn)行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)（異或運(yùn)算），校驗(yàn)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(chǔ)空間利用率非常高。RAID 5不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的任

11、何一塊硬盤上的數(shù)據(jù)丟失，均可以通過校驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出來它和RAI D 3最大的區(qū)別在于校驗(yàn)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(diǎn)，應(yīng)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(gè)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(gè)奇偶校驗(yàn)信息，寫入數(shù)據(jù)的速度比對(duì)單個(gè)磁盤進(jìn)行寫入操作稍慢。同時(shí)由于多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)奇偶校驗(yàn)信息，RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高，存儲(chǔ)成本相對(duì)較低。 RAID 6RA

12、ID 6 與RAID 5相比增加了第二個(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息塊。兩個(gè)獨(dú)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(shí)失效，也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用。但需要分配給奇偶校驗(yàn)信息更大的磁盤空間，相對(duì)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(fù)雜的實(shí)施使得RAID 6很少使用。NAS設(shè)備NAS/SAN是新生代名詞，往往給人以神秘莫測(cè)的感覺，不懂的人往往將它們看的非常高深，其實(shí)不然！簡單來說NAS就是IP網(wǎng)絡(luò)上專門提供NFS、CIFS等網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)的服務(wù)器+存儲(chǔ)，客戶端（包括各種服務(wù)器和個(gè)人PC）通過IP網(wǎng)絡(luò)訪問NAS共享出來的網(wǎng)絡(luò)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(gè)帶操作系統(tǒng)的文件服務(wù)器，這樣解釋相信NAS對(duì)于您來說已經(jīng)不那么神秘。磁帶和光存儲(chǔ)設(shè)備需要說明的是，磁帶設(shè)備是磁盤單位造價(jià)高昂的過渡性產(chǎn)物，目前磁帶已經(jīng)逐漸退出主流市場(chǎng)，因?yàn)槠錈o論從價(jià)格或是存儲(chǔ)周期或是存儲(chǔ)后的管理來說，已經(jīng)完全沒有任何優(yōu)勢(shì)，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(shè)備。以上我們并沒有去介紹光存儲(chǔ)和移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，原因很簡單，光存儲(chǔ)代價(jià)高昂而移動(dòng)存儲(chǔ)不在專業(yè)存儲(chǔ)討論范圍內(nèi)。分析與推薦目前企業(yè)最常用的存儲(chǔ)方案是磁盤存儲(chǔ)，低端用戶選擇單磁盤設(shè)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(huì)選擇光存儲(chǔ)設(shè)備，包括光盤塔、光盤庫。很多用戶會(huì)好奇，為何我們沒有推薦NAS呢？原因很簡單，NAS是一臺(tái)專用的存儲(chǔ)服務(wù)器，通過TCP/IP協(xié)議工作，而騰龍系列的高級(jí)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(yán)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(jí)智能版+專用服務(wù)器+陣列或陣列柜的形式取代高昂的NAS設(shè)備。我們并不推薦光存儲(chǔ)設(shè)備，原因很簡單，硬件設(shè)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(qiáng)。光存儲(chǔ)設(shè)備的價(jià)格顯然不是普通用戶能夠承受的?！霸诰€備份”-廣告語的誤導(dǎo)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(wù)等，利用用戶對(duì)專業(yè)領(lǐng)域不太了解的缺陷誤導(dǎo)用戶走入消費(fèi)誤區(qū)。其實(shí)“在線備份”只不過是這些企業(yè)提供了一種在線存儲(chǔ)服務(wù)而已，簡單的說您可以把它看成網(wǎng)絡(luò)硬盤，提供的就是類似于網(wǎng)絡(luò)硬盤的存儲(chǔ)服務(wù)。但網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在中國現(xiàn)階段真的可行嗎？我們的工程師對(duì)目前的在線WEB存儲(chǔ)服務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，相信能夠讓您更深入的了解在線存儲(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)分析1) 存儲(chǔ)在異地服務(wù)器，可有效抵抗自然災(zāi)害或不可抗力災(zāi)害對(duì)數(shù)據(jù)的破壞。例如：地震、洪澇等，這些自然災(zāi)害是不可抗力的，因此對(duì)企業(yè)本地服務(wù)器的破壞也是相當(dāng)嚴(yán)重的。2) 企業(yè)初期投入較低硬件服務(wù)器及電信機(jī)房租用費(fèi)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(chǔ)不受地域限制由于采用服務(wù)器在線形式，因此只需使用WEB界面或相應(yīng)客戶端，在任何地方均可以進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。缺點(diǎn)分析1) 國內(nèi)備份企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力低國內(nèi)備份企業(yè)往往抗風(fēng)險(xiǎn)能力很低，一旦遭受風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)可能很快倒閉，企業(yè)倒閉帶來的問題是服務(wù)器也將關(guān)閉，這種情況對(duì)客戶影響是相當(dāng)大的，客戶可能永遠(yuǎn)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(shí)間與金錢的，而這種情況往往會(huì)造成客戶措手不及，給客戶帶來無法彌補(bǔ)的損失。這種情況相信使用過網(wǎng)絡(luò)硬盤的用戶深有體會(huì)，部分企業(yè)蜂擁趕潮流、炒概念，紛紛開通網(wǎng)絡(luò)硬盤服務(wù)或在線備份服務(wù)，然而企業(yè)長期虧損或管理不善，導(dǎo)致被

17、迫關(guān)閉服務(wù)器，造成大量用戶存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)無法找回，對(duì)客戶帶來了無法彌補(bǔ)的損失。2) 信息安全保障存儲(chǔ)在備份軟件廠商的服務(wù)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(biāo)榜著加密存儲(chǔ)，但用戶并無法確認(rèn)，一些信息資料屬于企業(yè)商業(yè)機(jī)密或個(gè)人機(jī)密的數(shù)據(jù)是否正當(dāng)100%安全。一旦由于廠商不負(fù)責(zé)任的泄漏或軟件故障造成存儲(chǔ)沒有加密或密碼、算法泄漏，對(duì)企業(yè)將造成滅頂?shù)臑?zāi)難。而且目前任何平臺(tái)均有漏洞，沒有企業(yè)敢向公眾保證服務(wù)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(shí)無刻的擔(dān)心服務(wù)器本身的安全。3) 服務(wù)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(zāi)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(duì)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(yùn)。4) 網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)速的影響目前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀況并未達(dá)到國外標(biāo)準(zhǔn)，無論網(wǎng)絡(luò)故障率或網(wǎng)速均不能讓人滿意。網(wǎng)絡(luò)問題將造成該備份的沒備份，要恢復(fù)時(shí)卻因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因無法恢復(fù)。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(yán)密篩選壓縮，對(duì)于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)速來說還是巨大的，不但備份需要很長的時(shí)間恢復(fù)也將需要很長的時(shí)間。對(duì)于一個(gè)上GB甚至TB級(jí)數(shù)據(jù)的企業(yè)，可能備份需要幾天或幾周，因?yàn)樯蟼鞯乃俣冗h(yuǎn)比下載慢的多。(上行與下行的概念請(qǐng)咨詢當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)服務(wù)商)5) 累計(jì)使用費(fèi)用相當(dāng)?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(fèi)的，因此對(duì)于任何個(gè)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(chǔ)方式為專業(yè)服務(wù)器加陣列或陣列柜的形式。采用陣列方式能夠有