數(shù)據(jù)安全及備份方案課件

1、云南省廣播電視廳辦公大樓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全及備份方案一、前言從計(jì)算機(jī)誕生那一刻起，人們就不能忍受辛苦得來(lái)的數(shù)據(jù)在一瞬間消失無(wú)蹤的痛苦，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和備份也就成為保護(hù)數(shù)據(jù)的一種必不可少的手段。如今幾十個(gè)年頭過(guò)去了，它不但沒(méi)有隨時(shí)光流逝而失色，反而越來(lái)越受到人們的廣泛重視。七十年代曾是PC機(jī)的天下，使用軟盤(pán)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份就可以滿(mǎn)足基本的需要。進(jìn)入八十年代，局域網(wǎng)的興起使得分布式存儲(chǔ)管理漸入佳境，磁帶記錄方式成為數(shù)據(jù)備份的首選。那時(shí)，小數(shù)據(jù)量的本地備份還沒(méi)有對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的性能造成明顯影響。進(jìn)入九十年代，光盤(pán)技術(shù)曾給人們帶來(lái)無(wú)限遐想，但是，已經(jīng)小型化的自動(dòng)磁帶庫(kù)以其良好的性能價(jià)格比，始終占據(jù)著存儲(chǔ)備份的絕大

2、部分市場(chǎng)，與此同時(shí)，曾風(fēng)光一時(shí)的分布式存儲(chǔ)管理的弊端逐漸顯現(xiàn)，集中式存儲(chǔ)管理被提上議事日程。Internet的迅速崛起可以說(shuō)是九十年代最為引人注目的事件，這使得數(shù)據(jù)的屬性發(fā)生了質(zhì)的變化，促進(jìn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份技術(shù)的變革與進(jìn)步。Internet的發(fā)展帶來(lái)了數(shù)據(jù)量的爆炸性增長(zhǎng)。據(jù)IDG調(diào)查統(tǒng)計(jì)，至1998年底有1億人在使用Internet，到2002年這個(gè)數(shù)字將會(huì)增長(zhǎng)到3.2億。如果平均每人擁有6MB的個(gè)人電子信箱，那么對(duì)新增存儲(chǔ)容量的要求將會(huì)達(dá)到1320TB！快速增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)還包括資源和資料數(shù)據(jù)、電子商務(wù)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)字化數(shù)據(jù)和企業(yè)自動(dòng)化管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量爆炸性增長(zhǎng)的后果不僅促進(jìn)了存儲(chǔ)設(shè)備的不斷擴(kuò)容

3、，而且對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的管理也提出了更高的要求。 基于以上理論，有人提出：繼CPU、網(wǎng)絡(luò)之后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的第三次浪潮。大約在兩、三年前，出現(xiàn)了有關(guān)存儲(chǔ)局域網(wǎng)（Storage Area Network）的概念和實(shí)驗(yàn)。SAN以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備集中管理，形成一個(gè)存儲(chǔ)容量可以無(wú)縫擴(kuò)充的虛擬的存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中的任何主機(jī)都可以采用光通道直接連接的方式，共享虛擬存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)文件，既提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的效率，又減輕了應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源負(fù)擔(dān)。SAN的最終目標(biāo)是通過(guò)直接連接實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)、異結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)資源最大限度的共享。目前，各主要IT廠(chǎng)商都推出了基于光纖通道連接方

4、式的主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，但是光纖通道通信協(xié)議至今尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。此外，各種SAN管理軟件還只是能夠做到支持同平臺(tái)主機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備共享，每臺(tái)主機(jī)的文件系統(tǒng)彼此獨(dú)立，要進(jìn)行文件系統(tǒng)屬權(quán)的轉(zhuǎn)移還必須依靠容錯(cuò)技術(shù)。預(yù)計(jì)明年，同平臺(tái)的容錯(cuò)文件系統(tǒng)出臺(tái)將極大有助于實(shí)現(xiàn)同平臺(tái)容錯(cuò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，同時(shí)，異構(gòu)平臺(tái)主機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備共享的管理軟件也有望投入實(shí)際使用。我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的許多領(lǐng)域基本與國(guó)際同步，但因過(guò)去在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份方面不甚重視，因此配置備份設(shè)備和軟件的企業(yè)系統(tǒng)不超過(guò)10%，相比之下，國(guó)外（包括一些發(fā)展中國(guó)家）卻在50%以上。令人欣慰的是，近年來(lái)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份系統(tǒng)的發(fā)展速度已經(jīng)迎頭趕了上來(lái)。相對(duì)而言，金

5、融、電信、氣象、物探等部門(mén)的這方面應(yīng)用走在了前面。二、需求分析21 存儲(chǔ)備份必要性分析隨著計(jì)算機(jī)管理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為了提高企業(yè)業(yè)務(wù)管理水平、增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)來(lái)處理內(nèi)部日常事務(wù)和外部業(yè)務(wù)往來(lái)，從而使得這些企業(yè)越來(lái)越依賴(lài)于系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息。尤其是在企業(yè)業(yè)務(wù)不斷增加、數(shù)據(jù)量成倍增長(zhǎng)乃至出現(xiàn)數(shù)據(jù)膨脹現(xiàn)象時(shí)，由此引發(fā)的企業(yè)從數(shù)據(jù)膨脹、到計(jì)算機(jī)性能提高、再導(dǎo)致新一輪數(shù)據(jù)膨脹的循環(huán)不斷加劇，進(jìn)而在企業(yè)中引起新的數(shù)據(jù)安全恐慌，數(shù)據(jù)失效問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。數(shù)據(jù)失效原因百分率電力波動(dòng)32.8%自然災(zāi)害39.1%軟硬件設(shè)備故障16.6%爆炸、意外事故8.7%誤操作2.0%人

6、為破壞0.8% 表1 常見(jiàn)的數(shù)據(jù)失效原因數(shù)據(jù)失效主要分為兩種：一種是被稱(chēng)為物理?yè)p壞（Physical Damage）的、造成數(shù)據(jù)無(wú)法使用的數(shù)據(jù)失效；一種是被稱(chēng)為邏輯損壞（Logical Damage）的、數(shù)據(jù)仍可部分使用的、數(shù)據(jù)之間關(guān)系出錯(cuò)的數(shù)據(jù)失效。相比起來(lái)，后者所引起的數(shù)據(jù)混亂往往要比前者產(chǎn)生的后果更為嚴(yán)重。這是因?yàn)檫壿嫇p壞不易被用戶(hù)發(fā)現(xiàn)、且潛伏期長(zhǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)時(shí)，系統(tǒng)可能已經(jīng)無(wú)法挽回了。當(dāng)然，物理?yè)p壞也并非兒戲，其后果雖然是局部的，但必竟會(huì)引起系統(tǒng)混亂，直接導(dǎo)致局部癱瘓。目前，數(shù)據(jù)失效已成為企業(yè)計(jì)算機(jī)管理的一大隱患。一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效，客戶(hù)資料、技術(shù)文件、財(cái)務(wù)帳目甚至企業(yè)管理的核心內(nèi)

7、容將會(huì)面目全非，而允許系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)的時(shí)間往往又非常短暫。所以，企業(yè)管理專(zhuān)家和IT專(zhuān)家一致認(rèn)為：企業(yè)信息化程度越高，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份和災(zāi)難恢復(fù)的安全措施就越重要，它們直接決定了企業(yè)的成敗?，F(xiàn)代企業(yè)管理非常重視總體擁有成本（TCO）。所謂TCO，實(shí)際上是由實(shí)際成本、使用成本和風(fēng)險(xiǎn)成本三項(xiàng)組成。實(shí)際成本和使用成本在企業(yè)的建設(shè)與生產(chǎn)中往往容易引起人們重視，因而考慮得非常周到。而風(fēng)險(xiǎn)成本不僅是企業(yè)看不見(jiàn)、摸不著的東西，也是企業(yè)運(yùn)作時(shí)很難預(yù)料和把握的內(nèi)容。在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的企業(yè)中，風(fēng)險(xiǎn)成本包含用于管理關(guān)系到企業(yè)生命的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與信息的安全、正常、可靠的高速運(yùn)行的所需費(fèi)用。所以，為將風(fēng)險(xiǎn)成本降至最低，同時(shí)使企業(yè)

8、長(zhǎng)期處于最佳狀態(tài)，對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面存儲(chǔ)備份是一項(xiàng)絕對(duì)值得的、也是必要的投資。21 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份分類(lèi)及相關(guān)技術(shù)存儲(chǔ)備份可能是簡(jiǎn)單得不能再簡(jiǎn)單的在DOS環(huán)境下敲入COPY命令的操作，也可能是一家具有6000個(gè)節(jié)點(diǎn)的跨國(guó)公司的復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份；備份軟件可能是Windows自帶的Backup系統(tǒng)工具，也可能是耗資上百萬(wàn)美元的特大型企業(yè)備份系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理軟件。按照存儲(chǔ)備份內(nèi)容，可以分為文件備份、數(shù)據(jù)庫(kù)備份和系統(tǒng)備份。文件備份是備份軟件的基本功能，數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)需要較高的技術(shù)，在此提醒用戶(hù)要特別留意所選軟件是否支持自己系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)版本。系統(tǒng)備份與恢復(fù)是有條件的，某些計(jì)算機(jī)的

9、單鍵恢復(fù)功能目前還只適用于Windows NT平臺(tái)。按照存儲(chǔ)備份方式，可以分為單機(jī)備份、局域網(wǎng)備份、廣域網(wǎng)備份和電話(huà)撥號(hào)備份。不少服務(wù)器已經(jīng)把小型磁帶機(jī)作為必須配置的附件，能夠?qū)崿F(xiàn)單機(jī)數(shù)據(jù)備份。局域網(wǎng)備份目前應(yīng)用最多，由一臺(tái)備份服務(wù)器對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)不同主機(jī)的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)以及Lotus Notes、Microsoft Exchange等數(shù)據(jù)群，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行備份。廣域網(wǎng)備份是指利用廣域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程異地備份，建立容災(zāi)中心。電話(huà)撥號(hào)備份是Internet的產(chǎn)物，安裝TeleBackup軟件的單機(jī)和移動(dòng)設(shè)備可以通過(guò)通信線(xiàn)路與數(shù)據(jù)備份中心進(jìn)行備份與恢復(fù)的數(shù)據(jù)交換。按照存儲(chǔ)備份規(guī)模，可以分為個(gè)人數(shù)據(jù)備份、部門(mén)

10、級(jí)數(shù)據(jù)備份和企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)備份。判斷是否為企業(yè)級(jí)備份不僅要看備份數(shù)據(jù)量的大小，更取決于數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的復(fù)雜性。通常，多平臺(tái)異結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及包含容災(zāi)中心的備份系統(tǒng)，都屬于企業(yè)級(jí)備份。目前，企業(yè)存儲(chǔ)備份系統(tǒng)所采取的主要技術(shù)和措施包括磁盤(pán)鏡像、磁盤(pán)陣列、雙機(jī)容錯(cuò)、數(shù)據(jù)拷貝、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)、移動(dòng)存儲(chǔ)、在線(xiàn)備份、災(zāi)難恢復(fù)等。磁盤(pán)鏡像：可有效防止單個(gè)硬盤(pán)的物理?yè)p壞，但無(wú)法防止邏輯損壞；磁盤(pán)陣列：可有效防止多個(gè)硬盤(pán)的物理?yè)p壞，但無(wú)法防止邏輯損壞；雙機(jī)容錯(cuò)：可有效防止單臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理?yè)p壞，但無(wú)法防止邏輯損壞；數(shù)據(jù)拷貝：可有效防止系統(tǒng)的物理?yè)p壞，也可以在一定程度防止邏輯損壞；遠(yuǎn)程存儲(chǔ)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)建立備份磁帶系統(tǒng)，消除了

11、必須制作磁帶并運(yùn)輸?shù)竭h(yuǎn)程站點(diǎn)所需要的費(fèi)用。利用低成本、高速度的光纖連接以及中斷器和路由器，企業(yè)可在遠(yuǎn)離主站點(diǎn)100公里之外的地方建立備份數(shù)據(jù)庫(kù)。移動(dòng)存儲(chǔ)：與遠(yuǎn)程存儲(chǔ)有些相似，數(shù)據(jù)都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從源站點(diǎn)復(fù)制到遠(yuǎn)程站點(diǎn)。但在移動(dòng)存儲(chǔ)中的源站點(diǎn)是移動(dòng)計(jì)算機(jī)，例如銷(xiāo)售代理所用的計(jì)算機(jī)，而遠(yuǎn)程站點(diǎn)是數(shù)據(jù)中心的某臺(tái)服務(wù)器。通過(guò)在筆記本電腦中安裝存儲(chǔ)備份軟件，用戶(hù)只要連接到網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將信息備份到中心的站點(diǎn)上。在線(xiàn)存儲(chǔ)：特別適用于當(dāng)今業(yè)務(wù)環(huán)境連軸轉(zhuǎn)這一特性。8小時(shí)、10小時(shí)和12小時(shí)這類(lèi)寬松的夜間備份時(shí)限已被縮短為極其微小的時(shí)段，甚至被完全取消了。在線(xiàn)備份的訣竅在于使用鏡像技術(shù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)被不斷更新，直至

12、要進(jìn)行備份時(shí)為止。備份時(shí)先使鏡像系統(tǒng)離線(xiàn)，然后將數(shù)據(jù)備份到磁帶上。一旦完成備份，系統(tǒng)又被置回在線(xiàn)狀態(tài)，并和其鏡像系統(tǒng)重新同步化。災(zāi)難恢復(fù)：現(xiàn)在有一種單鍵災(zāi)難恢復(fù)技術(shù)，可使過(guò)去需要專(zhuān)業(yè)人員幾天才能搞定的工作（如安裝操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)應(yīng)用程序），現(xiàn)在只需按一個(gè)鍵并打開(kāi)服務(wù)器電源就能順利完成，不僅方便了IT管理人員，就連非專(zhuān)業(yè)人員也可輕松操作。在單鍵災(zāi)難恢復(fù)中，每次進(jìn)行備份時(shí)，構(gòu)成操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)緊急恢復(fù)啟動(dòng)用的最新文件將被自動(dòng)裝載到磁帶中。22數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份設(shè)備221 磁帶存儲(chǔ)設(shè)備2211 磁帶存儲(chǔ)產(chǎn)品介紹磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)是一種安全、可靠、易用和成本低廉的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，其中的磁帶如同錄音帶和錄

13、像帶，可從驅(qū)動(dòng)器中取出，實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)場(chǎng)方式保存。磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)采用的是一種離線(xiàn)硬拷貝存儲(chǔ)方式，除了具有紙張存儲(chǔ)和備份的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有存儲(chǔ)多媒體內(nèi)容的功能。磁帶備份設(shè)備可靠性高（實(shí)踐證明，一盒磁帶上的數(shù)據(jù)可以保存30年以上），容量極大（現(xiàn)在的磁帶存儲(chǔ)技術(shù)完全可以使一盒磁帶壓縮后的存儲(chǔ)容量達(dá)到70GB，有些甚至高達(dá)200GB，而磁帶庫(kù)則可擴(kuò)充到幾十到幾百個(gè)TB），能夠做到在無(wú)人值守時(shí)完成數(shù)據(jù)備份和磁帶管理。磁帶是磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)的重要部件，也是單位存儲(chǔ)成本最低、容量最大、標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的存儲(chǔ)介質(zhì)之一。它互換性好且易于保存，近年來(lái)由于采用了具有高糾錯(cuò)能力的編碼技術(shù)和即寫(xiě)即讀的通道技術(shù)，更是大大提高了其可靠性

14、和讀寫(xiě)速度。目前常用的磁帶主要有：QIC（Quarter Inch Cartridge）磁帶：也稱(chēng)1/4英寸磁帶。它有兩種規(guī)格，即DC6000和DC2000。前者采用5.25英寸驅(qū)動(dòng)器，目前已經(jīng)淘汰；后者的驅(qū)動(dòng)器只有3.5英寸，價(jià)格較低，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，生產(chǎn)廠(chǎng)家較多且產(chǎn)品相互兼容。一盒DC2000磁帶的存儲(chǔ)容量一般為400MB，是目前應(yīng)用較多的磁帶之一。DAT（Digital Audio Tape）磁帶：又稱(chēng)4mm磁帶，帶寬為0.15英寸。DAT磁帶盒體積較小，但由于采用了螺旋掃描技術(shù)，使得該磁帶具有很高的存儲(chǔ)容量，目前一盒DAT磁帶可達(dá)到12GB的容量。而且DAT磁帶系統(tǒng)一般都引進(jìn)了即寫(xiě)即讀和

15、壓縮技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率。DAT磁帶和驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)廠(chǎng)商較多，用戶(hù)的選擇余地較大。8mm磁帶：是一種由安百特公司開(kāi)發(fā)、適合于大、中型網(wǎng)絡(luò)和多用戶(hù)系統(tǒng)的大容量磁帶。8mm磁帶及其驅(qū)動(dòng)器也采用了螺旋掃描技術(shù)，而且磁帶較寬，因而存儲(chǔ)容量極高，一盒磁帶的最高容量可達(dá)14GB。1/2英寸磁帶：該類(lèi)磁帶又分為DLT（Digital Linear Tape）磁帶和IBM 3480/3490/3590系列磁帶兩類(lèi)。其中DLT磁帶由原DEC公司和昆騰公司共同推出，現(xiàn)已成為網(wǎng)絡(luò)備份磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)，又因?yàn)槿萘看螅亢写艓萘扛哌_(dá)35GB）、速度高，使其能夠在中、高端存儲(chǔ)備份市場(chǎng)獨(dú)占鰲頭。

16、IBM 3480/3490/3590系列磁帶的存儲(chǔ)容量為10GB，所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)磁帶庫(kù)，可以存放多盒磁帶，并由機(jī)械手自動(dòng)選擇和加載磁帶。眾所周知，由于性?xún)r(jià)比的原因，磁帶技術(shù)一直在存儲(chǔ)備份領(lǐng)域中占據(jù)著重要地位，而且正在朝著更大容量和更高數(shù)據(jù)傳輸速率方向發(fā)展。比如主流磁帶標(biāo)準(zhǔn)DDS技術(shù)在1999年已進(jìn)入第四代，DDS-4規(guī)范確認(rèn)了單盤(pán)20GB的非壓縮容量（典型壓縮為40GB），較DDS-3的12GB提高了75%，同時(shí)其最高數(shù)據(jù)傳速率范圍在1.5Mbps至3Mbps之間，是DDS-3的720Kbps至1.5Mbps的一倍。為此，DDS-4規(guī)范將磁道間距定為6.8m，磁帶介質(zhì)延長(zhǎng)至150

17、m，磁帶厚度減小到大約5.6m，同時(shí)采取多形帶和激光技術(shù)以及相應(yīng)的質(zhì)量改進(jìn)措施。據(jù)悉，未來(lái)的DDS-5磁帶的單盤(pán)非壓縮容量將有望達(dá)到40GB，最高數(shù)據(jù)傳輸速率則可提升到6Mbps。而由IBM、惠普、希捷等共同開(kāi)發(fā)的新磁帶技術(shù)線(xiàn)性磁帶開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)LTO（Linear Tape Open）將線(xiàn)性多通道、雙向格式的優(yōu)點(diǎn)與增強(qiáng)的服務(wù)器、數(shù)據(jù)壓縮、磁跡布局及糾錯(cuò)代碼相結(jié)合，其單盤(pán)磁帶非壓縮容量將可能達(dá)到100GB，最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到20Mbps。顯然，正如DDS磁帶占據(jù)低端市場(chǎng)一樣，LTO磁帶將會(huì)在高端市場(chǎng)大有作為。2212 磁帶存儲(chǔ)技術(shù)介紹現(xiàn)代大容量磁帶機(jī)一般能存儲(chǔ)約70GB的數(shù)據(jù)，備份速率可達(dá)到每小時(shí)

18、36GB。磁帶機(jī)的種類(lèi)繁多，但從應(yīng)用技術(shù)上講，基本可分為線(xiàn)性記錄技術(shù)和螺旋掃描技術(shù)兩種。對(duì)于采用線(xiàn)性記錄讀寫(xiě)技術(shù)的磁帶機(jī)，其工作原理與錄音機(jī)磁帶記錄的原理基本相同，磁帶機(jī)磁頭靜止，而磁帶高速平行于磁頭運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄或讀出操作。采用這種技術(shù)的磁帶機(jī)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，讀寫(xiě)速度較慢，磁帶磨損較小、可靠性高，并具有良好的容量可擴(kuò)充性，價(jià)格便宜。但由于數(shù)據(jù)在磁帶上的記錄軌跡與磁帶兩邊平行，使得磁帶存儲(chǔ)利用率較低。為了有效提高磁帶的利用率和讀寫(xiě)速度，人們研制出了多磁頭平行讀寫(xiě)方式。這種技術(shù)的確提高了磁帶的記錄密度和傳輸速率，但同時(shí)也使驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，成本隨之增加。另外，現(xiàn)代線(xiàn)性記錄讀寫(xiě)磁帶

19、機(jī)在記錄介質(zhì)、磁頭設(shè)計(jì)和固件上都作了許多重大改進(jìn)，其中蛇形記錄技術(shù)可以使磁帶機(jī)先沿整條磁帶寫(xiě)入一個(gè)磁軌集后，再重新定位磁頭，反方向再沿磁帶寫(xiě)入另一個(gè)磁軌集。這樣的線(xiàn)性記錄方式可以在磁帶上寫(xiě)52遍，共寫(xiě)入208條磁軌。至于采用螺旋掃描讀寫(xiě)技術(shù)的磁帶機(jī)，其工作原理與錄像機(jī)磁帶記錄的原理基本相同，磁帶纏繞磁鼓的大部分，并水平低速前進(jìn)，而磁鼓在磁帶讀寫(xiě)過(guò)程中反向高速旋轉(zhuǎn)，安裝在磁鼓表面的磁頭在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中完成數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)工作。顯然，采用這種讀寫(xiě)技術(shù)在同樣磁帶面積上可以獲得更多的數(shù)據(jù)通道，充分利用了磁帶的有效存儲(chǔ)空間，因而擁有較高的數(shù)據(jù)存取密度。現(xiàn)代的螺旋掃描讀寫(xiě)磁帶機(jī)普遍采用了寫(xiě)后讀技術(shù)和方位角記錄技術(shù)。

20、所謂寫(xiě)后讀技術(shù)，是指在安裝磁頭的磁鼓每轉(zhuǎn)一周時(shí)，使用一個(gè)磁頭寫(xiě)數(shù)據(jù)，隨后再利用讀磁頭來(lái)校驗(yàn)寫(xiě)入操作中數(shù)據(jù)的正確性。只要磁帶機(jī)檢測(cè)到錯(cuò)誤，就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重寫(xiě)，直到讀出的數(shù)據(jù)沒(méi)有錯(cuò)誤為止。而所謂方位角記錄技術(shù)，是指利用不同角度安裝在掃描器上的磁頭在磁帶上生成的人字形或V字形軌跡，來(lái)提高高密磁軌容錯(cuò)性能。磁帶庫(kù)作為集中式數(shù)據(jù)備份的主要工具，正在受到廣大用戶(hù)的普遍重視，大到國(guó)防、氣象，小到辦公室均有磁帶庫(kù)的應(yīng)用。自動(dòng)加載機(jī)是一種小型自動(dòng)化備份裝置，通常由一個(gè)驅(qū)動(dòng)器（磁帶機(jī)）和多盒磁帶組成，可以備份100GB至200GB的數(shù)據(jù)。配合相關(guān)備份管理軟件，自動(dòng)加載機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從單臺(tái)磁帶機(jī)擴(kuò)展到可以管理多臺(tái)磁帶機(jī)和

21、幾百盒磁帶的磁帶庫(kù)，是小規(guī)模機(jī)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)備份的理想工具。由于自動(dòng)加載機(jī)上的機(jī)械手系統(tǒng)可提供對(duì)盒帶的隨機(jī)或順序訪(fǎng)問(wèn)，因而可以有效地提高數(shù)據(jù)可管理性和備份速度，使用起來(lái)也很方便。此外，自動(dòng)加載機(jī)還能減少網(wǎng)絡(luò)管理成本，具備未來(lái)擴(kuò)充能力，保護(hù)用戶(hù)前期投資。磁帶庫(kù)是一種機(jī)柜式的、將多臺(tái)磁帶機(jī)整裝到一個(gè)封閉系統(tǒng)中的存儲(chǔ)備份設(shè)備。它由數(shù)臺(tái)磁帶機(jī)、機(jī)械手和十到數(shù)十盒磁帶構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)磁帶自動(dòng)拆卸和裝填，容量可達(dá)數(shù)百個(gè)PB，也可以在存儲(chǔ)備份管理軟件的控制下實(shí)現(xiàn)智能恢復(fù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)。磁帶庫(kù)就象是一個(gè)將磁帶塞到磁帶機(jī)中的“機(jī)器人”，能夠達(dá)到高速度、高效率、高存儲(chǔ)容量的要求，且系統(tǒng)的擴(kuò)展能力很強(qiáng)，對(duì)備份作業(yè)的安全性

22、可提供有效保障。尤其是磁帶庫(kù)能夠通過(guò)局域網(wǎng)或SAN很容易地完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)備份，這無(wú)疑將為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、ERP等大型應(yīng)用提供有力支持。2213 磁帶存儲(chǔ)產(chǎn)品廠(chǎng)家介紹目前磁帶存儲(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域的廠(chǎng)商很多，既包括IBM、惠普、康柏、Sun等大型綜合廠(chǎng)商，也包括騰保、StorageTeK、安百特等專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)廠(chǎng)商，產(chǎn)品更是種類(lèi)繁多，不勝枚舉。下面只是重點(diǎn)介紹一些比較具有代表性的產(chǎn)品。用于中檔和開(kāi)發(fā)式系統(tǒng)的IBM Magstar 3590磁帶子系統(tǒng)未壓縮數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)14Mbps，當(dāng)配備SCSI接口時(shí)，可以獲得高達(dá)40Mbps的瞬時(shí)數(shù)據(jù)傳輸率，其磁帶驅(qū)動(dòng)器使用雙向縱軸蛇行記錄技術(shù)和第三代磁阻磁頭，可同時(shí)對(duì)

23、16個(gè)數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行讀寫(xiě)操作，系統(tǒng)搜尋速度可達(dá)5mps。惠普SureStore DAT40是一種DDS-4磁帶機(jī)，容量為40GB，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)每小時(shí)21.6GB。這里特別值得一提的是惠普單鍵災(zāi)難恢復(fù)技術(shù)，用戶(hù)無(wú)需再在每次向網(wǎng)絡(luò)中添加應(yīng)用程序或外圍設(shè)備時(shí)，都從不同的磁盤(pán)重裝應(yīng)用程序或制作新的恢復(fù)盤(pán)，只需啟動(dòng)SureStore DAT40即可。該款磁帶機(jī)還采用了一系列先進(jìn)技術(shù)，如Advance Sequence Detector（高級(jí)次序檢測(cè)程序）、Real Time Adaptive Filtering（實(shí)時(shí)適應(yīng)性篩選）、Tape Alert持續(xù)監(jiān)控程序以及磁帶軌道清洗等。SureStore磁帶

24、庫(kù)系列以通用結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，包括三種可靈活配置的型號(hào)，其中DLT 8000的容量可從1600GB（壓縮后）擴(kuò)充至4.8TB（壓縮后）?？蛋豐torageWorks磁帶驅(qū)動(dòng)器和大容量微型磁帶庫(kù)無(wú)論在Windows NT、NetWare、UNIX，還是OpenVMS環(huán)境中，都可與用戶(hù)的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。用戶(hù)可自由選擇DAT、DLT或者8mm高級(jí)智能磁帶（AIT），十分靈活，無(wú)需工具即可安裝、熱更換和重新配置。適用于服務(wù)器環(huán)境的AIT驅(qū)動(dòng)器外觀(guān)小巧，容量為50GB（壓縮后），速度為6Mbps（壓縮后），其多種優(yōu)異特性可以大量減少維護(hù)工作和對(duì)磁帶的磨損，如可自動(dòng)調(diào)整的低磁帶拉力、球形軸承卷動(dòng)器導(dǎo)向以及磁頭

25、自動(dòng)清洗等。Sun公司最新的StorEdge L700磁帶庫(kù)是一個(gè)企業(yè)級(jí)解決方案，可滿(mǎn)足大型數(shù)據(jù)中心環(huán)境的備份需求。該磁帶庫(kù)具有14TB的本機(jī)容量，平均接入時(shí)間為16秒，數(shù)據(jù)吞吐率為120Mbps。它支持1到12個(gè)9840格式磁帶驅(qū)動(dòng)器和690個(gè)盒式磁盤(pán)（每個(gè)磁盤(pán)的本機(jī)容量為20GB），其組件的熱插拔性能和冗余能力為用戶(hù)的關(guān)鍵任務(wù)提供了保證。該款磁帶庫(kù)適合與Sun Enterprise 10000、Sun Enterprise 3500-6500等服務(wù)器配合使用。騰保數(shù)據(jù)（Tandberg Data）公司的SLR磁帶機(jī)具備8種容量，由525MB直至100GB，數(shù)據(jù)傳輸率最高為5Mbps（壓縮前

26、）。SLR意為Scalable Linear Recording（可擴(kuò)充的線(xiàn)性記錄），該技術(shù)采用非旋轉(zhuǎn)磁頭，數(shù)據(jù)定位精確度高，磨損小，機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)部件僅有兩個(gè)（磁頭和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)）。邊寫(xiě)邊讀磁頭使數(shù)據(jù)操作無(wú)需校驗(yàn)，而且和先寫(xiě)后讀相比，時(shí)間縮短一半，磁頭壽命增加一倍。該系列磁帶機(jī)采用16位寬SCSI接口，可以根據(jù)系統(tǒng)性能自動(dòng)調(diào)節(jié)傳輸速率以縮短備份時(shí)間。美國(guó)存儲(chǔ)技術(shù)（StorageTek）公司9840磁帶機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸速率為20Mbps，其中點(diǎn)裝載技術(shù)（Mid-point Load）可縮短搜索時(shí)間，提高數(shù)據(jù)的首次存取速度（平均時(shí)間僅為8秒）。每個(gè)9840帶盒可存儲(chǔ)20GB壓縮數(shù)據(jù)或80GB非壓縮數(shù)

27、據(jù)，并具有強(qiáng)大的兼容性，用戶(hù)可在帶庫(kù)中混裝各種介質(zhì)。9840具有不受限制的連接性，可適用于從主機(jī)系統(tǒng)到開(kāi)放系統(tǒng)，從Ultra SCSI到ESCON等各種環(huán)境，并可輕松融入SAN。該公司的TimberWolf自動(dòng)化磁帶庫(kù)采用先進(jìn)的循環(huán)機(jī)械人系統(tǒng)和精密的攝像可視系統(tǒng)，此外公司還針對(duì)快速信息訪(fǎng)問(wèn)和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用設(shè)計(jì)了PowderHorn磁帶庫(kù)。安百特（Exabyte）公司的Mammoth-2是一種面向中端市場(chǎng)的企業(yè)級(jí)、高性能磁帶機(jī)，適用于UNIX和高端Windows NT環(huán)境，容量達(dá)150GB（壓縮后）。該款產(chǎn)品的主要優(yōu)勢(shì)在于采用了安百特獨(dú)有的MammothTape技術(shù)，包括無(wú)主動(dòng)輪介質(zhì)路徑、氣墊

28、磁頭-磁帶界面、動(dòng)態(tài)磁頭清洗、225m AME（高級(jí)金屬蒸發(fā)）磁帶、鑄鋁卡盒、工業(yè)電機(jī)盒齒輪、自適應(yīng)數(shù)據(jù)緩沖、LCD顯示和Mammoth向下兼容性。而且該公司已經(jīng)計(jì)劃推出容量為300GB（壓縮后）的Mammoth-3磁帶機(jī)。昆騰公司的磁帶機(jī)產(chǎn)品包括DLT 2000XT、DLT4000、DLT7000和DLT8000等型號(hào)。其中，DLT8000能夠適應(yīng)較寬范圍的磁帶存儲(chǔ)備份應(yīng)用，包括中型計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、高端工作站和運(yùn)行UNIX、NetWare、Windows NT的主流計(jì)算機(jī)以及專(zhuān)用的操作系統(tǒng)，可提供40GB的非壓縮存儲(chǔ)容量和6Mbps的非壓縮數(shù)據(jù)傳輸速率。該款磁帶機(jī)的記錄磁頭平均壽命達(dá)5萬(wàn)

29、個(gè)小時(shí)，而整體介質(zhì)壽命超過(guò)1百萬(wàn)次讀寫(xiě)。希捷公司最新的Viper 200磁帶機(jī)采用了LTO標(biāo)準(zhǔn)所定義的Ultrium磁帶記錄格式，壓縮數(shù)據(jù)容量最高達(dá)200GB，壓縮數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)每小時(shí)110GB，定位于中檔及企業(yè)級(jí)服務(wù)器的數(shù)據(jù)保護(hù)。整個(gè)Viper 200系列備份方案包括內(nèi)、外置獨(dú)立磁帶機(jī)、自動(dòng)加載機(jī)以及專(zhuān)為大型自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的磁帶機(jī)，而且每種磁帶機(jī)都可選擇SCSI接口或光纖通道連接，從而使其可以被優(yōu)化配置以適應(yīng)各種計(jì)算環(huán)境，包括SAN。222 磁盤(pán)陣列設(shè)備2221 磁盤(pán)陣列設(shè)備及技術(shù)介紹迄今為止，人們用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份的硬件設(shè)備主要有軟盤(pán)、硬盤(pán)、磁盤(pán)陣列、磁帶機(jī)、磁帶庫(kù)等磁性存儲(chǔ)備份設(shè)

30、備，以及CD-ROM、CD-R、CD-RW、MO、PD、DVD等光學(xué)存儲(chǔ)備份設(shè)備。軟盤(pán)1.44MB軟盤(pán)是人們普遍用于存儲(chǔ)或備份小容量文件或程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，一般為3.5英寸，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人用戶(hù)的存儲(chǔ)與備份，或是單位容量不大、需要經(jīng)常拷貝的數(shù)據(jù)。還有一種LS-120驅(qū)動(dòng)器，分為外置式（活動(dòng)式）和內(nèi)置式兩種。其中，內(nèi)置式LS-120驅(qū)動(dòng)器的外形與1.44MB軟驅(qū)沒(méi)有任何不同，就是輸入電源和工作溫度也是一樣，同時(shí)還兼容1.44MB軟盤(pán)。而且LS-120磁盤(pán)與1.44MB軟盤(pán)的外形幾乎一樣。從本質(zhì)上看，兩者卻有較大區(qū)別：首先，LS-120軟盤(pán)的容量為120MB，是1.44MB的80多倍；其次，LS-1

31、20驅(qū)動(dòng)器的正常轉(zhuǎn)速是1.44MB軟驅(qū)的1.5倍，最高時(shí)可達(dá)到12.5倍；第三，LS-120驅(qū)動(dòng)器的平均尋道時(shí)間為1.44MB軟驅(qū)的1.4倍；第四，LS-120盤(pán)片的平均無(wú)故障讀寫(xiě)次數(shù)可達(dá)到500萬(wàn)次。所以，人們都說(shuō)它將是1.44MB軟驅(qū)的終結(jié)者。硬盤(pán)硬盤(pán)可說(shuō)是人們最為熟悉的存儲(chǔ)介質(zhì)，不管是PC、筆記本電腦，還是工作站、服務(wù)器都離不開(kāi)用硬盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)等，它同時(shí)也是磁盤(pán)陣列的主要配件。硬盤(pán)不僅是存儲(chǔ)備份的主要設(shè)備，也是容量、速度和相關(guān)技術(shù)發(fā)展最快的設(shè)備?，F(xiàn)代新型高速Ultra DMA/66硬盤(pán)所采用的先進(jìn)技術(shù)主要有：1、磁頭技術(shù)：磁頭是硬盤(pán)存取數(shù)據(jù)的主要部件，好

32、的磁頭可以提高硬盤(pán)的整體性能。Ultra DMA/66硬盤(pán)一般采用MR（Magneto Resistive）磁阻磁頭或GMR（Giant Magneto Resistive）巨磁阻磁頭。這兩種磁頭都可通過(guò)阻值的變化感應(yīng)信號(hào)的幅度，與傳統(tǒng)的通過(guò)電流變化感應(yīng)的磁頭相比，靈敏度和可靠度都有極大提高，同時(shí)還可以使磁道變窄，從而提高單盤(pán)容量。GRM基于電子的量子化效應(yīng)，其靈敏度是MR磁頭的4倍，更是現(xiàn)代新型硬盤(pán)所采用的主要磁頭技術(shù)。2、接口技術(shù)：硬盤(pán)接口技術(shù)直接決定了硬盤(pán)的最大外部傳輸速率。目前最新的IDE硬盤(pán)多采用DMA/66接口，可達(dá)到66Mbps的外部數(shù)據(jù)傳輸速率。當(dāng)然，這同時(shí)要求主板具有支持Ul

33、tra DMA/66接口的能力。3、傳輸技術(shù)：硬盤(pán)的傳輸速率可以分為平均尋道時(shí)間、最大內(nèi)部傳輸速率和最大外部傳輸速率。當(dāng)速率在7200RPM時(shí)，Ultra DMA/66接口硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間一般都在9ms左右。最大內(nèi)部傳輸速率是指磁頭至硬盤(pán)緩存（Cache）間的最大數(shù)據(jù)傳輸率，它取決于硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速和盤(pán)片數(shù)據(jù)線(xiàn)密度，Ultra DMA/66硬盤(pán)的內(nèi)部傳輸速率都在200Mbps以上。最大外部傳輸速率是由硬盤(pán)接口速率和緩存大小決定的，其中緩存的作用就是在硬盤(pán)進(jìn)行內(nèi)、外部數(shù)據(jù)傳輸時(shí)作為中間緩沖，所以緩存越大，硬盤(pán)的內(nèi)、外部傳輸速率就越容易接近一致?，F(xiàn)在，Ultra DMA/66硬盤(pán)的緩存一般都在512K

34、B至2MB之間。4、糾錯(cuò)和保護(hù)技術(shù)：Ultra DMA/66硬盤(pán)一般都配有糾錯(cuò)和保護(hù)技術(shù)。由于硬盤(pán)擔(dān)負(fù)著保存資料和數(shù)據(jù)的重任，因此對(duì)其讀寫(xiě)的準(zhǔn)確性要求很高，而硬盤(pán)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭離盤(pán)片只有納米數(shù)量級(jí)，極易發(fā)生碰撞。Ultra DMA/66硬盤(pán)采用的保護(hù)措施主要是通過(guò)對(duì)磁頭、磁盤(pán)、馬達(dá)、控制電路等硬盤(pán)中主要部件的監(jiān)控來(lái)防止故障的發(fā)生，比如S.M.A.R.T（Self Monitoring Analysis and Reporting Technology，自我檢測(cè)分析及報(bào)告技術(shù)）、PRML（Partial Response Maximum Likelihood，局部響應(yīng)最大相似性技術(shù)）、IBM

35、的DFT（Drive Fitness Test Technology，驅(qū)動(dòng)性能檢測(cè)技術(shù)）、邁拓的Maxsafe Shock Block、西部數(shù)據(jù)的Data Lifeguard、希捷的G-Force、昆騰的DPS（Data Protection System，數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)）和SPS（Shock Protection System，震動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)）等技術(shù)。除了傳統(tǒng)硬盤(pán)之外，艾美加公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的ZIP也頗具特色。由于ZIP采用了硬盤(pán)技術(shù)，從而保證了其與硬盤(pán)同等的快速讀寫(xiě)速度和安全可靠的性能。ZIP的平均尋道時(shí)間為29ms，持續(xù)轉(zhuǎn)速為11.2Mbps，最高傳輸速率達(dá)26.7Mbps，盤(pán)片轉(zhuǎn)速為2941R

36、PM，平均起止時(shí)間為3秒，盤(pán)片的完全格式化約需10分鐘，快速格式化僅需10秒鐘。標(biāo)準(zhǔn)ZIP盤(pán)片的大小如同1.44MB軟驅(qū)，只是稍厚一點(diǎn)，容量卻有100MB。特別是最新上市的ZIP 250MB SUB驅(qū)動(dòng)器，其讀寫(xiě)容量更高達(dá)250MB，而且還可向下兼容讀寫(xiě)ZIP 100MB盤(pán)片。新型的ZIP還配有PC卡，用戶(hù)可以使用USB及PC卡兩種接口，從而為跨平臺(tái)信息交換提供了進(jìn)一步的支持。磁盤(pán)陣列（RAID）RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）磁盤(pán)陣列是指將多張磁盤(pán)連成一個(gè)陣列，并以某種方式書(shū)寫(xiě)磁盤(pán)，該書(shū)寫(xiě)方式可以保證一張或多張磁盤(pán)失效時(shí)能有效地防止數(shù)據(jù)丟失

37、。磁盤(pán)陣列的硬件除了由多個(gè)硬磁盤(pán)組成的磁盤(pán)庫(kù)外，就是一個(gè)在主機(jī)和磁盤(pán)組之間提供界面的磁盤(pán)控制器和SCSI接口控制器。相對(duì)主機(jī)來(lái)講，磁盤(pán)控制器可以使得整個(gè)磁盤(pán)組就象一片又快、又大、又可靠的虛擬磁盤(pán)，而SCSI控制器則可為主機(jī)提供無(wú)縫透明的磁盤(pán)操作功能。RAID的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：1、RAID控制器通過(guò)磁盤(pán)陣列的并行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)克服了磁盤(pán)機(jī)電設(shè)計(jì)的限制，大大提高了存取速度。RAID可以同時(shí)操作多張磁盤(pán)的讀寫(xiě)，如四張磁盤(pán)組成的陣列的讀寫(xiě)速度幾乎是單張磁盤(pán)的4倍，既可以完成高速的實(shí)時(shí)圖像編輯，也可用于大量數(shù)據(jù)的高速存儲(chǔ)備份。2、RAID提供了大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而且多張磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)對(duì)于主機(jī)來(lái)說(shuō)是

38、隨時(shí)可用的。復(fù)雜的RAID系統(tǒng)甚至允許用戶(hù)通過(guò)控制器所發(fā)出的數(shù)據(jù)途徑來(lái)組成多盤(pán)菊鏈，使得高性能的RAID控制器可同時(shí)進(jìn)行90多張盤(pán)片的尋址操作。3、RAID運(yùn)用了奇偶校驗(yàn)技術(shù)，極大地提高了數(shù)據(jù)的可靠性。當(dāng)RAID控制器在磁盤(pán)上寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，RAID系統(tǒng)會(huì)記錄相應(yīng)的奇偶位冗余數(shù)據(jù)。若該磁盤(pán)失效，該奇偶信息可使RAID控制器在不降低性能的情況下，重新計(jì)算丟失的信息。被稱(chēng)為第二代磁盤(pán)陣列系統(tǒng)的RD20采用了新型體系結(jié)構(gòu)，具有可靠性高、性能卓越、容量巨大以及價(jià)格低廉等特點(diǎn)。RD20的冗余設(shè)計(jì)技術(shù)與軟件可有效地保證數(shù)據(jù)的最大可用性，而且其標(biāo)準(zhǔn)組件設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的靈活性。主機(jī)接口為獨(dú)立的、可添加的夾層卡，用戶(hù)可

39、自由選擇異端或單端寬Ultra SCSI接口，大大方便了用戶(hù)自行設(shè)計(jì)外形結(jié)構(gòu)和支持系統(tǒng)升級(jí)。單槽或雙槽1.0625Gbps光纖接口允許用戶(hù)直接與具有光纖接口的主機(jī)、光纖交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)器或其他冗余設(shè)備直接相連。RD20還采用了兩個(gè)控制器，由RAID子系統(tǒng)進(jìn)行雙重控制，并通過(guò)裝在控制器中的溫度傳感器隨時(shí)報(bào)告各扇區(qū)物理環(huán)境的異?，F(xiàn)象，從而保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2222 磁盤(pán)陣列產(chǎn)品廠(chǎng)家介紹目前磁盤(pán)陣列的生產(chǎn)廠(chǎng)商主要有EMC、IBM、惠普、康柏以及StorageTek等等。EMC公司的Symmetrix企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)為UNIX、Windows NT、AS/400和大型機(jī)系統(tǒng)提供了卓越的信息保護(hù)、共享和

40、管理能力。其中，Symmetrix 5000系列提供從36GB至多個(gè)TB的存儲(chǔ)容量，可供多臺(tái)主機(jī)使用，并可集中管理。它將高達(dá)16GB的非易失性緩存更緊密地與高速背板、磁盤(pán)、互連和微處理器技術(shù)結(jié)合，性能更高。該系列產(chǎn)品的保護(hù)方式包括磁盤(pán)鏡像、硬件冗余、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份設(shè)備、不停機(jī)微碼和部件更換。Symmetrix 5000直接支持通過(guò)ESCON和并行通道連接大型機(jī)，而且安裝ESP軟件后還可支持各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，如光纖通道、Ultra SCSI和FWD SCSI通道。EMC磁盤(pán)陣列產(chǎn)品的另一特色是擁有眾多強(qiáng)大的智能管理軟件，比如，Symmetrix管理器是一個(gè)裝在服務(wù)器上的集中式應(yīng)用軟件，可通過(guò)單一管

41、理控制臺(tái)全面實(shí)現(xiàn)用戶(hù)控制、性能監(jiān)視、錯(cuò)誤狀態(tài)識(shí)別及Symmetrix系統(tǒng)配置管理功能。該軟件提供圖形用戶(hù)界面，便于進(jìn)行直觀(guān)處理及提供簡(jiǎn)明易懂的信息。它還可集成到整個(gè)企業(yè)管理框架中，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)控制。其它EMC企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件還包括Symmetrix企業(yè)存儲(chǔ)平臺(tái)（ESP）、EMC InfoMover、DataReach、Symmetrix遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏡像軟件（SRDF）、EMC TimeFinder、EMC CopyPoint、Symmetrix數(shù)據(jù)遷移服務(wù)（SDMS）、EMC PowerPath、EMC數(shù)據(jù)管理器（EDM）以及ESN連接訪(fǎng)問(wèn)管理軟件等。海景（Seascape）綜合存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)是IBM在

42、1999年存儲(chǔ)備份市場(chǎng)擊出的一記重拳，它通過(guò)集成IBM的領(lǐng)先技術(shù)包括磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)、強(qiáng)大的處理器和豐富的軟件概括了新的存儲(chǔ)概念，提供了高度可靠的、可擴(kuò)展的和通用的存儲(chǔ)解決方案，其范圍從PC機(jī)跨越至超級(jí)計(jì)算機(jī)。海景結(jié)構(gòu)基于三個(gè)主要原則，第一是采用集成式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)遷移問(wèn)題；第二是使用“插入式”硬件和軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)件以便與功能和技術(shù)的發(fā)展保持同步，并提供卓越的投資保護(hù)；第三是提供通用數(shù)據(jù)存取的基礎(chǔ)，以克服在連接的世界中存取數(shù)據(jù)的障礙和復(fù)雜性。作為第二代海景結(jié)構(gòu)的磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)，IBM企業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器為UNIX、Windows NT、AS/400和S/390服務(wù)器提供了數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)，容量最高

43、可達(dá)11.2TB。它通過(guò)兩個(gè)強(qiáng)大的四路RISC SMP處理器、大型高速緩存和串行磁盤(pán)連接實(shí)現(xiàn)了性能的迅速提升，并使用冗余配件和RAID5為關(guān)鍵性應(yīng)用提供了高可用性，其FlashCopy、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遠(yuǎn)程拷貝（PPRC）和擴(kuò)展遠(yuǎn)程拷貝（XRC）技術(shù)可用于快速數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)。該系統(tǒng)由通過(guò)高速串行端口連接到存儲(chǔ)服務(wù)器上的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組成，各種主機(jī)連接選項(xiàng)（包括Ultra SCSI、ESCON、FICON和光纖通道）可幫助用戶(hù)根據(jù)各種計(jì)算環(huán)境的特殊性?xún)r(jià)比需求來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)“無(wú)憂(yōu)存儲(chǔ)”的承諾，惠普在1999年也推出了一系列存儲(chǔ)備份產(chǎn)品。其中，XP256是一款性?xún)r(jià)比優(yōu)異的、支持跨平臺(tái)運(yùn)行的高端磁盤(pán)陣

44、列，其強(qiáng)大的功能足以處理業(yè)務(wù)關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)與應(yīng)用。XP256可實(shí)現(xiàn)從60GB到9TB的擴(kuò)展能力，配備新型高速2.5英寸/15GB硬盤(pán)和新型高容量3.5英寸/36.9GB硬盤(pán)以及16GB鏡像緩存，并對(duì)所有的關(guān)鍵部件提供容錯(cuò)功能，其中包括寫(xiě)緩存的完全鏡像。XP256支持多種連接方式，包括光纖通道、SCSI-2/Ultra SCSI和ESCON，可跨越的平臺(tái)包括HP-UX、Sun Solaris、IBM AIX和Windows NT。除此之外，惠普還設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了FC60、FC30、Model 12等性?xún)r(jià)比較好的磁盤(pán)陣列，其中Model 12采用了惠普的AutoRAID技術(shù)，很好地解決了存儲(chǔ)管理簡(jiǎn)易性和陣

45、列性能之間的矛盾，可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)化?？蛋毓镜腟torageWorks Enterprise RAID采用了全面集成的CPU到子系統(tǒng)的光纖通道解決方案，通過(guò)可選雙路徑將帶寬提升兩倍，達(dá)到200Mbps，數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到150Mbps。全冗余、熱插拔組件和熱備份、具有自動(dòng)故障恢復(fù)功能的雙路在線(xiàn)控制器共同確保了系統(tǒng)的持續(xù)可用性。對(duì)于那些尚未升級(jí)到光纖通道的企業(yè)，它還提供可選的Ultra SCSI接口。該解決方案包括3000和4000（工作組級(jí)）、7000和8000（部門(mén)級(jí)）、10000和12000（企業(yè)級(jí)）等幾個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品，其中，企業(yè)存儲(chǔ)陣列12000采用靈活的預(yù)配置構(gòu)建模塊提供完全定制的解

46、決方案，并支持大多數(shù)流行平臺(tái)，每對(duì)控制器采用高達(dá)1GB的電池后備鏡像可回寫(xiě)高速緩存，保證數(shù)據(jù)完整性并提高系統(tǒng)性能。Sun公司的磁盤(pán)陣列產(chǎn)品包括StorEdge A1000/D1000、Enterprise Network Array A5000和RSM Array 2000等等。其中，RSM Array 2000子系統(tǒng)是一種全冗余RAID解決方案，可提供99.99%的可用性，容量最高可擴(kuò)展到11TB。該系統(tǒng)的核心是兩個(gè)有源的智能硬件RAID控制器，它們可通過(guò)兩個(gè)40Mbps Ultra SCSI與主系統(tǒng)相連來(lái)提供高性能。因?yàn)榭刂破骺墒笴PU不參與和RAID3、5相關(guān)聯(lián)的I/O奇偶計(jì)算，因此可加

47、速依賴(lài)于隨時(shí)需要I/O操作的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和文件服務(wù)、OLTP和決策支持。美國(guó)存儲(chǔ)技術(shù)公司（StorageTek）的OPENstorage RAID可在UNIX和NT環(huán)境中運(yùn)行，具備高可用性、高可擴(kuò)充性、中央控制和易于使用等特點(diǎn)。該系列產(chǎn)品線(xiàn)從較低端的純SCSI磁盤(pán)陣列、到中端的半光纖半SCSI陣列、一直到高端全光纖通道陣列，可滿(mǎn)足用戶(hù)的不同預(yù)算和性?xún)r(jià)比的需求。以O(shè)PENstorage 9145為例，該陣列可提供從27GB到2TB的容量，支持雙重光纖通道連接，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)200Mbps，每個(gè)系統(tǒng)最多可裝載120個(gè)驅(qū)動(dòng)器，且所有部件全部冗余。23用戶(hù)需求分析在企業(yè)對(duì)信息的依賴(lài)性越來(lái)

48、越強(qiáng)的今天，信息已經(jīng)成為企業(yè)的生命源泉，有效地防范系統(tǒng)的突發(fā)事件，在盡可能低的運(yùn)作成本和擁有成本的前提下，提高信息可靠性和可用性已經(jīng)成為每個(gè)企業(yè)信息化工作急需要解決的內(nèi)容和關(guān)鍵性問(wèn)題。企業(yè)內(nèi)需要有統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理策略，建立安全、可靠、高效的備份和恢復(fù)管理體制，將日常數(shù)據(jù)的集中安全管理與災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)的建設(shè)結(jié)合起來(lái)。要實(shí)現(xiàn)以上的目標(biāo)，有必要在數(shù)據(jù)管理上做到自動(dòng)化備份，實(shí)現(xiàn)無(wú)憂(yōu)化集中管理，并能實(shí)現(xiàn)高效、簡(jiǎn)單的災(zāi)難恢復(fù)功能。具體要求如下：1. 要求對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行在線(xiàn)備份；2. 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)備份；3. 保證數(shù)據(jù)的完整性，既要備份總部數(shù)據(jù)，又能備份分支機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)；4. 備份過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題能夠自動(dòng)報(bào)告，并能方便

49、地管理備份設(shè)備。三、設(shè)計(jì)方案3.1 基于HP SERVER 的Legato雙機(jī)容錯(cuò)方案3.1.1 服務(wù)器使用現(xiàn)狀以及對(duì)雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)的需求隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的企業(yè)已建立起自己的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，最穩(wěn)妥的設(shè)備便是服務(wù)器。服務(wù)器作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的心臟，為網(wǎng)絡(luò)上所有用戶(hù)提供數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)。目前，服務(wù)器在企業(yè)中的應(yīng)用大概有三類(lèi)。第一類(lèi)用戶(hù)使用單個(gè)的服務(wù)器作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心，他們一般不要求服務(wù)器具有高容錯(cuò)性，高可靠性。第二類(lèi)用戶(hù)也使用單個(gè)的服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的心臟，但他們對(duì)單臺(tái)服務(wù)器的可靠性有一定要求，比如要求服務(wù)器具有冗余電源，冗余風(fēng)扇，硬盤(pán)備份等功能。第三類(lèi)用戶(hù)對(duì)

50、服務(wù)器的要求更高。他們除了對(duì)單臺(tái)服務(wù)器內(nèi)部各元件具有容錯(cuò)性，高可靠性外，他們希望每個(gè)單臺(tái)服務(wù)器之間做一種相互備份，使得多臺(tái)服務(wù)器協(xié)同工作，作為一個(gè)整體為前端業(yè)務(wù)PC服務(wù)，而正是HP NetServer 雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)要解決的問(wèn)題。3.1.2 HP NetServer 雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)原理3.1.2.1 服務(wù)器雙機(jī)容錯(cuò)簡(jiǎn)介服務(wù)器容錯(cuò)是指物理上互聯(lián)，緊密集成在一起的服務(wù)器，使得企業(yè)級(jí)的商業(yè)系統(tǒng)達(dá)到高可用性，正常運(yùn)行時(shí)間與全部運(yùn)行時(shí)間的比例超過(guò)99.9。高可用性是通過(guò)軟件、硬件的冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)的：某一點(diǎn)的故障不會(huì)中斷服務(wù)。容錯(cuò)往往運(yùn)行任務(wù)關(guān)鍵性或商業(yè)關(guān)鍵性應(yīng)用程序。采用服務(wù)器容錯(cuò)方案或技術(shù)，可以給用戶(hù)帶來(lái)以下

51、優(yōu)點(diǎn)：A、 雙機(jī)容錯(cuò)可以提高系統(tǒng)的高可靠性、高可用性服務(wù)器容錯(cuò)可以保證當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器或應(yīng)用程序發(fā)生預(yù)計(jì)之處的故障時(shí)，容錯(cuò)中的另外一臺(tái)服務(wù)器可以在繼續(xù)自己份內(nèi)工作的同時(shí)，接過(guò)發(fā)生故障服務(wù)器上的任務(wù)。容錯(cuò)的目標(biāo)是為最終用戶(hù)盡量減少服務(wù)器的應(yīng)用程序的停機(jī)時(shí)間，提高整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的高可靠性和高可用性。B、 服務(wù)器雙機(jī)容錯(cuò)可以改善系統(tǒng)的可伸縮性所謂可伸縮性，指的是當(dāng)現(xiàn)有服務(wù)器能力有限時(shí)，可以通過(guò)增加CPU內(nèi)存，甚至一臺(tái)或幾臺(tái)服務(wù)器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的能力。在服務(wù)器容錯(cuò)技術(shù)出現(xiàn)之前，用戶(hù)通過(guò)增加CPU內(nèi)存來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，但是CPU內(nèi)存的擴(kuò)展只能在一塊服務(wù)器上進(jìn)行，擴(kuò)展是有極限的。而服務(wù)器容錯(cuò)技術(shù)使得可以在現(xiàn)有系統(tǒng)上增加

52、服務(wù)器來(lái)擴(kuò)展，增加的服務(wù)器與原有的服務(wù)器緊密地集合在一起為客戶(hù)端PC提供數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。因此在系統(tǒng)的伸縮方面，服務(wù)器容錯(cuò)提供了很好的解決方案。3.1.2.2 HP NetServer UNIX 雙機(jī)容錯(cuò)方案工作模式 HP NetServer UNIX 雙機(jī)容錯(cuò)方案主要有兩種工作模式：第一種為熱備份方式，第二種為雙機(jī)雙工方式。 A、熱備份方式HP NetServer UNIX 雙機(jī)容錯(cuò) 熱備份方式如圖所示。 在此種方式下， HP NetServer A運(yùn)行業(yè)務(wù)軟件A， HP NetServer B 不運(yùn)行任何業(yè)務(wù)軟件。當(dāng) HP NetServer A 出現(xiàn)故障，不能運(yùn)行業(yè)務(wù)軟件A時(shí) 系統(tǒng)將會(huì)把業(yè)務(wù)

53、軟件A切換到HP NetServer B 上。這樣，業(yè)務(wù)軟件A始終處于運(yùn)行狀態(tài)來(lái) 保證用戶(hù)端PC或終端的正常的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)。B、雙機(jī)雙工方式Netserver B 雙機(jī)集群雙工方(切換后)Netserver A 業(yè)務(wù)AP1S1P2S2SCSISCSINetserver B 業(yè)務(wù)B雙機(jī)容錯(cuò)雙工方式(切換后) 雙機(jī)雙工方式中，NetServer A上運(yùn)行業(yè)務(wù)軟件A，NetServer B運(yùn)行另一業(yè)務(wù)軟件B。在正常狀態(tài) 下，兩臺(tái)HP NetServer都處理各自的業(yè)務(wù)。當(dāng)Net Server A出現(xiàn)故障時(shí)，業(yè)務(wù)軟件A會(huì)自動(dòng)切換到NetServer B 上。這時(shí)，P1S1P2S2 業(yè)務(wù)A 業(yè)務(wù)BNetse

54、rver ANetserver BSCSISCSI無(wú)業(yè)務(wù)雙機(jī)容錯(cuò)雙工方式(切換后)在 NetServer B上將同時(shí) 運(yùn)行業(yè)務(wù)軟件A和業(yè)務(wù)軟件B。如此，可以使得業(yè)務(wù)軟件A和業(yè)務(wù)軟件B始終處于運(yùn)行狀態(tài)，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)業(yè)務(wù)軟件A和B的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，不影響用戶(hù)端的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。 這種方式要求兩臺(tái)HPNetServer的配置比前一種方式要高。因此有可能要同時(shí)運(yùn)行兩種業(yè)務(wù)。3.1.2.3 HP NetServer 雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)的特點(diǎn)1. 透過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)或串行通訊線(xiàn)(RS232)及外置共享磁盤(pán)柜相互傳遞信息，并判斷服務(wù)器是否正常運(yùn)行。2. 備份服務(wù)器間可僅使用單一路徑通訊以節(jié)省資源，亦可同時(shí)通過(guò)多條路徑通訊以避

55、免通訊線(xiàn)路異常而出錯(cuò)。3. 嚴(yán)格的接管判斷規(guī)則。如果其它服務(wù)器已上線(xiàn)作業(yè)，即使所有的通訊線(xiàn)路均無(wú)法取得其它服務(wù)器的信息，備份服務(wù)器也不會(huì)因此而誤判為應(yīng)接管。4. 可偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)接口是否通暢。如果網(wǎng)絡(luò)接口中斷則可選擇自動(dòng)由其它網(wǎng)絡(luò)接口連接或由其它服務(wù)器接管。5. 可偵測(cè)數(shù)據(jù)引擎。如果數(shù)據(jù)庫(kù)引擎意外停止可選擇自動(dòng)重新啟動(dòng)或由其它服務(wù)器接管。6. 快速的異常偵測(cè)與接管處理。無(wú)論是服務(wù)器停機(jī)或是服務(wù)器發(fā)生異?，F(xiàn)象，備機(jī)通常于30300秒內(nèi)啟動(dòng)接管程序。7. 異常狀況排除后可自動(dòng)還原至正常（接管前）模式，以平衡服務(wù)器間負(fù)載。8. 相互備份的服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口可以連接在相同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或是不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以減低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。9. 服務(wù)器正常啟動(dòng)后可將服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址更換為邏輯地址或虛擬地址以避免網(wǎng)絡(luò)地址在開(kāi)機(jī)時(shí)重復(fù)。10. HP NetServer 雙機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有很好的支持。支持目前幾乎所有的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，如Oracle，Informix，Sybase等。3.1.2.4 雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)詳細(xì)配置A、兩臺(tái) HP NetServer 服務(wù)器選用HP，數(shù)量為兩臺(tái)。配置為：、兩塊 HP NetRaid 磁盤(pán)陣列卡這兩塊磁盤(pán)陣列卡分別插在兩臺(tái)服務(wù)器內(nèi)，然后通過(guò)這兩塊卡的外部SCSI接口連接到外部共享磁盤(pán)柜上。該卡的產(chǎn)品號(hào)如下：D4943A HP NetRAID Array