檔案異地儲備方式的特點分析

檔案異地儲備方式的特點分析

21世紀，人們對數(shù)據和系統(tǒng)的依賴變得越來越強烈。頻繁發(fā)生的各種自然和人為災難給人們的生活帶來了巨大的打擊，越來越多地關注數(shù)據存儲和災難恢復等相關技術和工作。檔案的異地備份成了檔案界關注的熱點問題,各省和副省級城市檔案館都在結對建立異地備份中心。但是,絕大多數(shù)檔案館都是采用手工方式,將數(shù)據磁帶和光盤送到異地進行備份,這種傳統(tǒng)的備份方式,已經漸漸難以滿足大范圍、大容量以及大工作量的異地備份需求。隨著技術不斷發(fā)展,云存儲這一服務,以其存儲量大、安全性能好等優(yōu)點,吸引了眾多行業(yè)的目光,并已在很多領域得到實踐和應用。能否將云存儲應用于檔案的異地備份呢?本文試圖對云存儲環(huán)境下檔案異地備份的問題進行分析。1備份中心方案異地備份是數(shù)據備份與災難恢復技術的一種方式。所謂異地備份,就是指將重要的數(shù)據資料,在另外地方的存儲空間內,形成一份可用的副本,當本地發(fā)生數(shù)據災難的時候,可以通過副本重建系統(tǒng)和數(shù)據。備份的目的是為了對遭遇數(shù)據災難后的數(shù)據進行災難恢復,不同的備份方式的災難恢復能力是不一樣的,根據國際標準SHARE78,災難恢復系統(tǒng)定義成7個層次,見表1。這7個層次對應的備份方案在功能、適用范圍等方面都有所不同,從最簡單的僅在本地進行磁帶備份,到將備份的磁帶存儲在異地,再到建立應用系統(tǒng)實時切換的異地備份系統(tǒng),恢復時間也可以從幾天到小時級到分鐘級、秒級或零數(shù)據丟失等。從表1可以看出,第0層次數(shù)據備份方案數(shù)據僅在本地進行備份,沒有在異地備份數(shù)據,未制定災難恢復計劃。這種方式是成本最低的災難恢復解決方案,但不具備真正災難恢復能力。第1層次的數(shù)據備份方案被稱為“PTAM卡車運送訪問方式(PickupTruckAccessMethod)”,這種方式是將關鍵數(shù)據備份到本地磁帶介質上,然后送往異地保存,但異地沒有備份數(shù)據處理系統(tǒng)和備份網絡通信系統(tǒng),未制定災難恢復計劃。災難發(fā)生后,使用新的主機,利用異地數(shù)據備份介質(磁帶)將數(shù)據恢復起來。這種方案成本較低,運用本地備份管理軟件,可以在本地發(fā)生毀滅性災難后,恢復從異地運送過來的備份數(shù)據到本地,進行業(yè)務恢復。我國各地檔案館的異地備份中心大多采用這種方式。這種方式有其成本低、存儲量大的優(yōu)勢,但也存在備份工作效率低,備份時間間隔長,離線備份介質隨著時間流逝越來越不穩(wěn)定,后期維護成本高等劣勢。隨著技術的不斷發(fā)展,不少企業(yè)開始采用網絡遠程備份。網絡遠程備份一般通過專業(yè)的數(shù)據存儲管理軟件結合相應的硬件和存儲設備來實現(xiàn)。網絡遠程備份的備份效率高,恢復速度快。從SHARE78的第2層次方案開始,即要求通過網絡建立熱備站點,隨著級別的升高,對網絡和備份恢復設備、軟件的要求也越來越高,對備份的時間間隔RPO要求越來越小,最后達到每一筆在線的交易都能恢復。同時對恢復數(shù)據所需的時間RTO的要求越來越短,最后達到在30分鐘至1小時內恢復數(shù)據。同時備份恢復系統(tǒng)的建設成本也越來越高,有的系統(tǒng)高達幾百萬。即使這樣,由于數(shù)據對企業(yè)的重要性,仍有許多企業(yè)采用網絡備份方式。根據業(yè)務類型、數(shù)據特點,合理地選擇備份方案對檔案館來說是非常重要的。今天的綜合性檔案館所保存的數(shù)據大多是來自紙質檔案數(shù)字化的數(shù)據,也有一些檔案館已經在開始接收各單位形成的原生性的電子文件,但其產生速度以及數(shù)據量都不是很大,因此,采用現(xiàn)在的這種脫機異地備份方式可以基本滿足檔案部門對電子檔案、數(shù)字照片、多媒體數(shù)據的備份要求,但隨著各單位電子文件的大量產生,綜合性檔案館即將迎來一個電子檔案爆炸式增長的時代,試想這樣一個時代到來時,檔案館每天有可能都會接收幾百GB甚至更多的電子檔案數(shù)據,人們在這種環(huán)境下對備份時間窗口的要求也越來越苛刻,如果仍然采取傳統(tǒng)的備份方式,一旦數(shù)據災難發(fā)生,即使能恢復,那么由于備份的間隔時間長、恢復效率低,看似安全的方案在災難發(fā)生之時會顯得蒼白無力,必然會給檔案館的業(yè)務帶來巨大的損失。因此,從低層次的脫機異地備份向在線式的網絡異地備份發(fā)展,是檔案館異地備份發(fā)展的一個必然趨勢。從當前各個數(shù)據存儲商提供的在線異地方案來看,雖然能滿足檔案館異地網絡備份的要求,但其昂貴的價格使檔案館使每個檔案館都想建立一個異地實時備份中心的想法不得不打消。但是,隨著云存儲技術的發(fā)展,云備份以其安全、可靠及低廉的價格使我們又看到了檔案館采用網絡備份的希望。2g基礎上延伸擴展概念云存儲(CloudStorage)是在云計算(cloudcomputing)概念基礎上延伸擴展出來的一個新概念。它通過集群應用、網格技術或分布式文件系統(tǒng)等技術,將網絡中散布的各種不同類型的存儲設備整合在一起,提供給用戶一個統(tǒng)一的、無限的、安全的網絡存儲系統(tǒng)。云存儲是云計算的一個重要組成部分,是云平臺、云服務的基礎。2.1云存儲設備的結構模型云存儲系統(tǒng)可劃分為4個層次,如圖1所示。自下而上依次是:存儲層、基礎管理層、應用接口層以及訪問層。2.1.1fc-stsis存儲層是云存儲系統(tǒng)中最基礎的部分。存儲設備可以有多種選擇:DAS、NAS、FC-SAN或iSCSI的IPSAN等。云存儲中的存儲設備數(shù)量龐大,而且分布在不同地域,通過廣域網、互聯(lián)網或者FC光纖通道網絡彼此連接在一起,形成一個海量的存儲空間。2.1.2云存儲系統(tǒng)在存儲設備的云中支持多網基礎管理層是云存儲系統(tǒng)中最核心的部分。這一層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網格計算等技術,能夠讓云存儲中的多個存儲設備相互協(xié)同工作,使多個存儲設備能夠對外提供同一種服務。云存儲系統(tǒng)通過集群文件OS實現(xiàn)后端存儲設備的集群工作,云存儲的分布式文件OS系統(tǒng)(如GFS或HDFS)在存儲數(shù)據時,將文件按照一定的數(shù)據塊大小進行切分,并為每個數(shù)據塊創(chuàng)建多個副本,放置在集群的計算節(jié)點中。當一個節(jié)點中的數(shù)據失效時,會自動復制其副本到其他的可用節(jié)點,保證了數(shù)據的安全可靠,是一種非常優(yōu)秀的數(shù)據備份與容災機制。2.1.3服務商接口這一層是云存儲系統(tǒng)最為靈活多變的部分。不同的云存儲服務商,可以根據用戶的實際業(yè)務類型,開發(fā)不同的應用服務接口,以滿足用戶的需要。比如視頻監(jiān)控、IPTV和視頻點播、網絡硬盤、遠程數(shù)據備份等應用平臺。2.1.4訪問層任一經過授權的用戶,都可以通過標準的公用應用接口來登錄云存儲系統(tǒng),享受云存儲服務。2.2云存儲設備的優(yōu)勢通過對云存儲系統(tǒng)的介紹,可以看出云存儲系統(tǒng)在數(shù)據備份、恢復方面有以下優(yōu)點:2.2.1數(shù)據刪除/投入困擾源于數(shù)據增長或增加數(shù)據的數(shù)據云存儲提供海量的存儲空間,用戶再也不用擔心存儲空間不足,而導致不得不刪除一些數(shù)據,或因數(shù)據增長而增加的投入困擾。所有使用云存儲的用戶都可以從數(shù)據中心獲得幾乎無限的存儲空間,無需再擔心本地資源的枯竭。2.2.2云存儲服務商惡意程序服務商為用戶提供安全可靠的數(shù)據存儲以及數(shù)據自動同步,避免了個人電腦丟失或病毒等問題。云存儲服務商有嚴格的權限管理、數(shù)字加密技術、傳輸加密,防篡改、防攻擊等技術,保證數(shù)據的安全。專業(yè)的管理者統(tǒng)一管理和分配資源,實時監(jiān)測,數(shù)據丟失或損壞的可能性幾乎為零,提高了備份容災的級別。2.2.3降低了成本。在網絡設把要存儲的數(shù)據放到“云”上,用戶無需購買昂貴的服務器等基礎設施,也不用花費大量的人力物力去對這些設備進行維護,而是只需要支付一定的服務費用給云存儲服務商即可,從而大大降低了成本。2.2.4靈活、方便,方便管理云存儲將散在各地的信息集中起來存儲,可以動態(tài)查重,刪除重復數(shù)據,從而避免重復數(shù)據帶來的重復勞動,管理起來也更加方便。云存儲可以實時定制,在任何時間任何地點隨時取用。選用云存儲的用戶,只要經過授權,都可以通過一根接入線纜與云存儲連接,對云存儲進行數(shù)據訪問,享受云存儲的各項服務。用戶無需增加額外的硬件設施或配備專人負責維護,減少了管理難度,從而可以將更多的精力集中于自己的核心業(yè)務。2.2.5云存儲開放性云存儲是一種融合,是異構軟件平臺、多種計算模式、多種應用模式的集中和融合。開放性是云存儲系統(tǒng)的一個重要特征,云存儲通過開放融合,具備異構平臺數(shù)據共享、多種協(xié)議支持、多種接口支持以及靈活的存取控制等特性?？梢钥焖俨渴鹋渲?隨時擴展增減,更加靈活可控。3云存儲技術已成為檔案異地備份發(fā)展的依托云存儲具有海量存儲、高安全、低成本、便于管理利用、易于擴展等諸多優(yōu)勢,發(fā)展?jié)摿薮?是解決當前檔案異地備份所遇到的問題的有效途徑。采用云存儲技術,將檔案異地備份的方式從離線磁帶式改為網絡在線式,提高檔案數(shù)據的容災能力,也是檔案異地備份發(fā)展的必然趨勢。檔案管理部門應該充分重視云存儲技術,關注技術發(fā)展,研究建設方案。在發(fā)展云存儲技術時,檔案管理部門應注意以下幾個方面的問題:3.1構建私有云云服務按部署方式和服務對象范圍可以分為3類:公共云、私有云和混合云。相對于公共云,私有云的用戶完全擁有整個云中心設施(比如中間件、服務器、網絡和磁盤),可以控制哪些應用程序在哪里運行,并且可以決定允許哪些用戶使用云服務,提供了更多的安全和保密等專屬性的保證。因此,全國的中央級、省級、市縣級檔案管理機構,可以在相關領導部門的統(tǒng)一管理指導下,使用云存儲技術,構建檔案系統(tǒng)的私有云。即每一個檔案館或某幾個檔案館聯(lián)合使用云存儲的標準和技術建立一個數(shù)據存儲中心,再通過專門的光纖網絡將分布在全國各地數(shù)據存儲中心連接在一起,每個數(shù)據中心除了把重要的檔案數(shù)據存放在本地的網絡存儲設備中,也同時將數(shù)據存儲在“云”中,各中心互相連接,形成全國檔案系統(tǒng)的私有云,或稱為檔案云聯(lián)盟。建立檔案系統(tǒng)的私有云,有以下幾方面的好處:一是可以充分發(fā)揮各數(shù)據中心的設備的性能。每個數(shù)據中心除了存儲本地資源外,也同時是云中的一個重要組成部分,為其他的檔案館提供數(shù)據備份服務,各中心的數(shù)據互為備份;二是保證了數(shù)據的安全。通過專門的網絡和加密通道將各數(shù)據中心相連,沒有公共網絡的數(shù)據安全的顧慮;三是節(jié)省了資金投入。數(shù)據中心的建設并不是每一個檔案館都需要建設,檔案系統(tǒng)可以規(guī)劃,在全國各省或僅各大區(qū)建立相應的數(shù)據中心,提供檔案的云存儲服務,以后各級檔案館只要按相關標準,通過專用網絡就可以使用云存儲服務。從這個角度來看,非數(shù)據中心的檔案館主要投資就是客戶端設備和網絡。因此,從全國范圍來看,這樣的私有云不僅滿足了省級和副省級檔案館云備份的需要,也能滿足市縣級檔案館備份數(shù)據的需要,甚至以后還能面向社會上的其他機構提供云備份服務,將私有云發(fā)展到混合云,對資金的節(jié)省是顯然易見的。3.2存儲的節(jié)能模式隨著數(shù)據量的增加,云設備(計算機設備、網絡設備)對能源的消耗也會增加,從環(huán)保節(jié)能的角度,降低數(shù)據存儲設備的功耗,提高存儲設備的性能,是在建立檔案云存儲系統(tǒng)時,必須要考慮的問題。分級存儲即是為節(jié)能所考慮的一種解決方案。分級存儲是指將檔案數(shù)據存放在不同級別的存儲設備(磁盤、磁盤陣列、光盤庫、磁帶庫)中,通過分級存儲管理軟件實現(xiàn)檔案數(shù)據在存儲設備之間的自動遷移。將不經常訪問的數(shù)據自動遷移到存儲層次中較低的層次,釋放出較高成本的存儲空間給更頻繁訪問的數(shù)據,可以使檔案云存儲系統(tǒng)獲得更高的性價比。3.3云存儲解決方案在建立檔案系統(tǒng)私有云時,必須考慮有關云備份標準和規(guī)范建設。云存儲技術蘊含著巨大的發(fā)展前景,各個存儲服務商都在花巨資進行投入,研究和推出自己的云存儲解決方案,各個解決方案也各有利弊。檔案部門在建立檔案系統(tǒng)私有云時,必須要加強和世界各存儲服務商和相關組織的合作,制訂我國的檔案云備份的標準和規(guī)范,這樣才利于檔案云備份的可持續(xù)發(fā)展。3.4云備份的人才儲備云存儲技術涉及到數(shù)據的存儲技術、網絡技術、分布式計算、數(shù)據庫等多種技術。檔案系統(tǒng)的私有云建設,離不開掌握相關技術的IT技術人員。檔案系統(tǒng)的IT技術人員,并不是進行系統(tǒng)研發(fā)的專業(yè)計算機程序員,僅是掌握云技術的、有較深厚計算機背景知識的、同時對檔案工作非常熟悉的檔案IT技術人員。這些人員將