云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ) 課件 第2章 云存儲(chǔ)與備份技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)（微課版）工業(yè)和信息化精品系列教材——云計(jì)算技術(shù)第2章云存儲(chǔ)與備份技術(shù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)云存儲(chǔ)概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)云存儲(chǔ)應(yīng)用及發(fā)展趨勢技能實(shí)踐數(shù)據(jù)備份概述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)（1）穿孔紙帶穿孔紙帶是早期計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)，它將程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)碼：帶孔為1，無孔為0，經(jīng)過光電輸入機(jī)將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。后來穿孔紙帶被更先進(jìn)的磁帶（1951年起作為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備）所替代。在行業(yè)應(yīng)用中，穿孔紙帶也用作數(shù)控設(shè)備固定指令輸入載體。穿孔紙帶是利用打孔技術(shù)在紙帶上打上一系列有規(guī)律的孔點(diǎn)，以適應(yīng)機(jī)器的讀取和操作。穿孔紙帶也稱指令帶。在19世紀(jì)至20世紀(jì)，穿孔紙帶主要用于電傳打字機(jī)通信、可編碼式的織布機(jī)以及作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)，后期用于數(shù)控裝置。穿孔紙帶上必須用規(guī)定的代碼，以規(guī)定的格式排列，并代表規(guī)定的信息。2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)（2）磁帶磁帶是一種用于記錄聲音、圖像、數(shù)字或其他信號(hào)的載有磁層的帶狀材料，是一種磁記錄材料。20世紀(jì)50年代國際商業(yè)機(jī)器公司（簡稱IBM）最早把盤式磁帶用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。1963年荷蘭飛利浦公司（簡稱飛利浦）研制了全球首盤盒式磁帶，其大小僅為早期的菲德里派克（Fidelipac）循環(huán)卡式錄音機(jī)的1/4。20世紀(jì)80年代以索尼Walkman系列為代表的便攜式隨身聽的出現(xiàn)造就了磁帶在全世界范圍內(nèi)的風(fēng)靡。音樂磁帶開始取代密紋唱片，隨身聽一躍成為便攜式音樂市場的象征。1998年韓國三星公司推出了全球首臺(tái)MP3播放器。2010年秋美國媒體報(bào)道了磁帶的“重生”。美國25個(gè)音樂廠商開始重新制作磁帶，且這些磁帶不是老專輯的翻錄，而是新發(fā)行的專輯。如今磁帶已變?yōu)橐环N收藏品，依舊在市場上活躍。據(jù)業(yè)內(nèi)行家稱，老磁帶的大部分品種發(fā)行量小，又由于絞帶、受潮等自然損耗和人為損耗，其數(shù)量會(huì)更少，因此收藏價(jià)值會(huì)越來越高。2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)（2）磁帶②錄像帶自1956年美國安佩克斯公司研制成錄像機(jī)以來，錄像帶已從電視廣播逐步進(jìn)入科學(xué)技術(shù)、文化教育、電影和家庭娛樂等領(lǐng)域。除了用二氧化鉻包鈷磁粉以及金屬磁粉制成錄像帶外，日本還制成了微型鍍膜錄像帶，并開發(fā)了鋇鐵氧體型垂直磁化錄像帶。①錄音帶錄音帶在20世紀(jì)30年代開始出現(xiàn)，是用量最大的一種磁帶。1963年，飛利浦研制出盒式錄音帶。1973年，日本研制成功Avilyn包鈷磁粉帶。1978年，美國生產(chǎn)出金屬磁粉帶。我國在20世紀(jì)60年代初開始生產(chǎn)錄音帶，1975年試制成盒式錄音帶，達(dá)到較高水平。④儀表磁帶儀表磁帶也稱儀器磁帶或精密磁帶。在近代科學(xué)研究中，人們常需要把無法接近的測量數(shù)據(jù)自動(dòng)且連續(xù)地記錄下來，這種存儲(chǔ)技術(shù)即為遙控遙測技術(shù)。儀表磁帶就是在上述需求下發(fā)展起來的，它是自動(dòng)化和磁記錄技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。對(duì)這種磁帶的性能和制造都有著嚴(yán)格的要求。③計(jì)算機(jī)帶計(jì)算機(jī)帶作為數(shù)字信息的存儲(chǔ)介質(zhì)，具有容量大、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)帶主要用于計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器。其如今僅在專業(yè)設(shè)備上使用，如計(jì)算機(jī)磁帶存儲(chǔ)器、車床控制機(jī)等。2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)（3）軟盤1979年1967年976年8月IBM推出世界上第一張軟盤，直徑為32英寸。4年后IBM又推出一種直徑為8英寸的表面涂有金屬氧化物的塑料質(zhì)軟盤。索尼公司推出3.5英寸的雙面軟盤，其容量為875KB，到1983年其容量已達(dá)1MB。艾倫?舒加特宣布研制出5.25英寸的軟盤。軟盤（FloppyDisk）是在個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer，PC）上最早使用的可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)。軟盤的讀寫是通過軟盤驅(qū)動(dòng)器完成的。存取速度慢，容量也小，但可裝可卸、攜帶方便2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)（4）硬盤硬盤驅(qū)動(dòng)器機(jī)械硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分常見的固態(tài)硬盤機(jī)械硬盤2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)基于DRAM的固態(tài)硬盤動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DynamicRandomAccessMemory，DRAM）是一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)的應(yīng)用范圍較窄。它仿效機(jī)械硬盤的設(shè)計(jì)，可被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)進(jìn)行卷設(shè)置和管理，并提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI和FC接口用于連接主機(jī)或者服務(wù)器?；?DXPoint的固態(tài)硬盤其原理上接近DRAM，但是屬于非易失存儲(chǔ)。讀取延時(shí)極低，可輕松達(dá)到現(xiàn)有固態(tài)硬盤時(shí)延的百分之一，且有接近無限的存儲(chǔ)壽命。其缺點(diǎn)是密度相對(duì)NAND較低，成本極高，多用于發(fā)燒級(jí)臺(tái)式機(jī)和數(shù)據(jù)中心?；贔lash芯片的固態(tài)硬盤采用Flash芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種樣式，如筆記本硬盤、微硬盤、存儲(chǔ)卡、U盤等樣式。這種固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)各種環(huán)境，適合個(gè)人用戶使用。010203固態(tài)硬盤（4）硬盤2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)1．存儲(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)0203輕便無噪聲低功耗防震抗摔性工作溫度范圍大固態(tài)硬盤的優(yōu)點(diǎn)01050406讀寫速度快2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)2．存儲(chǔ)的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢（1）虛擬存儲(chǔ)虛擬存儲(chǔ)指的是將不同類型、獨(dú)立存在的物理存儲(chǔ)實(shí)體，通過軟件和硬件技術(shù)融合轉(zhuǎn)換為一個(gè)邏輯虛擬存儲(chǔ)單元進(jìn)行統(tǒng)一管理并提供給用戶使用。邏輯虛擬存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)容量是它所集中管理的各物理存儲(chǔ)體的存儲(chǔ)量的總和，而它具有的讀/寫帶寬則接近各個(gè)物理存儲(chǔ)體的讀/寫帶寬的總和。虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，有助于更加有效地發(fā)揮當(dāng)前存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)能力以及提高存儲(chǔ)效率。存儲(chǔ)虛擬化的核心在于如何把物理存儲(chǔ)設(shè)備映射到單一的邏輯資源池中。虛擬化技術(shù)是通過建立一個(gè)虛擬抽象層來實(shí)現(xiàn)的。該虛擬抽象層為用戶提供一個(gè)統(tǒng)一的接口，并對(duì)用戶隱藏了復(fù)雜的物理實(shí)現(xiàn)。根據(jù)虛擬抽象層在存儲(chǔ)系統(tǒng)中所處的區(qū)域，存儲(chǔ)虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式可以分為基于存儲(chǔ)設(shè)備端的虛擬存儲(chǔ)、基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)和基于服務(wù)器端的虛擬存儲(chǔ)3種方式。2.1.1存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)2．存儲(chǔ)的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢（2）網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)是諸多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)中的一類，它是一種特殊的專用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，包括存儲(chǔ)器件（如磁盤陣列、磁帶驅(qū)動(dòng)器或者可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)）和內(nèi)嵌的系統(tǒng)軟件，并且可以提供平臺(tái)文件共享功能。通常，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在一個(gè)局域網(wǎng)中擁有自己的節(jié)點(diǎn)，不需要應(yīng)用服務(wù)器的干預(yù)，允許用戶在網(wǎng)絡(luò)中存取數(shù)據(jù)。隨著存儲(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展和企業(yè)需求的不斷改變，ServerSAN正在逐步成為企業(yè)主流的存儲(chǔ)形態(tài)。無論是公有云還是私有云，大家對(duì)分布式存儲(chǔ)都非常關(guān)注。在新業(yè)務(wù)的不斷催生下，新資源的模式逐漸從“煙囪式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸啤蹦Ｊ?。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的存儲(chǔ)是為了滿足單一應(yīng)用和場景而建立的，并不能滿足彈性擴(kuò)展的需求，所以在此需求的推動(dòng)下，可以按需彈性擴(kuò)展的云存儲(chǔ)必然得以大力發(fā)展。更先進(jìn)的一種存儲(chǔ)方式是由軟件定義的全融合云存儲(chǔ)，這是基于通用硬件平臺(tái)構(gòu)建的一套按需提供塊、文件、對(duì)象服務(wù)的系統(tǒng)，適用于金融開發(fā)測試、政務(wù)、警務(wù)及大企業(yè)等行業(yè)云資源池，以及運(yùn)營商公有云等場景。2.1.2云存儲(chǔ)的內(nèi)涵1．云存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本架構(gòu)云存儲(chǔ)改變了數(shù)據(jù)垂直存儲(chǔ)在某一臺(tái)物理設(shè)備的存放模式。云存儲(chǔ)通過寬帶網(wǎng)絡(luò)（如吉比特以太網(wǎng)、InfiniBand技術(shù)等）集合大量的存儲(chǔ)設(shè)備，通過存儲(chǔ)虛擬化、分布式文件系統(tǒng)、底層對(duì)象化等技術(shù)將位于各單一存儲(chǔ)設(shè)備上的物理存儲(chǔ)資源進(jìn)行整合，構(gòu)成邏輯上統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池對(duì)外提供服務(wù)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)可以在存儲(chǔ)容量上從單設(shè)備PB級(jí)橫向擴(kuò)展至數(shù)十、數(shù)百PB。由于云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)能夠并行提供讀寫訪問服務(wù)，系統(tǒng)整體性能將隨著業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的增加而獲得同步提升。同時(shí)，通過冗余編碼技術(shù)、遠(yuǎn)程復(fù)制技術(shù)，可以進(jìn)一步為系統(tǒng)提供節(jié)點(diǎn)級(jí)甚至數(shù)據(jù)中心級(jí)的故障保護(hù)能力。云存儲(chǔ)服務(wù)通過Web服務(wù)API或Web化的使用者接口來存取。云存儲(chǔ)的主要用途包括數(shù)據(jù)備份、歸檔和災(zāi)難恢復(fù)等。2.1.2云存儲(chǔ)的內(nèi)涵2．云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)ACB云存儲(chǔ)系統(tǒng)面向多種類型的網(wǎng)絡(luò)在線存儲(chǔ)服務(wù)，而傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)則面向如高性能計(jì)算、事務(wù)處理等應(yīng)用。云存儲(chǔ)服務(wù)首先需要考慮的是數(shù)據(jù)的安全、可靠、效率等指標(biāo)，而且由于具有用戶規(guī)模大、服務(wù)范圍廣、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的云存儲(chǔ)服務(wù)必將面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)不僅要提供類似于POSIX的傳統(tǒng)文件訪問功能，還要能夠支持海量數(shù)據(jù)管理并提供公共服務(wù)支撐功能，以方便云存儲(chǔ)系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)的維護(hù)。功能需求方面性能需求方面數(shù)據(jù)管理方面2.1.2云存儲(chǔ)的內(nèi)涵2．云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)（1）云存儲(chǔ)的優(yōu)勢云存儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和彈性擴(kuò)展，按實(shí)際所需空間租賃使用，按需付費(fèi)，有效降低了企業(yè)實(shí)際購置設(shè)備的成本。無須增加額外的硬件設(shè)施或配備專人負(fù)責(zé)維護(hù)，減少了管理難度。將常見的數(shù)據(jù)復(fù)制、備份、服務(wù)器擴(kuò)容等工作交由云提供商執(zhí)行，從而將精力集中于自己的核心業(yè)務(wù)?？梢噪S時(shí)對(duì)空間進(jìn)行擴(kuò)展增減，增加存儲(chǔ)空間的靈活可控性。存儲(chǔ)管理可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，所有的存儲(chǔ)資源被整合，客戶看到的是單一存儲(chǔ)空間。能提高存儲(chǔ)效率，通過虛擬化技術(shù)能解決存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)問題，可以自動(dòng)重新分配數(shù)據(jù)；可提高存儲(chǔ)空間的利用率，同時(shí)具備負(fù)載均衡、故障冗余功能。2.1.2云存儲(chǔ)的內(nèi)涵2．云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)（2）云存儲(chǔ)的潛在問題當(dāng)在云存儲(chǔ)提供商那里保存敏感數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)安全就成為一個(gè)潛在隱患。性能也許低于本地存儲(chǔ)?？煽啃院涂捎眯匀Q于WAN的可用性以及服務(wù)提供商所采取的預(yù)防措施等級(jí)。具有特定記錄保留需求的用戶，如必須保留電子記錄的公共機(jī)構(gòu)，可能會(huì)在采用云計(jì)算和云存儲(chǔ)的過程中遇到一些復(fù)雜問題。2.1.3云存儲(chǔ)的功能與主要特征1．云存儲(chǔ)的功能支持任何類型的數(shù)據(jù)（文本、多媒體、日志和二進(jìn)制數(shù)據(jù)等）的上傳和下載。提供強(qiáng)大的元信息機(jī)制，開發(fā)者可以使用通用和自定義的元信息機(jī)制實(shí)現(xiàn)定義資源屬性。超大的容量。云存儲(chǔ)支持0～2TB的單文件數(shù)據(jù)容量，同時(shí)對(duì)于對(duì)象的個(gè)數(shù)沒有限制，利用云存儲(chǔ)的superfile接口可以實(shí)現(xiàn)2TB文件的上傳和下載。提供斷點(diǎn)上傳和斷點(diǎn)下載功能。該功能在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的環(huán)境下有非常好的表現(xiàn)。Restful風(fēng)格的HTTP接口。RESTful風(fēng)格的API可以極大地提高開發(fā)者的開發(fā)效率?；诠€和密鑰的認(rèn)證方案可以滿足靈活的業(yè)務(wù)需求。強(qiáng)大的ACL權(quán)限控制?？梢酝ㄟ^ACL設(shè)置資源為公有、私有，也可以授權(quán)特定的用戶具有特定的權(quán)限。功能完善的管理平臺(tái)。開發(fā)者可以通過平臺(tái)對(duì)所有資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。2.1.3云存儲(chǔ)的功能與主要特征2．云存儲(chǔ)的主要特征0203高性能訪問方法降低成本可用性存儲(chǔ)效率云存儲(chǔ)的主要特征01050406可擴(kuò)展性云存儲(chǔ)系統(tǒng)云存儲(chǔ)概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)云存儲(chǔ)應(yīng)用及發(fā)展趨勢技能實(shí)踐數(shù)據(jù)備份概述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制2.2.1云存儲(chǔ)的分類私有云存儲(chǔ)私有云存儲(chǔ)是為某一企業(yè)或社會(huì)團(tuán)體私有、獨(dú)享的云存儲(chǔ)服務(wù)。私有云存儲(chǔ)建立在用戶端的防火墻內(nèi)部，由企業(yè)自身投資并管理所擁有的存儲(chǔ)設(shè)施（硬件和軟件），以滿足企業(yè)內(nèi)部員工數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求?；旌显拼鎯?chǔ)把公有云存儲(chǔ)和私有云存儲(chǔ)結(jié)合在一起滿足用戶不同需求的云存儲(chǔ)服務(wù)就是混合云存儲(chǔ)?；旌显拼鎯?chǔ)主要用于按用戶要求的訪問，特別是需要臨時(shí)配置容量的時(shí)候?；旌显拼鎯?chǔ)帶來了跨公有云存儲(chǔ)和私有云存儲(chǔ)分配應(yīng)用的復(fù)雜性。混合云存儲(chǔ)的關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)公有云存儲(chǔ)和私有云存儲(chǔ)的“連接”技術(shù)。公有云存儲(chǔ)公有云存儲(chǔ)是供應(yīng)方平臺(tái)（Supply-SidePlatform，SSP）推出的能夠滿足多用戶需求的、付費(fèi)使用的云存儲(chǔ)服務(wù)。SSP投資建設(shè)并管理存儲(chǔ)設(shè)施（硬件和軟件），集中并動(dòng)態(tài)管理存儲(chǔ)空間以滿足多用戶需求。0102032.2.2云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2.2云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1．存儲(chǔ)層存儲(chǔ)層是云存儲(chǔ)最基礎(chǔ)的部分。存儲(chǔ)層將不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備互聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控以及容量的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，其實(shí)質(zhì)是一種面向服務(wù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)設(shè)備可以是光纖通道（FiberChannel，F(xiàn)C）存儲(chǔ)設(shè)備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是SCSI或SAS等DAS設(shè)備（如一臺(tái)云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通常能安裝24塊以上的硬盤）。云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備往往數(shù)量龐大且分布在不同地域，彼此之間通過廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者光纖通道連接在一起形成存儲(chǔ)設(shè)備資源池。存儲(chǔ)設(shè)備之上是統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng)，其可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護(hù)。2.2.2云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2．基礎(chǔ)管理層基礎(chǔ)管理層是云存儲(chǔ)最核心的部分，也是云存儲(chǔ)中最難以實(shí)現(xiàn)的部分。這一層的主要功能是在存儲(chǔ)層提供的存儲(chǔ)資源上部署分布式文件系統(tǒng)或者建立和組織存儲(chǔ)資源對(duì)象，并對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行分片處理，按照設(shè)定的保護(hù)策略將分片后的數(shù)據(jù)以多副本或者冗余糾刪碼的方式分散存儲(chǔ)到具體的存儲(chǔ)資源上?；A(chǔ)管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供更大、更強(qiáng)、更好的數(shù)據(jù)訪問性能。內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)被未授權(quán)的用戶所訪問，同時(shí)，通過各種數(shù)據(jù)備份、容災(zāi)技術(shù)及措施可以保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，保證云存儲(chǔ)自身的安全和穩(wěn)定。2.2.2云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3．應(yīng)用接口層應(yīng)用接口層是云存儲(chǔ)最靈活多變的部分。不同的云存儲(chǔ)運(yùn)營單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)，如視頻監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)、IPTV和視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)硬盤應(yīng)用平臺(tái)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺(tái)等。應(yīng)用接口層是業(yè)務(wù)應(yīng)用和云存儲(chǔ)平臺(tái)之間的一個(gè)橋梁，提供應(yīng)用服務(wù)所需調(diào)用的函數(shù)接口。通常云存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)提供一套專用的API或客戶端軟件，業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件直接調(diào)用API或者使用云存儲(chǔ)系統(tǒng)客戶端軟件對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行讀寫訪問，往往會(huì)獲得更優(yōu)的訪問效率。一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)往往需要支持多種不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，而很多業(yè)務(wù)系統(tǒng)只能采用特定的訪問接口，因此一個(gè)優(yōu)秀的云存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該同時(shí)提供多種訪問接口，如iSCSI、FTP等，以便在業(yè)務(wù)適配方面具有更好的靈活性。2.2.2云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4．訪問層云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ)，而是服務(wù)。云存儲(chǔ)的核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。訪問層通過云存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的各種訪問接口為用戶提供豐富的業(yè)務(wù)類型，如高清視頻監(jiān)控、視頻圖片智能分析、大數(shù)據(jù)查找等。部分云存儲(chǔ)系統(tǒng)也會(huì)在這一層的應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)管理調(diào)度功能，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的冗余編碼、分散存儲(chǔ)、負(fù)載均衡、故障保護(hù)等功能與各種業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，形成具有豐富業(yè)務(wù)特色的應(yīng)用云存儲(chǔ)系統(tǒng)，而在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的選擇方面，則可以采用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用接口來登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng)，享受云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)運(yùn)營單位不同，云存儲(chǔ)提供的訪問類型和訪問手段也不同。12342.2.3云存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)是云存儲(chǔ)的核心技術(shù)。此技術(shù)通過存儲(chǔ)虛擬化，把不同廠商、不同型號(hào)、不同通信技術(shù)、不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備互聯(lián)起來，將系統(tǒng)中各種異構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備映射為一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)既可以對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行統(tǒng)一分配管理，又可以屏蔽存儲(chǔ)實(shí)體間的物理位置以及異構(gòu)特性，可實(shí)現(xiàn)資源對(duì)用戶的透明性，降低構(gòu)建、管理和維護(hù)資源的成本，從而提升云存儲(chǔ)系統(tǒng)的資源利用率。分布式存儲(chǔ)技術(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)使用提供商提供的各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)空間，將分散的存儲(chǔ)資源構(gòu)成一個(gè)虛擬的存儲(chǔ)設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分散地存儲(chǔ)在各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上。它所涉及的主要技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格存儲(chǔ)技術(shù)等，并利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中不同存儲(chǔ)設(shè)備、不同應(yīng)用、不同服務(wù)的協(xié)同工作。數(shù)據(jù)中重復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量不斷增加，會(huì)導(dǎo)致重復(fù)的數(shù)據(jù)占用更多的空間。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)是一種非常高級(jí)的數(shù)據(jù)縮減技術(shù)，可以極大地減少備份數(shù)據(jù)的數(shù)量，通常用于基于磁盤的備份系統(tǒng)，通過刪除運(yùn)算，消除冗余的文件、數(shù)據(jù)塊或字節(jié)，以保證只有單一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中。1．存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)2．分布式存儲(chǔ)技術(shù)3．重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)2.2.3云存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)在以數(shù)據(jù)為中心的時(shí)代，數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，如何保護(hù)數(shù)據(jù)是一個(gè)永恒的話題，即便是在現(xiàn)在的云存儲(chǔ)發(fā)展時(shí)代，數(shù)據(jù)備份技術(shù)也非常重要。數(shù)據(jù)備份技術(shù)是將數(shù)據(jù)本身或者其中的部分在某一時(shí)間的狀態(tài)以特定的格式保存下來，以備原數(shù)據(jù)因出現(xiàn)錯(cuò)誤、被誤刪除、惡意加密等各種原因而不可用時(shí)，可快速準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的技術(shù)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一種新型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，主要針對(duì)現(xiàn)有的Internet進(jìn)行改造。其基本思想是盡量避開互聯(lián)網(wǎng)上由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、網(wǎng)點(diǎn)分布不均、用戶訪問量大等影響數(shù)據(jù)傳輸速率和穩(wěn)定性的弊端，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)酶?、更穩(wěn)定。存儲(chǔ)加密是指當(dāng)數(shù)據(jù)從前端服務(wù)器輸出或在寫入存儲(chǔ)設(shè)備之前通過系統(tǒng)為數(shù)據(jù)加密，以保證存放在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)只有授權(quán)用戶才能讀取。目前，云存儲(chǔ)中常用的存儲(chǔ)加密技術(shù)有以下幾種：全盤加密，全部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)都是以密文形式存儲(chǔ)的；虛擬磁盤加密，存放數(shù)據(jù)之前建立加密的磁盤空間，并通過加密磁盤空間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；卷加密，所有用戶和系統(tǒng)文件都被加密；文件/目錄加密，對(duì)單個(gè)的文件或者目錄進(jìn)行加密。4．?dāng)?shù)據(jù)備份技術(shù)5．內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)6．存儲(chǔ)加密技術(shù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)云存儲(chǔ)概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)云存儲(chǔ)應(yīng)用及發(fā)展趨勢技能實(shí)踐數(shù)據(jù)備份概述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制2.3.1DAS技術(shù)這種存儲(chǔ)技術(shù)是把設(shè)備直接掛在服務(wù)器上，隨著需求的不斷增大，越來越多的設(shè)備被添加到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，導(dǎo)致服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量較多，資源利用率低，使得數(shù)據(jù)共享受到嚴(yán)重的限制，因此適用于一些小型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中。DAS更多地依賴服務(wù)器主機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的I/O讀寫和存儲(chǔ)維護(hù)管理，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)要求占用服務(wù)器主機(jī)資源（包括CPU、系統(tǒng)I/O等），數(shù)據(jù)流需要回流主機(jī)再到服務(wù)器連接的磁帶機(jī)（庫），數(shù)據(jù)備份通常占用服務(wù)器主機(jī)資源的20%～30%，因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務(wù)系統(tǒng)不繁忙時(shí)進(jìn)行，以免影響正常業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行。直連式存儲(chǔ)與服務(wù)器主機(jī)之間的連接通道通常采用SCSI連接，隨著服務(wù)器CPU的處理能力越來越強(qiáng)，存儲(chǔ)空間越來越大，陣列的硬盤數(shù)量越來越多，SCSI通道將會(huì)成為I/O瓶頸。服務(wù)器主機(jī)SCSIID資源有限，因此能夠建立的SCSI通道連接也有限。2.3.2NAS技術(shù)NAS按字面意思簡單說就是連接在網(wǎng)絡(luò)上，具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的設(shè)備，因此也稱為“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器”。NAS技術(shù)改進(jìn)了DAS技術(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，用戶只需直接與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接即可使用NAS提供的服務(wù)，而不依賴其他服務(wù)器。NAS是在小型磁盤陣列柜的基礎(chǔ)上，結(jié)合內(nèi)置的CPU、內(nèi)存、主板，自帶嵌入式操作系統(tǒng)，工業(yè)級(jí)的部件配合精簡化的操作系統(tǒng)，使其具備獨(dú)立工作的能力。NAS通常提供易用的操作界面，使得非計(jì)算機(jī)專業(yè)的操作人員也可輕松掌握。NAS是一種專用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，它以數(shù)據(jù)為中心，將存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，通過集中管理數(shù)據(jù)來釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護(hù)投資收益。其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用服務(wù)器存儲(chǔ)，而效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于服務(wù)器存儲(chǔ)。2.3.3SAN技術(shù)VS傳統(tǒng)SAN的主要支撐技術(shù)是光纖通道技術(shù)。與NAS技術(shù)完全不同，它不是把所有的存儲(chǔ)設(shè)備集中安裝在一個(gè)服務(wù)器上，而是將這些設(shè)備單獨(dú)通過光纖交換機(jī)連接起來，形成光纖通道存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，并與企業(yè)的局域網(wǎng)進(jìn)行連接。這種技術(shù)的最大特性就是將網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備的通信協(xié)議與存儲(chǔ)傳輸介質(zhì)隔離，因此存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的傳輸不會(huì)受網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響?；诠饫w交換機(jī)的SAN，通常會(huì)綜合運(yùn)用鏈路冗余與設(shè)備冗余的方式。同一服務(wù)器訪問磁盤陣列有多條冗余路徑，無論是其中的部分線路還是部分光纖交換機(jī)出現(xiàn)故障，都不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器存儲(chǔ)失敗。這種方式部署成本較高，但對(duì)銀行、數(shù)據(jù)中心等存儲(chǔ)了大量關(guān)鍵數(shù)據(jù)，且不允許業(yè)務(wù)中斷的行業(yè)來說非常重要。傳統(tǒng)SAN基于光纖交換機(jī)的SAN2.3.3SAN技術(shù)目前處于迅速成長的IPSAN，IPSAN就是把FCSAN中光纖通道解決的問題通過更為成熟的以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，從邏輯上講，它是提供區(qū)塊級(jí)服務(wù)的SAN架構(gòu)。IPSAN的主要優(yōu)點(diǎn)是能節(jié)約大量成本、加快實(shí)施速度、優(yōu)化可靠性以及增強(qiáng)擴(kuò)展能力等。SAN技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)將存儲(chǔ)和服務(wù)器隔離，可簡化存儲(chǔ)管理，能夠統(tǒng)一、集中地管理各種資源，使存儲(chǔ)更為高效。SAN技術(shù)的缺點(diǎn)跨平臺(tái)性能沒有NAS技術(shù)好，價(jià)格偏高，搭建SAN比在服務(wù)器后端安裝NAS復(fù)雜得多。云存儲(chǔ)系統(tǒng)云存儲(chǔ)概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)云存儲(chǔ)應(yīng)用及發(fā)展趨勢技能實(shí)踐數(shù)據(jù)備份概述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制2.4.1百度網(wǎng)盤典型應(yīng)用1．注冊(cè)百度網(wǎng)盤打開瀏覽器，在瀏覽器地址欄中輸入/，進(jìn)入百度網(wǎng)盤登錄頁面。已注冊(cè)用戶可以通過輸入用戶名和密碼進(jìn)行登錄，也可以選擇手機(jī)號(hào)/用戶名/郵箱進(jìn)行登錄。賬號(hào)注冊(cè)時(shí)需單擊“立即注冊(cè)”按鈕進(jìn)行注冊(cè)。2.4.1百度網(wǎng)盤典型應(yīng)用2．百度網(wǎng)盤的使用上傳文件下載文件2.4.1百度網(wǎng)盤典型應(yīng)用3．百度網(wǎng)盤客戶端（Windows）登錄百度網(wǎng)盤客戶端設(shè)置下載文件的保存路徑01OPTION02OPTION03OPTION進(jìn)入百度網(wǎng)盤操作界面2.4.2云存儲(chǔ)發(fā)展趨勢3．性能和可用性最新一代云存儲(chǔ)突破性的成就體現(xiàn)在客戶端或本地設(shè)備高速緩存上，其將經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)保存在本地，從而有效地緩解了互聯(lián)網(wǎng)延遲問題。通過本地高速緩存，即使面臨較嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)中斷，這些設(shè)備也可以緩解延遲性問題。這些設(shè)備還可以讓經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)像本地存儲(chǔ)那樣快速反應(yīng)。1．安全性對(duì)于想要進(jìn)行云存儲(chǔ)的客戶來說，安全性通常是首要的商業(yè)考慮和技術(shù)考慮。云存儲(chǔ)具有更少的安全漏洞和更高的安全環(huán)節(jié)，云存儲(chǔ)所能提供的安全性要比用戶自己的數(shù)據(jù)中心所能提供的安全性更高。4．?dāng)?shù)據(jù)訪問現(xiàn)有的廠商可以將大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺魏晤愋偷拿浇橹?，也可以將?shù)據(jù)直接傳送給企業(yè)，且其速度之快相當(dāng)于復(fù)制、粘貼操作。另外，云存儲(chǔ)廠商還可以提供一套組件，在完全本地化的系統(tǒng)上模仿云地址，讓本地NAS網(wǎng)關(guān)設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行而無須重新設(shè)置。2．便攜性一些用戶在托管存儲(chǔ)的時(shí)候還要考慮數(shù)據(jù)的便攜性。一般情況下這是有保證的，一些大型服務(wù)提供商所提供的解決方案承諾其數(shù)據(jù)便攜性可媲美較好的傳統(tǒng)本地存儲(chǔ)。有的云存儲(chǔ)結(jié)合了強(qiáng)大的便攜功能，可以將整個(gè)數(shù)據(jù)集傳送到用戶所選擇的任何媒介，甚至是專門的存儲(chǔ)設(shè)備中。云存儲(chǔ)系統(tǒng)云存儲(chǔ)概述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)云存儲(chǔ)應(yīng)用及發(fā)展趨勢技能實(shí)踐數(shù)據(jù)備份概述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制2.5.1數(shù)據(jù)完整性概念1．?dāng)?shù)據(jù)完整性的定義ACB數(shù)據(jù)完整性是信息安全的基本要素之一。數(shù)據(jù)完整性是指在存儲(chǔ)、傳輸信息或數(shù)據(jù)的過程中，確保信息或數(shù)據(jù)不被未授權(quán)的篡改，或在篡改后能夠被迅速發(fā)現(xiàn)。在信息安全領(lǐng)域，數(shù)據(jù)完整性的概念常常和保密性相互混淆。數(shù)據(jù)完整性與數(shù)據(jù)保密性使用的各種加密算法不同，保護(hù)數(shù)據(jù)完整性的算法并非加密算法，而是一種“校驗(yàn)”算法。這意味著數(shù)字簽名、哈希函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算并非是雙向可逆的過程。使用加密算法對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算后，只要掌握了相關(guān)密鑰，數(shù)據(jù)即可用對(duì)應(yīng)的解密算法進(jìn)行解密，從而還原成明文。而通過數(shù)字簽名算法、各種哈希函數(shù)算法，對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算后，通常得到同樣長度的一段數(shù)據(jù)，可以理解為原始明文數(shù)據(jù)的“指紋”，不同的明文數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的指紋，但是無法利用指紋還原成原始的明文數(shù)據(jù)。2.5.1數(shù)據(jù)完整性概念2．保護(hù)數(shù)據(jù)完整性的方法目前，數(shù)據(jù)文件的完整性可以通過哈希值計(jì)算、數(shù)字簽名跟蹤和文件修改跟蹤等方式來保障。例如，可以使用數(shù)字簽名對(duì)數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行保護(hù)，數(shù)字簽名采用的是非對(duì)稱密鑰體制，通常用數(shù)據(jù)發(fā)送方的私鑰進(jìn)行簽名，接收方收到數(shù)據(jù)后，用發(fā)送方的公鑰核對(duì)簽名，若用發(fā)送方的公鑰可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，則意味著簽名有效。MD5、SHA-1都是基于較復(fù)雜的算法，需要使用比較密集的資源才能保證一臺(tái)計(jì)算機(jī)上所有文件的完整性，而使用文件修改跟蹤方法則顯得有些不可靠，因?yàn)楝F(xiàn)在的許多惡意軟件都能夠通過修改時(shí)間來隱藏對(duì)文件的修改。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型1．RAID中的關(guān)鍵概念和技術(shù)數(shù)據(jù)條帶RAID由多塊磁盤組成，通過數(shù)據(jù)條帶技術(shù)將數(shù)據(jù)以塊的方式分布存儲(chǔ)在多個(gè)磁盤中，從而可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并發(fā)處理。這樣寫入和讀取數(shù)據(jù)即可在多個(gè)磁盤中同時(shí)進(jìn)行，并發(fā)能產(chǎn)生非常高的聚合I/O，從而有效地提高整體I/O性能，且具有良好的線性擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)是一種冗余技術(shù)，它以校驗(yàn)數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)的安全性，可以檢測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，并在能力允許的前提下進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)。采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)時(shí)，RAID要在寫入數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算，并將得到的校驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAID成員磁盤中。鏡像鏡像是一種冗余技術(shù)，為磁盤提供保護(hù)功能，以防止磁盤發(fā)生故障而造成數(shù)據(jù)丟失。對(duì)于RAID而言，采用鏡像技術(shù)將會(huì)同時(shí)在RAID中產(chǎn)生兩個(gè)完全相同的數(shù)據(jù)副本，分布在兩個(gè)不同的磁盤驅(qū)動(dòng)器組中。鏡像提供完全的數(shù)據(jù)冗余能力，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)副本失效不可用時(shí)，外部系統(tǒng)仍可正常訪問另一個(gè)副本，不會(huì)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行和性能產(chǎn)生影響。0102032.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（1）RAID0AID0會(huì)把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤中進(jìn)行存取，在系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)可以被多個(gè)磁盤并行執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于自己的那一部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。如果要制作RAID0，則一臺(tái)服務(wù)器至少需要兩塊硬盤，其讀寫速度是一塊硬盤的兩倍。如果有N塊硬盤，則其讀寫速度是一塊硬盤的N倍。雖然RAID0的讀寫速度可以提高，但是其沒有數(shù)據(jù)備份功能，因此安全性會(huì)低很多。優(yōu)點(diǎn)充分利用I/O總線性能，使其帶寬翻倍、讀寫速度翻倍；充分利用磁盤空間，利用率為100%。缺點(diǎn)不提供數(shù)據(jù)冗余；無數(shù)據(jù)校驗(yàn)，無法保證數(shù)據(jù)的正確性；存在單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用場景對(duì)數(shù)據(jù)完整性要求不高的場景，如日志存儲(chǔ)、個(gè)人娛樂等；對(duì)讀寫效率要求高，而對(duì)安全性能要求不高的場景，如圖像工作站等。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（2）RAID1RAID1會(huì)通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對(duì)的獨(dú)立磁盤中產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像副本中讀取數(shù)據(jù)。同樣的，要制作RAID1至少需要兩塊硬盤，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，其中一塊硬盤會(huì)被讀取，另一塊硬盤會(huì)被用作備份。其數(shù)據(jù)安全性較高，但是磁盤空間利用率較低，只有50%。優(yōu)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)雙倍存儲(chǔ)；提供良好的讀取性能。缺點(diǎn)無數(shù)據(jù)校驗(yàn)；磁盤利用率低，成本高。應(yīng)用場景存放重要數(shù)據(jù)的場景，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域等。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（3）RAID5RAID5的磁盤可同時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)信息保存在不同的磁盤中，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)盤損壞時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)同一條帶的其他數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)來重建損壞的數(shù)據(jù)。RAID5兼顧存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本等各方面因素，基本上可以滿足大部分的存儲(chǔ)應(yīng)用需求，數(shù)據(jù)中心大多采用它作為應(yīng)用數(shù)據(jù)的保護(hù)方案。優(yōu)點(diǎn)讀寫性能高；有校驗(yàn)機(jī)制；磁盤空間利用率高。缺點(diǎn)磁盤越多，安全性能越差。應(yīng)用場景對(duì)安全性能要求高的場景，如金融、數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)等。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（4）RAID01RAID01是先做條帶化再做鏡像，本質(zhì)是對(duì)物理磁盤實(shí)現(xiàn)鏡像；而RAID10是先做鏡像再做條帶化，本質(zhì)是對(duì)虛擬磁盤實(shí)現(xiàn)鏡像。RAID01的數(shù)據(jù)將同時(shí)寫入兩個(gè)RAID，如果其中一個(gè)陣列損壞，則另一個(gè)仍可繼續(xù)工作，在保證數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)能提高性能。RAID01和RAID10內(nèi)部都有RAID1模式，因此整體磁盤利用率僅為50%。優(yōu)點(diǎn)提供較高的I/O性能；有數(shù)據(jù)冗余；無單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)。缺點(diǎn)成本稍高；安全性能比RAID10差。應(yīng)用場景特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉儲(chǔ)庫房、檔案管理等。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（5）RAID10優(yōu)點(diǎn)RAID10的讀取性能優(yōu)于RAID01；提供了較高的I/O性能；有數(shù)據(jù)冗余；無單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)；安全性能高。缺點(diǎn)成本稍高。應(yīng)用場景特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉儲(chǔ)庫房、檔案管理等。2.5.2數(shù)據(jù)備份的RAID類型2．常見的RAID類型（6）RAID5012RAID50具有RAID5和RAID0的共同特性。它由兩組RAID5磁盤組成（其中，每組最少有3塊磁盤），每一組都使用分布式奇偶位；而兩組RAID5磁盤再組建成RAID0，實(shí)現(xiàn)跨磁盤數(shù)據(jù)讀取。RAID50可提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和優(yōu)秀的整體性能，并支持更大的卷尺寸。即使兩塊物理磁盤（每個(gè)RAID中的一塊）發(fā)生故障，數(shù)據(jù)也可以順利恢復(fù)。3RAID50最少需要6塊磁盤，其適用于高可靠性存儲(chǔ)、高讀取速度、高數(shù)據(jù)傳輸性能的應(yīng)用場景，包括事務(wù)處理和有許多用戶存取小文件的辦公應(yīng)用程序。2.5.3數(shù)據(jù)備份的分類1．按備份時(shí)系統(tǒng)的工作狀態(tài)分類（1）冷備份冷備份又稱離線備份，是指在進(jìn)行備份操作時(shí)，系統(tǒng)處于停機(jī)或維護(hù)狀態(tài)。采用這種方式備份的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)中此時(shí)段的數(shù)據(jù)完全一致。冷備份的缺點(diǎn)是備份期間備份數(shù)據(jù)源不能使用。（2）熱備份熱備份又稱在線備份或同步備份，是指在進(jìn)行備份操作時(shí)，系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的備份。這種情況下，由于系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可能隨時(shí)在更新，備份的數(shù)據(jù)相對(duì)于系統(tǒng)的真實(shí)數(shù)據(jù)有一定的滯后。2.5.3數(shù)據(jù)備份的分類2．按備份策略分類全量備份是指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或用戶指定的所有文件進(jìn)行一次完整的備份，這是最基本也是最簡單的備份方