合理选择数据存储方案

来源:用户上传      作者: 谷和启

　　对于一个企业来说，网络数据的安全性是极为重要的，一旦重要的数据被破坏或丢失，就会对企业造成重大的影响，甚至是难以弥补的损失。
　　
　　人们对数据存储备份一词并不陌生，然而对备份的真正内涵并不完全了解。在一般人脑海里，往往把备份和拷贝等同起来，把备份单纯看作是更换磁带、为磁带编号等一个完全程式化的、单调的操作过程。其实不然，因为除了拷贝外，还包括更重要的内容即管理。备份管理包括备份的可计划性，磁带机的自动化操作、历史记录的保存以及日志记录等。事实上，备份管理是一个全面的概念，它不仅包含制度的制定和磁带的管理，而且还能决定引进备份技术，如备份技术的选择、备份设备的选择、介质的选择乃至软件技术的挑选等。
　　有些人往往也把双机热备份、磁盘阵列备份以及磁盘镜象备份等硬件备份的内容和数据存储备份相提并论。事实上，所有的硬件备份都不能代替数据存储备份，硬件备份只是拿一个系统、一个设备等作牺牲来换取另一台系统或设备在短暂时间内的安全。若发生人为的错误、自然灾害、电源故障、病毒侵袭等，引起的后果就不堪设想，如造成所有系统瘫痪，所有设备无法运行，由此引起的数据丢失也就无法恢复了。事实证明，只有数据存储备份才能为人们提供万无一失的数据安全保护。
　　随着网络应用规模的扩张和计算机应用的深入、企业数据存储量呈爆炸性增长，企业用户的存储系统日益庞杂，存储管理的成本也在大幅上升。数据备份、灾难恢复和存储资源管理等存储理念正在得到用户的接受，网络存储也逐渐得到更广泛的应用。目前市场上的存储产品主要有磁盘阵列、磁带机与磁带库、光盘库等，其中磁带设备以其技术成熟、价格低廉、产品线齐全、使用方便等优点占据了存储市场的重要地位。
　　
　　企业数据存储的三种方式
　　
　　在企业刚刚建立初期，用户的数据规模并不大，存储需求也很简单，只是要把相关数据存放在某一地方即可。而存放数据的最终目的不仅是为了能够安全保存，还必须保证数据可以随时被调用。我们最早都是采用一种称之为“DAS（Direct Attached Storage，直接外挂存储）”存储方式的一种方案。这种存储方案的服务器结构如同PC机架构，外部数据存储设备（如磁盘阵列、光盘机、磁带机等）都直接挂接在服务器内部总线上，数据存储设备是整个服务器结构的一部分，同样服务器也担负着整个网络的数据存储职责。DAS这种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，并且单台外置存储系统的容量，已经从不到1TB，发展到了2TB，随着大容量硬盘的推出，单台外置存储系统容量还会上升。此外，DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存储对高可用的要求。从趋势上看，DAS仍然会作为一种存储模式，继续得到应用。
　　NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）方式则全面改进了以前低效的DAS存储方式，它是采用独立于PC服务器，单独为网络数据存储而开发的一种文件服务器。NAS服务器中集中连接了所有的网络数据存储设备（如各种磁盘阵列、磁带、光盘机等），存储容量可以较好地扩展，同时由于这种网络存储方式是NAS服务器独立承担的，所以，对原来的网络服务器性能基本上没什么影响，以确保整个网络性能不受影响。它提供了一个简单、高性价比、高可用性、高扩展性和低总拥有成本（TCO）的网络存储解决方案。
　　SAN（Storage Area Network，存储域网络）与NAS则是完全不同，它不是把所有的存储设备集中安装在一个专门的NAS服务器中，而是将这些存储设备单独通过光纤交换机连接起来，形成一个光纤通道的网络，然后这个网络再与企业现有局域网进行连接，在这种方案中，起着核心作用的当然就是光纤交换机了，它的支撑技术就是Fibre Channel（FC，光纤通道）协议，这是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成，支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议。在SAN中，数据以集中的方式进行存储，加强了数据的可管理性，同时适应于多操作系统下的数据共享同一存储池，降低了总拥有成本。
　　
　　选择合理数据存储方案
　　
　　企业存储应用的体系结构主要有DAS、NAS和SAN三种模式，三种模式从体系架构的逻辑上看，有明显的区别。一个企业存储具有以下几方面的要求: 性能、安全性、扩展性、易用性、整体拥有成本、服务等等。由于企业用户的存储系统构建并不是一蹴而就的事情，会经历从单机迈向网络化存储的过程，因此就存在DAS、NAS和SAN三种存储方案供企业用户进行不同的选择。
　　
　　1. 选择DAS方案
　　DAS直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统I/O等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20%～30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。这种方案主要在早期的计算机和服务器上使用，由于当时对数据存储的需求并不大，单个服务器需要的存储能力就可以满足日常数据存储需求，因此在低档网络应用中相当普遍。
　　
　　2. 选择NAS方案
　　NAS作为一个网络附加存储设备，NAS设备内置优化的独立存储操作系统，可以有效、紧密地释放系统总线资源，全力支持I/O存储，同时NAS设备一般集成本地的备份软件，可以不经过服务器将NAS设备中的重要数据进行本地备份，而且NAS设备提供硬盘RAID、冗余的电源和风扇以及冗余的控制器，可以满足保证NAS的稳定应用。
　　NAS设备主要用来实现在不同操作系统平台下的文件共享应用，与传统的服务器或DAS存储设备相比，NAS设备的安装、调试、使用和管理非常简单，采用NAS可以节省一定的设备管理与维护费用。NAS设备提供 RJ- 45 接口和单独的IP地址，可以将其直接挂接在主干网的交换机或其他局域网的Hub上，通过简单的设置（如设置机器的IP地址等）就可以在网络即插即用地使用NAS设备，而且进行网络数据在线扩容时也无需停顿，从而保证数据流畅存储。
　　NAS数据存储方案是基于局域网而设计的，按照传统的TCP/IP协议进行通信，面向消息传递，以文件的I/O方式进行数据传输。在LAN环境下，NAS已经完全可以实现异构平台之间的数据级共享，比如Windows NT、Linux、Unix等平台的共享。基于这种种原因，NAS存储方案对于企业来说的使用和维护成本就相当低，完全可以由现有网管员担当。
　　
　　3. 选择SAN方案
　　由于SAN是通过一个单独的通常是基于光纤通道的SAN网络把存储设备以及服务器相连，如此当有海量数据的存取需求时，数据完全可以通过SAN网络在相关服务器和后台的存储设备之间高速传输，对于LAN的带宽占用几乎为零，而且服务器可以访问SAN上的任何一个存储设备，提高了数据的可用性。在对性能和可靠性要求较高的场合，采用先进的SAN数据存储网络，可以使数据的存储、备份等活动独立在原先的局域网之外，从而将减轻LAN的负载，保证原有网络应用的顺畅进行; 同时SAN网采用光纤传输通道，可以得到高速的数据传输率。
　　SAN方案简化了管理和集中控制，这对于全部存储设备都集中在信息中心，是非常有现实意义的。SAN将企业的存储和服务器平台分开，可以实现24 x 7不间断的系统可用性和集中管理，在这个平台的基础上，还可以应用一套统一的灾难恢复解决方案，同时可经济高效地扩展存储环境。因此SAN非常适用于非线性编辑、服务器集群、远程灾难恢复、因特网数据服务等多个领域。
　　
　　企业数据存储的发展趋势
　　
　　DAS直连存储的最大弊病在于，各部分的存储资源相互隔离，容易形成孤岛。NAS具有无人值守、高度职能、性能稳定、功能专一的特点，但NAS技术不能满足可靠度为99.999%的数据存储系统的要求。而SAN的最大优势则在于，可以把异构环境下不同厂商的存储设备整合在一起，实现资源的共享，因此SAN将成为企业存储应用的主流。
　　一方面，为保证数据在不同硬件平台、不同操作系统下流转的畅通，存储架构的开放性、存储硬件的兼容性、存储软件的适应性归结在一起，就表现为存储的融合，SAN与NAS融合是大势所趋; 另一方面，虚拟存储使主机操作系统看到的存储与实际物理存储分开，虚拟存储技术可提高存储设备利用率，通过动态地管理磁盘空间，虚拟存储技术可以避免磁盘空间被无效占用。目前虚拟技术已经引起了几乎所有存储系统厂商的关注，采用虚拟存储技术的设备将成为市场的新主流。
　　
　　
　　

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