数据保护存储管理

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关键词：存储系统；数据保护；IP存储

1引言

随着信息化建设的深入发展以及Internet和Intranet技术的广泛应用，无论是企业、学校、研究机构，还是金融、证券机构，其信息量都呈迅猛增长的势头，人们在充分体验计算机及网络所带来的便利的同时，更加关注至关重要的信息数据存储。一旦关键数据如客户资料、技术文件、财务账目等数据发生破坏，用户就会陷入困境，如果数据无法顺利恢复，最终结局将不堪设想。因此，如何以发展的眼光来处理和保存相关的信息数据，并且以经济实用的手段来实现数据存储，是各行各业计算机用户面临的重大的问题。

2存储技术的发展

存储技术伴随着计算机的产生而出现，90年代以前，存储产品大多只是作为服务器的组成部分之一，这种形式的存储被称为服务器附属存储（SAS，ServerAtachedStorage）或直接附属存储（DAS，DirectAtachedStorage）。随着技术的发展，人们逐渐意识到IT系统的数据集中和共享成为一个亟待解决的问题。于是，网络化存储的概念被提出并得到了迅速发展，比较典型的有网络附加存储（NAS，NetworkAtachedStorage）、存储区域网络（SAS，StorageAreaNetwork）,以及基于IP的网络存储（iSCSI技术）。

2.1服务器附属存储和直接附属存储

服务器附属存储（SAS）在理解上非常简单，即在一台服务器里可挂接几块磁盘，磁盘是服务器的一部分。SAS经济且简单易实现，但因作为磁盘的存储部分没有独立性而使其各方面性能大大降低；直接附属存储（DAS）是将磁盘存储设备从服务器中剥离出来通过电缆连接到服务器的方式，DAS主要应用于单机或两台主机的群集环境中，主要优点是存储容量扩展的实施简单，投入成本少，见效快，但是由于没有网络结构，扩充能力差。

2.2网络附加存储

从1999年开始发展起来的NAS，体现了简便高效应用的中心思想。NAS实际上是一个带有操作系统的存储设备，它去掉了通用服务器不使用与数据传输的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能用于存储服务，这种结构首先带来了两个好处，一是因只保留了文件系统功能而使响应速度快，数据传输效率也很高；二是因系统功能固化在NAS里，所以不会受到病毒的干扰和攻击，也不会因受服务器瘫痪或其他原因而停止工作，从而降低了系统管理员的维护程度。

2.3存储区域网络

SAN是最早出现的一种网络存储方式，在这种结构里，存储设备和磁盘阵列等通过光纤通道等高速接口直接联到网络上，单独组成一个存储局域网，而不是像以前那样只作为服务器或主机的一部分，这样便于集中管理。SAN采用高速的光纤通道作为传输媒体，以SCSI+光纤通道(FibreChannel)协议作为存储访问协议，将存储子系统网络化，实现真正的高速共享存储。SAN有更大的灵活性和更高的故障恢复能力，在提高存储设备的性能和可管理性方面有很大的优势。

2.4基于IP的网络存储

IP存储即iSCSI，该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合，使服务器可与使用IP网络的存储装置互相交换信息。iSCSI的基本模型是用扩展虚拟电缆把一个SCSI启动设备连接到一个SCSI目标设备，iSCSI启动者和iSCSI目标完全由它们的IP地址识别。iSCSI协议使用TCP提供的已有的传输机制,它实现了SCSI和TCP/IP协议的连接，充分利用了现有IP网络的成熟性和普及性优势，对经济合理以及便于管理的存储设备提供了直接访问的能力。

3构建存储系统常见的误区

误区之一：超前投资。在iSCSI标准正式被IETF通过之前，提到存储系统，大家首先会想到SAN，SAN如何快、扩展性如何好，须知构建一套完整的SAN需要投资十几万、几十万甚至上百万，如果不是非常有必要，盲目地选择SAN是一个很大的误区。在很多涉及到网络存储的文章里，都提到了服务器附属存储和直接附属存储是“落后”的存储结构，实际上，大家所提到“落后”的概念是建立在数据量较大或安全性要求较高的前提下的纯技术性的见解，而并不是说构建存储系统就一定要化很多的钱去上NAS、SAN，或iSCSI。在数据量不是很大、数据安全等方面的要求不是很高的情况下，服务器附属存储同样可以满足工作的需要。我们在购买服务器时会发现有“9×HSB”这样的指标，可以理解为在服务器里可以接9块磁盘，按目前1块磁盘180G计算，采用Raid5技术可实现1.44T的存储空间，1.44T的容量也是很可观的。所以在资金紧张的前提下，采用服务器附属存储结构，配合先进的Raid技术和第三方备份软件的使用，SAS仍然是一种可以选择的结构。在SAS、DAS、NAS、SAN、iSCSI的选择上，应根据自身的数据需求和资金情况，合理地采用。

误区之二：保守投资。各种存储方案在实施时所投入的资金有很大的差异，不考虑数据的增长量以及数据安全等方面的具体需求，利用眼前的缩小投资牺牲整个存储系统的性能也是一个很大的误区。例如某校图书馆在2001年购买了带有20个磁盘位的磁盘阵列，通过DAS方式实现电子数据存储，在购买的2年之内将所有的磁盘位占满，而现在又面临扩容的需求，如果不考虑2001年SAN昂贵的价格因素不说，这个投资方案是有问题的，因为面对如此快速的数据增长，SAN应该是一个很好的选择。再如，上面提到SAS能实现1.44T的容量尽管很大，可是一旦服务器系统崩溃，其数据恢复是很吃力的，而且其速度也不容乐观。一般情况下，如果数据量超过1T，就尽量不要采用SAS结构。

4构建存储系统应考虑的要素

构建存储系统所要考虑的归根结底是经济和实用两个方面的问题。一般情况下，构建一个成功的存储系统应考虑以下几方面的因素：

数据量和数据增长量是构建存储系统所应考虑的核心问题。无论是磁盘阵列还是现在主流的网络存储都是在海量信息和信息海量增长的前提下提出来的，如果数据量很大，尤其是数据的增长量很大，应优先考虑SAN的解决方案，但是由于SAN昂贵的价格，一般情况下不选用SAN的方案。

数据存取速度要求也是一个很重要的因素。SAN结构中专门面向高性能存储要求而开发的光纤通道协议非常优秀。与传统存储协议SCSI相比，光纤通道技术在带宽、连接能力、I/O性能、连接距离、扩展能力等方面都有明显优势。而NAS结构的数据传输途径是传统以太网协议，不是专门针对存储数据的要求而产生的，所以其速度也就受到限制。一般来说，SAN的速度占有优势，NAS处理数据的速度略逊一筹。像视频和图形编辑系统，因速度要求较高，所以采用SAN结构是一个好的选择。

就数据保护能力来说，SAN和NAS都具有非常好的数据保护能力。它们都可提供冗余结构、实现高效率的数据备份和远程容灾。SAN结构可以通过配置双光纤交换机，主机端双光纤和阵列设备双控制器，可以实现高可用性的冗余结构，NAS结构中实现高可用性的方式是将两台NAS服务器做集群配置。两种方式都可达到满意的效果。

易实现和管理性也是存储系统选择应考虑的因素。SAN无论在安装和管理上都比较麻烦，而NAS在安装和管理上却非常简单，它通过RJ45接口直接连接到网络环境里，而且因其软件固化，所以不会受病毒的干扰而瘫痪，这对于技术力量薄弱的单位来讲是较好的选择。

如果在构建一个存储系统有远程存储要求的时候，IP存储将是唯一的选择。iSCSI技术主要用于解决远程存储问题，能有效地实现异地间的数据交换、数据备份和容灾。

5结束语

目前，存储市场已经逐渐成熟，用户对数据存储、保护和容灾等概念有了进一步的认识，数据对于各行各业发展的重要性也日益突显，所以应根据自身的特点选择合适的存储系统，在经济和实用两个方面找到一个好的平衡点。

[参考文献]

[1]唐锡金.网络存储浅析[J].电信网技术，2003，（6）71-73.

[2]宋宝莉.网络存储系统的设计与实现[J].电脑与信息技术2003，（6）9-14.