一、利用磁盤進行備份的優劣表現(D2D)
有些用戶的咨詢專家開始傾向使用磁盤陣列作為備份設備。隨著SATA技術的興起,大容量磁盤的價格進一步下降,性能價格比更好,使很多人開始關注這種做法。利用磁盤作為備份設備的解決方案應運而生,這個解決方案目前有幾種流行的實現方式:
1、最初大家的普遍做法,也就是采用標準的光纖通道或者SCSI磁盤陣列,安裝容量大價格低的SATA硬盤,直接連接到備份服務器上,利用服務器把磁盤陣列格式化成一個文件系統;
2、隨著NAS技術的興起,也有的用戶利用NAS上的存儲空間進行備份;
3、目前一些備份軟件所具備的磁盤備份功能。
這一類解決方案的特點是:利用磁盤作為存儲設備,磁盤被格式化成文件系統。這種方式相對于磁帶庫來說解決了很多問題:
不再受磁帶庫設備和介質可靠性方面的困擾;
規避了磁帶加載卸載對備份性能的影響,其持續讀寫性能達到或超過了中端磁帶庫;
提高了設備空間利用率;
磁盤陣列設備在用戶環境中很常見,一般的系統管理員不需要過多的專業知識都可以自行維護,降低了維護成本。
而且,通常看起來投資比較低,用戶只需要購買一臺磁盤陣列就可以了。
然而,在實際應用中,用戶逐漸發現,這種最簡單的基于磁盤陣列的解決方案并不是完美的。
讓用戶頭疼的問題
1、共享
如果在一個有多臺服務器的環境中要實現LAN-FREE備份,配置的復雜性和成本都會迅速提高。
一般來說,實現備份到磁盤,都要在這臺磁盤陣列上建立一個文件系統,才能夠被備份軟件識別。而一般的文件系統都不能被多服務器共享,只有磁帶庫可以實現共享。
這就是說,如果想像使用傳統磁帶庫一樣,通過SAN實現多服務器共同使用一個磁盤陣列,必須要在磁盤陣列上建立多個邏輯設備,然后將每個邏輯設備分配給每抬服務器。
這就帶來了管理上的一系列問題:
1) 如何決定為每臺服務器分配多少塊磁盤?
2) 一旦分配的空間太少,如何進行在先擴展?
3) 一旦分配的空間太多,如何縮減?
4) 這一功能是否需要昂貴的卷管理軟件工具來實現?
2、安全性
這種簡單的基于磁盤陣列的存儲設備是以文件系統的方式出現的服務器上的,這個文件系統可以由任意工具來操作,也可以被任何人訪問。一個有意無意的"DEL"就可以毀掉所有備份數據。總之,和文件系統上的其他文件一樣脆弱,這意味著很多危險:
1) 會不會由系統管理員的誤操作或者其他人的惡意刪除導致數據丟失?
2) 會不會被人將數據非法拷貝走,到其他計算機上恢復,導致關鍵機密的泄露?
3) 會不會被病毒感染,導致備份數據無法恢復?
3、性能
首先,文件系統本身就可能是性能瓶頸,尤其在多任務、多進程的時候,文件系統很有可能成為整個備份系統的瓶頸。
文件系統難以解決磁盤碎片的問題,磁盤碎片會導致文件系統的性能逐漸下降,而且,當數據量比較大的時候,磁盤碎片的問題很難以解決。
4、功能
備份管理軟件是設計為磁帶庫使用的,雖然目前絕大部分備份軟件都支持使用文件系統作為備份設備,但與使用磁帶時的功能有一些差別。這些差別會導致一些嚴重的問題:
1) 一些主流的備份軟件在備份數據超過保存期限時,如果使用磁帶介質,可以方便的進行介質回收。而如果使用文件系統,則無法自動回收這部分磁盤空間。系統管理員必須手動的用操作系統命令刪除相應的文件。但這一工作是高風險的,因為文件系統是不能區分文件是否超出的了保存期限;
2) 當備份系統因為某種原因丟失了介質索引的時候,一般都可以利用重新掃描磁帶重建索引。但如果采用磁盤作為備份設備,備份系統無法對其進行掃描。這樣,很有可能所有的數據仍然在存放在磁盤陣列上,但卻無法恢復。
3) 放在磁盤陣列上的備份數據,無法進行介質復制,將備份數據拷貝到磁帶上,進行離線保存。這樣,就失去了磁帶因此帶來的靈活性,如:離線保存、數據移植、異地容災等。
根據以上的分析,這種簡單的利用磁盤陣列直接當備份設備的做法,雖然解決了來自磁帶庫的問題,但也產生了磁帶庫設備沒有的新問題,而且難以解決。因為,到目前為止,很少有人采用這種辦法進行備份。
[NextPage]二、利用虛擬帶庫進行備份的優劣表現---VTL突破D2D
D2D方案包括文件復制、數據鏡像、快照等形式。文件復制或鏡像不僅使備份數據持續暴露在病毒、人為誤刪等在線威脅之下,同時也只保留在線數據的最終狀態,數據災難發生后無法恢復歷史數據。在較為成熟的快照技術中,鏡像式快照消耗容量過大,指針式快照雖然支持類似常規備份的增量快照,但必須捆綁專用軟件系統,總體擁有成本過高。
D2D解決方案存在最大的問題,是與文件系統相關的缺陷。結合外接RAID陣列的備份/恢復軟件的D2D性能依賴類似NTFS和NFS的文件系統,它們是為了在PC服務器系統中使用而生成的。這些文件系統用來為多個用戶管理多個小型文件,在磁帶備份應用軟件執行較大的寫操作時,會發生性能沖突。
大多數D2D RAID陣列使用的通用文件系統對于磁帶備份并非是最優化的。與備份系統相關的通用文件系統還存在的另外三個問題:大多數通用文件系統同典型的服務器一樣,隨著時間變化產生大量文件系統碎片;類似FAT、NFS和NTFS的通用文件系統受到文件系統、分區和單個文件大小的限制;大多數D2D文件系統存在安全性隱患。
VTL在備份過程中超越D2D系統的原因之一是,備份應用軟件將備份寫到VTL磁盤,這類似以數據流形式寫到磁帶。另一方面,D2D寫單獨的文件,在對下一個文件操作前,必須記錄每個文件的位置和文件系統的元數據。VTL以數據流形式寫而不是以單獨的文件形式寫,這一方法能夠避免受到文件系統所支持的最大文件數目的限制。VTL文件系統的專有特性克服了D2D的通用文件系統遇到的限制問題。
在安全性方面,訪問VTL的文件系統和訪問磁帶類似,用戶不能直接訪問磁帶,被病毒感染的文件也不會感染磁帶。
VTL可以提供綜合/集中全量備份的好處,在知道了所有文件的位置和發送的時間后,就可以簡單地使用指針來建立新的全量備份。使用指針可以建立一個新的虛擬全量備份,來取代從一個虛擬磁帶向另一個虛擬磁帶拷貝數據。當新的全量備份建立后,可以告訴備份軟件全量備份的內容和全量備份所在的"磁帶",然后備份軟件會把該全量備份看做和其他全量備份一樣。該全量備份還可以用于進一步的增量備份和恢復,并且能拷貝到真正的磁帶。
虛擬全量備份除了即時功能以外,在容量方面也具備優勢。如果使用備份軟件建立了真正的綜合全量備份,與通常的全量備份一樣,也會占用同樣大小的磁盤空間。然而VTL的虛擬全量備份幾乎不會占用任何磁盤空間,因為VTL僅僅使用了指針。
[NextPage]三、中科同向heartsone backup推薦您備份方式采用"D2VTL"
" D2VTL" 整合磁盤,磁帶優勢于一體,提升數據備份系統整理可靠性
D2VTL方案的部署方式:虛擬磁帶庫本質上是磁盤陣列硬件設備,但是在軟件功能上模擬磁帶備份的形式。而且它的部署與磁盤陣列一樣的簡單。
備份安全性提升:
該模式既久磁帶庫的安全,又具有磁盤陣列的告訴備份。備份應用軟件將備份數據寫到VTL磁盤時,是以數據流形式寫到虛擬帶庫。
VTL以數據流形式而不是以單獨的文件形式,這一方法能夠避免受到如磁盤陣列文件系統所支持的最大文件數目的限制。
離線備份模式,提高安全性。
設備可用性提升:虛擬磁帶庫用電子化的"機械手"和"磁帶驅動器",代替了機械磁帶庫中裸露,易損的系列機械裝置,給予RAID保護的磁盤陣列具備降級工作能力,且具自動報警和在線熱恢復能力。
備份可靠性提升:虛擬磁帶庫采用基于RAID保護的磁盤陣列,從而將北方的可靠性較常規磁帶備份提高了若干量級。封閉式結構的磁盤介質本身的MTBF(平均無故障間隔) 一般為開放式結構的磁帶介質的5倍以上。
恢復工作極為簡便:如果所需數據存在VTL當中,則不會涉及任何機械工作,恢復共組就像磁盤備份的速度一樣。
"D2T"提升備份數據整體安全性
將自動更換器和一個或多個磁帶驅動器連接到介質管理服務器,將前面"D2D"存儲的數據遷移至磁帶庫中。
備份的數據安全性