存储备份基础知识

NAS产品的显著优点 NAS产品是真正即插即用的 产品； NAS设备的物理位置放置灵 活； 无需应用服务器的干预， NAS设备允许用户在网络上 存取数据，这样既可减小 CPU的开销，也能显著改善 网络的性能； 是最成熟的网络存储解决 方案，与其他存储方式相 比较，其总拥有成本最低 。
容灾与备份的关系
容灾与备份的区别
从定义上看，备份是指用户为应用系统产生的重要数据（或者原有的重要 数据信息）制作一份或者多份拷贝，以增强数据的安全性。因此，备份与 容灾所关注的对象有所不同，备份关系数据的安全，容灾关心业务应用的
安全，我们可以把备份称作是“数据保护”，而容灾称作“业务应用保 护”。
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双机集群的磁盘阵列技术 双机系统是由两台服务器和共享存储子系统组成的 在双机系统中，每台主机至少安装两块网卡，一块连接到网络上， 对外提供服务，另一块相互与另一台主机连接，用于侦测对方的 工作状况；每台主机都连接在共享磁盘子系统上。共享磁盘子系 统通常为有容错功能的磁盘阵列，各种应用所需的数据均存储在 磁盘阵列子系统上 Active/standby模式 两台服务器一主一备。系统正常运行时，主服务器处于工作状态 （Active），另一台服务器则处于备用（standby）状态；当主服 务器出现故障不能提供相关服务时，由备用服务器接替主服务器 工作，从而实现容错功能 Active/Active模式 正常运行时，两台服务器都处于工作状态，提供相同的或不同的 服务：当其中任何一台服务器出现故障时，它所承担的工作被对 方所接替，使服务不被中断
DAS存储方式的特点

优点：由于DAS是采用传统的连 接方法，即每个服务器或客户 端各自连接自己的DAS设备，使 得DAS设备在安装的时候不必考 虑其他服务器或客户端对其的 影响，网络架构有固定的模式 可以套用；DAS的主要优点是价 格低廉、配置简单、使用方便； 另外，DAS通常被用于单一主机 或双机系统中，用于增加硬盘 存储容量和提高系统的可用性 及可靠性。


SAN解决方案的最大问 题是成本较高 ； SAN可以取代基于服务 器的存储模式，但SAN 本身缺乏标准，互操作 性也是一个主要问题； SAN在异构环境下不能 实现文件共享。
SAN和DAS的比较


SAN和DAS相比有很大的优势，SAN的可升级性、稳 定性、可用性和性能都大大加强。不过，它最大的 优势是集中的管理，这就降低了总拥有成本。 无论是SAN还是DAS存储方案，服务器与存储设备 交换的都是数据块，所以比较适合于数据库应用。
RTO 与 RPO 区别
RTO：（Recovery Time Object，恢复时间目标 ）是指信息系统从灾难 状态恢复到可运行状态所需的时间，用来衡量容灾系统的业务恢复能力； RPO（Recovery Point Time，恢复点目标）是指业务系统所允许的在灾难 过程中的最大数据丢失量 ，用来衡量容灾系统的数据冗余备份能力；
存储备份基础知识
数据安全与灾难备份

灾难(Disaster)：是指由于人为或自然的原因，造成信
息系统运行严重故障或瘫痪，使信息系统支持的业务功 能停顿或服务水平不可接受，达到特定的时间的突发性 事件，通常导致信息系统需要切换到备用场地运行。

灾难备份(Backup for Disaster)：是指利用技术、管

奇偶校验技术
技术举例

RAID磁盘镜像原理

RAID阵列条块技术示意 图
RAID的级别（1）

RAID技术是一种工业标准，但各厂商对RAID级别的定义不尽 相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认可的有4 种，即RAID0、RAID1、RAID10和RAID5 RAID0：在阵列中采用了条块算法，即读/写数据时多块 硬盘同时操作，数据被分散地写在各个硬盘上 RAID1：是指两块硬盘数据进行完全镜像，即通常说的磁 盘镜像 RAID10：即RAID0+1。综合了RAID1和RAID0的特点，独 立磁盘配置成RAID0，两套完整的RAID0互相镜像（RAID1） RAID5：是将各块独立硬盘进行条块化分割，相同的条块 区进行奇偶校验，校验数据平均分布在每块硬盘上
容灾与备份的联系
备份与容灾是存储领域两个极其重要的部分，二者有着紧密的联系。 首先，在备份与容灾中都有数据保护工作。其次，备份是存储领域的一个 基础，在一个完整的容灾方案中必然包括备份的部分；同时备份还是容灾 方案的有效补充，因为容灾方案中的数据始终在线，因此存储有完全被破 坏的可能，而备份提供了额外的一条防线，即使在线数据丢失也可以从备 份数据中恢复。

缺点：DAS对于大量数据的集中 管理显得力不从心，不能适合将 分散存储的数据集中起来统一管 理的需求。





不能提供不同操作系统下的文 件共享 当存储容量不足时，想在网络 中添加新的DAS设备的时候就会 遇到麻烦 每做一次数据整理或设备维护， 需要耗费大量的人力物力，有 时结果却事倍功半 往往采用数据备份来保护数据 , 加重了服务器负担 当并发用户数量增长的时候， 服务器性能会急剧下降，甚至 会造成服务器因为不堪重负而 瘫痪
RAID的实现方式



RAID的软硬件实现方式及其差别 RAID硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的 RAID软件阵列是通过支持RAID的操作系统进行配置和管理而实 现的 所有的RAID系统共同的特点，也是其真正的优点则是“热交换”能 力：用户可以取出一个存在缺陷的驱动器，并插入一个新的予以更 换 硬件实现：内置(集成)RAID控制器和外置RAID控制器 内置RAID控制器通常是以常用的卡件形式插接在计算机主板上， 集成RAID控制器则是由主板厂商直接把控制芯片集成在主板上 外置RAID控制器包括从控制器到硬盘等一套设备



备份的方式 完全备份:将系统中所有的数据信息全部备份 增量备份:只备份上次备份以后变化过的数据信息 差额备份:只备份上次完全备份以后变化过的数据信息 备份的类型 冷备份 :在没有最终用户访问的情况下关闭数据库，并将其备 份 热备份 :正在写入的数据更新时进行备份 逻辑备份:使用软件技术从数据库提取数据并将结果写入一个 输出文件 网络备份的功能 集中式管理网络:备份管理系统对整个网络的数据进行管理 全自动的备份 :根据用户的实际需求，定义需要备份的数据， 然后以图形界面方式根据需要设置备份时间表，备份系统将自 动启动备份作业，无需人工干预 数据库备份和恢复 归档管理:用户可以按项目、时间定期对所有数据进行有效的 归档处理
各RAID级别的比较
RAID级别 名称 允许故障 RAID0 条块 否 RAID1 镜像 是 RAID3 专用校验块 是 RAID5 分散校验条块 是
冗余类型
热插拔操作 硬盘数量 可用容量 减少容量
无
不可 一个以上 最大 无
副本
可以 两个 最小 50%
校验
可以 三个以上 中间 一个磁盘
校验
可以 三个以上 中间 一个磁盘
SAN存储拓扑结构
UNIX客户端 UNIX客户端 UNIX客户端
应用服务器
数据库服务器
光纤通道
交换机A
交换机B
磁盘阵列子系统
磁盘阵列子系统
磁盘阵列子系统
SAN的优缺点

SAN的主要优点


SAN存在的主要问题


SAN具有高性能，高扩 展性 ； 光纤连接距离远； 可连接多个磁盘阵列或 磁带库组成存储池，易 于管理 。
SAN存储技术


所谓SAN，是指在网络服务器群的后端，采用光纤 通道（Fiber Channel，FC）协议连接成高速专用网 络，使网络服务器与多种存储设备直接连接。SAN 通常由存储设备（专用磁盘阵列、磁带机）和光纤 交换机组成。 SAN的最大特点就是可以实现网络服务器与存储设 备（如RAID和磁带库）之间的多对多连接，而且， 这种连接是本地的高速连接，几个服务器共享存储 访问，服务器通过光纤交换机连接到存储系统。
RAID的级别（2）


RAID3是另外一种RAID级别，它和RAID5的机制相同，不同的 是，它把校验数据完全放在一块硬盘上，而不是像RAID5那 样分散开来。RAID3技术不很常用。 RAID1，RAID3，RAID5及RAID10阵列配合硬盘热插拔技术， 可以实现数据的在线恢复，即当RAID阵列中的任何一块硬盘 损坏时，不需要用户关机或停止应用服务，就可以更换故障 硬盘，系统会通过校验计算自动恢复相应硬盘上的数据，从 而不中断操作系统和应用系统的运行，对实现高可靠、高可 用系统具有重要的意义。但由于RAID0的无数据冗余条块技 术特性，硬盘热插拔技术对于它没有任何意义。
数据保护技术－CDP
● CDP，Continuous Data Protection，即持续数据保护。 ● SNIA数据保护论坛（DMF）的持续数据保护特别兴趣小组
（CDP SIG）对CDP的定义是：“持续数据保护是一套方 法，它可以捕获或跟踪数据的变化，并将其在生产数据之外独 立存放，以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。持续数据
拷贝不等于备份 磁盘阵列不等于备份 集群(Cluster)不等于备份 光盘库存储不等于备份 备份的特点 备份可保留档案的历史记录 备份可保存目录服务记录及重要的系统信息
能够恢复的备份才叫备份
备份技术概述


备份的内容 重要数据的备份：重要的数据或数据库 ； 系统文件的备份：例如注册表、System.ini、Win.ini等系统核心 文件 ； 应用程序的备份：用户的应用程序 ； 整个分区或整个硬盘的备份：就是平时所说的系统镜像 ； 日志文件的备份：动态在线备份 。 备份的层次 软件级:通过某种备份软件将系统数据保存到其他介质上，当 系统出现错误时可以再通过软件将系统恢复到备份时的状态 硬件级:用冗余的硬件来保证系统的连续运行，如果主硬件损 坏，后备硬件马上能够接替其工作 人工级