企業(yè)數(shù)據(jù)存儲的基本知識
數(shù)據(jù)存儲的重要性
數(shù)據(jù)存儲備份技術(shù)和存儲管理源于70年代的終端/主機計算模式，當(dāng)時由于數(shù)據(jù)集中在主機上，因此，易管理的海量存儲設(shè)備--磁帶庫是當(dāng)時必備的設(shè)備。80年代以后，由于PC的發(fā)展，尤其是九十年代應(yīng)用最廣的客戶機/服務(wù)器模式的普及，此時網(wǎng)絡(luò)上文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器往往是要害數(shù)據(jù)集中的地方，而客戶機上也積累了一定量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的分布造成數(shù)據(jù)存儲管理的復(fù)雜化。
Internet正在使存儲技術(shù)發(fā)生著革命性的變化。這種變化主要表現(xiàn)在三個方面：首先是存儲容量的急劇膨脹。其次是數(shù)據(jù)就緒時間的延展。今天，Internet使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)必須保證每天24小時、每周7天、每年365天處于就緒狀態(tài)。最后，數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)不同了。在Internet和全球化電子商務(wù)的時代，數(shù)據(jù)應(yīng)該是面向全世界的，數(shù)據(jù)的存取只應(yīng)該受到安全機制的管理，而不應(yīng)該受到地域空間的約束。
數(shù)據(jù)存儲的重要性
從國際上看，以美國為首的發(fā)達國家都非常重視數(shù)據(jù)存儲備份技術(shù)，而且將其充分利用，服務(wù)器與磁帶機的連接已經(jīng)達到60％以上。而在國內(nèi)，只有不到15％的服務(wù)器連有備份設(shè)備，這就意味著85％以上的服務(wù)器中的數(shù)據(jù)面臨著隨時有可能遭到全部破壞的危險。因此，有必要持續(xù)不斷地宣傳數(shù)據(jù)存儲備份的重要性，直到人們把數(shù)據(jù)存儲備份視為頭等重要的大事，并不斷引進最先進的數(shù)據(jù)存儲備份設(shè)備來確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的絕對安全為止。
對于一個企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性是極為重要的，一旦重要的數(shù)據(jù)被破壞或丟失，就會對企業(yè)日常生產(chǎn)造成重大的影響，甚至是難以彌補的損失。根據(jù)3M公司的最新調(diào)查，對于市場營銷部門來說，恢復(fù)數(shù)據(jù)至少需要19天，耗資17，000美元；對于財務(wù)部門來說，這一過程至少需要21天，耗資19，000美元；而對于工程部門來說，這一過程將延至42天，耗資達98，000美元。而且在恢復(fù)過程中，整個部門實際上是處在癱瘓狀態(tài)。在今天，長達42天的癱瘓足以導(dǎo)致任何一家公司破產(chǎn)！而唯一可以將損失降至最小的行之有效的辦法莫過于數(shù)據(jù)的存儲備份。
分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境中數(shù)據(jù)被破壞的原因，主要有以下幾個方面：
1）自然災(zāi)害，如水災(zāi)、火災(zāi)、雷擊、地震等造成計算機系統(tǒng)的破壞，導(dǎo)致存儲數(shù)據(jù)被破壞或完全丟失；
2）系統(tǒng)管理員及維護人員的誤操作；
3）計算機設(shè)備故障，其中包括存儲介質(zhì)的老化、失效；
4）病毒感染造成的數(shù)據(jù)破壞；
5）Internet上“黑客”的侵入和來自內(nèi)部網(wǎng)的蓄意破壞。
近幾年來，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計不斷推陳出新，在眾多網(wǎng)絡(luò)方案中，通常對數(shù)據(jù)的存儲和備份管理的重要性重視不夠，至少在方案中提及不多，甚至忽略。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)建成運行后，缺乏可靠的數(shù)據(jù)保護措施，等到出現(xiàn)事故后才來彌補。總之，不論是規(guī)劃設(shè)計還是運行維護階段，都缺乏對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲管理和備份應(yīng)采取的專業(yè)而系統(tǒng)的考慮，往往陷于盲目之中。
可以說，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案中如果沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲備份解決方案，就不算是完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案。計算機系統(tǒng)不是永遠可靠的。雙機熱備份、磁盤陣列、磁盤鏡像、數(shù)據(jù)庫軟件的自動復(fù)制等功能均不能稱為完整的數(shù)據(jù)存儲備份系統(tǒng)，它們解決的只是系統(tǒng)可用性的問題，而計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性問題需要完整的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)來解決。因此，對原網(wǎng)絡(luò)增加數(shù)據(jù)存儲備份管理系統(tǒng)和在新建網(wǎng)絡(luò)方案中列入數(shù)據(jù)存儲備份管理系統(tǒng)就顯得相當(dāng)重要了。
認(rèn)識存儲備份
人們對數(shù)據(jù)存儲備份一詞并不陌生，然而對備份的真正內(nèi)涵并不完全了解。在一般人腦海里，往往把備份和拷貝等同起來，把備份單純看作是更換磁帶、為磁帶編號等一個完全程式化的、單調(diào)的操作過程。其實不然，因為除了拷貝外，還包括更重要的內(nèi)容即管理。備份管理包括備份的可計劃性，磁帶機的自動化操作、歷史記錄的保存以及日志記錄等。事實上，備份管理是一個全面的概念，它不僅包含制度的制定和磁帶的管理，而且還能決定引進備份技術(shù)，如備份技術(shù)的選擇、備份設(shè)備的選擇、介質(zhì)的選擇乃至軟件技術(shù)的挑選等。
有不少人往往也把雙機熱備份、磁盤陣列備份以及磁盤鏡象備份等硬件備份的內(nèi)容和數(shù)據(jù)存儲備份相提并論。事實上，所有的硬件備份都不能代替數(shù)據(jù)存儲備份，硬件備份只是拿一個系統(tǒng)、一個設(shè)備等作犧牲來換取另一臺系統(tǒng)或設(shè)備在短暫時間內(nèi)的安全。若發(fā)生人為的錯誤、自然災(zāi)害、電源故障、病毒侵襲等，引起的后果就不堪設(shè)想，如造成所有系統(tǒng)癱瘓，所有設(shè)備無法運行，由此引起的數(shù)據(jù)丟失也就無法恢復(fù)了。事實證明，只有數(shù)據(jù)存儲備份才能為人們提供萬無一失的數(shù)據(jù)安全保護。
綜上所述，用戶特別是網(wǎng)絡(luò)用戶理想的數(shù)據(jù)存儲備份就是用一種容量大、具有先進自動管理功能、價格又相對便宜的設(shè)備對整個系統(tǒng)，特別是對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行備份，才是人們所希望的數(shù)據(jù)存儲備份。
目前市場上的存儲產(chǎn)品主要有磁盤陣列、磁帶機與磁帶庫、光盤庫等，其中磁帶設(shè)備以其技術(shù)成熟、價格低廉、產(chǎn)品線齊全、使用方便等優(yōu)點占據(jù)了存儲市場的重要地位。
磁盤陣列、磁帶庫、光盤塔、光盤庫和光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器
磁盤陣列
磁盤陣列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks——廉價磁盤冗余陣列），是指將多個類型、容量、接口，甚至品牌一致的專用硬磁盤或普通硬磁盤連成一個陣列，使其能以某種快速、準(zhǔn)確和安全的方式來讀寫磁盤數(shù)據(jù)，從而達到提高數(shù)據(jù)讀取速度和安全性的一種手段。因此，磁盤陣列讀寫方式的基本要求是，在盡可能提高磁盤數(shù)據(jù)讀寫速度的前提下，必須確保在一張或多張磁盤失效時，陣列能夠有效地防止數(shù)據(jù)丟失。磁盤陣列的最大特點是數(shù)據(jù)存取速度特別快，其主要功能是可提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可用性及存儲容量，并將數(shù)據(jù)有選擇性地分布在多個磁盤上，從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率。另外，磁盤陣列還能夠免除單塊硬盤故障所帶來的災(zāi)難后果，通過把多個較小容量的硬盤連在智能控制器上，可增加存儲容量。磁盤陣列是一種高效、快速、易用的網(wǎng)絡(luò)存儲備份設(shè)備。
磁帶庫
廣義的磁帶庫產(chǎn)品包括自動加載磁帶機和磁帶庫。自動加載磁帶機和磁帶庫實際上是將磁帶和磁帶機有機結(jié)合組成的。自動加載磁帶機是一個位于單機中的磁帶驅(qū)動器和自動磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶并放入驅(qū)動器中，或執(zhí)行相反的過程。它可以備份100GB—200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動加載磁帶機能夠支持例行備份過程，自動為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個擁有工作組服務(wù)器的小公司或分理處可以使用自動加載磁帶機來自動完成備份工作。
磁帶庫是像自動加載磁帶機一樣的基于磁帶的備份系統(tǒng)，它能夠提供同樣的基本自動備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時具有更先進的技術(shù)特點。它的存儲容量可達到數(shù)百PB（1PB=100萬GB），可以實現(xiàn)連續(xù)備份、自動搜索磁帶，也可以在驅(qū)動管理軟件控制下實現(xiàn)智能恢復(fù)、實時監(jiān)控和統(tǒng)計，整個數(shù)據(jù)存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。磁帶庫不僅數(shù)據(jù)存儲量大得多，而且在備份效率和人工占用方面擁有無可比擬的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，磁帶庫通過SAN（Storage Area Network-存儲局域網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)可形成網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，為企業(yè)存儲提供有力保障，很容易完成遠程數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲備份，或通過磁帶鏡像技術(shù)實現(xiàn)多磁帶庫備份，無疑是數(shù)據(jù)倉庫、ERP等大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的良好存儲設(shè)備。
另外，隨著制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷改進，磁帶機的性能還將得到很大的提高。包括：磁帶將被做得越來越?。淮鎯δ芰υ絹碓酱?；磁帶機的自動化程度也將越來越高……而且，隨著自動化程度越來越高，磁帶機的優(yōu)勢越來越明顯，從而在未來的存儲市場中將長期扮演主流的角色。
光盤塔、光盤庫和光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器
目前最好的多媒體海量信息存儲載體或重要文獻資料備份媒體，非光盤莫屬。因為光盤不僅存儲容量巨大，而且成本低、制作簡單、體積小，更重要的是其信息可以保存100年至300年。因此，光盤普遍用于重要文獻資料、視聽材料、教育軟件、影視節(jié)目和游戲動畫等媒體信息存儲，供廣大用戶重復(fù)只讀。然而，一張光盤的存儲容量畢竟有限，對于海量信息存儲的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來講是遠遠不夠的。要想獲得海量信息的網(wǎng)絡(luò)存取，就必須將保存有大量不同信息的幾十張甚至幾百張光盤組合起來使用。
光盤塔由幾臺或十幾臺CD-ROM驅(qū)動器并聯(lián)構(gòu)成，可通過軟件來控制某臺光驅(qū)的讀寫操作。光盤塔可以同時支持幾十個到幾百個用戶訪問信息。
光盤庫實際上是一種可存放幾十張或幾百張光盤并帶有機械臂和一個光盤驅(qū)動器的光盤柜。光盤庫也叫自動換盤機，它利用機械手從機柜中選出一張光盤送到驅(qū)動器進行讀寫。它的庫容量極大，機柜中可放幾十片甚至上百片光盤片，這種有巨大聯(lián)機容量的設(shè)備非常適用于圖書館一類的信息檢索中心，尤其是交互式光盤系統(tǒng)、數(shù)字化圖書館系統(tǒng)、實時資料檔案中心系統(tǒng)、卡拉OK自動點播系統(tǒng)等。光盤庫的特點是：安裝簡單、使用方便，并支持幾乎所有的常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及各種常用通訊協(xié)議。由于光盤庫普遍使用的是標(biāo)準(zhǔn)EIDE光驅(qū)（或標(biāo)準(zhǔn)5片式換片機），所以維護更換與管理非常容易，同時還降低了成本和價格。又因光盤庫普遍內(nèi)置有高性能處理器、高速緩存器、快速閃存、動態(tài)存取內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)控制器等智能部件，使得其信息處理能力更強。
光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器是繼第一代的光盤庫和第二代的光盤塔之后，最新開發(fā)出的一種可在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)光盤信息共享的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器不僅具有大型光盤庫的超大存儲容量，而且還具有與硬盤相同的訪問速度，其單位存儲成本（分?jǐn)偟矫繌埞獗P上的設(shè)備成本）大大低于光盤庫和光盤塔，因此光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器已開始取代光盤庫和光盤塔，逐漸成為光盤網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備中的主流產(chǎn)品。
在網(wǎng)絡(luò)海量存儲備份系統(tǒng)中，磁盤陣列、磁帶庫、光盤庫等存儲設(shè)備因其信息存儲特點的不同，應(yīng)用環(huán)境也有較大區(qū)別。磁盤陣列主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的即時存?。淮艓旄嗟氖怯糜诰W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的定期備份；光盤庫則主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的訪問。
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