目前數(shù)據(jù)備份主要方式有:LAN 備份、LAN Free備份和SAN Server-Free備份三種。LAN 備份針對所有存儲類型都可以使用, LAN Free備份和SAN Server-Free備份只能針對SAN架構(gòu)的存儲。
基于LAN備份傳統(tǒng)備份需要在每臺主機上安裝磁帶機備份本機系統(tǒng),采用LAN備份策略,在數(shù)據(jù)量不是很大時候,可采用集中備份。一臺中央備份服務(wù)器將會安裝在 LAN 中,然后將應(yīng)用服務(wù)器和工作站配置為備份服務(wù)器的客戶端。中央備份服務(wù)器接受運行在客戶機上的備份代理程序的請求,將數(shù)據(jù)通過 LAN 傳遞到它所管理的、與其連接的本地磁帶機資源上。這一方式提供了一種集中的、易于管理的備份方案,并通過在網(wǎng)絡(luò)中共享磁帶機資源提高了效率。
LAN-Free備份由于數(shù)據(jù)通過LAN傳播,當(dāng)需要備份的數(shù)據(jù)量較大,備份時間窗口緊張時,網(wǎng)絡(luò)容易發(fā)生堵塞。在SAN環(huán)境下,可采用存儲網(wǎng)絡(luò)的LAN-Free備份,需要備份的服務(wù)器通過SAN連接到磁帶機上,在LAN-Free備份客戶端軟件的觸發(fā)下,讀取需要備份的數(shù)據(jù),通過SAN備份到共享的磁帶機。這種獨立網(wǎng)絡(luò)不僅可以使 LAN 流量得以轉(zhuǎn)移,而且它的運轉(zhuǎn)所需的 CPU 資源低于 LAN 方式,這是因為光纖通道連接不需要經(jīng)過服務(wù)器的 TCP/IP 棧,而且某些層的錯誤檢查可以由光纖通道內(nèi)部的硬件完成。在許多解決方案中需要一臺主機來管理共享的存儲設(shè)備以及用于查找和恢復(fù)數(shù)據(jù)的備份數(shù)據(jù)庫。
SAN Server-Free備份 LAN Free備份對需要占用備份主機的CPU資源,如果備份過程能夠在SAN內(nèi)部完成,而大量數(shù)據(jù)流無需流過服務(wù)器,則可以極大降低備份操作對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。SAN Server-Free備份就是這樣的技術(shù)。
目前主流的備份軟件,如IBM Tivoli 、Veritas,均支持上述三種備份方案。三種方案中,LAN備份數(shù)據(jù)量最小,對服務(wù)器資源占用最多,成本最低;LAN free備份數(shù)據(jù)量大一些,對服務(wù)器資源占用小一些,成本高一些;SAN Server-free備份方案能夠在短時間備份大量數(shù)據(jù),對服務(wù)器資源占用最少,但成本最高。中小客戶可根據(jù)實際情況選擇。
傳統(tǒng)備份:黔驢技窮無奈何
在傳統(tǒng)的備份模式下,每臺主機都配備專用的存儲磁盤或磁帶系統(tǒng),主機中的數(shù)據(jù)必須備份到位于本地的專用磁帶設(shè)備或盤陣中。這樣,即使一臺磁帶機(或磁帶庫)處于空閑狀態(tài),另一臺主機也不能使用它進行備份工作,磁帶資源利用率較低。另外,不同的操作系統(tǒng)平臺使用的備份恢復(fù)程序一般也不相同,這使得備份工作和對資源的總體管理變得更加復(fù)雜。
后來,產(chǎn)生一種克服專用磁帶系統(tǒng)利用率低的改進辦法:即磁帶資源由一個主備份/恢復(fù)服務(wù)器控制,而備份和恢復(fù)進程由一些管理軟件來控制。主備份服務(wù)器接收其他服務(wù)器通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)來的數(shù)據(jù),并將其存入公用磁盤或磁帶系統(tǒng)中。這種集中存儲的方式極大地提高了磁帶資源的利用效率。但它也存在一個致命的不足:網(wǎng)絡(luò)帶寬將成為備份和恢復(fù)進程中的潛在瓶頸。
有沒有一種更先進的解決方案,在備份的時候盡可能減小對系統(tǒng)資源的消耗,同時又保證系統(tǒng)的高可用性和靈活性呢?
LAN-free備份:平平常常第一招兒
辦法之一是采用LAN-free技術(shù)。所謂LAN-free,是指數(shù)據(jù)不經(jīng)過局域網(wǎng)直接進行備份,即用戶只需將磁帶機或磁帶庫等備份設(shè)備連接到SAN中,各服務(wù)器就可把需要備份的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到共享的備份設(shè)備上,不必再經(jīng)過局域網(wǎng)鏈路。由于服務(wù)器到共享存儲設(shè)備的大量數(shù)據(jù)傳輸是通過SAN網(wǎng)絡(luò)進行的,局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信(而不是數(shù)據(jù)傳輸)任務(wù)。
2種常見的實施手段
LAN-free有多種實施方式。通常,用戶都需要為每臺服務(wù)器配備光纖通道適配器,適配器負責(zé)把這些服務(wù)器連接到與一臺或多臺磁帶機(或磁帶庫)相連的SAN上。同時,還需要為服務(wù)器配備特定的管理軟件,通過它,系統(tǒng)能夠把塊格式的數(shù)據(jù)從服務(wù)器內(nèi)存、經(jīng)SAN傳輸?shù)酱艓C或磁帶庫中。
還有一種常用的LAN-free實施辦法,在這種結(jié)構(gòu)中,主備份服務(wù)器上的管理軟件可以啟動其他服務(wù)器的數(shù)據(jù)備份操作。塊格式的數(shù)據(jù)從磁盤陣列通過SAN傳輸?shù)脚R時存儲數(shù)據(jù)的備份服務(wù)器的內(nèi)存中,之后再經(jīng)SAN傳輸?shù)酱艓C或磁帶庫中。
LAN-free備份不足之處
“人無完人”,LAN-free技術(shù)也存在明顯不足。首先,它仍舊讓服務(wù)器參與了將備份數(shù)據(jù)從一個存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個存儲設(shè)備的過程,在一定程度上占用了寶貴的CPU處理時間和服務(wù)器內(nèi)存。還有一個問題是,LAN-free技術(shù)的恢復(fù)能力差強人意,它非常依賴用戶的應(yīng)用。許多產(chǎn)品并不支持文件級或目錄級恢復(fù),映像級恢復(fù)就變得較為常見。映像級恢復(fù)就是把整個映像從磁帶拷回到磁盤上,如果您需要快速恢復(fù)某一個文件,整個操作將變得非常麻煩。
此外,不同廠商實施的LAN-free機制各不相同,這還會導(dǎo)致備份過程所需的系統(tǒng)之間出現(xiàn)兼容性問題。
LAN-free的實施比較復(fù)雜,而且往往需要大筆軟、硬件采購費。
無服務(wù)器備份:錦上添花第二招兒
另外一種減少對系統(tǒng)資源消耗的辦法是采用無服務(wù)器(Serverless)備份技術(shù)。它是LAN-free的一種延伸,可使數(shù)據(jù)能夠在SAN結(jié)構(gòu)中的兩個存儲設(shè)備之間直接傳輸,通常是在磁盤陣列和磁帶庫之間。這種方案的主要優(yōu)點之一是不需要在服務(wù)器中緩存數(shù)據(jù),顯著減少對主機CPU的占用,提高操作系統(tǒng)工作效率,幫助企業(yè)完成更多的工作。
2種常見的實施手段
與LAN-free一樣,無服務(wù)器備份也有幾種實施方式。通常情況下,備份數(shù)據(jù)通過名為數(shù)據(jù)移動器的設(shè)備從磁盤陣列傳輸?shù)酱艓焐?。該設(shè)備可能是光纖通道交換機、存儲路由器、智能磁帶或磁盤設(shè)備或者是服務(wù)器。數(shù)據(jù)移動器執(zhí)行的命令其實是把數(shù)據(jù)從一個存儲設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€設(shè)備。實施這個過程的一種方法是借助于SCSI-3的擴展拷貝命令,它使服務(wù)器能夠發(fā)送命令給存儲設(shè)備,指示后者把數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)搅硪粋€設(shè)備,不必通過服務(wù)器內(nèi)存。數(shù)據(jù)移動器收到擴展拷貝命令后,執(zhí)行相應(yīng)功能。
另一種方法就是利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)議(NDMP)。這種協(xié)議實際上為服務(wù)器、備份和恢復(fù)應(yīng)用及備份設(shè)備等部件之間的通信充當(dāng)一種接口。在實施過程中,NDMP把命令從服務(wù)器傳輸?shù)絺浞輵?yīng)用中,而與NDMP兼容的備份軟件會開始實際的數(shù)據(jù)傳輸工作,且數(shù)據(jù)的傳輸并不通過服務(wù)器內(nèi)存。NDMP的目的在于方便異構(gòu)環(huán)境下的備份和恢復(fù)過程,并增強不同廠商的備份和恢復(fù)管理軟件以及存儲硬件之間的兼容性。
無服務(wù)器備份的優(yōu)勢
無服務(wù)器備份與LAN-free備份有著諸多相似的優(yōu)點。如果是無服務(wù)器備份,源設(shè)備、目的設(shè)備以及SAN設(shè)備是數(shù)據(jù)通道的主要部件。雖然服務(wù)器仍參與備份過程,但負擔(dān)大大減輕,因為它的作用基本上類似交警,只用于指揮,不用于裝載和運輸,不是主要的備份數(shù)據(jù)通道。
無服務(wù)器備份技術(shù)具有縮短備份及恢復(fù)所用時間的優(yōu)點。因為備份過程在專用高速存儲網(wǎng)絡(luò)上進行,而且決定吞吐量的是存儲設(shè)備的速度,而不是服務(wù)器的處理能力,所以系統(tǒng)性能將大為提升。此外,如果采用無服務(wù)器備份技術(shù),數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)流的形式傳輸給多個磁帶庫或磁盤陣列。
至于缺點,雖然服務(wù)器的負擔(dān)大為減輕,但仍需要備份應(yīng)用軟件(以及其主機服務(wù)器)來控制備份過程。元數(shù)據(jù)必須記錄在備份軟件的數(shù)據(jù)庫上,這仍需要占用CPU資源。
與LAN-free一樣,無服務(wù)器備份可能會導(dǎo)致上面提到的同樣類型的兼容性問題。而且,無服務(wù)器備份可能難度大、成本高。最后,如果無服務(wù)器備份的應(yīng)用要更廣泛,恢復(fù)功能方面還有待更大改進。
平衡利弊再定奪
前面我們討論了光纖通道環(huán)境下的LAN-free和無服務(wù)器備份技術(shù),由于有些結(jié)構(gòu)集成了基于IP的技術(shù),譬如iSCSI,特別是隨著將來IP存儲技術(shù)在存儲網(wǎng)絡(luò)中占有的強勁優(yōu)勢,LAN-free和無服務(wù)器備份技術(shù)應(yīng)用的解決方案將會變得更為普遍。
LAN-free和無服務(wù)器備份并非適合所有應(yīng)用。如果您擁有的大型數(shù)據(jù)存儲庫必須7×24隨時可用,無服務(wù)器備份或許是不錯的選擇。但必須確保您已經(jīng)清楚恢復(fù)過程需要多長時間,因為低估了這點會面臨比開始更為嚴重的問題。
另一方面,如果您擁有的大小適中的數(shù)據(jù)庫可以容忍一定的停機時間,那么傳統(tǒng)的備份和恢復(fù)技術(shù)也許是您比較不錯的選擇。