存储产品数据快照技术简介
14页1、第1章 绪论随着信息化进程的不断深入,企业业务流程的运转越来越高度依赖于数据,使得数据成为了支撑企业运作的重要基石。这些数据既包括分散存储在员工工作站中的数据,也包括集中存储在磁盘阵列中的数据。同时,IT数据大集中的趋势越来越明显,而且业务的运行对数据的依赖程度也在不断增强。1.1 整合存储构建全新的存储网络最初采用分布式存储的最大原因就是可以以部门为单位分开,方便管理,同时节约初始投资成本,但恰恰因为其分布性,导致了不同的系统平台,以及数据格式的不完全统一,因此数据之间的迁移转换更加复杂,需要额外的硬件和软件来支持,而且存储管理员不得不不断地学习各种技术来熟悉管理用户接口,最为关键的是公司没有一整套即时可用数据,因此公司的决策层很难做出实时的决策,对企业的发展和竞争极为不利。最近几年对磁盘存储整合的研究表明: - 一个存储管理员能管理大约100GB的非集中化存储设备- 物理上合并的存储设备能成倍提高存储管理的效率- 集中存储设备能提高存储管理效率一个存储管理员能管理大约750GB的集中存储设备集中化的存储管理的优势不仅如此,更重要的是其提供了一种非常有效的经济的存储管理解决方案,对于
2、磁盘阵列来说,只有一套管理系统,就可以极为方便地进行磁盘监控和性能调试,而且增加或者重新配置磁盘也变得非常简单,最大化的合成集中设备,更是使得存储系统的宕机风险降到了最低,更主要的是一套完善的备份方案就可以有效地进行数据备份及恢复。可见,无论是从存储管理到企业成本,从空间利用率到存储服务支持,集中化存储体现了分布式存储所不能提供的优势。1.2 企业面临的挑战1.2.1 数据安全对于企业赖以运行的数据来说,灾难涵盖了所有可能导致数据遭到破坏的计划外事件都属于灾难的范畴,其中包括自然灾害(地震、台风、火灾、水灾等),企业运行所依赖的服务的中断(电力中断、租用网络中断等),IT系统故障(IT设备硬件、软件故障),人员错误操作,恶意攻击(黑客、病毒),以及恐怖袭击等。大部分企业用户早已充分认识到了数据的重要性,并都采取了必要的保护措施,这些措施在一定程度上提高了数据的安全性和可用性,但它们都还存在比较大的缺陷。常见的数据保护方式有磁带备份和本地RAID保护两种。对于磁带备份,受备份时间间隔的影响,一般会有较大的数据丢失量,而且数据恢复时间相对较长。对于本地RAID保护,它无法抵御火灾、停电、关
3、键设备故障这类发生概率相对较高的灾难。1.2.2 业务连续数据的丢失会导致企业正常的业务运作中断,带来巨大的经济损失、声誉损失、以及客户忠诚度下降等各种损失。而事实上,这样的事故是屡有发生,其后果也是非常惨痛的。IDC统计数字表明,美国在2000年以前的10年间发生过灾难的公司中,有55当时倒闭。剩下的45中,因为数据丢失,有29也在两年之内倒闭,生存下来的仅占16。如何保证大集中数据在各种灾难面前的安全性,以支撑业务的连续性运行就成为了一个现实的问题。1.2.3 “软错误”的恢复业界现在对于容灾都有比较明确的认识,且有比较明确的评定标准,但在实际工作过程中,由于软错误引起的数据丢失也是非常严重的,相应的,如何能够快速恢复就显得更为重要。一般将软错误定义为人为操作错误、应用自身错误、系统溢出、病毒侵袭及黑客入侵等,快照技术的引入正是针对这种软错误的恢复。其通过保留某一时刻数据映像的技术,实现用最短的时间和最低的消耗实现文件系统的备份。第14页, 共14页第2章 快照概述2.1 概述根据全球网络存储工业协会(SNIA)的定义,快照(Snapshot)是对出现在特定时刻的数据的复制。换句话
4、说,快照是一个数据集的静态图像,这个数据集可以是一个处于特定时刻的Oracle数据库或常用文件系统。2.2 数据快照的基本原理从具体的技术细节来讲,快照是指向保存在存储设备中的数据的引用标记或指针。也就是说,快照有点像是详细的目录表,但它被计算机作为完整的数据备份来对待。一般来说数据快照通过两种方式来进行快照的创建,一种叫做即写即拷贝(copy-on-write)快照,另一种叫做分割镜像快照。即写即拷贝快照可以在每次输入新数据或已有数据被更新时生成对存储数据改动的快照。这样做可以在发生硬盘写错误、文件损坏或程序故障时迅速地恢复数据。但是,如果需要对网络或存储媒介上的所有数据进行完全的存档或恢复时,所有以前的快照都必须可供使用。即写即拷贝快照是表现数据外观特征的“照片”。在使用这项技术的情况下,当已经有了快照时,如果有人试图改写原始的LUN上的数据,快照软件将首先将原始的数据块拷贝到一个新位置(专用于复制操作的存储资源池),然后再进行写操作。以后当你引用原始数据时,快照软件将指针映射到新位置,或者当你引用快照时将指针映射到老位置。H3C的数据快照技术使用的就是这种技术,其优势就在于对于能
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