末端存储装置分析与推荐

1、末端存储装置分析与推荐 腾龙备份大师技术专题随着网络技术、光磁存储技术的不断发展，备份存储已经不在局限于磁带、磁盘设备。光储设备、阵列柜、NAS众多存储中您到底应该如何选择呢？下面将由腾龙备份大师系列产品的工程师向您做一系列的解释和推荐。存储技术概要在推荐分析之前，我们先来了解一下目前主流的备份存储方式和技术。目前主流备份存储技术包括我们最常使用的磁盘存储，以及阵列、阵列柜、NAS、光盘塔、光盘库、外置移动存储设备等，而网络存储主要是通过TCP/IP协议、WINDOWS共享传输协议、FTP协议完成数据传输。磁盘阵列磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多

2、个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。而把这种技术加以实现的就是磁盘阵列产品，通常的物理形式就是一个长方体内容纳了若干个硬盘等设备，以一定的组织形式提供不同级别的服务。目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术，并且又发展了所谓的 RAID Level 10， 30， 50的新的级别。RAID是廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disk）的简称。用RAID的好处简单的说就是：安全性高，速度快，数据容量超大。 某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。磁盘阵列把多个硬

3、盘驱动器连接在一起协同工作，大大提高了速度，同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。这些“容错”系统速度极快，同时可靠性极高。RAID 05 RAID 0RAID 0阵列即（Data Stripping）数据分条阵列，其主要的特点是存取的数据都被分割成为条状（Stripped）分布存放在各个物理磁盘上。这样处理的优点是可以并行存取，从而获得双倍或多倍存取速度。其中最简单的RAID 0阵列，使用两块硬盘提供双倍传输速度，假如阵列卡能支持多块硬盘组成RAID 0，那么则可以获得N倍（N为加入阵列的硬盘数量）传输速度。这种阵列的缺点是数据安全比较脆弱，只要阵列内某一硬盘出现故障，所有的数据将全部

4、丢失。因而，为了在数据脆弱性与速度之间取得较好的平衡，实际使用时RAID 0通常只使用两块硬盘，获得双倍传输速度同时稳定性下降一半，用于存放视频点播文件、临时文件等对安全性要求不高的数据。 RAID 1RAID 1阵列即（Data Mirror）数据镜像阵列，其主要特点在提供了较为优异的数据安全保障。整个阵列至少需要两块硬盘组建，在写入时同时将数据备份至另一块硬盘，所以即使其中一块硬盘出现故障而造成数据损坏时，文件也不会丢失。但是其代价就是的阵列内半数硬盘用于即时镜像备份，容量为阵列内硬盘总容量的一半，而且速度没有任何提升。 RAID 0+1为了把RAID 0的快速存取特点与RAID 1数据安

5、全的优点结合起来，人们还设计了RAID 0+1阵列。这种阵列最少需要4个硬盘才能创建。其中两块硬盘用来存取数据，两块硬盘用于镜像数据。用于存放数据两块硬盘被划分为条状并行存取，这样可以获得双倍数据存取的速度，而另两个硬盘则即时为条状并行存取的硬盘制作镜像，以确保任意一块盘出现了故障，也不会导致数据丢失。 RAID 2RAID 2是把数据分散为位元(bit)或块(block)，加入海明码Hamming Code，在磁盘阵列中作间隔写入(interleaving)到每个磁盘中，而且地址(address)都一样，也就是在各个磁盘中，其数据都在相同的磁道(cylinder or track)及扇区中。

6、RAID 2的设计是使用共轴同步(spindle synchronize)的技术，存取数据时，整个磁盘阵列一起动作，在各作磁盘的相同位置作平行存取，所以有最好的存取时间(access time)，其总线(bus)是特别的设计，以大带宽(band wide)并行传输所存取的数据，所以有最好的传输时间(transfer time)。在大型档案的存取应用，RAID 2有最好的性能，但如果档案太小，会将其性能拉下来，因为磁盘的存取是以扇区为单位，而RAID 2的存取是所有磁盘平行动作，而且是作单位元的存取，故小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。RAID 2是设计给需要连续且大量数据的电脑使用的，如

7、大型电脑(mainframe to supercomputer)、作影像处理或CAD/CAM的工作站(workstation)等，并不适用于一般的多用户环境、网络服务器(network server)，小型机或PC。RAID 2的安全采用内存阵列(memory array)的技术，使用多个额外的磁盘作单位错误校正(single-bit correction)及双位错误检测(double-bit detection);至于需要多少个额外的磁盘，则视其所采用的方法及结构而定，例如八个数据磁盘的阵列可能需要三个额外的磁盘，有三十二个数据磁盘的高档阵列可能需要七个额外的磁盘。 RAID 3RAID 3

8、的数据储存及存取方式都和RAID 2一样，但在安全方面以奇偶校验(parity check)取代海明码做错误校正及检测，所以只需要一个额外的校检磁盘(parity disk)。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运算，然后将结果写入奇偶校验磁盘，任何数据的修改都要做奇偶校验计算。如某一磁盘故障，换上新的磁盘后，整个磁盘阵列(包括奇偶校验磁盘)需重新计算一次，将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中；如奇偶校验磁盘故障，则重新计算奇偶校验值，以达容错的要求。较之RAID 1及RAID 2，RAID 3有85%的磁盘空间利用率，其性能比RAID 2稍差，因为要做奇偶校验计算；共轴同步的平

9、行存取在读档案时有很好的性能，但在写入时较慢，需要重新计算及修改奇偶校验磁盘的内容。RAID 3和RAID 2有同样的应用方式，适用大档案及大量数据输出入的应用，并不适用于PC及网络服务器。 RAID 4RAID 4是以扇区作数据分段，各磁盘相同位置的分段形成一个校验磁盘分段(parity block)，放在校验磁盘。这种方式可在不同的磁盘平行执行不同的读取命今，大幅提高磁盘阵列的读取性能;但写入数据时，因受限于校验磁盘，同一时间只能作一次，启动所有磁盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段，与要写入的数据做好校验计算再写入。即使如此，小型档案的写入仍然比RAID 3要快，因其校验计算较简单而

10、非作位(bit level)的计算;但校验磁盘形成RAID 4的瓶颈，降低了性能，因有RAID 5而使得RAID 4较少使用。 RAID 5RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5也是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的任

11、何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来它和RAI D 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，应用非常广泛，但不足之处是如果1块硬盘出现故障以后，整个系统的性能将大大降低。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。 RAID 6RA

12、ID 6 与RAID 5相比增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高。即使两块磁盘同时失效，也不会影响数据的使用。但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”。RAID 6 的写性能非常差，较差的性能和复杂的实施使得RAID 6很少使用。NAS设备NAS/SAN是新生代名词，往往给人以神秘莫测的感觉，不懂的人往往将它们看的非常高深，其实不然！简单来说NAS就是IP网络上专门提供NFS、CIFS等网络文件系统服务的服务器+存储，客户端（包括各种服务器和个人PC）通过IP网络访问NAS共享出来的网络文件系统，存取数据信息

13、。可以简单的理解为 Storage Server。用户完全可以把NAS看成一个带操作系统的文件服务器，这样解释相信NAS对于您来说已经不那么神秘。磁带和光存储设备需要说明的是，磁带设备是磁盘单位造价高昂的过渡性产物，目前磁带已经逐渐退出主流市场，因为其无论从价格或是存储周期或是存储后的管理来说，已经完全没有任何优势，因此腾龙系列备份产品从2005系列开始就不再支持磁带设备。以上我们并没有去介绍光存储和移动存储设备，原因很简单，光存储代价高昂而移动存储不在专业存储讨论范围内。分析与推荐目前企业最常用的存储方案是磁盘存储，低端用户选择单磁盘设备，中高端用户则更多的选择阵列、阵列柜形式，而部分特殊用

14、户才会选择光存储设备，包括光盘塔、光盘库。很多用户会好奇，为何我们没有推荐NAS呢？原因很简单，NAS是一台专用的存储服务器，通过TCP/IP协议工作，而腾龙系列的高级智能版以上的产品均为C/S架构通过TCP/IP协议传输的产品，严格来说无论架构或最终效果均以NAS产品无异。因此如果不是刻意需要，您完全可以采用高级智能版+专用服务器+阵列或阵列柜的形式取代高昂的NAS设备。我们并不推荐光存储设备，原因很简单，硬件设备成本过高。目前磁盘技术已经非常的成熟，单位成本也非常的低廉，硬件可靠性完全可以使用阵列方式来加强。光存储设备的价格显然不是普通用户能够承受的。“在线备份”-广告语的误导近来很多非专

15、业企业或一些私人作坊式公司开始炒作“在线备份”这一概念，例如电信增值服务等，利用用户对专业领域不太了解的缺陷误导用户走入消费误区。其实“在线备份”只不过是这些企业提供了一种在线存储服务而已，简单的说您可以把它看成网络硬盘，提供的就是类似于网络硬盘的存储服务。但网络存储在中国现阶段真的可行吗？我们的工程师对目前的在线WEB存储服务进行了详细分析，相信能够让您更深入的了解在线存储。优点分析1) 存储在异地服务器，可有效抵抗自然灾害或不可抗力灾害对数据的破坏。例如：地震、洪涝等，这些自然灾害是不可抗力的，因此对企业本地服务器的破坏也是相当严重的。2) 企业初期投入较低硬件服务器及电信机房租用费用由备

16、份厂商支出，因此企业可以节省这部分初期投入。3) 存储不受地域限制由于采用服务器在线形式，因此只需使用WEB界面或相应客户端，在任何地方均可以进行数据备份和恢复。缺点分析1) 国内备份企业抗风险能力低国内备份企业往往抗风险能力很低，一旦遭受风险企业可能很快倒闭，企业倒闭带来的问题是服务器也将关闭，这种情况对客户影响是相当大的，客户可能永远的失去数据。数据是不可再生或再生需要难以估量的时间与金钱的，而这种情况往往会造成客户措手不及，给客户带来无法弥补的损失。这种情况相信使用过网络硬盘的用户深有体会，部分企业蜂拥赶潮流、炒概念，纷纷开通网络硬盘服务或在线备份服务，然而企业长期亏损或管理不善，导致被

17、迫关闭服务器，造成大量用户存储在服务器的数据无法找回，对客户带来了无法弥补的损失。2) 信息安全保障存储在备份软件厂商的服务器上带来的另一问题就是数据信息安全的问题，虽然一些企业标榜着加密存储，但用户并无法确认，一些信息资料属于企业商业机密或个人机密的数据是否正当100%安全。一旦由于厂商不负责任的泄漏或软件故障造成存储没有加密或密码、算法泄漏，对企业将造成灭顶的灾难。而且目前任何平台均有漏洞，没有企业敢向公众保证服务器100%安全，不被黑客侵袭，因此这种备份反而成为企业的一大心病，要无时无刻的担心服务器本身的安全。3) 服务器漏洞或客户端漏洞这种漏洞不同于WINDOWS漏洞，这种漏洞是灾难性

18、的，一旦其它黑客利用漏洞获得用户权限，那么所有的资料可能将完全的暴露在互联网上，企业内部资料暴露在互联网上对企业造成的影响往往是灭顶的。一旦重要技术资料或客户资料等资料泄漏，很多企业不得不面临倒闭的命运。4) 网络及网速的影响目前国内网络状况并未达到国外标准，无论网络故障率或网速均不能让人满意。网络问题将造成该备份的没备份，要恢复时却因为网络原因无法恢复。而网速问题带的影响更大，一般企业数据量都非常的大，即便经过严密筛选压缩，对于现有的网络设备网速来说还是巨大的，不但备份需要很长的时间恢复也将需要很长的时间。对于一个上GB甚至TB级数据的企业，可能备份需要几天或几周，因为上传的速度远比下载慢的多。(上行与下行的概念请咨询当地网络服务商)5) 累计使用费用相当的可观这种形式虽然首期不需要过多的投入，但这种备份均是以备份空间大小来按月收费的，因此对于任何个人企业来说，长期成本总和将比一次性硬件投入要高的多。结语综上所述我们给您推荐的最佳存储方式为专业服务器加阵列或阵列柜的形式。采用阵列方式能够有