計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份的分類與對(duì)比分析

廖文姣

摘 要 隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，我們已經(jīng)逐漸的進(jìn)入了信息化時(shí)代，在信息化時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)備份是很重要的問題，目前來看還面臨著較大的壓力，因此加強(qiáng)對(duì)于存儲(chǔ)備份技術(shù)的研究，不但能夠有效地預(yù)防數(shù)據(jù)遭到破壞或者丟失，而且對(duì)于個(gè)人信息的保護(hù)也起到了很大的作用，因此本文對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的備份進(jìn)行了研究，主要包括對(duì)其進(jìn)行分類并且對(duì)于各種備份技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，使得各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)更加的明確。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 備份 分類 對(duì)比

中圖分類號(hào)：TN710.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分類

計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)經(jīng)過了不斷地發(fā)展，存儲(chǔ)系統(tǒng)也在不斷地進(jìn)步。早期使用的存儲(chǔ)技術(shù)是基于服務(wù)器的存儲(chǔ)，后來逐漸的出現(xiàn)了基于磁盤陣列的存儲(chǔ)，現(xiàn)在則更多的使用的是基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)，集NAS、SAN，無論是從數(shù)據(jù)的讀寫速度上、還是存儲(chǔ)的容量的大小上面，都有著巨大的進(jìn)步。

早期的基于服務(wù)器的存儲(chǔ)，即DAS是以服務(wù)器為中心的一種存儲(chǔ)方式，DAS中存儲(chǔ)設(shè)備，是直接的與各種服務(wù)器或者客戶機(jī)的后面鏈接在一起的，服務(wù)器/客戶機(jī)能夠直接的對(duì)其進(jìn)行控制。DAS的本身內(nèi)部沒有操作系統(tǒng)，它守在服務(wù)器上的操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理。也正是由于這樣，導(dǎo)致這種存儲(chǔ)方式存在著一定的問題，在用戶的數(shù)量增加或者服務(wù)器在提供服務(wù)的時(shí)候，使用這種存儲(chǔ)方式的計(jì)算機(jī)的響應(yīng)速度會(huì)變慢。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，ATM以及以太網(wǎng)的普遍性的使用，服務(wù)器本身就成為了數(shù)據(jù)的I/O的一個(gè)問題根源所在。

而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的出現(xiàn)則很好地解決了DAS中的問題。NAS技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)為中心的一種存儲(chǔ)方式，是面向文件的，這個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備能夠單獨(dú)的作為文件的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)連接在一起，而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)應(yīng)用部分則沒有在同樣的服務(wù)器中。因此使用這種存儲(chǔ)方式進(jìn)程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)都是在設(shè)備中存儲(chǔ)的，設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)的LAN接口和文件的系統(tǒng)服務(wù)器連接在一起。因?yàn)镹AS的本身的屬性，使得其克服了DAS的缺點(diǎn)，在用戶的數(shù)量增加或者運(yùn)行的服務(wù)變多的情況下，NAS的服務(wù)器仍然能夠正常工作而不受到影響，其運(yùn)行的響應(yīng)速度也不會(huì)受到影響，因此使用這種存儲(chǔ)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)相對(duì)來說還是比較可靠的。

SAN的原理則是依靠光纖通道的高速的傳輸速度以及其內(nèi)部交大的容量，將服務(wù)器和存儲(chǔ)的設(shè)備很好地連接在一起的，這樣就形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，二者之間能夠通過高帶寬的交換機(jī)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的訪問，即使不通過服務(wù)器也能夠很好地使得存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，從而使得數(shù)據(jù)交換以及傳輸之后產(chǎn)生更少的網(wǎng)絡(luò)沖突，網(wǎng)絡(luò)堵塞也會(huì)因此而大大的降低，這樣服務(wù)器在運(yùn)行的過程中壓力會(huì)大大的降低，從而系統(tǒng)的整體能夠更加的靈活并且更加的具有伸縮性，因此SAN技術(shù)現(xiàn)在十分的受歡迎，在目前來看是使用的比較多的一個(gè)技術(shù)。該技術(shù)主要的有點(diǎn)在于能夠使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)速度更快、同時(shí)操作也更加的簡(jiǎn)便，而且能夠?qū)@些數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集中地管理，使得應(yīng)用起來更加的方便，因此其應(yīng)用前景很好。SAN還有另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是在擴(kuò)容方面容錯(cuò)性能較好，只需要在其中加入新的SAN的設(shè)備就能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置從而實(shí)現(xiàn)在線的擴(kuò)容，就算在存儲(chǔ)設(shè)備被損壞的情況下也不會(huì)導(dǎo)致整體數(shù)據(jù)的損壞，因?yàn)橹恍枰獙?duì)已經(jīng)損壞的硬盤進(jìn)行更換就可以了，不需要對(duì)磁盤陣列進(jìn)行重新的啟動(dòng)，因此這種存儲(chǔ)技術(shù)在數(shù)據(jù)的備份以及容災(zāi)方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。

2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)比

NAS技術(shù)目前來看已經(jīng)不再是單純的存儲(chǔ)介質(zhì)了，它和以往的磁盤陣列有著很大的不同，它有著自己的核心的、操作系統(tǒng)以及磁盤系統(tǒng)的服務(wù)器。傳統(tǒng)的磁盤陣列往往需要通過服務(wù)器或者是第三方的軟件來進(jìn)行控制，這樣實(shí)施下來則會(huì)比較缺乏自我的管理的核心，并且使用的操作算法有著很低的效率，尤其是在對(duì)一些大流量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)候很容易直接的造成服務(wù)器的超載的負(fù)荷，這樣就會(huì)使得響應(yīng)的速度十分的慢。而NAS與此有著極大的不同，它自身有著相對(duì)來說很完整的文件管理系統(tǒng)，所采用的磁盤操作算法也再以往的基礎(chǔ)上得到了很大程度的優(yōu)化以及提升，能夠使用多個(gè)磁頭臂同時(shí)來進(jìn)行讀寫，這樣的運(yùn)行速度明顯的得到了提升，響應(yīng)的時(shí)間大大的縮短了，并且同時(shí)文件讀寫中可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤也大大的降低了，這樣有利于使得網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)器的運(yùn)行的性能得到很好地提升。而和SAN相比較而言，NAS管理的文件是在RAID的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的條件了存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，以及TCP/IP的訪問協(xié)議。但是SAN作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)，其和交換機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問時(shí)不需要通過服務(wù)器進(jìn)行的，是通過光纖通道以及交換機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問的，其所追求的目標(biāo)是保證存儲(chǔ)性能更加的好，處理速度更加的塊，因此SAN與NAS相比較，在實(shí)際的應(yīng)用過程中有著更多的優(yōu)勢(shì)，但是與此同時(shí)也存在一定的弊端，如數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)備份成本也會(huì)隨之而有所增加。

3 分類與對(duì)比

計(jì)算機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)的備份效果與很多種因素都有一定的關(guān)系的，比如說用戶的備份要求、用戶投入的資金的多少以及對(duì)于效果的預(yù)估等都能夠?qū)?shù)據(jù)的備份效果產(chǎn)生一定的影響，因此如果想要能夠出現(xiàn)效果較好的備份方案，那么首先應(yīng)該對(duì)其投入較多。總而言之就是，對(duì)于計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的備份應(yīng)該根據(jù)自身的情況來選擇一些性價(jià)比比較高的方案來進(jìn)行，這樣才能夠達(dá)到更好的效果。目前來看，使用的比較廣泛的兩種對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的方案如下所示。

3.1冷備份

冷備份相對(duì)來說技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，并且成本也比較低，主要是使用磁帶機(jī)這一類設(shè)備定期的對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存儲(chǔ)。從我們對(duì)其進(jìn)行的描述方式就能夠看出來，計(jì)算機(jī)的冷備份方式是一個(gè)沒有太多的技術(shù)含量的方式，實(shí)現(xiàn)起來比較容易，但是其存在的缺點(diǎn)也是十分明顯的。首先，這種備份方式在備份的過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移十分的麻煩，一旦數(shù)據(jù)遭到破壞就難以進(jìn)行恢復(fù)，因此需要慎重的應(yīng)用。在經(jīng)費(fèi)比較緊張的情況，一些中小型的企業(yè)或者是個(gè)人經(jīng)常會(huì)采取這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份，畢竟其操作起來比較簡(jiǎn)單。

3.2熱備份

這種備份方式目前來看，效果是最好的并且數(shù)據(jù)的恢復(fù)是最快的。這種備份方式需要設(shè)置專門的災(zāi)備設(shè)備以及技術(shù)中心，使用光纖作為通道來連接需要進(jìn)行備份的服務(wù)器，在這個(gè)系統(tǒng)安裝完成以后就不需要再進(jìn)行任何的人工操作，機(jī)器能夠自動(dòng)的進(jìn)行備份，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，并且這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移是在被監(jiān)控的服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生的。雖然其備份的效果很好，但是目前來看還是存在一定的不足。首先，使用的專用的容災(zāi)設(shè)備價(jià)格太高，并且其安裝的程序過于復(fù)雜，往往需要有專業(yè)性的人員對(duì)其進(jìn)行管理，并且安裝的技術(shù)十分的復(fù)雜，往往需要設(shè)備的提供廠商進(jìn)行技術(shù)上的問題的解決，并且其使用的范圍也比較窄。由于這些缺點(diǎn)的存在，使得熱備份的方式?jīng)]有得到大范圍的使用，往往在一些對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全性要求比較高的情況下才會(huì)使用這種備份技術(shù)，或者是一些規(guī)模十分龐大的應(yīng)用系統(tǒng)以及企業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)服務(wù)中心才能夠使用它。

3.3暖備份

暖備份則是一種相對(duì)來說比較折中的技術(shù)，其備份的技術(shù)難度處于冷備份以及熱備份之間，也是目前來看使用的范圍最廣的一種方案。這種備份技術(shù)主要是通過設(shè)置硬盤的遠(yuǎn)程鏡像、對(duì)數(shù)據(jù)庫的復(fù)制以及災(zāi)備中心等來實(shí)現(xiàn)對(duì)于計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行完全備份的。

其中，硬盤遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程主要是通過對(duì)比主服務(wù)器差一點(diǎn)的另外一個(gè)服務(wù)器以及那些磁盤陣列的硬盤進(jìn)行設(shè)置來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的，并且通過光纖通道以及RAID技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸以及備份，這種備份方案的成本比較低并且技術(shù)難度也不是很高。雖然其實(shí)現(xiàn)起來的技術(shù)難度比較低，但是進(jìn)行光纖的設(shè)置也是需要花費(fèi)很大一筆開銷的，并且由于使用光纖進(jìn)行傳輸，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中有使用的距離的限制。并且，這種暖備份的技術(shù)使用的并不是同步的復(fù)制技術(shù)，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步存儲(chǔ)方面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，但是總體來看在較大的范圍內(nèi)這些問題并不是很嚴(yán)重，并不會(huì)干擾到這種技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫的復(fù)制技術(shù)和這種遠(yuǎn)程影像技術(shù)有一些相似的地方，但是也存在著很大的區(qū)別，主要的區(qū)別在于具體的存儲(chǔ)方式的不同，數(shù)據(jù)庫的復(fù)制技術(shù)能夠很好地解決存儲(chǔ)不同步的問題，能夠使用數(shù)據(jù)庫的軟件的恢復(fù)功能進(jìn)行備份，這種備份方式比RAID更加的可靠，實(shí)現(xiàn)起來更加的具有優(yōu)勢(shì)。因此，數(shù)據(jù)庫的復(fù)制技術(shù)有著一些優(yōu)勢(shì)，能夠解決災(zāi)備問題，但是由于不同的廠家的數(shù)據(jù)庫存在著很大的不同，因此進(jìn)行跨廠商的數(shù)據(jù)庫操作十分的困難，因此實(shí)際的應(yīng)用時(shí)需要具體的情況進(jìn)行具體的分析。并且，暖備份的災(zāi)備中心的概念和熱備份中提到的概念存在著很大的不同。在暖備份中，災(zāi)備中心主要是在企業(yè)的內(nèi)部設(shè)置的，其本質(zhì)是一個(gè)比較大的數(shù)據(jù)備份中心，以這個(gè)中心為核心對(duì)整體的結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及管理。因此這種實(shí)現(xiàn)方式導(dǎo)致其對(duì)于數(shù)據(jù)的管理不存在距離的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及管理，并且在不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中都能夠得到很好地應(yīng)用，并且在投資的過程中與熱備份相比較而言也比較低，并且其擴(kuò)容性也會(huì)更好一些，實(shí)現(xiàn)起來需要的技術(shù)相對(duì)來說難度更低一點(diǎn)。這種備份技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)的過程中，需要有一個(gè)比較完備的計(jì)劃，否則在備份的過程中容易出現(xiàn)各種問題。

4 結(jié)論

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，個(gè)人數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題逐漸的獲得了更多的關(guān)注。沒有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，在計(jì)算機(jī)的硬盤遭到損壞時(shí)造成的損失是不可估計(jì)的。因此，本文主要對(duì)于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的備份方式進(jìn)行了介紹，包括其分類以及各種方式具有的特點(diǎn)，并且做出了詳細(xì)的對(duì)比分析，希望能夠?qū)τ诜乐箶?shù)據(jù)的破壞和損失起到一定的參考價(jià)值，使得人們更加的正確的應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)備份技術(shù)，使得技術(shù)更加的安全與可靠，得到更大范圍的使用。

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