數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份技術(shù)和存儲(chǔ)管理源于70年代的終端/主機(jī)計(jì)算模式，當(dāng)時(shí)由于數(shù)據(jù)集中在主機(jī)上，因此，易管理的海量存儲(chǔ)設(shè)備--磁帶庫(kù)是當(dāng)時(shí)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(hù)機(jī)/服務(wù)器模式的普及，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)上文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器往往是要害數(shù)據(jù)集中的地方，而客戶(hù)機(jī)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(chǔ)管理的復(fù)雜化。 

　　Internet正在使存儲(chǔ)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(gè)方面：首先是存儲(chǔ)容量的急劇膨脹。其次是數(shù)據(jù)就緒時(shí)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(shí)、每周7天、每年365天處于就緒狀態(tài)。最后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)不同了。在Internet和全球化電子商務(wù)的時(shí)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(jī)制的管理，而不應(yīng)該受到地域空間的約束。

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的重要性

　　從國(guó)際上看，以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份技術(shù)，而且將其充分利用，服務(wù)器與磁帶機(jī)的連接已經(jīng)達(dá)到60％以上。而在國(guó)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(shí)有可能遭到全部破壞的危險(xiǎn)。因此，有必要持續(xù)不斷地宣傳數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份的重要性，直到人們把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份視為頭等重要的大事，并不斷引進(jìn)最先進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份設(shè)備來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全為止。

　　對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，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(huì)對(duì)企業(yè)日常生產(chǎn)造成重大的影響，甚至是難以彌補(bǔ)的損失。根據(jù)3M公司的最新調(diào)查，對(duì)于市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)來(lái)說(shuō)，恢復(fù)數(shù)據(jù)至少需要19天，耗資17，000美元；對(duì)于財(cái)務(wù)部門(mén)來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程至少需要21天，耗資19，000美元；而對(duì)于工程部門(mén)來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程將延至42天，耗資達(dá)98，000美元。而且在恢復(fù)過(guò)程中，整個(gè)部門(mén)實(shí)際上是處在癱瘓狀態(tài)。在今天，長(zhǎng)達(dá)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(guò)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(gè)方面：1）自然災(zāi)害，如水災(zāi)、火災(zāi)、雷擊、地震等造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的破壞，導(dǎo)致存儲(chǔ)數(shù)據(jù)被破壞或完全丟失；2）系統(tǒng)管理員及維護(hù)人員的誤*作；3）計(jì)算機(jī)設(shè)備故障，其中包括存儲(chǔ)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(lái)自?xún)?nèi)部網(wǎng)的蓄意破壞。

　　近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)不斷推陳出新，在眾多網(wǎng)絡(luò)方案中，通常對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(yùn)行后，缺乏可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)措施，等到出現(xiàn)事故后才來(lái)彌補(bǔ)?？傊?，不論是規(guī)劃設(shè)計(jì)還是運(yùn)行維護(hù)階段，都缺乏對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理和備份應(yīng)采取的專(zhuān)業(yè)而系統(tǒng)的考慮，往往陷于盲目之中。

　　可以說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案中如果沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份解決方案，就不算是完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不是永遠(yuǎn)可靠的。雙機(jī)熱備份、磁盤(pán)陣列、磁盤(pán)鏡像、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的自動(dòng)復(fù)制等功能均不能稱(chēng)為完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份系統(tǒng)，它們解決的只是系統(tǒng)可用性的問(wèn)題，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題需要完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)來(lái)解決。因此，對(duì)原網(wǎng)絡(luò)增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)備份管理系統(tǒng)就顯得相當(dāng)重要了。

認(rèn)識(shí)存儲(chǔ)備份

　　人們對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份一詞并不陌生，然而對(duì)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(lái)，把備份單純看作是更換磁帶、為磁帶編號(hào)等一個(gè)完全程式化的、單調(diào)的*作過(guò)程。其實(shí)不然，因?yàn)槌丝截愅?，還包括更重要的內(nèi)容即管理。備份管理包括備份的可計(jì)劃性，磁帶機(jī)的自動(dòng)化*作、歷史記錄的保存以及日志記錄等。事實(shí)上，備份管理是一個(gè)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(jìn)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(jī)熱備份、磁盤(pán)陣列備份以及磁盤(pán)鏡象備份等硬件備份的內(nèi)容和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份相提并論。事實(shí)上，所有的硬件備份都不能代替數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份，硬件備份只是拿一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)設(shè)備等作犧牲來(lái)?yè)Q取另一臺(tái)系統(tǒng)或設(shè)備在短暫時(shí)間內(nèi)的安全。若發(fā)生人為的錯(cuò)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(wú)法運(yùn)行，由此引起的數(shù)據(jù)丟失也就無(wú)法恢復(fù)了。事實(shí)證明，只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份才能為人們提供萬(wàn)無(wú)一失的數(shù)據(jù)安全保護(hù)。

　　綜上所述，用戶(hù)特別是網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)理想的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份就是用一種容量大、具有先進(jìn)自動(dòng)管理功能、價(jià)格又相對(duì)便宜的設(shè)備對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，特別是對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，才是人們所希望的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份。

　　目前市場(chǎng)上的存儲(chǔ)產(chǎn)品主要有磁盤(pán)陣列、磁帶機(jī)與磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)等，其中磁帶設(shè)備以其技術(shù)成熟、價(jià)格低廉、產(chǎn)品線(xiàn)齊全、使用方便等優(yōu)點(diǎn)占據(jù)了存儲(chǔ)市場(chǎng)的重要地位。

磁盤(pán)陣列

　　磁盤(pán)陣列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks——廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列），是指將多個(gè)類(lèi)型、容量、接口，甚至品牌一致的專(zhuān)用硬磁盤(pán)或普通硬磁盤(pán)連成一個(gè)陣列，使其能以某種快速、準(zhǔn)確和安全的方式來(lái)讀寫(xiě)磁盤(pán)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高數(shù)據(jù)讀取速度和安全性的一種手段。因此，磁盤(pán)陣列讀寫(xiě)方式的基本要求是，在盡可能提高磁盤(pán)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度的前提下，必須確保在一張或多張磁盤(pán)失效時(shí)，陣列能夠有效地防止數(shù)據(jù)丟失。磁盤(pán)陣列的最大特點(diǎn)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(chǔ)容量，并將數(shù)據(jù)有選擇性地分布在多個(gè)磁盤(pán)上，從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率。另外，磁盤(pán)陣列還能夠免除單塊硬盤(pán)故障所帶來(lái)的災(zāi)難后果，通過(guò)把多個(gè)較小容量的硬盤(pán)連在智能控制器上，可增加存儲(chǔ)容量。磁盤(pán)陣列是一種高效、快速、易用的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)備份設(shè)備。
磁帶庫(kù)

　　廣義的磁帶庫(kù)產(chǎn)品包括自動(dòng)加載磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)實(shí)際上是將磁帶和磁帶機(jī)有機(jī)結(jié)合組成的。自動(dòng)加載磁帶機(jī)是一個(gè)位于單機(jī)中的磁帶驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤(pán)磁帶的磁帶匣中拾取磁帶并放入驅(qū)動(dòng)器中，或執(zhí)行相反的過(guò)程。它可以備份100GB—200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)能夠支持例行備份過(guò)程，自動(dòng)為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個(gè)擁有工作組服務(wù)器的小公司或分理處可以使用自動(dòng)加載磁帶機(jī)來(lái)自動(dòng)完成備份工作。

　　磁帶庫(kù)是像自動(dòng)加載磁帶機(jī)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(dòng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時(shí)具有更先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)。它的存儲(chǔ)容量可達(dá)到數(shù)百PB（1PB=100萬(wàn)GB），可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)備份、自動(dòng)搜索磁帶，也可以在驅(qū)動(dòng)管理軟件控制下實(shí)現(xiàn)智能恢復(fù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份過(guò)程完全擺脫了人工干涉。磁帶庫(kù)不僅數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大得多，而且在備份效率和人工占用方面擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，磁帶庫(kù)通過(guò)SAN（Storage Area Network-存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)可形成網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，為企業(yè)存儲(chǔ)提供有力保障，很容易完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份，或通過(guò)磁帶鏡像技術(shù)實(shí)現(xiàn)多磁帶庫(kù)備份，無(wú)疑是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、ERP等大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的良好存儲(chǔ)設(shè)備。

　　另外，隨著制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，磁帶機(jī)的性能還將得到很大的提高。包括：磁帶將被做得越來(lái)越??；存儲(chǔ)能力越來(lái)越大；磁帶機(jī)的自動(dòng)化程度也將越來(lái)越高……而且，隨著自動(dòng)化程度越來(lái)越高，磁帶機(jī)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，從而在未來(lái)的存儲(chǔ)市場(chǎng)中將長(zhǎng)期扮演主流的角色。

　　光盤(pán)塔、光盤(pán)庫(kù)和光盤(pán)網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器

　　目前最好的多媒體海量信息存儲(chǔ)載體或重要文獻(xiàn)資料備份媒體，非光盤(pán)莫屬。因?yàn)楣獗P(pán)不僅存儲(chǔ)容量巨大，而且成本低、制作簡(jiǎn)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(pán)普遍用于重要文獻(xiàn)資料、視聽(tīng)材料、教育軟件、影視節(jié)目和游戲動(dòng)畫(huà)等媒體信息存儲(chǔ)，供廣大用戶(hù)重復(fù)只讀。然而，一張光盤(pán)的存儲(chǔ)容量畢竟有限，對(duì)于海量信息存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)講是遠(yuǎn)遠(yuǎn)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?gòu)埞獗P(pán)組合起來(lái)使用。

　　光盤(pán)塔由幾臺(tái)或十幾臺(tái)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器并聯(lián)構(gòu)成，可通過(guò)軟件來(lái)控制某臺(tái)光驅(qū)的讀寫(xiě)*作。光盤(pán)塔可以同時(shí)支持幾十個(gè)到幾百個(gè)用戶(hù)訪問(wèn)信息。

　　光盤(pán)庫(kù)實(shí)際上是一種可存放幾十張或幾百?gòu)埞獗P(pán)并帶有機(jī)械臂和一個(gè)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的光盤(pán)柜。光盤(pán)庫(kù)也叫自動(dòng)換盤(pán)機(jī)，它利用機(jī)械手從機(jī)柜中選出一張光盤(pán)送到驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行讀寫(xiě)。它的庫(kù)容量極大，機(jī)柜中可放幾十片甚至上百片光盤(pán)片，這種有巨大聯(lián)機(jī)容量的設(shè)備非常適用于圖書(shū)館一類(lèi)的信息檢索中心，尤其是交互式光盤(pán)系統(tǒng)、數(shù)字化圖書(shū)館系統(tǒng)、實(shí)時(shí)資料檔案中心系統(tǒng)、卡拉OK自動(dòng)點(diǎn)播系統(tǒng)等。光盤(pán)庫(kù)的特點(diǎn)是：安裝簡(jiǎn)單、使用方便，并支持幾乎所有的常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)*作系統(tǒng)及各種常用通訊協(xié)議。由于光盤(pán)庫(kù)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(jī)），所以維護(hù)更換與管理非常容易，同時(shí)還降低了成本和價(jià)格。又因光盤(pán)庫(kù)普遍內(nèi)置有高性能處理器、高速緩存器、快速閃存、動(dòng)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(qiáng)。

　　光盤(pán)網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器是繼第一代的光盤(pán)庫(kù)和第二代的光盤(pán)塔之后，最新開(kāi)發(fā)出的一種可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)光盤(pán)信息共享的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備。光盤(pán)網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器不僅具有大型光盤(pán)庫(kù)的超大存儲(chǔ)容量，而且還具有與硬盤(pán)相同的訪問(wèn)速度，其單位存儲(chǔ)成本（分?jǐn)偟矫繌埞獗P(pán)上的設(shè)備成本）大大低于光盤(pán)庫(kù)和光盤(pán)塔，因此光盤(pán)網(wǎng)絡(luò)鏡像服務(wù)器已開(kāi)始取代光盤(pán)庫(kù)和光盤(pán)塔，逐漸成為光盤(pán)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(chǔ)備份系統(tǒng)中，磁盤(pán)陣列、磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)等存儲(chǔ)設(shè)備因其信息存儲(chǔ)特點(diǎn)的不同，應(yīng)用環(huán)境也有較大區(qū)別。磁盤(pán)陣列主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的即時(shí)存取；磁帶庫(kù)更多的是用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的定期備份；光盤(pán)庫(kù)則主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。