存储技术的几大热门应用

娆锦
　　网络经济时代，各种数字信息呈爆炸式增长，在各行各业中发挥着日益重要的作用。由于信息存储技术可以实现数据存储的安全性、高效性、可靠性、可管理性和快速恢复等特性，因此，随着数字信息在企业资源中的地位不断上升，特别是去年美国“9·11”事件的发生，使一些企业因数据丢失而遭受严重损失，存储技术引起了人们前所未有的重视。目前，对存储技术的研究和应用，主要集中在以下几个领域：存储备份、复制和同步、网络存储、虚拟存储等。

一、存储备份技术

　　计算机技术在不断发展，其应用在不断延伸，用户的价值观也在不断变化。最初，用户认为只有计算机的硬件设备才能反映其价值；而后有更多的人意识到，人们是通过软件来对计算机进行操作的，软件也应具有相应的价格体现；进而更深地认识到，存储于计算机中的数据才是真正的财富，对计算机软硬件的操作，实质上是为了利用其中的数据资源。因此，在当今信息社会里，信息网络中的数据价值大于设备的价值已不是天方夜谭。

　　备份是用户保护计算机中重要数据信息的最佳方式，为了可靠地保管文件，用户定期把最近生成的文件，从计算机备份到一组磁盘或数据磁带上。但是，越来越庞大的数据库以及冗长的数据资料使得这种简单的备份操作不胜负担。试想，如果有几十个甚至上百个文件，乃至像一家企业里的亿万海量数据，你将如何备份呢？所以，需要有一套完整的专业方案来解决数据备份问题。“拷贝+管理=备份”被认为是目前惟一的、最佳的存储备份解决方案。

　　存储备份一般包括硬件备份和软件备份两部分。真正意义上的存储备份更强调软件备份。硬件备份不能替代数据存储备份，事实证明，只有硬件备份和很好的管理软件相结合，才能提供真正安全的数据保护。

　　当前，硬件备份主要采用磁带机等存储硬件技术。因为磁带可以提供大容量、高可靠性以及可管理性，而且价格便宜，因此是硬件备份的首选介质。在众多磁带备份的应用中，自动备份得到了广泛的应用。具有自动备份功能的磁带机及磁带库产品将多盘磁带，存放磁带的智能机械臂系统和磁带库管理、控制、监测、诊断集成在一个产品里，可以实现自动换带，提高了磁带库的可用性。结合专业备份软件，根据系统管理员的设置，可以完成定时、定文件、定目录、定数据库的自动备份任务，以及磁带库的自动诊断、感应、识别、恢复或报警以及磁带库自动日常维护和磁带机自动清洗等。

　　软件备份主要是指通用和专用备份等软件技术，它在整个数据存储备份过程中具有相当的重要性。除了操作系统本身提供的一些基本备份功能外，专业备份软件的功能是十分重要的。目前，比较流行的备份软件有CA的ArcServe2000、VERITAS的BackupExce以及Legato的Networker等。

　　对于有大的数据备份需求、对数据的可用性和完整性较高要求的企业，如电信、银行等大型企业，SAN备份是个理想的解决方案。在SAN备份模式中，硬件备份设备磁带驱动器和磁带库通过一个高速光纤通道网络连到各个主机。每个主机可以看到一个似乎是其专用的磁带启动器。安装在每个主机上的备份软件管理着对磁带驱动器的访问，将来自多个主机的备份任务按顺序放入可用的磁带驱动器池。这种备份方案避免了网络备份和直接连接备份的很多负面影响，比如：网络备份模式的主要缺陷是网络带宽经常会成为系统容量和性能的瓶颈，而且通过主局域网进行备份往往也会给网络性能带来负面影响。而直接连接备份模式虽然提供了高性能的磁带存储，但磁带库中的磁带驱动器的数目是有限的，这就限制了所能备份的服务器的数量，而且每个磁带驱动器是专门配属给某一个服务器的，当那个服务器不使用其专用磁带驱动器时，其他服务器也不能使用，这也造成了大量的资源浪费。

二、数据复制和同步技术

　　随着数据在地理上越来越分散，在不同的地域之间提供存储数据的复制和同步变得至关重要。可以想像，对于一个为客户提供服务的大型网站而言，数据的及时更新是必不可少的。而人工对地理上分散的服务器进行更新是非常困难的，而且容易出现错误。因此需要专业的数据复制和同步技术来实现地理上分散的服务器之间的同步。

三、网络存储技术

　　多年来，对于数据的存储，企业一直在使用传统的直接附加存储（DAS）技术。它们将存储设备直接连接到服务器上，在服务器内为专门的应用程序提供存储容量和处理能力。这种存储模式有诸多弊病：首先，不具有共享性，每一个客户机类型都需要一个服务器，对存储管理提出了很大的挑战；其次，当存储容量需要增加时，很难扩容；最后，当服务器发生故障时，数据难以获取。因此，DAS已经难以满足当今的存储要求。

　　而新兴的存储技术是以网络为中心的，具有支持各种操作系统、平台、连接和存储架构的能力，提供通用的数据访问、无缝的可扩展性、集中的管理。目前，网络存储技术主要有NAS（网络附加存储）和SAN（存储区域网络）两种。

　　NAS一般由存储硬件。操作系统以及文件系统等几个部分组成。它将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务。NAS克服了共享服务器数量的限制，支持多平台的数据访问，是针对文件存储和共享进行优化的存储设备，其即插即用功能有利于轻松的数据管理，而对协议的支持意味着可以在UNIX和Qindows客户机上使用，从而实现真正的异种存储访问。

　　SAN由连接在一个独立网络上的各种存储设备构成，信息只在自身的网络上传输，因此它可减少瓶颈，增加带宽，同时易于集成、扩展、管理和改善数据可用性。SAN在最基本的层次上可定义为互连存储设备和服务器的专用光纤通道网络。它在这些设备之间提供端到端的通信，并允许多台服务器独立地访问同一个存储设备。光纤通道是一个连接异构系统和外设的可扩展数据通道，支持几乎不限量的设备互相连接，并允许基于不同协议的传输操作同时进行。利用SAN，不仅可以提供更大容量的数据存储，而且在地域上可以分散。SAN允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样，数据不管放在哪里，服务器都可以直接存取所需数据。

　　SAN被视为迈向完全开放，联合的计算环境进程的第一步。Open SAN（开放SAN）是SAN发展的下一步。所谓Open SAN，是指在包括服务器、磁盘、磁带存储和交换机在内的各种水平的SAN环境中，遵循已公布的业界标准，用通用的工具管理、存储数据。Open SAN可以在不考虑服务器操作系统或存储设备制造商的情况下，将任何平台的服务器、存储系统完整地连接起来，完全实现SAN技术所承诺的一切。Open SAN能为任何类型服务器、操作系统、应用与文件系统的组合提供存储的集中区域，而封闭的SAN，设备要由单一厂商提供，且通常需要额外的软件占因此，未来Open SAN可以选择任何厂商的产品，集最优秀的存储设备服务器和应用程序于一身以满足业务需求，而且它将在存储和SAN基础结构之间提供一组开放接口，便于用户的应用实施。

四、虚拟存储技术

　　所谓虚拟存储是指“那些架构和产品被仿真设计成一个物理设备，如磁带机。其特性被镜像到另一个物理设备上，通常是一个磁盘或磁盘子系统。结果，逻辑设备和虚拟设备的特性可以完全不同，应用系统操作的是虚拟设备，而不必关心真正的物理设备是什么。”

　　这是美国著名IT咨询公司RFG对虚拟存储的定义。对于这个定义可从两个方面来理解：从专业角度看，虚拟存储实际上是逻辑存储，是一种智能、有效地管理存储数据的方式；从用户角度看，虚拟存储将使用户使用存储空间，而不是使用物理存储硬件（磁盘、磁带）；管理存储空间，而不是管理物理存储硬件。

　　虚拟存储实际上是一种存储管理技术，使用户能方便地实现和管理存储网络，有效提高存储效率，降低存储投资的费用。以传统的磁盘存储为例，为了满足不断增长的需求，它需要预留一定的容量，这种预留将造成40％～50％容量从未被使用过；同时，为了满足系统的镜像等附加功能要求，用户必须购买超过实际数量34倍的磁盘。而虚拟存储技术可以将所有可用的存储设备作为一个存储池来管理，容量可以根据需要进行重新分配或增加，多余的存储容量可以由需要的应用程序加以利用，这样，磁盘容量100％地得到了使用，从而有效地解决了容量上的浪费问题。另外，虚拟存储允许一个用户共享不同供应厂商的存储设备，允许多用户共享同一个存储网络，因此，用户很容易地增加存储容量和在设备间移动数据。

　　虚拟存储可以简化存储管理的复杂性，降低存储管理和运行成本。传统的存储系统当增加新的存储设备时，整个系统需要重新配置。重新配置时的关机、开机，会导致部分数据不可用，从而中断业务的连续性。而在虚拟存储环境中，无论网络后端的物理设备发生
什么变化，服务器及其应用系统看到的存储设备的逻辑镜像都是不变的，这样，用户将不必关心底层物理环，境的复杂性，只需管理基于异构平台的存储空间，所有的存储管理操作，如系统升级、建立、扩充存储空间、分配虚拟磁盘、改变RAID等就变得非常方便。

摘自《现代通信》