數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)各種應用的基礎(chǔ)和紐帶，海量數(shù)據(jù)的安全存儲和操作的高效快捷已經(jīng)成為了大中型信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)管理的普遍要求。

　　在信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中多數(shù)單位已經(jīng)存在一定的數(shù)據(jù)存儲和備份系統(tǒng)，由于缺乏系統(tǒng)整合和技術(shù)創(chuàng)新，隨著信息化工作的深入和IT服務需求的不斷增加，在實際的工作過程中若干問題逐漸開始浮現(xiàn)，影響了信息系統(tǒng)對企事業(yè)單位業(yè)務工作的支持和促進作用，存在的問題主要涉及幾個方面。

　 （1）數(shù)據(jù)管理相互隔絕，信息系統(tǒng)的應用存在多個服務器和存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)存儲各自獨立，不能集中管理。

　 （2）數(shù)據(jù)存儲空間不足，為了應對數(shù)據(jù)膨脹和應用程序?qū)Υ鎯�空間的要求，不斷購買服務器和硬盤來增加空間，沒有長期和根本的數(shù)據(jù)存儲解決方案。

　 （3）數(shù)據(jù)備份手段單一，沒有專業(yè)的備份系統(tǒng)，備份數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)共享文件方式進行，占用大量網(wǎng)絡資源，并且人工操作環(huán)節(jié)過多，費時費力效率低下。

　 （4）數(shù)據(jù)安全級別較低，黑客入侵、病毒感染、密碼泄露等安全問題時有發(fā)生，數(shù)據(jù)存儲和物理實體完全對應，服務器和存儲設(shè)備出現(xiàn)故障時缺乏安全的故障切換應急機制。
　　為了解決上述問題，本文設(shè)計了基于存儲區(qū)域網(wǎng)絡的海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)，充分利用先進的信息技術(shù)和應用架構(gòu)為海量數(shù)據(jù)管理提供切實可行的解決方案。

　　1.系統(tǒng)設(shè)計

　　1.1 系統(tǒng)功能分析

　　基于存儲區(qū)域網(wǎng)絡的海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)在功能上要實現(xiàn)遠程鏡像、數(shù)據(jù)同步、故障切換等功能，即在不同的地理位置上部署近端本地系統(tǒng)和遠端備份系統(tǒng)，兩者通過光纖存儲網(wǎng)絡和計算機IP網(wǎng)絡為單位提供數(shù)據(jù)通信、應用切換和負載均衡等企業(yè)級IT信息服務。

　　備份系統(tǒng)對本地系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)一致性監(jiān)聽，當本地系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，與備份系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)同步備份；當本地系統(tǒng)應用服務出現(xiàn)故障或者服務器宕機時，備份系統(tǒng)根據(jù)“心跳線”監(jiān)聽發(fā)現(xiàn)之后將本地系統(tǒng)的相關(guān)服務接管到備份系統(tǒng)上直至本地系統(tǒng)正常工作后再將服務移植給本地系統(tǒng)。

　　1.2 系統(tǒng)框架設(shè)計

　　存儲區(qū)域網(wǎng)絡從系統(tǒng)框架上可以分為兩種，一種基于光纖通道的存儲網(wǎng)絡SAN，另一種基于TCP/IP協(xié)議的存儲網(wǎng)絡IP_SAN。SAN框架的災備系統(tǒng)出現(xiàn)較早，技術(shù)相對成熟，數(shù)據(jù)傳輸效率高，建設(shè)成本投入較大。

　　IP_SAN框架是近年來在高速千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展和普及的背景下產(chǎn)生的，系統(tǒng)搭建簡單，建設(shè)成本較低，由于可以在現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡中進行部署，在開放性、擴展性、安全性和兼容性等方面具有優(yōu)勢，得到了眾多存儲設(shè)備廠家的支持和推廣，已經(jīng)成為了當前海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)設(shè)計方案的主流。由于服務器設(shè)備更新?lián)Q代速度較慢而且資產(chǎn)相對昂貴，所以原有的光纖存儲系統(tǒng)SAN得以保留和利用，與當前的IP_SAN混合使用。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1 光纖通道存儲訪問技術(shù)

　　基于光纖通道的存儲區(qū)域網(wǎng)絡在組成上由應用服務器、備份服務器、光纖通道卡、光纖存儲交換機和帶光纖接口的磁盤陣列柜等組成，是傳統(tǒng)意義上的SAN網(wǎng)絡。對于基于光纖通道訪問存儲設(shè)備，首先要進行正確的設(shè)備連接，即構(gòu)成一個全光纖接口和光纖線路的光通道存儲網(wǎng)絡；其次要對光纖通道卡和光纖接口的磁盤陣列柜安裝相應設(shè)備驅(qū)動程序進行設(shè)備初始化，保證各個設(shè)備被操作正確識別和運行；再次要安裝存儲管理軟件根據(jù)信息系統(tǒng)實際需要對存儲設(shè)備進行虛擬化和邏輯卷劃分，即將物理上分散的磁盤在邏輯上作為一個整體數(shù)據(jù)存儲空間；最后要進行災備系統(tǒng)設(shè)置，設(shè)置應用系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的備份方式和恢復策略。

　　2.2 IP網(wǎng)絡存儲訪問技術(shù)

　　相對于傳統(tǒng)SAN技術(shù)的復雜性而言，基于IP網(wǎng)絡訪問存儲設(shè)備相對簡單，其操作風格和符合常規(guī)的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)使用習慣。IP_SAN網(wǎng)絡訪問主要有三種標準協(xié)議，分別是iSCSI（SCSI over TCP/IP）、iFCP（Internet　FC）和FCIP（FC over IP），這些協(xié)議分別應對純TCP/IP網(wǎng)絡環(huán)境和含有光纖傳輸協(xié)議的混合網(wǎng)絡環(huán)境。

　　iSCSI是以太網(wǎng)上進行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴蕝f(xié)議，得到了多數(shù)存儲設(shè)備廠家的支持和推廣，可以在TCP/IP網(wǎng)絡中傳輸SCSI協(xié)議定義的命令和數(shù)據(jù)，iSCSI使得存儲區(qū)域網(wǎng)絡在架構(gòu)上不再依賴光纖通道。基于IP網(wǎng)絡訪問存儲設(shè)備的工作流程和基于光纖通道訪問存儲設(shè)備的流程相似，需要設(shè)備連接、驅(qū)動安裝、存儲劃分和災備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和方案實施等步驟。在計算機網(wǎng)絡中應用iSCSI協(xié)議搭建海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)有多種技術(shù)實現(xiàn)方式。
 
　 （1）以太網(wǎng)網(wǎng)卡驅(qū)動方式不需要iSCSI卡。

　 （2）iSCSI協(xié)議和iSCSI卡驅(qū)動方式需要iSCSI卡。
 
　 （3）SCSI協(xié)議和iSCSI控制器驅(qū)動方式需要iSCSI控制器。

　　這三種技術(shù)選擇依據(jù)主要取決于IP_SAN磁盤存儲陣列柜的型號和接口類型，為了實現(xiàn)高速IP_SAN并且發(fā)揮出iSCSI協(xié)議的優(yōu)勢，可以應用iSCSI卡來實現(xiàn)災備系統(tǒng)搭建。

　  2.3 數(shù)據(jù)容災備份技術(shù)

　　容災備份系統(tǒng)也稱為災難恢復系統(tǒng)，其作用是在服務器遭受自然災害或者其它不可抗拒因素導致的設(shè)備損壞或者意外時能夠快速的對系統(tǒng)進行恢復，保證服務器持續(xù)不斷的提供應用服務。數(shù)據(jù)容災備份技術(shù)實現(xiàn)的前提是在異地建立一個數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，該備份系統(tǒng)通過自動或者被動的監(jiān)控方式獲得活動服務器的運行狀態(tài)信息，在災難出現(xiàn)時迅速接管服務，數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)的評價包括恢復點對象RPO（Recovery Point Object）的數(shù)量和恢復時間對象RTO（Recovery Time Object）的長短。

　　數(shù)據(jù)容災備份的方法主要有雙機熱備份、磁盤陣列冗余、遠程存儲快照鏡像等。在容災等級上，可以根據(jù)單位信息系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務數(shù)據(jù)實際需要選擇數(shù)據(jù)級災備或者應用級災備，前者保證數(shù)據(jù)不丟失，后者確保應用不中斷。

　　此外容災備份還可以通過離線或者在線方式進行，分為管理員手工備份、系統(tǒng)自動備份、LAN備份、LAN-Free備份和Server-Free備份等，不同的解決方案有不同的容災備份技術(shù)，在性能表現(xiàn)、操作步驟、系統(tǒng)兼容和擴容升級等方面各有不同，在數(shù)據(jù)容災備份略上可以根據(jù)實際應用情況選擇。

　　2.4 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

　　大中型企事業(yè)單位信息系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務應用說產(chǎn)生和參與系統(tǒng)服務的數(shù)據(jù)往往是TB甚至更高級別的容量，對這些海量數(shù)據(jù)進行有效管理可以減輕服務器運行壓力并提高系統(tǒng)服務的可靠性。存儲區(qū)域網(wǎng)絡中各種應用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在數(shù)量級上達到了海量級別，在存儲機制上采取了邏輯統(tǒng)一、物理分散的策略，即對存儲數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一調(diào)度，對存儲介質(zhì)進行統(tǒng)一管理，將海量數(shù)據(jù)分塊存儲在信息系統(tǒng)存儲列表對應的存儲介質(zhì)中。

　　對于海量數(shù)據(jù)管理而言，需要采用集群或者分布式應用系統(tǒng)實施負載均衡和高性能計算，提高對海量數(shù)據(jù)分析和處理的效率。就技術(shù)角度而言，需要對單位海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)進行管理配置，通過網(wǎng)絡分組設(shè)置管理節(jié)點、存儲節(jié)點和應用節(jié)點，根據(jù)實際數(shù)據(jù)傳輸和存儲需要由管理節(jié)點按照優(yōu)化的任務調(diào)度策略對數(shù)據(jù)處理進行分配和平衡，采用多線程或者并行計算來提高效率縮短服務準備就緒時間。
　　3.結(jié)束語

　　社會發(fā)展對信息系統(tǒng)提出了更多的應用需求，這些應用需求又促進了信息技術(shù)的不斷進步。存儲區(qū)域網(wǎng)絡為大中型信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲和容災備份提供了行之有效的解決方案，存儲區(qū)域網(wǎng)絡自身也在技術(shù)應用和架構(gòu)部署等方面不斷朝著低成本、高性能、易擴展和小型化變化。數(shù)據(jù)是企業(yè)IT服務的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，建立快速有效的數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)可以為企事業(yè)單位關(guān)鍵信息服務業(yè)務提供安全和性能保障。

　　當前企事業(yè)信息系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸步入海量級別，基于存儲區(qū)域網(wǎng)絡的海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)在實際運行過程中已經(jīng)表現(xiàn)出了優(yōu)秀的性能和關(guān)鍵的作用，具有廣泛的應用前景和巨大的存儲潛力，企事業(yè)信息中心和IT運維部門應該對其加以重視，使其為本單位的信息系統(tǒng)服務發(fā)揮出更大的價值。

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本文標題：基于存儲區(qū)域網(wǎng)絡的海量數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)的開發(fā)策略

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