网络附加存储设备NAS等设备应用在数据备份（本地及远程数据备份）、数据容灾应用中的分析

    在对数据备份相关技术作分析后，相信各位对于数据备份有了一定的认识，如何充分利用当前主流的数据备份技术构建企业或个人内部的数据容灾解决方案，离不开选择正确的存储设备与之配合。数据量的日益膨胀刺激了各存储厂商开发新产品的热情，同时也促进了各式存储设备的销售，面对当前 IT 市场上已存在的数十种存储设备的现状，如何选择合适的存储设备为我们所服务，带着这个问题结合数据备份技术，针对当前主流的专业存储设备展开一一分析。（对于非专业的移动存储设备如 U 盘、移动硬盘在数据备份当中的应用，我们暂且不作讨论）

1 、磁盘阵列柜

磁盘阵列柜的构成是由多个类型、容量、接口甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘组成一个阵列组，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据。这种存储设备一般采用数据备份和磁轨备份两种技术作为主要的数据备份技术，优点在于其具有较高可靠性、安全性、稳定性，同时其存储容量相对于其他存储设备而言也是较大，这种设备通常在数据量较大的企业中作为构建中央存储系统的核心部分。

磁盘阵列柜的诸多优点的背后，不菲的价格是众多企业面前的一道坎，专业的磁盘阵列柜通常售价动辄数万、数十万以上，选择合适的专业数据存储 / 备份软件与之配套也颇费心思，磁盘阵列柜高贵的身价也需专业的 IT 人员进行“侍奉”，设备或人为操作出现问题导致数据被破坏后的数据还原的付费也着实令不少企业头痛，这也意味着磁盘阵列柜后期维护管理方面与其他存储设备相比需要付出更多。

综合分析完磁盘阵列柜后，我们可以发现磁盘阵柜似乎只是 IT 预算宽裕的企业的“宠儿”，对于国内大多数 IT 投入并不宽裕 , 数据量并不是很大的中小企业而言，磁盘阵列柜并非首选。

2 、文件服务器

作为当前应用较普遍的存储设备，其功能大体是专门负责企业内部文件的管理与处理，文件服务器日常的数据管理及处理工作通常包括数据上传、下载、共享、存储、备份等。

文件服务器通常是采用直接数据备份的方式，当然通过另外付费配置相关数据备份软件，其备份技术及方式等方面也能得到一定的提升。文件服务器由于通常采取性能较高的处理器、容量较大的内存及做工精良的主板作为它的核心部件，这些在某种程度上提高了文件服器的的高效及稳定性，同时由于一般的文件服务器通常会采用通用的操作系统作为它的操作平台，因此其在可操作性及易用性等方面具有一定的优势。

在实际的应用方面，企业在以文件服务器作为数据备份及存储的核心设备使用时，通常会用双机容灾的方式，即通过利用两台文件服务器构建双机备份系统，这在一定程度确保了数据安全，同时对于网络的稳定及安全也起到一定的效果。对于众多的中小企业而言文件服务器凭借其强大的文件管理与处理能力备受用户的“青睐”。以文件服务器为核心构建企业内部的数据备份、容灾系统会存在何种风险呢？

以上述的双机备份为例，在正常情况下，确实是确保数据安全的“双保险”，但当出现问题时，如其中的一台文件服务器出现非致命性的故障如因某种原因导致数据出现损毁或错误时，极有可能导致另外一台机器里面的数据也会受到影响，这个时候的数据恢复的付费也是一件头痛的事情；文件服务器的通用操作系统在当前病毒、黑客“猖獗”的互联网时代极易受伤；文件服务强大的性能让部分中小企业也起了“贪念”，像以下类似的情况也屡见不鲜，文件服务器一面充当文件管理、处理的工作，一面还须承担承载整个外部网接入及管理的重任，过重的负载是造成文件服务器不稳定的重要原因；最后从投资的角度来看，文件服务器在对异构平台数据备份及存储方面的兼容性较差，如在从事设计方面工作的企业，他们通常会用到以下几种操作平台，如财务部的 WINDOWS 或 LINNUX 平台、设计部的 MAC 平台，在这种状况下，企业若要对这些部门的数据进行备份，通常都要购置若干台基于不同操作平台的服务器，这无形中加大了 IT 设备的投入。

综合分析完文件服器在数据备份方面的相关要素后，我们可以发现文件服务器若能与其它设备结合解决相关的不足如异构平台的支持，对于大多数中小企业而言是一个不错的选择。

3 、光盘塔

光盘塔由几台或十几台 CD-RW/DVD-RW 驱动器并联构成，通过软件控制某台光驱的读写操作，使之按照人们的要求自动读取信息，这种存储备份设备在文件服务器、高容量磁盘等存储设备价格不菲的时代，凭借其良好的性价比得到部分企业的“热捧”。

这种设备采用数据备份的技术。优点是可以能按需求保存数据，且保存的数据具可移动性。缺点是光盘容量非常有限及购买光盘的花费大，刻录机寿命不长，人工操作，而且光盘易丢失、损坏，数据管理与恢复工作繁琐。

4 、磁带机

磁带机（ Tape Drive ）一般指单 驱动 器产品，通常由 磁带 驱动器和磁带构成，它是一种经济（ 06 年后中端的产品的推出）、可靠、容量大、不错的读写速度的专用数据备份设备。这种产品采用数据备份技术。

随着近几年众多相关厂商如 SONY 等推出一系列的产品，部份品牌中低端产品售价万元以下的磁带机的出现，改变了其仅作为金融、税务等财大气粗行业心中的“宠儿”角色，磁带单位存储价格低、良好的异构平台的兼容性、对病毒的免疫能力这两点主要优势引起了部分企业的关注。遗憾的是在中低端的磁带机中由于存在以下的缺点让企业有所顾忌： 首先是物理特性方面，磁带会发霉，因此需要防潮；容易脱磁，所以不能接近磁性物品；放久了还有可能黏带，存取数据时还可能卡带，也可能因为外力造成磁带断裂；更重要的是，其速度相对于硬盘慢了许多，最后数据恢复的不稳定、复杂等方面难点也让部分企业“望而却步”。

当前市场上的磁带机，按其记录方式来分，可归纳为二大类： 一类是数据流磁带机，另一类是螺旋扫描磁带机。

  （1 ）、数据流技术起源于模拟音频记录技术， 类似于录音机磁带的原理。它是通过单个或多个静态的磁头与高速运动的磁带接触来记录数据。这种技术的缺点在于对磁带的张力要求很高，耐用性较差。数据流 磁带机 按磁带的宽度分为 QIC （ Quarter-Inch-Cartridge ，即 1/4 英寸 ) 和 1/2 英寸两种。 1/2 英寸磁带机是多磁头读写，其数据传输率较高，容量较大。 1/4 英寸磁带机是单磁头读写，每记录一轨后，都要通过跳轨来做反向记录，记录和检索速度都比较慢。 DLT 磁带机采用的就是数据流读写技术。

（2 ）螺旋扫描技术， 这种技术 起源于模拟 视频 记录技术，类似于录像机磁带原理。它和数据流技术正相反，磁带是绕在磁鼓上，磁带非常缓慢地移动，磁鼓则高速转动，在磁鼓两侧的磁头也高速扫描磁带进行记录。当它在一定时间内没有收到移动磁带的命令，就会放松磁带并停止转动磁鼓，以防止不必要的介质磨损和避免介质长期处于张力状态。所以，这种技术相对于数据流技术具有高可靠性、速度较快、容量大的特点。 DAT 磁带机采用的就是螺旋扫描读写技术。

   综合分析完磁带机的优缺点及相应的记录方式后，考虑到其良好的性价比、不错的异构平台兼容性，具备良好的存储设备安置环境条件的企业可以考虑选择其作为构建数据备份、容灾的存储设备，当然对其缺点也应采取必要的防范措施，建议结合其他存储设备一起使用，做到万无一失。

5 、 NAS （网络附加存储）

提到 NAS ，也许部分读者不知其为何物，在对它进行分析之前先简单介绍一下， （ NAS 英文全称为Network Attached Storage，可译为网络附加存储，是一种专用网络数据存储\备份设备。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放网络带宽、提高性能、降低总拥有成本、提高IT投资的有效性。） NAS （网络附加存储）的构成将硬盘连起组成阵列，就是一个小型磁盘阵列柜， NAS 本身内含 CPU 、内存、主板（与普通 PC 、服务器不同，中高端的 NAS 采用工业级标准的部件作为其硬件构成，自带操作系统，与通用操作系统不同 NAS 采用的是嵌入式以 LINNUX 为内核的精简化（整个操作系统已去除多余媒体指令，整个系统仅仅数 M 的存储占用量）操作系统，工业级的部件结合精简化的操作系统使其具备独力工作的能力，作为专用的数据存储 / 备份设备，部分品牌 NAS 如 IBM 、 HP 、自由遁等品牌的部分产品已整合高度智能化、全自动的专业数据备份软件，几无地域限制结合优异的网络连接功能使它能够在本地、异地、远程的数据备份能力得到充分的展示，同时无地域限制限制布署容易，简易的操作大大提升了 NAS 易用性（ IE 式的管理与访问、操作界面让不需要太多的专业 IT 知识的操作人员也可轻松驾驭）。作为专门为数据存储、备份而生的存储设备，部分品牌 NAS 采取磁轨式数据备份技术，同时在数据备份方式方面除了完全数据备份以外，部分品牌（如 IBM 、 EMC 、自由遁等）的部分产品自带的备份软件中含有增量、差异数据备份方式。

作为 2000 年以前就进入国内的 NAS ，在 04 年以前，数年时间内， NAS 在国内市场的表现差强人意，更多的人将这种结果归结为：过低的综合文件处理能力（相对于文件服务器而言）、不菲的售价，这两点缺点在那段时间得到了绝大多数人的认同，因此造就了 NAS 在国内“惨不忍睹”的市场状况，造成这种事实的真正原因又如何呢？熟悉国内 IT 发展状况的读者应该都知道， 04 年以前，国内网络的发展状况整体而言较差，过低的网速、稳定性不够的网络连结，网络状况直接影响了国内用户特别是企业用户对互联网的利用率，同时企业用户的数据量也不会有现在这么大，在网络利用率不高、各类 IT 用户数据量不大的前提下，无论是企业还是个人用户对保护数据安全的意识严重不足，个人认为除去 NAS 产品固有的不足以外，网络状况、数据量及数据安全意识不足才是造成网络附加存储（ NAS ）在国内市场“无人捧场”的核心原因。

04 年后，在政府投入巨资改善国内网络基础设施后，信息化建设在国内各行各业“如火如荼”的开展， 04-06 年期间，政府的巨资投入与各行业的良好配合，国内网络状况得到明显的改善，网速、网络的稳定性与 04 年以前相比不可同日而语，作为网民的笔者对这一点深有感触，国内网络状况的巨大改观将我们带入了信息化时代，信息工程的建设让企业用户受益良多，当前国内大部分企业利用便捷的网络资源大大提升了工作效率及效益，企业拥有的数据量也极速膨胀，这也带动了存储设备在近几年的销售量几何式的增长，伴随着企业不断将业务的发展寄托在网络基础上的同时，日益猖獗的病毒、黑客不断侵扰着我们，这些引起了国内大部企业及个人对数据安全的重视，确保企业数据安全成为企业可持续发展的重要课题，构建企业内部数据容灾、备份系统成为各企业的重要工作。

国内网络的巨大变化，各企业对数据安全产品的强劲需求令各存储厂商“垂涎欲滴”，作为以网络为依托的专业存储备份设备的 NAS （网络附加存储）厂商，在沉寂数年后似乎又看到了国内存储市场的“沃野绿洲”纷纷加大在国内市场的投入力度及改善产品不足，大有“欲火重生”之势， 05 、 06 年的大力宣传重新激起了人们对它们关注的热情，到底是什么吸引着人们对它们的关注呢？笔者通过数月时间对各品牌如 IBM 、 EMC 、 HP 、自由遁等网络附加存储产品的了解发现它们在实际的应用当中具有以下的特点：

（ 1 ）、 工业级标准的部件及制作工艺，让它们与其他存储设备区别开，这些在某种程度上可以体现在使用当中的稳定性、可靠性用安全性等方面；

（ 2 ）、 作为以数据存储、备份为专业的存储设备，采取精准的磁轨备份技术结合增量化、差异化体现了它们数据备份的有效性，数据还原的可靠性，部分网络附加存储（ NAS ）产品内嵌的高度智能化、自动化的专业数据备份软件高效的减少了数据备份对人的依赖；

（ 3 ）、 精简化的操作平台、 IE 式的访问、操作模式在有效防范病毒、黑客的同时，大大提升了产品的易用性；

（ 4 ）、 账号式的管理模式简化了企业或个人对数据管理工作，企业通过账号式的管理可以根据企业内部不同角色的人员设置不同的数据存储、备份区域及操作权限，有效防患内部数据的混乱、泄密等状况的发生；

（ 5 ）、 磁盘阵列柜的特性在这些设备中得到了传承，通过组 RAID 的形式结合热插拔更换磁盘的特性，同时能够自动恢复设备内部数据使它的维护成本大大降低；

（ 6 ）、 没有地域限制、支持远程实时访问、备份、操作等特性，让它的部署更加容易，同时这些特性在构建数据容灾系统中能够得到充分的体现；

（ 7 ）、 良好的异构平台兼容性，对各种操作平台如： windows 、 linnux 、 unix 、 mac 等各平台间良好的兼容性，让它们可以轻松实现对各种基于上述操作平台的设备提供一机同时为多种平台进行数据备份的功能，在确保各项 IT 设备投入的有效性的同时避免了企业对 IT 设备重复投资造成资源的浪费的问题出现。

通过对网络附加存储（ NAS ）特点的分析，了解过这种设备的读者应该知道，相对于其它存储设备如文件服务器而言，网络附加存储除了在数据备份、存储、部件及工艺等方面具备一定的优势外，在综合的多任务处理方面与文件服务器存在一定的差距，造成差距的主要原因是两者采用的处理器不一样，网络附加存储主要采用的是低功耗（主要考虑到节能及稳定）、嵌入式、精简化的 CPU 作为处理器，而文件服务器由于工作任务所制，所以一般会采取功能强大的 X86 CPU 作为中央处理器，两种不同制式的 CPU 在功能、效率方面无法相比；相对于专业的磁盘阵列柜而言，数 T 的存储容量与数十 T 的专业磁盘阵列柜相比，存储容量的不足使网络附加存储设备在部分大中型企业中担当中央存储系统的重任。

综合分析完网络附加存储（ NAS ）的相关要素后，相信各位读者对其有一定的认识，作为专业的数据存储、备份设备，在中小企业的数据容灾系统当中结合其它设备它可以很好的充当数据存储、备份、容灾等方面的重任，对于数据量较大的中大型企业数 T 的存储容量也足以为重要部门如财务、人事等部门提供专业的数据备份服务。

 

通过以上对当前各种主流的存储／备份设备的分析介绍，不难发现，这几种存储设备各自存在鲜明的特点，如果将它们独立的作为存储／备份设备来看它们也存在明显的不足，在构建数据备份、容灾的相关系统中，如果单独的使用它们，总会存在一些顾虑，能否通过其他方式让它们更好的发挥自身的优势的同时又能弥补它们的弱点，从而构建更安全、高效、稳定的数据容灾系统。接下来笔者将结合上篇《数据备份技术论述》及本篇内容的相关设备的相关特点设计出相应的数据备份、容灾方案供各位参考。