备份一体机(软硬兼施的奥秘)

一、何谓备份一体机?谈到备份一体机，我们首先要清楚什么是备份。备份，顾名思义，就是将原有的资料重新复制进行保留，以便在特殊情况下可以重新利用。如同生活中的汽车备胎，备份把整个系统或系统的某一部分数据从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质，一旦出现故障，我们只要将“备胎”换上去就可以重新使用了。不过需要注意的是，备份并不能保证业务可以不停机运营，它更多解决的是意外宕机之后的数据恢复和找回问题，而不能预防各类停机事件。在传统的备份解决方案中，备份系统是由应用主机——备份服务器——存储介质3层架构所组成，如图1所示。应用服务器▲图1：传统备份系统架构用户如要构建一套完善的数据备份系统，需要自己选购备份服务器、磁盘备份设备或磁带库，然后再选择与之配合的备份软件。据可靠统计显示，在整个搭建过程中，用户至少要选择3~7个相关的软硬件产品。随着企业自身业务的发展扩大，当数据积累到一定程度，这种传统备份模式的高复杂性导致的管理和维护问题也日趋增多。只是维护阵列不能解决数据备份问题，单独优化备份软件又不能解决存储问题。越来越多的用户希望能快速解决这两个方面的问题，顺应这种市场需求，备份一体机应运而生。应用服务器▲图2：备份一体机系统架构如上图所示，备份一体机与传统备份最大的区别，便是将备份软件、备份服务器（或介质服务器）和磁盘存储介质整合至一体，使传统的3层架构变成了2层，并且能够像操作备份软件一样对整个备份系统进行操作——如设置策略、重复数据删除等等。它是一种与备份软件深度集成的备份集成系统，其软件针对备份系统做了专门的优化。不过到目前为止，业界对于备份一体机的定义依然莫衷一是。在本文中，小编所讨论的备份一体机仅指“厂商将备份软件和硬件打包为一体的产品或解决方案”。传统的虚拟带库产品暂时不在讨论之列。二、备份一体机优势：化繁为简All-in-one对于国内用户来说，备份一体机这种“软件、硬件、服务一条龙”的交钥匙型解决方案具有明显吸引力。显然，从用户的角度来看，直接拿来能用的实用产品才是王道。与传统的备份方案相比，备份一体机有如下几点优势：.省钱：简化方案设计，降低建设成本传统备份系统需要分别购买备份软件、服务器和专用磁盘备份设备，然后请集成商进行项目交付，耗费成本较高。在一些环境中，如果为物理和虚拟资源实施了单独的备份解决方案，成本就会不必要地加剧。备份一体机将传统备份系统需要的备份软件、备份服务器、备份存储介质和操作系统整合为一体，可有效降低用户成本。对用户而言，备份一体机的设计只需要根据业务主机数量、业务类型和存储容量选择磁盘容量即可，其他的均由厂商包管。与单独购买备份软件和专用磁盘备份设备相比，备份一体机是更加经济的选择,因此深受预算和IT管理资源紧张的企业青睐.省时：简化安装部署，缩短系统实施时间传统备份系统建设从需求分析、方案选型、方案实施、后期维护，都需要专业的人员来完成。对于缺乏足够IT技术人员的企业机构而言，备份系统建设经常要耗费大量的时间和精力。备份一体机在设备出厂时已经预先安装了操作系统和备份软件，并实现部分备份策略的预先配置，实现“即插即用”式的安装，简化了备份系统的安装部署，降低备份系统建设周期。.省心：售后维护简单化降低系统复杂性传统的备份系统采用不同厂商的设备，当出现故障需要问题定位时，需要多个软硬件厂商支持。问题复杂时，还可能会遇到厂商之间相互推卸责任等问题。备份一体机增加了集成服务，用户只需要联系一家供应商来解决售后，并且也不存在多个产品兼容性和故障判断方面的问题，简化了售后维护硬件和软件组件的兼容性。相对于传统备份使用不同供应商提供的不同硬件和软件组件构建的解决方案，备份一体机中的软件针对备份系统做了专门的优化，高度匹配的软体及硬件降低了系统复杂性，能有效提升整体性能。.简化备份架构由于功能单一并且具有针对性，备份一体机可以删减掉与备份无关的组件和软件功能，并集成匹配用户需要的相关软件，这也是备份一体机最具革命性的优势——简化备份架构。备份一体机所内嵌的数据备份软件可以在用户多服务器、多备份源点、跨平台的复杂环境中有效地实施备份和恢复工作，并且能够对SAN环境的良好支持，更能实现跨平台LAN-Free和磁盘驱动器共享等高端备份应用需求。这一优点在美国IOMAX公司IT合伙人BrianBennett对备份一体机的评语中也有所体现。他表示：“备份一体机正是企业当下最急需的产品，其部署和安装非常简单。我们只需要开机，它就会井然有序地管理我们的物理和虚拟备份。此外，我们还发现在部署该设备后，备份量也得到了即刻的“瘦身”，简单、全新的用户界面更是简化了我们为虚拟系统设置新备份工作的流程，这为我们节约了大量的时间和精力。”从这则评语中可以看出总的来说，备份一体机的最大优势就是"简化备份架构，降低管理复杂度"。从用户的层面看，备份一体机更多代表的是产品交付模式的转变。借助备份一体机，用户可以省略自己分别选择备份软件、硬件，再进行整合的步骤，把全部精力放在核心业务上。时间就是金钱，对于工作节奏快，IT技术人员相对匮乏的行业（如中型金融行业），备份一体机可以说是实用之选。三、一体化平台技术纵览虽然备份一体机平台的根本在于将IT变得更简单，但它远非表面看起来那样，只是备份软件+硬件的组合叠加。一体化系统需要将硬件、操作系统、软件等打包成一个“盒子”，并在集成过程中经过调优和测试，将各方的优势最大化，从而令应用部署过程更简单、性能表现更优异。其中，软件需要实现备份、恢复、快照等功能，硬件需要为备份提供一个稳定、可靠、快速的平台。备份一体机中常见的备份技术包括：磁盘备份：磁盘备份是利用磁盘进行数据保护的一种基本方法。通常，备份到磁盘的解决方案同样可将备份映像数据写入磁盘卷上的某个文件，如同备份到磁带上一样。因此，当完成备份到磁盘的操作时，相当于备份数据容量的单个映像文件将保存在目标卷上，目标卷包含已经备份的所有文件。在线数据恢复：随着存储应用需求的提高,用户需要运用在线方式进行数据保护,快照就是在线数据恢复的主要实现手段之一。想必大多数人都用过百度的网页快照功能，备份一体机的快照技术和网页快照也有异曲同工之妙。不同的是，百度快照是对网页进行备份。而备份一体机中的快照，则是指定数据集合的一个完全可用拷贝，该拷贝包括相应数据在某个时间点（拷贝开始的时间点）的映像。快照可以是其所表示的数据的一个副本，也可以是数据的一个复制品。作为在线存储设备防范数据丢失的有效方法，快照技术的作用主要是当存储设备发生应用故障或者文件损坏时可以进行及时数据恢复，将数据恢复成快照产生时间点的状态，即在线数据恢复。快照的另一个作用是为存储用户提供了另外一个数据访问通道，当原数据进行在线应用处理时，用户可以访问快照数据，还可以利用快照进行测试等工作。远程备份与恢复：备份一体机不仅能够提供本地集中备份，同时还可提供异地远程备份功能。远程备份是一种高性能的数据备份和灾难恢复技术,远程备份系统在灾难发生时提供了系统的连续可用性。在远程备份系统中,备份系统跟踪主系统的状态,在主系统失效时接管事务处理使得用户感觉不到服务的中断。远程备份是支持灾难备份与恢复的重要方法。通过数据镜像，备份一体机将磁盘（或磁盘子系统）中的数据完全复制到另一磁盘（或磁盘子系统）中，数据在两处的存储方式完全相同，进而实现最大化的备份和恢复性能。CDP（ContinuousDataProtection，持续数据保护）：CDP技术是对传统数据备份技术的一次革命性重大突破，也是目前最热门的数据保护技术。传统的数据备份解决方案专注在对数据的周期性备份上，因此一直伴随有备份窗口、数据一致性以及对生产系统的影响等问题。而CDP的出现为用户提供了新的数据保护手段，系统管理者无须关注数据的备份过程（因为CDP系统会不断监测关键数据的变化,从而不断地自动实现数据的保护）,而是仅仅当灾难发生后，简单地选择需要恢复到的时间点即可实现数据的快速恢复。该项技术通过在操作系统核心层中植入文件过滤驱动程序，来实时捕获所有文件访问操作。对于需要CDP连续备份保护的文件，当CDP管理模块经由文件过滤驱动拦截到其改写操作时，则预先将文件数据变化部分连同当前的系统时间g(SystemTimeStamp)一起自动备份到CDP存储体。从理论上说，任何一次的文件数据变化都会被自动记录，因而称之为持续数据保护。重复数据删除：重复数据删除是一种数据缩减技术，通常用于基于磁盘的备份系统，旨在减少存储系统中使用的存储容量。它的工作方式是在某个时间周期内查找不同文件中不同位置的重复可变大小数据块。重复的数据块用指示符取代。高度冗余的数据集(例如备份数据)从数据重复删除技术的获益极大;用户可以实现10比1至50比1的缩减比。而且，重复数据删除技术可以允许用户的不同站点之间进行高效，经济的备份数据复制。重复数据删除技术支持在已有的磁盘设备上存储更多的备份数据。因此采用“重复数据删除”技术可以增加用户保存备份数据的时间，减少数据中心的消耗，降低成本。虚拟环境保护：备份是数据保护的最基本方式，系统在导入虚拟化以后一样需要做备份。虚拟环境保护通过在实体主机上部署备份代理程序，可一次对全部或特定虚拟机执行备份。由于虚拟机对应在实体主机上的本体是特定格式的档案及D.VMDK或.VHD等，因此在实体主机上执行的备份也是属于磁盘映像层级，只要备份软件能辨识虚拟平台的文件系统格式就能使用这种备份方式。赛门铁克的NetBackup6.5

就将ClientAgent部署至I」VMwareESX的ServiceConsole中，然后对ESXServer中对应不同虚拟机的.VMDK进行备份，无论ESXServer上有几个虚拟机，都只需要1个NetBackupClientAgent。相比于传统备份方案，UCache全栈超可用的备份一体机拥有诸多优势传统数据备份定位仅作为工具百TB传统数据备份定位仅作为工具百TB-数百TB级适用场景数据备份对象数据级灾难恢复能力仅支持1-3级等级核心技术备份集技术RPO&RTO天级、小时级数据有效性验数据验证投资