深度講述近線存儲

硬盤作爲在線存儲的一種選擇,它的優勢是能夠迅速提高有效數據的獲取時間和具備較高的可用性,缺點是犧牲了硬盤的壽命;磁帶存儲是離線進行的,在對可靠性需求高和有災難備份需求的應用環境中能夠發揮巨大的作用。磁帶仍然是長期和離線存儲的首選介質。而基於硬盤的虛擬磁帶庫用於備份窗口小,適合需要快速恢復的客戶。爲了保證客戶數據的安全性,基於硬盤的虛擬磁帶庫應與磁帶產品配合使用,給客戶提供雙重的數據保護。
傳統存儲數據的方式有兩種:在線存儲和離線存儲。
在線存儲是指存儲設備和所存儲的數據時刻保持“在線”狀態,可供用戶隨意讀取,滿足計算平臺對數據訪問的速度要求。就像PC機中常用的磁盤存儲模式一樣。一般在線存儲設備爲磁盤和磁盤陣列等存儲設備,價格相對昂貴,但性能較好。
離線存儲是對在線存儲數據的備份,以防範可能發生的數據災難。離線存儲的數據不常被調用,一般也遠離系統應用,所以人們用“離線”來生動地描述這種存儲方式。
離線存儲介質上的數據在讀寫時是順序進行的。當需要讀取數據時,需要把磁帶捲到頭,再進行定位。當需要對已寫入的數據進行修改時,所有的數據都需要全部進行改寫。因此,離線存儲的訪問速度慢、效率低。離線存儲的典型產品是磁帶庫,價格相對低廉。
電子商務網站需要備份的數據在從磁盤陣列向磁帶庫轉移的時候,需要花費一定的時間。當數據量突然增大時,應延長備份時間,或加快備份速度,否則在指定時間內,將無法使磁盤陣列的空間快速騰出,致使在線數據無處可存,從而造成中斷。
所謂近線存儲,就是近似在線的存儲。它可以將那些並不是經常用到,或者說數據的訪問量並不大的數據存放到性能較低的備份設備上。比起磁帶備份,近線存儲設備尋址更迅速、傳輸率更高,同時又具有與磁帶備份一樣的海量存儲容量。
保持連續
有許多存儲硬件業者、存儲管理軟件業者都在爲加快數據備份而研究近線存儲技術。總體來看,關於近線存儲有三種聲音。
第一種:無服務器備份
不透過備份執行服務器,直接讓備份數據從磁盤陣列通往磁帶庫,節省一道“過境”程序,此稱爲“Serverless Backup”。
第二種:平行分拆備份
由備份軟件同時驅動多個磁帶內的讀寫臂,將備份數據進行多份的平行分拆,然後快速寫入多個離散位置的磁帶中,儘快讓在線存儲設備將備份數據釋放,及早恢復正常服務。而磁帶庫在密集接受分離存放的數據後,直到處於讀寫低峯時,纔會逐一將零散放置的數據重組成完整、連續存放的數據。
第三種:用磁盤虛擬磁帶
不過,在多種近線存儲技術中,以“Tape Buffer/Cache”最爲直接有效。它不將備份數據直接送入磁帶庫,而是先送到以“ATA或SATA接口硬盤”組成的磁盤陣列內,之後才轉移至磁帶庫。
Tape Buffer/Cache的作法是:讓近線存儲設備將備份數據送至磁盤陣列後,即算完成備份作業,可以及早恢復正常服務工作,之後再由磁盤陣列將數據轉拷至磁帶庫中,完成最終、真正的低成本保存。可見,磁盤陣列如同磁帶庫備份的前置緩衝存儲區。
至於Tape Cache,則是近線存儲設備的真正角色。由於它內部存放的僅是可能、經常頻繁查詢的數據,而非全部的被保存數據,因此稱爲Cache(快取)。若真的遇到需要查詢的數據又未放在近線存儲設備上,也是由近線存儲設備向磁帶庫發出調用需求,待取得數據並複製到近線存儲設備內部後,再傳送給需要查詢的使用者中。
此外,磁盤本身就是可讀可寫的,只要在近線存儲設備內進行機制設計,也可以模擬成只讀型的查詢系統。
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