1、1RAID技術介紹2 存放架構發展歷程3數據容災備份一數據存放關鍵技術回顧第1頁RAID技術介紹一數據存放關鍵技術回顧第2頁磁盤陣列主機端HBAHost ComputersSCSI (or Fibre)DisksRAID SubsystemHBARAID ControllerASICSCSI(Fibre)SCSI(Fibre)SASSAS DriveChannelsHostChannelsCacheMemoryCPUPCI-1PCI-2SCSI (or Fibre)Drive-PlaneRedundant FansRedundant PSUs第3頁磁盤陣列分類第4頁JBODJust a Bun

2、ch of Disks，在邏輯上將幾個物理磁盤一個接一個串聯起來，其目標是增加磁盤容量，并不提供數據安全保障。第5頁RAID- Redundant Array of Independent Disks獨立冗余磁盤陣列。是按照一定形式和方案組織起來存放設備。它比單個存放在性能、穩定性和可擴展性都有很大提升，而且具備一定數據安全保護能力。容量、性能、可靠性第6頁RAID保護數據無RAID機制假如硬盤損壞,數據會丟失使用 RAID保護當一塊硬盤失效數據依然完成第7頁RAID提升邏輯容量無RAID機制使用 RAID機制磁盤容量=每塊硬盤容量磁盤容量= N x每塊硬盤容量N drives1N( RAID

3、 0為例)第8頁RAID改進存放性能性能 N x每塊硬盤性能Software setupAccess TimeData TransferSoftware Completion全部請求執行時間WithRAIDI/O 1I/O 2I/O 1I/O 2(Disk 1)(Disk 2)Time SavedWithoutRAID(RAID 0為例)第9頁RAID數據組織分塊：將一個分區分成多個大小相等、地址相鄰塊。條帶：同一磁盤陣列中多個磁盤上相同“位置”分塊。條帶深度（Stripe Depth）條帶寬度（Stripe Width)321Disk 1654Disk 23531Disk 1642Disk

4、2未條帶條帶化第10頁RAID0-條帶3N-2161310741Disk 11714118523N-1Disk 21815129633NDisk 33N1110987654321Host LUNNBlocks條帶RAID 0:無冗余、分條（最少2塊硬盤）性能最高、簡單、易實現易失效第11頁RAID1-鏡像N654321Disk 1M(6)M(5)M(4)M(3)M(2)M(1)M(N)Disk 2N1110987654321Host LUNNBlocks鏡像RAID 1:- 鏡像（最少2塊）- 數據保護最好、最易實現- 成本高、利用率低、性能低第12頁RAID1+02N111098765432

5、1Host LUNStriping2N-17531Disk 1M(7)M(5)M(3)M(1)M(2N-1)Disk 2MirrorRAID 1LogicalDrive86422NDisk 3M(8)M(6)M(4)M(2)M(2N)Disk 4MirrorRAID 1LogicalDriveRAID 10- 鏡像和分條結合（最少4塊硬盤）- 容錯能力和性能都很高- 成本高、不易擴展第13頁RAID5P(2N-1, 2N)1110P(7,8)54P(1,2)Disk 112P(9,10)76P(3,4)12N-1Disk 2P(11,12)98P(5,6)322NDisk 32N1110987

6、654321Host LUNNBlocks帶校驗條帶RAID 5- 讀速率高、寫速率中等、使用率高、平均速率較高- 硬盤失效影響性能,實現復雜,重建恢復慢第14頁RAID5+097P(1,3)Disk 111P(5,7)1Disk 2P(9,11)53Disk 34N1110987654321Host LUNStripingRAID 5LogicalDrive108P(2,4)Disk 412P(6,8)2Disk 5P(10,12)64Disk 6RAID 5LogicalDrive第15頁RAID6RAID6本質上是RAID5升級，有第二個獨立校驗設計。數據和校驗碼被分割成塊寫入每個硬盤中

7、，像RAID5一樣，第二份奇偶碼有計劃寫入組成盤陣全部磁盤中。作為大盤陣考慮，在掉兩塊盤時，它能提供更可靠保護。RAID 6Minimum Disks Required4CapacityN-2RedundancyYes在掉兩塊盤，或者掉一塊盤，而在另一塊盤中出現壞塊。第16頁RAID容量Disk 1Disk 2Disk 3Disk 4Disk 5Disk 6MaximumCommonCapacity(Among all member drives)第17頁存放架構發展歷程一數據存放關鍵技術回顧第18頁存放架構發展歷程第一階段 存放基本架構演進過程第二階段 存放整合、虛擬化統一過程第三階段 云存

8、放架構階段第19頁存放架構發展歷程第一階段 存放基本架構演進過程DAS第20頁第一階段 存放基本架構演進過程NAS。存放架構發展歷程第21頁第一階段 存放基本架構演進過程SAN。存放架構發展歷程第22頁第一階段 存放基本架構演進過程存放架構發展歷程第23頁第二階段 存放整合、虛擬化統一過程存放架構發展歷程第24頁第三階段 云存放架構階段存放架構發展歷程第25頁第三階段 云存放架構階段存放架構發展歷程第26頁第三階段 云存放架構階段存放架構發展歷程云存放架構是為了應付高速成長數據量與帶寬而產生新形態存放系統，所以云存放在構建時重點考慮三點：擴容簡便、性能易于增加、管理簡易。第27頁數據備份和容災

9、一數據存放關鍵技術回顧第28頁為何要搭建備份系統雙機熱備可實現系統高可用邏輯性破壞無法處理數據誤刪除物理性容錯自然災難可用性安全性雙機熱備系統命令 異構網絡無法備份； 不具備容錯功效； 不具備開放性； 復雜備份策略無法實現； 對大型、超大型數據庫無能為力； 磁帶庫等特殊設備無法支持；第29頁備份關鍵指標恢復時間RPO（RECOVERY POINT OBJECTIVE）災難發生后，系統和數據必須恢復到時間點要求。表達恢復運轉時數據丟失可容忍程度；恢復時間目標RTO（RECOVERY TIME OBJECTIE）災難發生后，信息系統或業務功效從停頓到必須恢復時間要求。表達需要恢復緊迫性也即多久能夠

10、得到恢復問題；RPORTO災難發生數據丟失量業務恢復時間RPO越小數據損失越少RTO越小業務恢復時間越短第30頁成功備份需要考慮問題 您準備花多少時間恢復系統？ 每次備份您最長給我多少時間？ 恢復時您能讓我丟多少數據？ 您備份數據量有多大？ 您希望各種數據保留多長時間？ 您系統環境？主機/存放/帶寬/應用 您打算花多少錢？ 您備份數據類型是什么？第31頁備份概念備份是指用戶為應用系統產生主要數據制作一份或者多份拷貝，以增強數據安全性。采取備份軟件技術來實現數據備份，備份前后數據格式不一致，數據經過壓縮和格式轉換，備份數據必須恢復后才可使用預防認為誤操作或系統問題，保留是歷史數據，恢復相對長第3

11、2頁備份系統組成第33頁備份類型 全備份 差異備份 增量備份Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun. 天天全備份 易于管理Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun. 每七天一天全備份 本周其余天天備份和全備份 差異部分Sun.Mon.Tue.Wed.Thu.Fri.Sat.Sun. 每七天一天全備份本周其余天天備份和上次備份 差異部分第34頁備份方式D2T(Disk to Tape)數據從磁盤陣列備份到磁帶方式D2D(Disk to Disk)數據從磁盤陣列備份到磁盤陣列方式D2D2T(Disk to Disk to Disk)數據從磁盤陣列備份到

12、磁盤到磁帶方式第35頁容災概念利用鏡像或復制等技術來實現數據同時，其同時前后數據格式一致，容災數據能夠直接不經過恢復進行使用預防生產數據丟失或數據中心遭受毀滅性災難，恢復速度快，數據基本上就是發生事故那會版本第36頁了解容災：數據級生產中心容災中心LANSAN數據鏡像/復制第37頁了解容災：應用級生產中心容災中心LANSANAdvancedCopy ManagerETERNUSETERNUS第38頁了解容災：業務級生產中心容災中心LANSAN數據鏡像/復制主機跨域集群第39頁備份與容災區分備份關心數據安全，容災關心業務應用安全，我們能夠把備份稱作是“數據保護”，而容災稱作“業務應用保護”。備份

13、按照設定策略，定時定時對數據進行備份，保留是歷史生產數據。容災數據與生產數據實時或相差一定時間保持一致，即基本上容災中心數據同生產數據基本上是一樣；聯絡首先，在備份與容災中都有數據保護工作。其次，備份是存放領域一個基礎，在一個完整容災方案中必定包含備份部分；同時備份還是容災方案有效補充，因為容災方案中數據一直在線，所以存放有完全被破壞可能，而備份提供了額外一條防線，即使在線數據丟失也能夠從備份數據中恢復。第40頁災備系統國際標準依據SHARE 78國際組織提出標準，能夠將系統容災級別劃分為以下7級。15Min 14Hr 48Hr 812Hr 1216hr 24Hr Days WeeksRTO費

14、用Tier 7 靠近0或0數據丟失，遠程數據鏡像，且業務環境可高自動化系統接管Tier 6 靠近0或0數據丟失，遠程數據鏡像確保數據完整性和一致性Tier 5 軟件級，兩地間兩階段提交（交易完整性）Tier 4 批量/在線數據庫鏡像或日志傳輸Tier 3 電子鏈接傳輸Tier 2 PTAM+熱備站點Tier 1 PTAM時間點備份可用備份中心遠程災備中心第41頁0層：無異地備份數據沒有災難恢復計劃，數據僅在當地進行備份恢復，沒有任何數據信息和資料被送往異地，沒有處理意外 事故計劃。恢復時間：在此種情況下，恢復時間不可預測。第42頁1層：有數據備份，無備用系統將需要數據備份到磁帶上，然后運輸到其

15、它較為安全地方。但在那里缺乏能恢復數據系統，若數據備份頻率很高，則在恢復時丟失數據就會少些。這類業務應能忍受幾天乃至幾星期數據丟失。第43頁2層：有數據備份，有備用系統定時將數據備份到磁帶上，并將其運到安全地點。在備份中心有備用系統，當災難發生時，能夠使用這些數據備份磁帶來恢復系統。即使還需要數小時或幾天時間來恢復數據以使業務可用，但不可預測恢復時間降低了。第44頁3層：電子鏈接電子鏈接將磁帶備份后更改數據進行統計， 并傳到備用中心，使用此種方法會比使用傳統磁帶備份更加快地得到更新數據。備用中心要保持連續運行，與生產中心間通訊線路要確保通暢，增加了運行成本。第45頁4層：使用快照技術拷貝數據對數據實時性和快速恢復性要求更高些。1-3層方案中較常使用磁帶備份和傳輸，在4層方案中開始使用基