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建置虛擬化儲存平台 有效提升企業內部資料安全

  • 企業IT編輯部

藉由重覆資料刪除技術,可降低虛化平台中的資料量,不但可以避免儲存空間被浪費,也能加快異地資料備援速度。NetApp
藉由重覆資料刪除技術,可降低虛化平台中的資料量,不但可以避免儲存空間被浪費,也能加快異地資料備援速度。NetApp

在考量虛擬機器穩定性的前提下,虛擬化儲存設備環境上勢必存放著各式各樣的虛擬機器,例如相同版本作業系統的資料檔等,因此藉由重覆資料刪除(De-Dupe)技術,就可以達到節省儲存空間使用的目的。而在傳統磁帶機備份的速度過慢,無法在短短數小時內備份高達TB以上資料的環境下,基於Block Level(區塊層級)環境誕生的快照技術(SnapShot),就被視為解決大量資料快速備份復原的最佳方案。

本文:
以往儲存設備總是隨著應用伺服器的增加而添購,但是根據一份調查報告顯示,多數儲存設備的空間使用率則多半低於20%,現有儲存設備空間使用率過低的癥結,固然是由企業內部儲存設備沒有整合造成,但是資訊部門錯估應用程式伺服器的儲存需求,也是導致儲存空間使用率不到20%的另一個主要因素。

儘管LTO磁帶機價格仍然不便宜,但在大容量資料備份需求下,仍然是最划算的選擇。久騰數據

儘管LTO磁帶機價格仍然不便宜,但在大容量資料備份需求下,仍然是最划算的選擇。久騰數據

尤其企業內部的儲存設備品牌愈來愈多,導致資訊設備管理更顯得複雜,甚至也連帶提升了資料備份、異地備援的成本。若能將分散各地的儲存設備整合,不但能簡化資訊人員的工作負擔,有效利用寶貴的儲存空間,也能利用有限的IT預算強化客戶資料安全。

硬碟防護技術大幅精進 有效確保企業資料安全

隨著儲存設備的價格大幅滑落,加上許多國產品牌也紛紛投入相關產品研發,目前市面上已經有許多物廉價美、擁有RAID 5安全機制的NAS可以選擇。透過RAID 5技術可以將4台硬碟機以上組合成大容量儲存空間,達到減少硬碟碟空間被浪費問題,再藉由1顆硬碟機專門存放同位元檢查碼的方式,提供不相當優異的容錯機制,即使1台硬碟機發生故障,資料仍然可以藉由硬碟機中的同位元檢查碼,順利將資料還原到新硬碟機上。

不過,也因為所有同位元資料都存放在1台硬碟機上,所以當磁碟陣列系統中有1顆硬碟發生故障,儲存設備就會停止資料讀寫動作,開始將故障硬碟中的資料還原到備用硬碟機上,也代表應用伺服器將暫時終止服務。換句話說,採用RAID 5技術的NAS設備,比較適合存放非線上的備份資料。

有鑑於RAID 5機制上的缺陷,針對虛擬化儲存環境設計的儲存設備,幾乎已經紛紛採用安全性更高的RAID 6機制,也就是將同位元資料分別寫入在2台硬碟機上,當磁碟陣列中任何1顆硬碟機故障,儲存設備仍然可以持續進行資料讀寫,應用伺服器仍然可以維持正常運作。即便同時間有2台硬碟機發生故障,也不需要擔心儲存設備中的資料會遺失,只要更換相同容量的硬碟機即可。換句話說,RAID 6等級更符合企業對資料安全的需求,尤其更符合符合網路營運業者需要的24小時不間斷運作環境,也是新一代虛擬化儲存設備必備的功能。

提供線上擴充硬碟功能 大幅提升儲存設備空間使用率

以往資訊部門為了避免應用伺服器的儲存空間不敷使用,造成應用伺服器必須停機擴充硬碟機數量,使得原有應用服務必須中斷的窘境,通常都會預先購買2倍以上的硬碟機,以應付未來應用伺服器資料成長的需求。

隨著硬碟機的價格不斷下滑,加上儲存設備空間使用率不高的問題受到重視,所以新一代的虛擬化儲存設備幾乎都開始提供線上擴充硬碟機的功能,也就是可以在不影響應用伺服器運作的前提下,讓資訊人員可以隨時安裝新的磁碟機,甚至於動態調整儲存空間,以維持既有各種應用服務可以正常運作。

換句話說,資訊部門不需要像以往一次添購大量硬碟機,能夠依照企業實際的需求,分次添購硬碟機的數量,不但能夠降低初期購買儲存設備的成本,也能使得儲存空間的調配更為彈性,讓有限的IT採購預算得到充分運用。

儘管隨著製造技術的不斷精進,硬碟機平均使用壽命比起過往已經有長足進步,但是受限於製造材質的物理特性,仍然無法避免部分產品提早發生故障的情形出現。在提升資料安全性的前期下,各家廠商也會在虛擬化儲存設備中,加入硬碟機健康檢查的功能,藉由其獨家開發的檢查程式,事先針對硬碟機內部碟盤進行掃瞄,以便事先發現品質不佳的硬碟機。

善用重覆資料刪除技術 避免儲存設備空間浪費

在微軟(Microsoft)、VMware、Xen 3大虛擬化廠商相互較勁之下,不但打造虛擬化平台的門檻大大降低,也連帶提升企業採購新一代儲存設備的意願。在考量虛擬機器穩定性的前提下,虛擬化儲存設備環境上勢必存放著許多重覆的資料,例如相同版本作業系統的資料檔等,導致儲存設備中存放著相同的資料,平白增加備份資料時的成本,因此重複資料刪除(De-Dupe)技術就顯得更為重要。

重覆資料刪除技術上非常類似傳統壓縮技術,都是藉由找出各虛擬機器或資料中的相同資料位元,透過資料標記的方式達到以節省儲存空間使用,而且範圍可以擴大到整台儲存設備。由於企業資料多半不會有太大異動,甚至讀取資料的頻率遠遠大於寫入,所以藉由重覆資料刪除技術,不但能夠得到很高的容量節省效果,也能夠加快資料備份的速度。

尤其對擁有異地備援架構的中大型企業用戶,藉由重覆資料刪除技術簡化資料量後,可以連帶提升兩地資料傳輸所需的時間,提升異地備援帶來的效益。

資料快照技術普及 加快資料備份速度

隨著企業資料成長的速度愈來愈快,加上都集中在少數虛擬化儲存設備上,傳統磁帶機備份的速度過慢,根本無法在短短數小時內備份高達TB以上的資料,因此基於Block Level(區塊層級)環境誕生的快照技術(SnapShot),就被視為解決大量資料快速備份復原的最佳方案。

不同於傳統磁帶機備份模式,快照備份其實是紀錄儲存設備中當現有資料的標記位置,當需要回復上一份資料時,只要改變資料標記的位置,或重新掛載一份資料即可。目前常見的快照技術可以分成「Copy On Write」、「Clone」2種模式,「Copy On Write」只是記錄現有資料儲存的標記位置,快照軟體會軟體的排程建立與整個目標磁碟區區塊的指標列表。也就是說,利用標記位置去記錄不同時間點下的磁碟區資料區塊位置,當主機要存取當先前某個時間點的資料時,快照軟體可會先查詢標記位置列表,進而還原系統管理員指定所需的資料。

至於「Clone」模式是針對系統管理員指定的LUN,產生一份完整且獨立的資料副本複本。基本上「Clone」模式的複本必須佔用與原來LUN相同的儲存空間,而且也比較耗費時間,不過比起傳統備份仍然快上一大截。或許各廠商採用的快照技術有些許差異,每份資料可保存的快照次數也從32~256份不等,但是基本上都是提供快速資料備份的功能,以解決磁帶機資料備份速度不足的問題。

磁帶機提供大容量、低成本的備份方案

隨著大容量虛擬化儲存設備成為市場主流,在考量資料備份速度的前提下,由於虛擬磁帶櫃(Virtual Tape Library;VTL)具備多種新一代的儲存功能,例如重覆資料刪除、直接磁帶輸出與遠端複製等,許多企業用戶甚至會用來取代傳統磁帶機。

事實上,虛擬磁帶設計之初是作為線上磁碟與後端磁帶機的緩衝設備,利用磁碟模擬虛擬磁帶的運作,達到縮短備份速度、提高備份成功率、加速還原時間等,甚至於提供資料歸檔的先進功能,而非實體磁帶的作用。

尤其近年來在政府法規與備份成本的考量下,磁帶機具備低成本、便於攜帶的特性,最適合存放產出時間最久、調閱機率最低的資料,甚至是建置異地備援環境最佳的選擇。

在眾多規格的磁帶機中,LTO磁帶機仍然是目前存取速度最快、容量最大的產品,LTO 5可以提供的容量為1.4TB,而存取速度則可以達到140MB/s。

由惠普(HP)、IBM、Quantum等廠商組成的LTO聯盟,也在日前公布了未來LTO產品規格,其中LTO 6將提供3.2TB的儲存容量,傳輸速率則為210MB/s;LTO 7則將提供6.4TB的儲存容量,預計傳輸速率為315MB/s;LTO 8則可以提供12.8TB的儲存容量,傳輸速率可望達到為472MB/s。儘管LTO磁帶機的價格仍然比較昂貴,卻能提供更快速、安全性更高的備份能力,是強化企業整體資料安全的最佳選擇。


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