中文简体版   English   星期五 ,11月 15日, 2019 (台北)
登入  申請試用  MY DIGITIMES231
DIGITIMES科技大勢

提供更快更安全的儲存環境 降低企業整體營運成本

  • 企業IT編輯部

(第2頁 / 共1頁)

前言:
將多台儲存設備集中到單一台儲存設備之後,固然可簡化資訊部門的管理工作,同時也意味著新一代虛擬化儲存設備必須擁有更安全的防護措施,例如RAID 6技術、線上擴充硬碟機機制,才能提高整體資料的安全等級。另外,還要考量因儲存環境改變而產生的各種狀況,例如大量資料集中在單一儲存設備後,所衍生的資料備份問題,因此,快照技術、重複資料刪除技術也成為儲存設備不可或缺的功能。

本文:
隨著資料增加的速度愈來愈快,企業對於儲存設備的要求,向來都是更快、更大、更安全、更便宜,在硬碟機碟盤密度愈來愈高的影響下,1台硬碟機的容量早已邁入1TB的時代,如今,大容量、低成本的儲存設備隨手可得,但若沒有更安全的資料保護技術做後盾,仍然無法滿足企業用戶的實際需求。

為虛擬化環境而設計的儲存設備,之所以被認為足以應付企業未來發展需求,又可降低整體營運成本的關鍵,便在於擁有更完善的資料保護機制、更彈性的管理與擴充能力,能夠滿足企業營運所需。

RAID 6取代RAID 5 提供更完善資料防護

自從磁碟陣列技術發明以來,就一直扮演著資料防護不可或缺的角色,例如RAID 0提供鏡像複製功能,確保資料可被分別完整儲存在2台硬碟機中,以提高資料安全等級;RAID 1則可以整合2台以上硬碟機,形成1台多讀寫磁頭的大型儲存空間,以滿足企業用戶對大容量儲存空間的高讀寫速度需求。

至於安全性最高的RAID 5,則兼具RAID 0、1兩者特性,可將4台硬碟機組合成大容量儲存空間,藉由1顆硬碟機專門存放同位元檢查碼的方式,不但可減少浪費硬碟空間的問題,還能擁有相當優異的容錯機制,即使1台硬碟機發生故障,資料仍可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。

但是RAID 5並非沒有任何缺點,由於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。對24小時運作的製造業,或是在特定時間內有大筆資料讀寫需求的金融產業來說,RAID 5技術仍然充滿著高度的不穩定性,也讓企業營運處於高風險狀態。

近年來,針對虛擬化儲存環境所設計的儲存設備,已紛紛採用安全性更高的RAID 6機制(NetApp號稱採用獨家研發的RAID DP,但其運作原理與RAID 6相同),也就是將同位元資料分別寫入2台硬碟機上,當磁碟陣列中任何1顆硬碟機故障,儲存設備仍然可持續進行資料讀寫,應用伺服器仍然可維持正常運作。即時同時間有2台硬碟機故障,也無須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,也能提供24小時不間斷的運作環境,也是新一代虛擬化儲存設備必備的功能。

支援線上擴充硬碟機 降低首次購買成本

現有儲存設備空間使用率過低的癥結,除了因為企業內部儲存設備沒有整合,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40%的另一主要因素。以往儲存設備並不具備線上擴充硬碟機的功能,MIS為了避免日後儲存空間不敷使用,造成應用伺服器必須停機而影響企業正常運作的窘境,通常都會預先購買2倍左右的硬碟空間,以應付未來應用伺服器資料成長的需求,但無形中也讓企業額外支付許多營運成本。

新一代虛擬化儲存設備則提供了線上擴充硬碟機的功能,可在不影響應用伺服器運作的前提下,動態調整儲存空間,以維持既有網路服務的正常運作。這項創新的技術不但可減少應用伺服器與儲存設備的停機次數,更意味著資訊部門不需要像以往1次添購大量硬碟機,而可依照儲存設備空間的實際使用狀況,分次添購所需的硬碟機數量,不但能夠降低初期購買儲存設備的成本,也能讓有限的IT採購預算得到充分運用。

不光如此,考量到硬碟機容量愈來愈大、馬達轉速愈來愈高所造成的故障率攀升問題,虛擬化儲存設備也加入硬碟機健康檢查功能,各家廠商都會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描,以便事先發現品質不佳的硬碟機。藉由預先篩選的機制,讓企業用戶能夠先汰換即將發生故障的硬碟機,以提升儲存設備中資料的安全性,同時確保相關的應用服務能夠正常運作。

SAS硬碟機竄起 SATA需求量增加

自從SCSI介面受限於資料傳輸瓶頸無法提升,傳輸速度達1Gbps以上的光纖介面硬碟機,就成為企業級硬碟機的主流規格,也是高階儲存設備的唯一選擇。然而就硬碟機的機構元件來看,傳統SCSI介面硬碟機與光纖介面硬碟機的差異,僅在傳輸介面不同,硬碟機的內部構造則完全相同,這也給了SAS(Serial Attach SCSI)介面起死回生的機會。

自從採用點對點傳輸技術的SATA(Serial ATA)介面取代IDE介面,成為個人電腦的新傳輸標準後,SAS介面硬碟機就一直被認為有機會取代光纖介面硬碟機而成為主流。不過,在SATA II硬碟機突破1TB門檻,以及SAS介面傳輸達到3Gbps後,高階儲存設備的選擇不再只有光纖介面硬碟機,SAS介面硬碟機也成為另一可靠的選擇。

SAS介面的特色在於讀寫資料頻寬共用,最高資料傳輸速度可達到3Gbps,儘管看來似乎比不上4Gbps的光纖介面,但就應用伺服器與儲存設備之間的傳輸行為分析,同時間仍然以讀取或寫入的單工模式居多,恰好突顯出SAS介面具備3Gbps頻寬的傳輸優勢。

其次,雖然SATA II介面與SAS介面硬碟機的腳位不同,但是儲存設備中的控制面板卻相同,也就是企業用戶在單一台儲存設備上,就可以同時安裝SATA II介面與SAS介面硬碟機,需要高讀寫速度的應用程式伺服器,如SQL 伺服器,可選擇SAS介面組硬碟機成的儲存空間,需要大容量儲存空間的應用伺服器,如FTP伺服器,則可選購低成本的SATA II介面硬碟機。在相輔相成的雙重優勢下,SAS介面硬碟機已經有逐步取代光纖介面硬碟機的趨勢;至於一向被認為穩定性不佳的SATA II介面硬碟機,則憑藉著低廉的儲存成本,以及高安全性的RAID 6防護機制,也成為企業內部二線儲存空間的最佳選擇。

iSCSI與SAS通道竄起 光纖通道不再是唯一選擇

憑藉著優異的傳輸能力,光纖通道一直是應用伺服器與儲存設備的最佳選擇,也是近幾年來SAN架構的不二選擇。但是,光纖傳輸並非沒有任何缺點,首先,居高不下的售價,就讓許多企業吃不消,隨著傳輸速度從1Gbps、2Gbps,攀升到4Gbps、8Gbps,企業用戶若要提升資料傳輸速度,勢必得更換伺服器中的光纖卡、儲存設備的光纖模組,以及光纖交換器等等,也降低企業添購高階儲存設備的意願。

相較於光纖通道昂貴的成本,以乙太網路為傳輸介質的iSCSI通訊協定,就顯得低廉許多,雖然傳輸速度比不上光纖通道,但是隨著10GbE傳輸規格日趨穩定,以及微軟旗下作業系統也開始支援該種協定,反而讓iSCSI成為導入SAN架構的另一種低價選擇。

儘管光纖通道具備傳輸速度快的優勢,但由於是透過迴圈方式串連儲存設備中的各個機櫃,只要其中1個機櫃的控制介面故障,就會導致整台儲存設備無法讀取,雖然可透過雙迴圈備援模式解決,不過,由於在切換資料傳輸通道過程中會有些許延遲,仍然可能造成應用伺服器短暫停擺;相較之下,以點對點方式串連各機櫃的SAS通道,由於各通道都是分別獨立傳輸,所以沒有這方面的困擾,也逐漸成為虛擬化儲存設備的新標準。

快照、重複資料刪除技術 簡化資料備份步驟

新一代虛擬化儲存設備不光從提升本身的安全性與傳輸效能出發,也考量到企業將所有資料集中到單一台儲存設備上後,衍生出來的大量資料備份問題,儘管傳統磁帶備份仍是確保資料安全不可或缺的步驟,但是由於其傳輸速度遠遠跟不上硬碟機,根本無法提供每日備份所需,所以儲存設備本身提供的資料備份功能就顯得非常重要。

快照技術(SnapShot)被視為解決大量資料備份的最佳方案,儘管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份到256份不等,但基本上都是提供在短時間內將特定資料備份起來的機制,以解決磁帶機資料備份速度不足的問題。

重複資料刪除技也是解決大量資料備份不可或缺的另一項創新技術,在企業持續導入虛擬化伺服器的風潮下,虛擬化儲存設備環境上勢必存放著許多重複的資料,例如相同版本作業系統的資料檔,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。

EMC解決方案總監李百飛表示:「近2年來,重複資料刪除技術開始嶄露頭角,並逐漸為企業所重視與採用,其原因就是可以減少資料儲存量,達到節省備份成本與提升效率優勢。以EMC Avamar資料備份與回復軟體為例,其所具備的全域性重複資料刪除技術,可有效的將冗餘資料由源頭進行刪除,整體的備份量可高達500:1的資料縮減量。」

相較於傳統的儲存設備,針對虛擬化環境設計的新一代儲存設備,擁有更多人性化的彈性設計,可以利用更少IT預算,管理更龐大的儲存空間,在IT預算逐漸減少的潮流中,恰好能夠提供資訊部門更有效率的解決方案。