1 引言

    近年來，航天企業(yè)的信息系統(tǒng)建設(shè)已初具規(guī)模，科研設(shè)計文檔、實驗數(shù)據(jù)、科研報告、電了：郵件、數(shù)據(jù)報表、個人重要資料等信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量迅速成倍增加，每年都有T級的海量數(shù)據(jù)生成，這些重要信息數(shù)據(jù)只有很少部分是存儲在具有定期備份功能的數(shù)據(jù)庫中，絕大多數(shù)是以明文形式分散存儲在實驗工控機、辦公用計算機系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)管理難度較大。部分航天企業(yè)采用了磁盤陣列柜和磁帶庫實現(xiàn)大容量存儲和基本的數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用定時備份的策略進(jìn)行容災(zāi)，但存儲備份系統(tǒng)本身如果容易發(fā)生故障，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險大大增加。

    因此，如何合理選擇數(shù)據(jù)存儲備份設(shè)備，制定適合航天企業(yè)實際需求的數(shù)據(jù)存儲備份架構(gòu)，成為航天企業(yè)信息化改造中所關(guān)注的課題。

2 數(shù)據(jù)存儲備份設(shè)備的比選

    目前業(yè)界存儲系統(tǒng)一線廠商包括IBM、HP和NetApp等，比較這些廠家的系列產(chǎn)品，IBM產(chǎn)品以高端為主，價格昂貴，HP存儲產(chǎn)品多數(shù)以O(shè)EM或并購存儲廠商為主，NetApp的產(chǎn)品在穩(wěn)定性、易用性、靈活性方面較為突出，易于與現(xiàn)有系統(tǒng)集成，管理員操作簡便易學(xué)。因此，本文以NETAPP存儲設(shè)備為基礎(chǔ)，開展數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)的比較和選擇。

3 當(dāng)前流行的三種存儲架構(gòu)比較

    當(dāng)前流行的三種存儲架構(gòu)分別為FC SAN架構(gòu)、IP SAN架構(gòu)以及NAS架構(gòu)，基于NetApp存儲系統(tǒng)三種架構(gòu)實現(xiàn)方式如下：

    3．1 FC SAN架構(gòu)(如圖1所示)

圖1 FC SAN架構(gòu)

    a．NetApp的存儲系統(tǒng)，與兩臺FC SAN交換機相連接，構(gòu)成SAN交換機的高可用性；

    b．NetApp存儲系統(tǒng)提供LUN空間，為前端相關(guān)服務(wù)器提供可靠的數(shù)據(jù)存儲空間；

    c．文件服務(wù)器掛載相關(guān)LUN，并對其進(jìn)行文件管理；

    d．以一個用戶訪問某個文件的過程為例，用戶先訪問文件服務(wù)器，再通過文件服務(wù)器訪問存儲系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)對存儲空間內(nèi)的一個文件進(jìn)行訪問。存儲系統(tǒng)只是提供存儲空間、提供數(shù)據(jù)訪問的高可用性。

    e．使用此架構(gòu)的優(yōu)點在于，F(xiàn)C SAN的吞吐量大，適用于高性能塊級別的數(shù)據(jù)訪問：

    f. 缺點在于，每臺服務(wù)器需安裝光纖卡(HBA卡)，部署較為復(fù)雜，每臺服務(wù)器的光纖卡都有可能發(fā)生故障，光纖交換機的模塊也有可能發(fā)生故障，從而容易形成單點故障，維護(hù)成本高，所以應(yīng)用范圍有限。

    3．2 IP SAN架構(gòu)(如圖2所示)

圖2 IP SAN架構(gòu)

    a．由于FC SAN的諸多局限性及高成本等問題，所以有了IP SAN的數(shù)據(jù)訪問協(xié)議。其工作原理是在IP網(wǎng)絡(luò)上運行塊級別的數(shù)據(jù)訪問協(xié)議，系統(tǒng)架構(gòu)上只是將FC SAN中所使用的光纖交換機更換為以太網(wǎng)交換機即可；

    b．使用IP SAN可以大大降低部署成本，但由于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上的諸多問題，導(dǎo)致IP SAN的性能和傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于FC SAN，所以使用也有一定局限。

    3.3 NAS架構(gòu)(如圖3所示)

    在FC SAN與IP SAN的架構(gòu)下，用戶需要自己去維護(hù)一臺文件服務(wù)器，并對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享及管理，這種方式大大增加了用戶的維護(hù)成本，并且降低了使用效率及數(shù)據(jù)的訪問性能。所以出現(xiàn)了另一種數(shù)據(jù)應(yīng)用方式NAS，具體實現(xiàn)方式見圖3。

圖3 NAS架構(gòu)

    a．NAS的存儲系統(tǒng)本身就可以將自己做為文件服務(wù)器，在存儲系統(tǒng)上劃分不同的卷映射給不同的用戶。當(dāng)用戶訪問存儲空間時，直接輸入存儲系統(tǒng)的IP或者域名，就可以對屬于用戶自己的網(wǎng)絡(luò)存儲空間進(jìn)行直接訪問：

    b．NAS的優(yōu)點在于空間擴(kuò)展靈活，可以隨時在線擴(kuò)展，部署方便，只需要簡單幾步便可完成；

    c．缺點在于，由于NAS基于文件級訪問協(xié)議，不適用一些較高性能下的數(shù)據(jù)訪問應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)庫、電子郵箱等應(yīng)用。

4 適合于航天企業(yè)數(shù)據(jù)存儲備份要求的系統(tǒng)構(gòu)建

    從以上分析可以看到，F(xiàn)C SAN、IP SAN以及NAS這三種架構(gòu)在數(shù)據(jù)存儲備份方面各有優(yōu)缺點。而航天企業(yè)數(shù)據(jù)備份的需求中，既有需要即時快速進(jìn)行備份的高性能的數(shù)據(jù)庫訪問應(yīng)用．也有需要給用戶分配個人網(wǎng)絡(luò)存儲備份空間的應(yīng)用。因此，需要將FCSAN、IPSAN與NAS三種架構(gòu)相結(jié)合，建立統(tǒng)一存儲架構(gòu)，才能最大限度地滿足航天企業(yè)數(shù)據(jù)存儲的需要。

    為防止因存儲產(chǎn)品的故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)丟失的問題，還需要建立完善的數(shù)據(jù)庫備份系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫備份產(chǎn)品中業(yè)界較為知名的有CommVault CDR鏡像系統(tǒng)，它能夠?qū)��?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)通過CDR的方式連續(xù)復(fù)制至備份服務(wù)器上，并能夠在主數(shù)據(jù)庫損壞的情況下，使備份的數(shù)據(jù)庫回退到正常狀態(tài)，并接替主服務(wù)器正常進(jìn)行工作，同時可以實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)備份。CommVault CDR鏡像系統(tǒng)部署簡單。操作方便，可以最大限度地保證企業(yè)數(shù)據(jù)庫的安全。

    通過完善的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)架構(gòu)與數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的有效結(jié)合，就能最大限度地滿足航天企業(yè)數(shù)據(jù)存儲備份的要求，以便為航天企業(yè)建立高安全、高擴(kuò)展、高性能、高穩(wěn)定和便于管理的整體解決方案。

5 結(jié)束語

    總的來說，航天企業(yè)近年來在信息化方面取得了很大的發(fā)展，存在計算機內(nèi)的電子數(shù)據(jù)越來越多，數(shù)據(jù)的安全問題變得越來越重要，建立高效和可靠的據(jù)存儲備份系統(tǒng)是航天企業(yè)信息化建設(shè)未來的發(fā)展方向。 

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