四类网络数据备份系统结构大比拼

skysong1982

数据重于一切，为了保护重要的业务数据不致丢失，很多企业都规划了种种类型的备份应用系统。本文介绍描述了常用的几种网络数据安全备份的系统结构，并对它们的优缺点进行分析与对比，为用户针对自己的应用选择合适的备份方案提供参考。
    目前最常见的网络数据备份系统按其架构不同可以分为四种：基于网络附加存储（DAS-Base）结构，基于局域网（LAN-Base）结构，基于 SAN 结构的 LAN-Free 和Server-Free结构。下面对这几种结构作具体介绍：
DAS-Base 结构
    基于网络附加存储系统的备份系统是最简单的一种数据保护方案，在大多数情况下，这种备份大多是采用服务器上自带的磁带机或备份硬盘，而备份操作往往也是通过手工操作的方式进行的。如图1所示，红色虚线表示数据流，下同。它适合下面的应用环境：

图1： DAS-BASE 备份结构
    1. 无需支持关键性的在线业务操作。
2.  维护少量网络服务器（小于5个）。
 3. 支持单一操作系统
 4. 需要简单和有效的管理
 5. 适用于每周或每天一次的备份频率
    基于DAS的备份系统是最简单的数据备份方案，适用于小型企业用户进行简单的文档备份。它的优点是维护简单，数据传输速度快；缺点是可管理的存储设备少，不利于备份系统的共享，不大适合于现在大型的数据备份要求，而且不能提供实时的备份需求。
LAN-Base 结构
    LAN-Based
备份结构，这是小型办公环境最常使用的备份结构。如图2所示，在该系统中数据的传输是以局域网络为基础的，首先预先配置一台服务器作为备份管理服务器，它
负责整个系统的备份操作。磁带库则接在某台服务器上，当需要备份数据在数据备份时备份对象把数据通过网络传输到磁带库中实现备份的。
   
备份服务器可以直接接入主局域网内或放在专用的备份局域网内。我们推荐使用后者方案。因为采用前者方案的话，当备份数据量很大的时候，备份数据会占用很大
的网络带宽，主局域网的性能会下降很厉害，而后者就可以使得备份进程与普通工作进程相互的干扰减少，保证主局域网的正常工作性能。
    LAN-Based 备份结构的优点是投资经济、磁带库共享、集中备份管理；它的缺点是对网络传输压力大，当备份数据量大或备份频率高时，局域网的性能下降快，不适合重载荷的网络应用环境。


图2：LAN-Base 备份结构
LAN-Base 结构
    LAN-Based
备份结构，这是小型办公环境最常使用的备份结构。如图2所示，在该系统中数据的传输是以局域网络为基础的，首先预先配置一台服务器作为备份管理服务器，它
负责整个系统的备份操作。磁带库则接在某台服务器上，当需要备份数据在数据备份时备份对象把数据通过网络传输到磁带库中实现备份的。
   
备份服务器可以直接接入主局域网内或放在专用的备份局域网内。我们推荐使用后者方案。因为采用前者方案的话，当备份数据量很大的时候，备份数据会占用很大
的网络带宽，主局域网的性能会下降很厉害，而后者就可以使得备份进程与普通工作进程相互的干扰减少，保证主局域网的正常工作性能。
    LAN-Based 备份结构的优点是投资经济、磁带库共享、集中备份管理；它的缺点是对网络传输压力大，当备份数据量大或备份频率高时，局域网的性能下降快，不适合重载荷的网络应用环境。


图2：LAN-Base 备份结构
Server-Free备份方式
   
另外一种减少对系统资源消耗的办法是采用无服务器(Serverless)备份技术。它是LAN-free的一种延伸，可使数据能够在SAN结构中的两个
存储设备之间直接传输，通常是在磁盘阵列和磁带库之间。如图4所示，这种方案的主要优点之一是不需要在服务器中缓存数据，显著减少对主机CPU的占用，提
高操作系统工作效率，帮助企业完成更多的工作。

图4：Server-Free备份结构
   
与LAN-free一样，无服务器备份也有几种实施方式。通常情况下，备份数据通过名为数据移动器的设备从磁盘阵列传输到磁带库上。该设备可能是光纤通道
交换机、存储路由器、智能磁带或磁盘设备或者是服务器。数据移动器执行的命令其实是把数据从一个存储设备传输到另一个设备。实施这个过程的一种方法是借助
于SCSI-3的扩展拷贝命令，它使服务器能够发送命令给存储设备，指示后者把数据直接传输到另一个设备，不必通过服务器内存。数据移动器收到扩展拷贝命
令后，执行相应功能。
   
另一种实施方法就是利用网络数据管理协议(NDMP)。这种协议实际上为服务器、备份和恢复应用及备份设备等部件之间的通信充当一种接口。在实施过程
中，NDMP把命令从服务器传输到备份应用中，而与NDMP兼容的备份软件会开始实际的数据传输工作，且数据的传输并不通过服务器内存。NDMP的目的在
于方便异构环境下的备份和恢复过程，并增强不同厂商的备份和恢复管理软件以及存储硬件之间的兼容性。
   
无服务器备份与LAN-free备份有着诸多相似的优点。如果是无服务器备份，源设备、目的设备以及SAN设备是数据通道的主要部件。虽然服务器仍然需要
参与备份过程，但负担已大大减轻，因为它的作用基本上类似交通警察，只用于指挥，不用于装载和运输，不是主要的备份数据通道。
   
无服务器备份技术具有缩短备份及恢复所用时间的优点。因为备份过程在专用高速存储网络上进行，而且决定吞吐量的是存储设备的速度，而不是服务器的处理能
力，所以系统性能将大为提升。此外，如果采用无服务器备份技术，数据可以数据流的形式传输给多个磁带库或磁盘阵列。
   
至于缺点，虽然服务器的负担大为减轻，但仍需要备份应用软件(以及其主机服务器)来控制备份过程。元数据必须记录在备份软件的数据库上，这仍需要占用
CPU资源。与LAN-free一样，无服务器备份可能会导致上面提到的同样类型的兼容性问题。而且，无服务器备份可能难度大、成本高。最后，如果无服务
器备份的应用要更广泛，恢复功能方面还有待更大改进。
    因此，Server-Free
优点是数据备份和恢复时间短，网络传输压力小，便于同意管理和备份资源共享；其缺点是需要特定的备份应用软件进行管理，厂商的类型兼容性问题需要统一，并
且实施起来与LAN-Free一样比较复杂，成本也较高，适用于大中型企业进行海量数据备份管理。
    前面提到的四种主流网络数据安全备份系统结构，各自有自己的优点和缺点，用户需要根据自己的实际需求和投资预算仔细斟酌，来选择合适自己的备份方案。
               
               
               

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