备份方案设计的与时俱进

本文以备份为例，意在指出用户走出困境之路在于应用创新——对新技术新产品的良好把握，以期带来更好的投资回报。

进入2004年，国内存储界谈论最多的话题之一就是竞争越来越激烈，业务盈利率越来越低，世纪之交前后的存储集成“暴利期”已成永久回忆。

从市场规律的角度看，这是一种必然。多年来，存储的服务商已经从高技术、高门槛的时代走出，越来越多的服务商开始片面强调客户关系，在方案设计和配套选型上很少下功夫，为迅速做大和占有市场，往往只是简单照搬为数有限的几家垄断厂商的方案和产品组合。我们看到，厂商产品销售垄断性一方面造成了用户的可用选择在减少，同时造成了大批存储服务商同质化经营，恶性价格战难免成为惟一竞争工具。

备份志向多样化

优秀的备份方案，必须建立在深刻理解自己的业务特点，良好把握市场与技术的基础上，具体体现为：

★“好钢用在刀刃上”——降低总体拥有成本 ；

★ 提供对于用户友好方便的并且安全稳定的解决方案；

★ 最大限度地为业务的短、中、长期发展预留空间(去除或延迟后续投资) ；

★ 充分利用自己的现有资源 (保护既有投资不被浪费)。

因此，备份方案设计能力是用户选择存储服务商实力的最重要体现之一，决不是简单地在每个环节采用知名度最高的产品，或者价格最贵的产品，简单拼凑在一起就意味着一个最佳方案的诞生。

长期以来，备份系统的标准方案已到了某种程度阻碍用户备份需求的多样性的状况，按此模式，最佳系统构造已经成为空谈。一些用户已经逐渐意识到这一点，备份技术的应用创新的帷幕欲意拉开。

作为用户，应该摆脱单一的传统思维模式，以多样化的产品组合寻求更灵活高效、更具扩展性、基于网络（而不再是基于主机）的开放式备份方案，以得到最大化的投资回报。

备份性能Vs“水桶原理”

备份系统的性能一直是用户追求的第一指标，但备份性能的含义究竟是什么？

从备份的最终目标来看，备份系统的性能至少应该包括如下四层含义：备份可靠性、系统可用性、数据安全性和备份/恢复速度。可见，所谓性能，远远不是简单的“速度”二字所能概括的。

正如众所周知的“水桶原理”指出的那样，备份系统的总体性能，基本取决于整个备份链路中性能最差的设备（“性能瓶颈”）。

传统的备份方案设计中，长期以来性能瓶颈一直是备份设备本身——磁带设备。

好在近两年来基于磁盘的备份技术飞速发展，为解决上述长期困扰备份服务商的难题带来了新的工具，例如虚拟磁带库技术的完善和冉冉升起就是其必然产物。诚然，新兴技术的产品供应难免良莠不齐，但其中的佼佼者，如美国专业厂家Ultera Systems, Inc. 推出的Mirage虚拟磁带库系列，足以使备份设备完全告别备份瓶颈的尴尬。

Mirage虚拟磁带库由纯硬件逻辑电路构成，后接磁盘阵列后，对用户端自动体现为配有机械手、磁带槽、装满了磁带的常规磁带库，用法完全等同常规磁带库。

摆脱同质化

好产品的价值，只有在合理应用中才能充分体现出来，而合理、甚至创造性地应用产品，正是用户衡量服务提供商价值的最好体现，这需要服务商摆脱浅尝辄止的惰性，在技术应用上苦练内功。

仍旧以Mirage虚拟磁带库为例，其在中国的性能测试过程，从一个侧面鲜明地体现了服务商技术能力的重要性：

首次测试的结果（出现指标背离）

测试Mirage采用的是与测试常规磁带库相同的方法，即将Mirage直连至测试服务器，然后在备份软件中执行常规备份作业。结果首次测到的实际备份速度只有40MB/s左右，与Ultera标称的支持135 MB/s持续备份速度相去甚远；

测试结果分析和诊断步骤

检查测试用备份链路，发现虽然Mirage后接盘阵中使用了按要求装有4块磁盘的阵列（RAID 0），但送出备份数据的在线存储端却只有单块SCSI磁盘，备份数据输出端显然构成了备份速度的瓶颈，这是在以往常规磁带驱动器测试中未曾遇到过的情况。

再次测试的结果

于是将在线存储端增至4块磁盘（RAID 0），再次运行备份软件，结果备份速度只略大于50MB/s，仍然距离标称性能有很大差距；

再次分析

咨询厂家后，厂家指出测试中使用的Compaq 6400R服务器采用的是老式低频率PCI总线结构和总线通道，因此成为备份链路性能瓶颈，建议更换服务器。厂家同时提示，由于测试时采用的是单任务方式备份作业，并不需要多处理器等高级服务器配置，只需总线是PCI-X结构即可。

采取的最终测试步骤

于是测试服务器改用具备64位 PCI-X总线结构的Dell PowerEdge 750，结果持续备份速度提高到了89MB/s左右。鉴于这一性能已为高端LTO-2磁带驱动器的3倍，测试工程师认为没有必要继续检测下去。

结果已经很理想了吗？在一次偶然的交流中，发现了上述测试环境的配置陷阱：PowerEdge 750虽然号称服务器，但采用的却是PC机的总线结构，其上2块HBA使用的2个PCI-X插槽其实共享的是同一个传输通道。这样在测试备份任务时，同一时间只有一块HBA工作，另一块则处于等待状态，实用备份测试链路带宽因此不足PCI-X总线标称的50%！

在重新设置链路后，将测试主机改为采用了符合Intel Hub-Link 2.0标准PCI-X 总线结构的普通但“真正”的服务器。

果然，排除服务器总线本身带来的性能瓶颈后，Mirage的杰出性能充分体现了出来：持续备份速度超过了138 MB/s，为最高性能的LTO-2磁带驱动器标称速度的4倍以上！

创新等于增值

其实Mirage能够带给用户的，远远不只是高可靠、高可用、高安全和高速度，它还能给用户带来高得多的容量利用效率。

众所周知，备份的目的是保存一个阶段（“备份周期”）内在线数据于不同时刻的状态，因此数据量远远高出在线数据。业界为提高备份的容量利用效率，作出了种种努力，最成熟的技术是增量备份，也即对某在线状态做过一次任意形式的备份后，在接下来的一段时间内，只备份相对上一次备份的变化量。

增量备份的目的是将备份设备的容量利用效率最大化。然而长期以来，不论是备份软件厂商还是磁带库厂商都建议，在数次增量备份后必须做最浪费容量的全备份。也就是说，即使备份周期是3个月，用户仍须在每个周末都进行被称为接力全备份的完全备份。这究竟是因为什么？

答案是，接力全备份虽浪费容量资源但却非做不可，是为了补偿常规磁带库备份的低可靠性和低恢复能力。

但是，常规磁带库备份时增量备份的区间不可过长，以降低不可恢复风险，和保障恢复速度可以承受。

使用Mirage虚拟磁带库后，由于备份可靠性 (以磁盘RAID代替无容错能力的磁带) 和恢复能力(以随机恢复能力代替线性机械查找) 均较常规磁带库提高了若干量级，以往常规备份方案中的接力全备份不再有任何必要。

这意味着，每TB的Mirage虚拟磁带库容量，在实用中可以相当于若干TB的常规磁带库容量——仅仅这一点应用创新，即可为用户减少多少不必要的投资？

结语 >>

瞬息万变的信息社会，技术的创新和发展推动着社会的进步。今天，企业和机构在重视备份系统建设的同时，也对备份产品、备份解决方案日益挑剔。明天，如果用户不与时俱进，把握主流技术发展脉搏，为自己按需设计备份方案——“大江东去浪淘沙”——终将被残酷激烈的竞争所淘汰。

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