备份方案技术及应用

4 典型备份网络

4.1 LAN-Base

LAN-Base：备份数据流通过现有LAN网络进行传输。
优点：

• 充分利用现有网络，节省投资。

• 对设备的要求较低。

缺点：

• 占用现有网络带宽。

• 备份性能受限。

• 对主机应用有一定影响。

4.2 LAN-Free

LAN-Free：备份数据流通过SAN网络进行传输。
优点：

• 对现有业务网络影响小

• 备份性能好

缺点：

• 对网络的投资较大

• 对设备的要求较高

Server-Free

Server-Free：备份数据流不经过生产服务器，而是通过独立网络进行传输。
优点：

• 对业务主机几乎无影响

• 对现有业务网络几乎无影响

• 备份性能好

缺点：

• 对网络的投资较大

• 对设备的要求较高

5 备份常用技术

统一管理,全局重删,高可靠系统,易扩展,快照备份,广泛的兼容性支持

5.1 统一管理

集中管理的对象包括企业的主服务器、所有介质代理、存储设备和客户端代理。
统一管理的内容包括：

• 统一性能管理，如：历史性能统计，性能数据导出等。

• 统一监控管理，如：系统状态实时监控，资源业务状态查询等。

• 统一设备管理，如：物理设备管理，简单的配置向导等。

• 统一资源管理，如：统一存储资源管理，物理磁盘和共享存储空间的统一管理等。

5.2 全局重删

重复数据删除（Deduplication）技术，简单来说，就是一种消除重复数据的技术，它用
软件或硬件的方式，对存储数据进行处理，以消除其中的重复数据，从而减小数据占
用的存储空间。

重复数据删除的实现过程：需要存储的数据，以块为单位进行哈希比对，对已经存储
的数据块不再进行存储，只是用索引来记录该数据块。对没有存储的新数据块，进行
物理存储，再用索引记录，这样相同的数据块物理上只存储一次。通过索引，可以看
到完整的数据逻辑视图，而实际上物理存储的数据却很少。

• 原始数据存储在介质上。

• 重删时以一定的数据块大小为单位进行比对。

• 唯一的数据存放在重删后的空间里，后面的数据跟唯一数据进行比对，重
  复的数据则被删除，同时在指定的空间存放Index和Metadata。

• 没有重复的数据则将这部分作为唯一数据保留在重删后的空间中，同时写
  入Index和Metadata。

对备份的价值：

• 能更有效的节省存储的空间，大大提高存储的利用率，降低用户的TCO。

• 减小备份窗口

收益：

• 嵌入式： 包括源端和目标端重删

• 工作更快、更智能：在线处理使备份加快50%且网络简化90%

• 内置复制：利用经过去重优化的复制来创建异地副本

• 网络优化：使用本地查询缓存来维护WAN连接的性能

5.3 重删分类

全局重删也可以分类:
重删技术可以按照重删的位置、时刻、粒度、范围等多个维度进行分类。

源端重删：先删除重复数据，再将数据传到备份设备。即：当数据从“源端”传
输到“目标端”的过程中，在源端先对被传输的数据块进行哈希比对，如果该数
据块先前已经被传输过，只需要传输哈希索引值。如果该数据块先前没有被传输
过，就传输该数据块，并记录该数据块的哈希值。优点：可节约传输带宽。缺点：
要占用源端资源进行去重处理。

目标端重删：先将数据传到备份设备，存储时再删除重复数据。即：当数据从
“源端”传输到“目标端”的过程中，把数据块传送到目标端，在目标端进行去
重操作。优点：不占用源端的资源。缺点：不能节省传输带宽。在目标端有两种
处理方式：

• 在线处理方式（In-Line）：在数据块存储之前进行去重处理，优点是占用存
  储空间较少，缺点是要影响数据传输性能。

• 后处理方式（Post-Processing）：先把数据块存储在缓存中，等系统空闲时
  再进行去重处理。优点是不影响数据传输性能，缺点是需要额外的存储空
  间

在线重删（Inline）：数据写入磁盘之前进行重复数据删除。

后处理重删(Post-processing)：数据写入磁盘后开始进行重复数据删除

适应性重删（Adaptative Data Deduplication）：性能要求较低的环境下采用在线
重删，性能要求较高的时候采用后处理重删。

文件级重删：也称为单实例存储（SIS），根据索引检查需要存储文件的属性，并
与已存储文件进行比较如果没有相同文件，就将其存储，并更新索引；否则仅存
入指向已存在文件的指针。

块级重删：将文件/对象分解成固定长度或不定长度的数据块，对数据块进行哈希
计算，并与已存块的哈希值进行比较，只存储唯一哈希的数据块。

字节级重删：从字节层次查找和删除重复的内容，一般是通过压缩算法对用户数
据进行压缩存储。

本地重删：查找重复数据时，仅和当前存储设备内的数据进行比较

全局重删：查找重复数据时，和整个重删域中的所有存储设备的数据进行比较。

5.4 高可靠系统

备份解决方案设计中所有三层的高可用性设计确保日常备份任务能够在没有任何系统
损坏的情况下完成。

• 备份服务器的HA：两个备份服务器能够以HA模式部署，提高可靠性。

• 介质带你的多路径：所有介质代理以A-A模式工作并具有多路径支持，用于负载
  均衡和切换。
  双控制器：存储设备的双控制器使存储装置更稳定、更可靠。

• 双控制器：存储设备的双控制器使存储装置更稳定、更可靠。

备份客户端会通过服务器切换来自动切换到集群中的另一服务器。

• 自动切换：自动检测集群状态，自动切换。

• 快速开关：服务器切换后，快速恢复备份作业

• 维护工作少：无需监控状态，备份可靠，维护工作较少。

5.5 易扩展

在单个域中管理整个企业数据保护，具有良好的向外扩展能力。介质代理维护颗粒索
引信息，以支持数百万对象。

• 集中管理：使用分裂索引对所有信息进行集中管理。没有额外的维护成本。

• 高灵活性：介质代理易于扩展，以支持更多数据。

• 大规模：支持10000个客户端，比集中索引多100倍。

• 颗粒恢复：单个对象的颗粒恢复，适用于VM、文件、 Exchange 、SharePoint、
  Lotus Notes。

软件复制：

• 优点：易于管理，支持从备份中心直接恢复备份数据。

• 缺点：软件复制需要许可。

存储复制：

• 优点：无需软件许可。

• 缺点：管理复杂。

5.6 快照备份

5.7 广泛的兼容支持

广泛的文件系统兼容性支持：
Windows：2016、2012、2008、2003、10、8、7、Vista、XP

Linux：Asianux、Debian、Fedora、Gentoo、Mandriva、NeoKylin
OpenSuSE、Red Flag、Red Hat、Scientific、Slackware
Source Mage、SuSE 、Ubuntu、Z-Linux、Oracle、

Unix：IBM AIX、HP-UX、Oracle Solaris、FreeBSD

Other OS：Mac、IBM iSeries、OpenVMS、Novell OES

Storage： Dell、EMC、Hitachi、Huawei、IBM N-Series
NetApp、NextaStor、Nexsan、Oracle ZFS、Stratus

广泛的数据库和应用兼容性支持：

• Oracle、Oracle RAC

• SAP for Oracle、SAP MaxDB、SAP HANA

• SQL Server、SQL Server Always On

• Exchange、Active Directory、SharePoint

• DB2、DB2 MultiNode

• Sybase

• Informix

• MySQL、PostgreSQL

• IBM Domino

• Documentum

广泛的虚拟化环境兼容性支持：

• VMware

• Hyper-V  OpenStack

• Xen Server

• RED HAT Enterprise

• Nutanix

• Huawei

• Docker

• Oracle VM

• Azure

• Amazon