服务器是计算机的一种,它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机,它在网络 *** 作系统的控制下,将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。
目前,按照体系架构来区分,服务器主要分为两类:ISC(精简指令集)架构服务器:这是使用RISC芯片并且主要采用UNIX *** 作系统的服务器,如Sun公司的SPARC、HP公司的PA-RISC、DEC的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等。
IA架构服务器:又称CISC(复杂指令集)架构服务器,即通常所讲的PC服务器,它是基于PC机体系结构,使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器,如联想的万全系列、HP的Netserver系列服务器等。
从当前的网络发展状况看,以“小、巧、稳”为特点的IA架构的PC服务器得到了更为广泛的应用。
服务器是一种高性能计算机,作为网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,因此也被称为网络的灵魂。做一个形象的比喻:服务器就像是邮局的交换机,而微机、笔记本、PDA、手机等固定或移动的网络终端,就如散落在家庭、各种办公场所、公共场所等处的电话机。我们与外界日常的生活、工作中的电话交流、沟通,必须经过交换机,才能到达目标电话;同样如此,网络终端设备如家庭、企业中的微机上网,获取资讯,与外界沟通、娱乐等,也必须经过服务器,因此也可以说是服务器在“组织”和“领导”这些设备。
服务器的构成与微机基本相似,有处理器、硬盘、内存、系统总线等,它们是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。尤其是随着信息技术的进步,网络的作用越来越明显,对自己信息系统的数据处理能力、安全性等的要求也越来越高,如果您在进行电子商务的过程中被黑客窃走密码、损失关键商业数据;如果您在自动取款机上不能正常的存取,您应该考虑在这些设备系统的幕后指挥者————服务器,而不是埋怨工作人员的素质和其他客观条件的限制。
服务器技术之EMP技术
目前服务器的技术热点主要有:IRISC与CISC技术、处理器技术、多处理器技术(AMP技术、SMP技术、MPP技术、COMA技术、集群技术和NUMA技术)、SCSI接口技术、智能I/O技术、容错技术、磁盘阵列技术、热插拔技术、双机热备份。
服务器在网络中承担传输和处理大量数据的任务,要具备高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。IA-64体系将带动服务器技术特性的提高,如高性能CPU、多处理器技术、总线和内存技术、容错技术、群集技术、硬件管理接口、均衡服务器平台技术等。
EMP(Emergency Management Port)技术
EMP(Emergency Management Port)技术也是一种远程管理技术,利用EMP技术可以在客户端通过电话线或电缆直接连接到服务器,来对服务器实施异地 *** 作,如关闭 *** 作系统、启动电源、关闭电源、捕捉服务器屏幕、配置服务器BIOS等 *** 作,是一种很好的实现快速服务和节省维护费用的技术手段。 应用ISC和EMP两种技术可以实现对服务器进行远程监控管理。
服务器技术之RAID冗余磁盘阵列技术
目前服务器的技术热点主要有:IRISC与CISC技术、处理器技术、多处理器技术(AMP技术、SMP技术、MPP技术、COMA技术、集群技术和NUMA技术)、SCSI接口技术、智能I/O技术、容错技术、磁盘阵列技术、热插拔技术、双机热备份。
服务器在网络中承担传输和处理大量数据的任务,要具备高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。IA-64体系将带动服务器技术特性的提高,如高性能CPU、多处理器技术、总线和内存技术、容错技术、群集技术、硬件管理接口、均衡服务器平台技术等。
RAID(Redundant Array of Independent Disks)冗余磁盘阵列技术
RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于Video/Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。所以,若在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。
RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,管理方便,读写性能均好。但它无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪费大,严格意义上说,不应称之为"阵列"。
RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。
负载均衡技术概览
当前,无论在企业网、园区网还是在广域网如Internet上,业务量的发展都超出了过去最乐观的估计,上网热潮风起云涌,新的应用层出不穷,即使按照当时最优配置建设的网络,也很快会感到吃不消。尤其是各个网络的核心部分,其数据流量和计算强度之大,使得单一设备根本无法承担,而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况,就成了一个问题,负载均衡机制也因此应运而生。
负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务:解决网络拥塞问题,服务就近提供,实现地理位置无关性 ;为用户提供更好的访问质量;提高服务器响应速度;提高服务器及其他资源的利用效率;避免了网络关键部位出现单点失效。
对一个网络的负载均衡应用,可以从网络的不同层次入手,具体情况要看对网络瓶颈所在之处的具体分析,大体上不外乎从传输链路聚合、采用更高层网络交换技术和设置服务器集群策略三个角度实现。
■传输链路聚合
为了支持与日俱增的高带宽应用,越来越多的PC机使用更加快速的链路连入网络。而网络中的业务量分布是不平衡的,核心高、边缘低,关键部门高、一般部门低。伴随计算机处理能力的大幅度提高,人们对多工作组局域网的处理能力有了更高的要求。当企业内部对高带宽应用需求不断增大时(例如Web访问、文档传输及内部网连接),局域网核心部位的数据接口将产生瓶颈问题,瓶颈延长了客户应用请求的响应时间。并且局域网具有分散特性,网络本身并没有针对服务器的保护措施,一个无意的动作(像一脚踢掉网线的插头)就会让服务器与网络断开。
通常,解决瓶颈问题采用的对策是提高服务器链路的容量,使其超出目前的需求。例如可以由快速以太网升级到千兆以太网。对于大型企业来说,采用升级技术是一种长远的、有前景的解决方案。然而对于许多企业,当需求还没有大到非得花费大量的金钱和时间进行升级时,使用升级技术就显得大材小用了。在这种情况下,链路聚合技术为消除传输链路上的瓶颈与不安全因素提供了成本低廉的解决方案,
链路聚合技术,将多个线路的传输容量融合成一个单一的逻辑连接。当原有的线路满足不了需求,而单一线路的升级又太昂贵或难以实现时,就要采用多线路的解决方案了。目前有4种链路聚合技术可以将多条线路“捆绑”起来。同步IMUX系统工作在T1/E1的比特层,利用多个同步的DS1信道传输数据,来实现负载均衡。IMA是另外一种多线路的反向多路复用技术,工作在信元级,能够运行在使用ATM路由器的平台上。用路由器来实现多线路是一种流行的链路聚合技术,路由器可以根据已知的目的地址的缓冲(cache)大小,将分组分配给各个平行的链路,也可以采用循环分配的方法来向线路分发分组。多重链路PPP,又称MP或MLP,是应用于使用PPP封装数据链路的路由器负载平衡技术。MP可以将大的PPP数据包分解成小的数据段,再将其分发给平行的多个线路,还可以根据当前的链路利用率来动态地分配拨号线路。这样做尽管速度很慢,因为数据包分段和附加的缓冲都增加时延,但可以在低速的线路上运行得很好。
链路聚合系统增加了网络的复杂性,但也提高了网络的可靠性,使人们可以在服务器等关键LAN段的线路上采用冗余路由。对于IP系统,可以考虑采用VRRP(虚拟路由冗余协议)。VRRP可以生成一个虚拟缺省的网关地址,当主路由器无法接通时,备用路由器就会采用这个地址,使LAN通信得以继续。总之,当主要线路的性能必需提高而单条线路的升级又不可行时,可以采用链路聚合技术。
更高层交换
大型的网络一般都是由大量专用技术设备组成的,如包括防火墙、路由器、第2层/3层交换机、负载均衡设备、缓冲服务器和Web服务器等。如何将这些技术设备有机地组合在一起,是一个直接影响到网络性能的关键性问题。现在许多交换机提供第四层交换功能,可以将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部地址,达到负载均衡的目的。有的协议内部支持与负载均衡相关的功能,例如>HP 还不错 和IBM 我们公司就是HP的售后服务也可以 其实这个问题就像台式机市场的品牌机跟组装机一样,服务器也是由CPU、主板、内存、硬盘这些装起来的,个人电脑可以组装,服务器当然也可以组装,不过由于服务器产品比较高端,因此在一些具体问题上,品牌服务器和组装服务器还是存在不小的区别。一般来说初级用户经常存在的疑问大概是下面这些: 一:组装的服务器同样配置下价格是不是大幅低于品牌服务器 这个问题的答案基本上是肯定的,大家也都知道,品牌机在价格上一般都会比同配置的兼容机贵,毕竟包含了售后服务和一些附加的技术在里面,成本高一些也是必然的。不过,凡事没有绝对,品牌服务器厂家可以用比较优惠的价格从配件厂家那里拿到“一手货”,而配件零售商中间通过多层分销渠道,因此两者的成本也可能接近,加上服务器产品的利润较高,报价一般都不透明,所以一些低端的品牌服务器做促销的时候卖得甚至比组装的还便宜也就可以理解了。 二:组装服务器的性能和稳定性是不是不如同配置的品牌服务器 当然,从理论上来说,性能大部分是取决于选用的配件,如果大家选用的配件都一样,那性能自然也就差不多,当然,实际使用时软件层次的影响也很大,正确的设置和高效的服务系统软件也起着重要作用。至于稳定性,其实还是没有一个完全绝对的答案,哪怕是IBM,也有可能生产出一台质量存在隐患的服务器,没有一个厂家敢说自己的产品100%稳定,高科技产品总是很难完全理想化的,哪怕是航天飞机这么尖端的科技都还是发生过意外,当然品牌服务器短期出现故障或者运行不稳定的可能性会比组装服务器来得低,毕竟正规厂家一般都使用比较可靠的配件,质量是有保证的,至于有一种说法称品牌服务器出厂前都经过严格测试,这个就有点夸张了,测试一台服务器是件非常耗时而且消耗人力的事情,厂家肯定没有这么多技术人员也没有这么多时间更不大可能对每一台出厂的产品都进行严格测试,服务器厂家的产品测试其实是这样的:他们推出一款产品时会拿一台同样配件的样品进行各种专业测试,其中一项很重要的就是无故障运行时间的测试,这个测试结果对服务器来说非常重要,因为服务器是肯定不能随便关机或者重启的,所以如果测试结果没问题,就说明这个型号的产品都没问题,而由于电脑配件都有一个故障发生率,所以这个型号的产品中还是会有个别几款在正常使用时间内出现问题,这时候,品牌服务器和组装服务器拼的就是售后服务器了,毕竟这种情况下谁都不想让自己的服务器停上几天吧。 三:组装服务器会不会有偷工减料现象或者买到假货 在DIY市场,奸商这个概念已经“深入人心”,很多人不熟悉产品的时候几乎都会担心被商家欺骗。的确,是有少数不法商家会出售货不对版的或者配件给不懂行情的顾客,不过这种情况是可以避免的,只要找本地一些信誉较好或者实力较强、历史比较悠久的商家一般都不会有问题,毕竟服务器配件市场的竞争还没达到DIY市场那种惨烈的水平,而且买服务器的顾客很多时候是固定的或者是存在二次购物的可能,所以商家也希望通过较好的信誉和服务来树立自己的形象;另外,服务器产品的渠道和普通配件产品的渠道不大一样,可能某一地区做服务器产品经销业务的就只有那么几个,大家你认识我我认识你,所以既互相竞争也互相监督,一般不会有谁笨到自己砸自己招牌。 四:组装服务器的售后服务有保证吗 这个问题确实比较有意义,服务器的售后服务是很重要的,因为一旦发生问题必需得在最短时间内得到解决,品牌服务器当然有自己比较完善的销售和服务体系,这也是很多用户选择品牌服务器的主要原因,不过组装服务器也不会说得不到很好的服务,如果是自己东拼西凑装起来的话要谈服务和维修当然就比较麻烦,如果是找当地一些比较有影响力的经销商,他们在市内地区的服务还是不错的。 看完上面这些,很多人可能会说:“那品牌服务器和组装服务器不是没多少区别了”当然不是,有些时候区别还很大。主要是下面几点: 一:管理系统的区别 尽管你可以把整套服务器的配件配的跟品牌服务器一模一样,但是品牌服务器厂家专门开发的管理系统软件是肯定配不来的,对服务器维护人员来说,这些软件会给他们的工作带来很大方便,同时节省很多时间,甚至是实现一些没有管理软件时无法进行的 *** 作,而高效其实就是一种间接的经济效益。 二:技术的支持 品牌服务器买到的中央存储技术现已发展非常成熟。但是同时,新的问题也出现了,中心化的网络很容易拥挤,数据很容易被滥用。传统的数据传输方式是由客户端向云服务器传输,由服务器向客户端下载。而分布式存储系统QKFile是从客户端传送到 N个节点,然后从这些节点就近下载到客户端内部,因此传输速度非常快。对比中心协议的特点是上传、下载速度快,能够有效地聚集空闲存储资源,并能大大降低存储成本。
在节点数量不断增加的情况下,QKFile市场趋势开始突出,未来用户数量将呈指数增长。分布式存储在未来会有很多应用场景,如数据存储,文件传输,网络视频,社会媒体和去中心化交易等。因特网的控制权越来越集中在少数几个大型技术公司的手中,它的网络被去中心化,就像分布式存储一样,总是以社区为中心,面向用户,而分布式存储就是实现信息技术和未来因特网功能的远景。有了分布式存储,我们可以创造出更加自由、创新和民主的网络体验。是时候把因特网推向新阶段了。
作为今年非常受欢迎的明星项目,关于QKFile的未来发展会推动互联网的进步,给整个市场带来巨大好处。分布式存储是基于因特网的基础结构产生的,区块链分布式存储与人工智能、大数据等有叠加作用。对今天的中心存储是一个巨大的补充,分布式时代的到来并不是要取代现在的中心互联网,而是要使未来的数据存储发展得更好,给整个市场生态带来不可想象的活力。先看共识,后看应用,QKFile创建了一个基础设施平台,就像阿里云,阿里云上面是做游戏的做电商的视频网站,这就叫应用层,现阶段,在性能上,坦白说,与传统的云存储相比,没有什么竞争力。不过另一方面来说,一个新型的去中心化存储的信任环境式非常重要的,在此环境下,自然可以衍生出许多相关应用,市场潜力非常大。
虽然QKFile离真正的商用还有很大的距离,首先QKFile的经济模型还没有定论,其次QKFile需要集中精力发展分布式存储、商业逻辑和 web30,只有打通分布式存储赛道,才有实力引领整个行业发展,人们认识到了中心化存储的弊端,还有许多企业开始接受分布式存储模式,即分布式存储 DAPP应用触达用户。所以QKFile将来肯定会有更多的商业应用。创建超本地高效存储方式的能力。当用户希望将数据存储在QKFile网络上时,他们就可以摆脱巨大的集中存储和地理位置的限制,用户可以看到在线存储的矿工及其市场价格,矿工之间相互竞争以赢得存储合约。使用者挑选有竞争力的矿工,交易完成,用户发送数据,然后矿工存储数据,矿工必须证明数据的正确存储才能得到QKFile奖励。在网络中,通过密码证明来验证数据的存储安全性。采矿者通过新区块链向网络提交其储存证明。通过网络发布的新区块链验证,只有正确的区块链才能被接受,经过一段时间,矿工们就可以获得交易存储费用,并有机会得到区块链奖励。数据就在更需要它的地方传播了,旋转数据就在地球范围内流动了,数据的获取就不断优化了,从小的矿机到大的数据中心,所有人都可以通过共同努力,为人类信息社会的建设奠定新的基础,并从中获益。为了更好地让用户了解厂商在节能产品和技术上所做的创新,我们按服务器、交换机、存储三大类分别进行阐述。 服务器 惠普
惠普的BladeSystem C-Class刀片服务器系统使用了能量智控这一关键技术以实现节能降耗,通过内置的仪器对刀片机箱内的能耗和散热情况进行精确地监控,并对电源和散热的分配进行调节。
HP Integrity服务器的虚拟化和整合技术可以大幅节省电源和散热成本,并且还提供了新的电源管理技术,如面向ProLiant产品的电流调节器,可以在不影响性能的前提下应对能耗挑战。
此外,惠普的动态智能散热技术能够让数据中心的成本降低20%~45%,并将二氧化碳的年排放量减少18000吨;模块化散热系统可以将一个机架的标准散热能力提升到原来的3倍,也就是30千瓦;借助惠普电流限定技术,用户还可以将服务器密度提高40%。
戴尔
戴尔的PowerEdge M1000e是一款高度模块化的刀片服务器,该产品采用了FlexIO技术,拥有比其上一代刀片服务器更多的I/O插槽,可对I/O架构进行灵活高效的升级和扩展。因此,用户只需要添加级联或堆叠模块,即可完成对刀片服务器I/O能力的扩展。可以说,这种模块化的设计简化了用户升级和优化系统的难度,同时也让企业能灵活地应对业务上的各种变化,这对于企业来说就是一种资源的节约。
此外,戴尔的刀片服务器还采用了智能节能(Energy Smart)技术,并在高能效机柜、低能耗风扇和动态电源管理等方面都做了节能设计。以动态电源管理技术为例,该技术可以让用户自行设置电源功率的阀值,让刀片服务器在用户自己认可的功率范围内工作,从而避免能源的不必要消耗。
联想
联想万全R525是一款能够诠释节能环保理念的服务器,其支持联想自有的LECOT能耗优化技术,产品采用高转换效率的部件,以帮助服务器节省在电源转换中消耗的电能;支持动态的按需供电技术,可以节省服务器空闲状态下不必要的电能消耗,“1+1”热插拔冗余电源模块提供的高转换效率能有效地降低系统功耗;通过侦测关键部件的工作状况,实时地调节系统功耗和散热量,以节省不必要的功率消耗,减少用户在电能方面的投入,并大幅降低用户运营成本。
此外,万全R525配备有机柜规划工具,该工具以机柜为单位精确地计算输入功率、散热量峰值及重量,能帮助用户进行机柜供电、散热及承重规划,以降低整体机房固定资产拥有成本。
富士通
富士通的绿色刀片服务器FUJITSU PRIMERGY BX620S4采用了多方位的环保设计理念,该产品具有负载均衡、高可用性和高度的横向可扩展性,这些无疑都提高了服务器的集成效率和使用效率,同时也大幅度降低了环境负荷。
此外,FUJITSU Systemwalker RCVE虚拟化管理软件有效地减少了刀片服务器的系统管理工作量,降低了系统的总拥有成本。Systemwalker RCVE管理软件只需要简单的步骤即可将刀片服务器连接到现有的SAN环境中,这就简化了SAN环境中服务器的管理难度,并降低了因人为错误造成的损失。与此同时,通过VMware HA及一台共用的备用服务器,物理服务器和虚拟服务器可以自动恢复,这就让虚拟化技术的节能优势得到了更好的发挥。
浪潮
浪潮英信NF290D2是一款低功耗、稳定可靠、高性价比的2U双路全能服务器,散热系统、模块化及热插拔的冗余设计使其在有限的空间内实现了可靠性、可扩展性和高性能。
事实上,浪潮在服务器领域的绿色节能方面的设计主要包括以下三个方面:第一,在物理服务器上进行的设计,比如整个机箱风道的设计尽量利用物理或流体力学的方法,用尽量少的风扇和功耗达到同样的散热目的,并进一步地降低能耗;第二,采用高效的电源处理和电源管理,比如晚上12点服务器基本不工作,这时系统会自动降低电源消耗,如果白天是1000瓦,那么夜间则降到600瓦、500瓦或者更低;第三是管理,浪潮专门推出了一套基于业务的功率管理系统,其能够实时地反映出业务情况的负载,并且反映出服务器的负载,还可以调整服务器业务的部署,甚至服务器的功耗情况。
交换机
惠普
HP ProCurve Switch 8212zl是惠普“绿色”交换机的代表,其是一款具备高性能和高可用的机箱式交换机平台,支持统一的核心到边缘适应性网络解决方案;其平台与软件高可用性的特性,可以确保系统持续运行并提高网络生产效率。
在降低能耗方面,HP ProCurve使用了各种节能技术,如LLDP-MED可变风扇等;尽可能采用基于机箱的交换机;在不工作的时候关闭PoE;根据实际应用选择电源和UPS。
此外,HP ProCurve系列几乎所有产品都提供终身保修、软件升级、技术支持和第二工作日替换等免费服务,这些对于减少碳排放和节约成本起到了至关重要的作用,因为产品的使用寿命会因终身保修而延长,用户就不用频繁地更换设备,也不用再处理老设备带来的电子废料。
迈普
为了实现交换机的绿色节能,迈普应用了多种技术优化产品设计。首先,通过采用高性能的交错式PFC控制技术提高交换机电源模块的电源转换效率,这将传统的电源转换效率从70%~80%提高到了85%。
其次,全面应用了以太板卡的以太端口休眠功能,对于不用的端口或者没有数据传输的端口大幅降低了接口芯片的功耗,对于GE电口的8根网线全部传输数据时的高功耗也实现了有效的降低,当使用闲置端口休眠或不使用时,能够降低40%左右的功耗。同时,采用高密度的业务板卡降低功耗,通过提高板卡的密度来降低单端口的功耗。
此外,大容量的主机、灵活的业务板卡升级功能设计延长了设备的使用寿命;优化的整机结构设计,加强了整机的散热性能,竖插槽的设计则利用了自然散热的原理大幅降低了散热设备的功耗。
极进
极进网络的BlackDiamond 8810是一款标准的万兆核心交换机,作为服务网络骨干或数据中心的核心交换机,其工作时间一般都是7×24小时,因此低能耗设计带来的电力节省就相当可观了。该设备可以安装最多6个电源模块,每个电源模块功率为1200W,用户可以根据需求灵活配置电源模块数量,且所有的板卡均采用低能耗设计。
此外,BlackDiamond 8810采用了高可靠的模块化交换机 *** 作系统ExtremeXOS,同时也集成了一些节电环保特性,如支持PoE(以太网供电)接口模块,这样就可以自动地按时间计划激活系统;休眠端口功能,例如下班时间PoE网络端口可以按计划自动休眠,停止为无线网AP或IP电话供电,上班时间再激活端口,从而进一步节省电力消耗。
存储
UIT
UIT绿色存储的核心是设计运行温度更低的处理器和更有效率的系统,生产更低能耗的存储系统或组件,降低产品所产生的二氧化碳,而其所应用的主要技术是MAID(Massive Arrays of Idle Disks,大规模非活动磁盘阵列存储)――在正常状态下所有的磁带都放置在磁带库的槽位中,需要某盘磁带时才将它放在磁带机中,然后进行数据读写。而在大部分时间,大多数磁带是处在非工作状态的。
UIT BM3800B是UIT推出的一款具有MAID绿色存储功能的光纤通道存储设备,其在绿色节能方面具有以下几个重要的功能和特点:磁盘或磁盘RAID组可以在没有读写访问时依据策略下电;下电磁盘自动按照策略进行故障检查;磁盘在下电以后,一旦有读写请求,磁盘自动上电,RAID组可重新提供正常访问;降低能耗,电能节约可达到30%;减少环境和管理成本;更长的磁盘使用寿命。
日立
日立认为,存储基础架构对能源的消耗是与磁盘数直接挂钩的,而非储存的数据量,所以容量的密度越大就意味着能耗效率越高,因此利用虚拟化来部署分层存储和实施通用管理架构能够大大提高资源的利用率。
日立的USP产品不仅配有基于控制器的虚拟化引擎,还可以将控制器与存储介质相分离,允许企业将其直连式存储系统、网络附加式存储系统和存储区域网络都整合到一个存储平台中,使用户可以在短短几秒钟内将存储空间分配(或解除分配)给某个应用。
此外,日立还基于USP V平台在企业级虚拟层实现了Thin Provisioning(动态精细化预配置)功能:USP V与Hitachi Dynamic Provisioning(动态与配置)软件的结合使用户能够在一个整合的解决方案中同时获得外部存储虚拟化的好处以及由Thin Provisioning带来的电力和冷却成本方面的优势。
飞康
飞康在两年前就与COPAN合作,将MAID(大规模非活动磁盘阵列)技术导入了VTL,这就节省了设备闲置时所消耗的电能;其新一代VTL具备重复数据删除技术,可以帮助用户节省大量备份所需的磁盘空间;IPStor具备的存储资源按需分配(Thin Provisioning)功能,更将存储资源的利用率从低于30%提高到80%以上,使用户现有的存储投资能得以继续利用。
此外,飞康VTL企业版可以扩展远程复制功能,用户可以利用WAN广域网络将备份数据复制到远程,并实现异地灾备。在执行远程复制时,本地和远程的VTL会自动比对单一存储区内有没有相同数据,只有不重复的数据才会被复制并传输到远程,这可以减少95%的网络带宽使用率。
SEPATON
SEPATON实现“绿色”存储的关键技术手段主要是重复数据删除、自动精简配置及数据压缩等,其中重复数据删除和自动精简配置最能大幅度削减能源消耗。SEPATON的DeltaStor软件利用其“内容已知(ContentAware)”架构,以字节为单位进行全面的数据比较,以确保数据的完整性,并且在主要数据传输路径之外执行重复数据删除,使其性能不受影响。Deltastor软件能提供多节点可扩展性,并可以处理PB级数据。
据悉,利用DeltaStor技术后,存储数据占用的空间相比以前为1∶50,这样就节约了高达62%的数据中心空间,以及85%的能源和散热成本。同时,采用ContentAware架构,SEPATON为日后扩大容量、提高性能打下了基础,在面临数据中心需求不断变化的情况下,可以有效地保护用户已有的投资,避免造成浪费。
昆腾
据悉,Quantum DXi系列磁盘备份系统能够在整个企业中扩大重复数据删除技术的优势,重复数据删除技术可以使磁盘需求降低90%甚至更多。借助该技术还能够实现快速备份和还原,并减少了对介质的使用,对电源和冷却的要求也更低,整体数据保护和保留成本还相应降低。
Quantum DXi7500是一款高可用性企业磁盘备份系统,可以作为磁盘备份系统运行,在这种情况下,利用传统的虚拟磁带库接口就能提供更高的吞吐量,同时也可以作为启用了重复数据删除功能的磁盘备份和远程复制系统。
此外,DXi7500还拥有直接磁带创建功能,让用户能够将存储在磁盘上的备份数据自动迁移到磁带上以进行更长期的保留,而这一 *** 作是在后台进行的,因此对用户的介质服务器或备份SAN没有任何影响。
华赛
华赛将绿色环保的每一个细节都落实到了OceanStor磁盘阵列的产品设计中。
此外,华赛还正在开发虚拟化磁盘阵列产品,并即将推出具有数据压缩功能的磁盘阵列,其针对备份数据保存,具有很高的压缩能力,可实现20倍以上的数据压缩,这无疑将节约存储磁盘,从而有效减少存储设备在数据中心的空间占用和用电损耗。
OceanStor磁盘阵列的节能设计主要包括:直流供电选件;采用智能化磁盘加电技术,可以有效地避免设备加电时给网络系统带来的电流冲击,确保设备平稳加电启动,同时,智能化磁盘加电减少了设备加电时的电热损耗,对数据中心的节能非常有好处;智能风扇系统设计,结合OceanStor磁盘框的合理布局,确保风扇转速合理,有效地提高了冷风的利用率,从而达到了降低系统功耗、降低系统噪音、减少灰尘进入、提高系统可靠性的目的。host-base:基于主机
lan-base:基于局域网
lan-free:基于SAN
server-free:基于SAN
LAN-FREE
环境:RS6000+FASTT700+3583带库,所谓LAN-free,是指数据不经过局域网直接进行备份,即用户只需将磁带机或磁带库等备份设备连接到SAN中,各服务器就可把需要备份的数据直接发送 到共享的备份设备上,不必再经过局域网链路。由于服务器到共享存储设备的大量数据传输是通过SAN网络进行的,局域网只承担各服务器之间的通信(而不是数 据传输)任务。
LAN_FREE是专门用于SAN环境下的备份,可以使备份的数据直接通过SAN的链路从备份客户端(AIX主机)到备份设备(磁带机,支持光纤),有别 于传统通过LAN链路的备份方式,这样可以不占用以太网络的带宽,一般要求硬件设备支持光纤存储(磁带机,阵列),需要通过SAN交换机(2109等)设 备将这些设备连接起来,软件要求TSM,和TSM对LAN_FREE支持的AGENT数据库可用TDP。
下图展示了Lan Free备份的方案架构图:
在这里插入描述
SERVER-FREE
SAN Server-Free备份 LAN Free备份对需要占用备份主机的CPU资源,如果备份过程能够在SAN内部完成,而大量数据流无需流过服务器,则可以极大降低备份 *** 作对生产系统的影响。SAN Server-Free备份就是这样的技术。
在这里插入描述
一、备份的概念
备份顾名思义,就是将数据以某种形式保存下来,备份的根本目的在于恢复,在这些数据丢失、毁坏和受到威胁的时候,使用数据的备份来恢复数据。虽然备份的定 义可能很简单,不过具体实施存储系统的备份却可能是一份艰巨的任务,其中包含了许多可以预见的以及不易预见的需要考虑的因素。
二、备份与拷贝、归档的区别
备份不能仅仅通过拷贝完成,因为拷贝不能留下系统的注册表等信息;而且也不能留下历史记录保存下来,以做追踪;当数据量很大时,手工的拷贝工作又是何其麻 烦。备份=拷贝+管理。管理包括备份的可计划性、磁带机的自动化 *** 作、历史记录的保存以及日志记录等等。正如生命周期理论将在线数据分级为在线和近线数据 一样,离线数据亦可分为备份与存档数据,以降低投资和运维成本。
存档的目的是将需要长期备查或转移到异地保存/恢复的数据存放到可移动存储介质上。严格意义上讲,存档的目的不是为了保障数据安全,而只是为了实现数据仓 储。如果说备份相当于桌头的字典,工作时会经常翻用,存档则好像日常工作中生成的一些具长期保存价值的文字资料,被转移到书架上或档案馆里备查。
三、常规备份的实现方式
通常一套完整的备份系统包含备份软件、磁带机/磁带库、和备份服务器,具体的备份策略的制定、备份介质的管理以及一些扩展功能的实现,都是由备份软件来最 终完成的。在备份服务器上安装备份软件的服务器端,在应用服务器端安装备份软件的客户端代理,如果是数据库应用还需要相应的数据库接口程序,客户端代理软 件和服务器端软件协调工作,按照预先制定的备份策略自动或手动的将数据备份到磁带上。然而一个具有一定规模的数据中心的数据备份要涉及到多种UNIX平台 和不同的数据库类型,可以想象每天的备份工作对于管理员来说都是一个挑战。
备份策略制定是备份工作的重要部分。一般来说需要备份的数据存在一个2/8原则,即20%的数据被更新的概率是80%。这个原则告诉我们,每次备份都完整的复制所有数据是一种非常不合理的做法。事实上,真实环境中的备份工作往往是基于一次完全备份之后的增量或差量备份。
完全备份很好理解,即把所有数据进行一次完整的备份,当进行恢复的时候只需要一盘磁带;
增量备份是只有那些在上次完全备份或者增量备份后被修改了的文件才会被备份,如下图,优点是备份数据量小,需要的时间短,缺点是恢复的时候需要多盘磁带,出问题的风险较大,
差量备份是备份那些自从上次完全备份之后被修改过的文件,如下图,因此从差量备份中恢复速度是很快的,因为只需要两份磁带(最后一次完全备份和最后一次差量备份),缺点是每次备份需要的时间较长。
备份窗口是在进行备份 *** 作时,应用系统可以接受的最长备份时间,对于某些5X8类型的非关键应用备份窗口可以很大,但是对于7X24小时的应用备份窗口就会很小。
四、LAN Free和Serverless备份
所谓LAN Free Backup顾名思义,就是指释放网络资源的数据备份方式。
在SAN架构中,备份服务器向应用服务器发送指令和信息,指挥应用服务器将数据直接从磁盘阵列中备份到磁带库中。在这个过程中,庞大的备份数据流没有流经 网络,为网络节约了宝贵的带宽资源。在NAS架构中,情形十分类似,磁带库直接连接在NAS文件服务器上,备份服务器通过NDMP协议,指挥NAS文件服 务器将数据备份到磁带库中。细心观察之下会发现,这两种方式虽然都节约了网络资源,但却增加了服务器的工作负荷,缺点是价格非常昂贵,大多数备份软件的 LAN Free功能选项都需要用户付出高昂的价格。
Serverless Backup技术是以全面的释放网络和服务器资源为目的的,技术核心就是在SAN的交换层实现数据的复制工作,这样备份数据不仅无需经过网络,而且也不必 经过应用服务器的总线,完全的保证了网络和应用服务器的高效运行。但是现实情况却没有这么理想,Serverless Backup技术目前只能停留在纸面上,实际实施效果很差,完全不需要主机干预还不现实。
存储基础知识(八):备份技术(下)
一、主流备份软件
备份软件厂商中头把交椅当属Veritas公司。这家公司经过近几年的发展和并购,在备份软件市场已经占据了四成左右的份额。其备份产品主要是两个系列 ——高端的NetBackup和低端的Backup Exec。其中NetBackup适用于中型和大型的存储系统,可以广泛的支持各种开放平台。NetBackup还支持复杂的网络备份方式和LAN Free的数据备份,其技术先进性是业界共同认可的。
Backup Exec是原Seagate Soft公司的产品,在Windows平台具有相当的普及率和认可度,微软公 司不仅在公司内部全面采用这款产品进行数据保护,还将其简化版打包在Windows *** 作系统中,我们现在在Windows系统中使用的“备份”功能,就是 OEM自Backup Exec的简化版。2000年初,Veritas收购了Seagate Soft之后,在原来的基础上对这个产品进一步丰富和加强,现在,这款产品在低端市场的占用率已经稳稳的占据第一的位置。
Legato公司是备份领域内仅次于Veritas公司的主要厂商。作为专业的备份软件厂商,Legato公司拥有着比Veritas公司更久的历史,这 使其具有了相当的竞争优势,一些大型应用的产品中涉及到备份的部分都会率先考虑与Legato的接口问题。而且,像Oracle等一些数据库应用干脆内置 集成了Legato公司的备份引擎。这些因素使得Legato公司成为了高端备份软件领域中的一面旗帜。在高端市场这一领域,Legato公司与 Veritas公司一样具有极强的技术和市场实力,两家公司在高端市场的争夺一直难分伯仲。
Legato公司的备份软件产品以NetWorker系列为主线,与NetBackup一样,NetWorker也是适用于大型的复杂网络环境,具有各种 先进的备份技术机制,广泛的支持各种开放系统平台。值得一提的是, NetWorker中的Cellestra技术第一个在产品上实现了Serverless Backup的思想。仅就备份技术的先进性而言,Legato公司是有实力可以挑战任何强大对手的。
除了Veritas和Legato这备份领域的两大巨头之外,IBM Tivoli也是重要角色之一。其Tivoli Storage Manager产品是高端备份产品中的有力竞争者。与Veritas的NetBackup和Legato的NetWorker相比,Tivoli Storage Manager更多的适用于IBM主机为主的系统平台,但其强大的网络备份功能觉对可以胜任任何大规模的海量存储系统的备份需要。
CA公司是软件领域的一个巨无霸企业,虽然主要精力没有放在存储技术方面,但其原来的备份软件ARCServe仍然在低端市场具有相当广泛的影响力。近年 来,随着存储市场的发展,CA公司重新调整策略,并购了一些备份软件厂商,整合之后今年推出了新一代备份产品——BrightStor,这款产品的定位直 指中高端市场,看来CA公司誓要在高端市场与Veritas和Legato一决雌雄。
二、带机、带库厂商及产品
备份设备的生产厂家很多,每个厂家都有着较长的产品线,由于篇幅所限,我们不可能一一列举。这里主要介绍那些国际知名的、国内有影响力的带机和带库原厂商 及其主打产品。目前,带机正在朝快的数据传输速度和高的单盘磁带存储容量方向发展,具有主流驱动技术的带机厂商包括Quantum、Exabyte和 Sony等。
Quantum带机在中档产品中占据了市场大部分份额,但其中很大一部分走了OEM的销售渠道。其自动加载机SuperLoader可将多个备份目标集中 到一个共享的自动系统中,降低处理成本,而基于磁盘(备份介质是磁盘)又具有磁带海量特性的近线备份设备DX30可显著缩短备份与恢复时间。
Exabyte的磁带驱动技术包括8mm Mammoth和VXA技术,VXA是定位低端的新的磁带技术,它以包的格式读写数据,并可对磁带上的数据记录区进行无空隙扫描,具有高质量、高可靠性、低成本等性能特点。其中VXA-1带机专为苹果机设计的存储方案;VXA-2同样具有较高的性价比,并具有12MB/s传输速率及160GB容量,与VXA-1向下兼容。
这里我们有必要讲一讲Sony的基于AIT技术的带机产品:AIT-1、AIT-2和AIT-3,其中AIT-3是高性能和大容量的新存储方案,容量(未 压缩)为100GB,速率为12MB/s,而且能够与AIT-1、AIT-2完全读和写逆向兼容,并具有分层磁头、创新性的磁带内存储器(MIC) 驱动器接口系统等多项专利技术,提高磁轨密度和存储速度。
磁带库厂商相对品牌较多,用户的选择空间也更大一些。目前主流的磁带库厂商主要有STK,Quantum,Exabyte和IBM等。
在带库厂商中,市场份额最大的当属美国存储技术公司(StorageTek,STK)。STK目前最主要的产品线是L系列,包括L20、L40、L80、 L180、L700、L5500,从最小20磁带槽位到最大5500磁带槽位。在其入门级产品上,支持LTO、DLT和SuperDLT等开放技术,只有 在高端产品上才同时支持其自身拥有的9840、9940驱动技术。
Quantum拥有DLT、SuperDLT技术,其用户基础和发展前景都很好。其P系列的主打产品P4000和P7000分别可以支持几百槽位和十几个 驱动器,适合于企业级用户;M系列是模块化的产品,可根据用户系统需求的增长灵活扩展带库的容量和性能,M1500可从20槽位扩展到200槽 位,M2500则可从100槽位扩展到300槽位,非常适合于那些快速发展的中小企业。美中不足的是,ATL对超大容量的解决方案不是非常理想,在这一部 分市场上的竞争力较弱。
8mm是安百特(Exabyte)公司的独立技术,具有速度快、容量大、可靠性高、价廉、体积小等特点,主要用于带库,其8mm带库的智能机械臂系统可任 意存取磁带,采用模块化设计,产品线全,从VXA自动化/驱动器产品系列AutoPak230/115/110、VXA-1/1到Mammoth Tape自动化/驱动器产品系列X200/80/430M/215M/EZ17、M2/Mammoth/Eliant 820,容量从单盘(非压缩)33GB到整库12TB,涵盖由低到高的用户市场,可实现无人值守自动数据存储管理,适用于服务器备份、网络备份、自动归 档、分级存储管理及图形图像等领域。
IBM,众所周知,生产和销售所有IT类产品,当然也包括带库产品。IBM的带库和带机产品大体可分2个系列:用于IBM环境的和用于开放环境的。如 IBM的3494、3575等带库只支持其专用的驱动器,开放性差,虽然这些带库产品也支持HP、SUN等主流服务器平台,但实际上几乎只用在IBM环境 中。随着SAN技术的普及,追求开放性和互联性成为存储行业的潮流。结合LTO驱动技术的投产,IBM为其开放存储系统解决方案推出了新的带库系列—— 3583和3584。
三、备份技术新趋势
D2D2T是Disk to Disk toTape的缩写,即数据备份从磁盘阵列到磁盘库到磁带的过程。传统的磁带备份总是会带给用户以下苦恼:
1、备份速度慢,备份窗口冗长
2、备份的根本目的在于恢复,而磁带的恢复速度很慢,对于TB级的数据恢复等待时间过长
3、磁带介质受灰尘、温度、湿度影响很大,难以保证已经离线保存的磁带在需要的时候可以正常工作
4、磁带库的机械手等物理设备的故障率和磨损率相对电子元件较高
相信长期从事磁带备份工作的管理员(尤其是大数据量关键应用的磁带备份)对以上几点都会深有感触,尤其是当在线数据受到破坏,需要依靠磁带备份来恢复正常生产的时候,大家都会为能否顺利恢复数据捏一把汗。
有什么办法可以解决磁带备份固有的劣势呢?随着磁盘容量的增长价格的下降,使用磁盘备份作为磁带备份的补充甚至替代都成为可能,当然磁带体积小,便于归档 等特点是磁盘设备不具备的,因此D2D2T即磁盘到磁盘到磁带备份方式有效地中和了磁盘备份和磁带备份的优点,在线数据保存在高速磁盘阵列,备份数据首先 保存在性价比较高的SATA磁盘阵列中,然后定期将磁盘备份的数据保存到磁带上,这样既缩短了备份窗口又增强了数据恢复的可靠性。现在的云盘其实很多,但比较热门就那么几家,通常热门的都是比较好用的,像360云盘、百度云盘、115网盘、天 翼 云盘都是比较好用的云盘。像360云盘的空间大小相对其他的云盘会大一点,毕竟能无限扩大,不过需要时间来做任务才能扩大空间;而百度云盘是使用人数最多的网盘,因此里面的资源会比较丰富,不过容量大小只能说过得去,其他的性能也不错;最后说一下天 翼 云盘,这云盘初始就有15G的容量,你只需要登录它的客户端就有10T,容量来说肯定够用了,而它最大的优点就是上传速度比较快,而且因为有私密空间的存在,它的安全性比较高,是一款性价比不错的云盘。还有其他比较热门云盘也比较好的,这要看你实践应用,比较符合自己的才是好的。
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