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数据安全及容灾备份

基于Ip-San的数据容灾备份技术研究

 1前言
        IP-SAN是一个专有的、集中管理的iSCSI技术的SAN网络信息基础设施，传输媒体是IP网络，是基于TCP/IP数据传输技术构建的存储区域网络。它通过TCP通信协议发送SCSI指令到远程存储设备并控制它。IP-SAN从服务器独立接收存储设备，并将数据存储作为中心可伸缩的网络拓扑，从而提高系统的灵活性和安全性。IP-SAN体现功能分解的概念，和高速传输的光纤通道或千兆以太网连接模式，支持服务器和存储节点之间的任意多个选择的数据交换和数据存储管理集中在相对独立的存储区域网络，克服低网络带宽和服务器本地存储空间有限等缺点。
        2IP-SAN的特点
        2.1数据传输和读写性能优异
        IP-SAN出现，由于网络带宽使用1gb，并已经使用2gb的带宽，加上高速光纤硬盘FC-SAN相比，处于劣势的性能，让用户感觉IP-SAN只能用于低性能需求的小系统。随着10Gbps以太网的应用和高速SATA硬盘的诞生，IP-SAN的数据传输和读写性能大大提高，甚至超过了fc-san。随着IPv6和100Gbps以太网的发展和应用，ipsan的性能必然会更高。
        2.2明显的成本优势
        管理和维护简单的FC-san是基于光纤通道协议，它要求建立专有的FC网络和使用专用设备进行通信。如果你使用fc SAN，你需要购买昂贵的HBA，光纤交换机、光纤磁盘阵列，管理软件，等。在构建基于iSCSI技术的IP-SAN可以利用现有的以太网直接的交流，交换机、路由器、网卡，除了存储设备，通常不需要购买额外的设备。有效减少对存储连接设备的投资。此外，IP-SAN不需要改变现有的IT架构。可充分利用现有IT技术人员，管理和维护以以太网平台为基础，初始投入成本和运营管理成本非常低。
        2.3扩展性、互通性灵活
        在IP-SAN，iSCSI设备的能力与SCSI可以扩展，FC，SATA，SAS等。另一方面因为IP SAN，基于TCP/IP协议的通信套件在扩展存储和增加服务器，可以使用现有的网络可以实现，并且不会影响设备的正常使用现有的存储和服务器。
        2.4突破传输距离的限制
        IP -解决了FC SAN-SAN 10公里的距离限制，加上基于同一套标准的以太网局域网系统结构，对于远程镜像、灾备系统，构建统一存储平台提供了可能。
        3IP-SAN的备份方法
        在IP-SAN环境中，数据备份和LAN备份之间没有本质区别，主要区别在于备份数据的传输通道和备份存储的位置。目前，常用的IP-SAN备份方法是无局域网和无服务器的。
        3.1LAN -free
        基于SAN存储区域网络，LAN-free backup允许服务器在局域网之外执行数据备份操作。相比与传统的局域网备份，LAN-free备份可以满足大容量数据备份的需求，使用SCSI-3协议通过SAN备份数据，数据块的形式直接转移到备份设备，因此，数据备份对局域网带宽的影响降到最低。以太网仅用于在备份过程中传输控制信息，没有数据流通过。在备份过程中，对信息和数据流的控制非常小，因此对以太网备份的影响很小，很大程度上无法考虑。与此同时，lan-free不需要消耗备份服务器的CPU、内存和其他资源。
        3.2Server-free
        Server-free服务器备份也基于SAN存储网络，减少了应用服务器的参与和CPU的使用和内存，在备份过程中，I/O消耗。从服务器直接使用SAN磁盘将数据发送到备份设备，避免存储主机参与，避免在局域网数据传输中，从而减少局域网流量，减少存储管理服务器和客户端CPU。
        4IP-SAN的关键技术
        4.1远程镜像
        镜像是信息存储过程，它在两个或多个磁盘或存储系统上产生相同的数据镜像视图，一个称为主镜像系统，另一个则来自镜像系统。镜像存储系统的位置可分为局部镜像和远程镜像。
        远程磁盘图像技术是一种冗余存储技术，直接实现图像之间的存储设备，其控制直接由存储设备控制软件完成，主机不需要参与控制。根据请求镜像主机是否需要远程镜像站点的确认信息，可以将远程磁盘镜像技术分为同步远程镜像和异步远程镜像。
        4.2远程主机
        软件采用远程主机技术，通过逻辑卷的复制实现本地逻辑卷和远程逻辑卷的数据同步，可以通过基于IP的广域网络实现。此外，可以通过软件实现数据复制，实现远程高可用性系统（包括远程监控和切换）。
        4.3重复数据删除技术
        重复数据删除技术是删除冗余备份数据，相同的数据信息只保存一次。这项技术对于存储大量的数据非常有用。重复数据删除算法通过数据分成块，对于每一个快速给出了特征值，系统根据特征值的新老数据对比确定数据是相同的，如果这个系统检测到重复的数据，它将创建一个指向原始数据的指针。
        5IP-SAN在远程容灾备份中的应用
        容灾恢复是利用地理隔离在远程位置建立和维护备份存储系统，以确保系统和数据保护免遭灾备性事件的能力。IP-SAN打破了传输距离限制，提供了远程灾备恢复的可能性。
        在系统中建立了专用数据中心和数据公差备份中心。数据中心配置一个IPSAN磁盘阵列，以有效存储数据中心。灾备恢复中心配置相同的IPSAN磁盘阵列，以启用数据中心的灾备恢复。数据中心和灾备恢复中心的IPSAN通过千兆/MBPS网络连接，数据通过链接传阅。每个站点通过LAN连接到数据中心，灾备恢复中心复制所有数据中心数据。该系统具有以下特点：IP网络技术相当成熟，IP-SAN降低了配置、维护和管理的复杂性。现有的网络管理人员能够完成日常的管理和维护工作。因为它是基于IP网络的存储系统，基本上没有距离限制，对其他地方也有更好的支持。与现有的网络基础设施集成，支持跨平台数据共享。基于以太网没有速度限制。储存装置可随时添加，无容量限制。
        基于IP网络存储系统，与传统的以太网实现的价格等于光纤网络的性能，实现真正的即插即用即插即用，无需客户端硬件和软件升级，使用零维护成本和人员技术培训，降低企业经营成本和维护成本，简单和扩张。
        6结束语
        设计基于IP-SAN备份系统数据一致性测试方法充分表达了IP-SAN有自己的优势，使用可靠消息传输的算法和一种改进的方法，有效地提高了数据一致性测试速度，减少网络负载，提高系统的可靠性和响应速度，实验证明是一个相对较低的成本和实际数据一致性检测方案，具有良好的应用前景。
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