儲存設備與備份
A - Storage
1.儲存媒體
依存取特性,可分為三個類型:
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HP 220mx Optical jukebox |
2.資料儲存設備
Tape Storage - DAT, DLT, SuperDLT, Ultrium LTO....
Compact Disk - CD-ROM, CD-R, CD-R/W, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R/W, DVD-R+W....
Magneto-optical - MO 540, 640, 1.3GB....
Juke-box - CD / DVD / MO Juke box
Disk Array - SCSI / Fibre / IEEE-1394 Disk Array / SAN / NAS
Hard Disk - IDE HDD, SCSI HDD, Fiber HDD.....
Flash Memory - Compact Flash / Multi Media Card / Memory Stick / Smart Media Card....
Removable Media - Floppy / LS-120 / ZIP....
3. 容量
資料儲存容量多以 Byte (即8-bit)為單位計算,1,024Bytes = 1M bytes,1,024M bytes = 1G bytes,1,024G bytes = 1T bytes*
常見資料儲存設備容量比較(2002/03) -
常見儲存媒體 | 標準容量 | 常見介面 |
CD-ROM, CD-R, CD-R/W | 640MB | IDE / SCSI |
DVD-ROM | 4.7G, 8.5G, 9.7G, 17GB | IDE / SCSI |
Hard Disk | 40, 60, 80, 100GB...etc. | IDE / SCSI / Fiber |
Flash Memory | 8, 16, 64, 128MB, 256MB | 專屬界面 |
Removable Media | 1.44MB, 120MB, 200MB...etc. | FDD / IDE / SCSI / USB |
Tape | 24, 40, 80, 100, 200GB....etc. | SCSI |
*M = Mega, G = Giga, T = Tera
4. 傳輸速度
儲存設備的資料傳輸速度皆以
[每秒]
傳送的資料量為單位,常見的速度表示如 80MB/Sec.
,即是"每秒可傳送80MByte"
的資料,一般標示上的規格皆為介面的最高傳輸速度,而非實際傳輸速度。例如標示為
ATA-100的硬碟機,即是指其使用
100MB/Sec的傳輸介面,但一般真正的讀寫速度約為50MB/Sec左右。要完全使用界面所提供的頻寬,則需以多部磁碟串接
於同一通道。
ATA - IDE 傳輸率比較 -
規格 | 介面傳輸率 | 規格 | 介面傳輸率 |
PIO Mode 0 | 3.3MB/sec | DMA Mode 0 | 4.2MB/sec |
PIO Mode 1 | 5.2MB/sec | DMA Mode 1 | 13.3MB/sec |
PIO Mode 2 | 8.3MB/sec | Ultra DMA 33 | 33MB/sec |
PIO Mode 3 | 11.1MB/sec | Ultra DMA 66 | 66MB/sec |
PIO Mode 4 | 16.6MB/sec | Ultra DMA 100 | 100MB/sec |
SCSI 傳輸率比較 -
5MB/Sec | 10MB/Sec | 20MB/Sec | 40MB/Sec | 80MB/Sec | 160MB/Sec | 320MB/Sec |
SCSI-1 | SCSI-2 SE | SCSI-3 SPI Fast & Wide SE |
Fast-20 Ultra SCSI SE | Ultra2 SCSI | Ultra3 or Ultra160 SCSI | Ultra 320 SCSI |
SCSI-2 Fast HVD | SCSI-3 SPI Fast & Wide HVD | Fast-20 Ultra SCSI HVD | Fast-40 SPI-2 LVD SCSI | Fast-80 SPI-3 LVD SCSI | Fast-160 SPI-4 LVD SCSI | |
Narrow (8-bit) bus only | Wide (16-bit) and Narrow (8-bit) bus | Wide (16-bit) bus only | ||||
ps.SCSI有三種電子傳輸規格: 1. SE (Single-End) 2. HVD (High-Voltage Differential) base on EIA485 3. LVD (Low Voltage Differential) |
SCSI 詳細規格比較 -
STA Terms | Bus
Speed (MBytes/Sec) |
Bus
Width (bits) |
Max. Bus Lengths (Meter) | Max. Devices | ||
SE | LVD | HVD | ||||
SCSI-1 | 5 | 8 | 6 | - | 25 | 8 |
Fast SCSI | 10 | 8 | 3 | - | 25 | 8 |
Fast Wide SCSI | 20 | 16 | 3 | - | 25 | 16 |
Ultra SCSI | 20 | 8 | 1.5 | - | 25 | 8 |
Ultra SCSI | 20 | 8 | 3 | - | - | 4 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | - | - | 25 | 16 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 1.5 | - | - | 8 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 3 | - | - | 4 |
Ultra2 SCSI | 40 | 16 | - | 12 | 25 | 8 |
Wide Ultra2 SCSI | 80 | 16 | - | 12 | 25 | 16 |
Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI | 160 | 16 | - | 12 | - | 16 |
Ultra320 SCSI | 320 | 16 | - | 12 | - | 16 |
5. 企業應用產品介紹 -
IBM TotalStorage FAStT200 Storage Server |
目前常見的Disk
Storage大多已內含RAID Controller,可直接將多顆硬碟機設定成
RAID 0,1,5 等組態,達到資料安全及加速存取的要求。 目前此類磁碟陣列的連接界面可依伺服器要求,選擇SCSI或光纖界面等規格。
RAID Array Storage 定義於系統的最底層,也就是透過伺服主機,在BIOS就可以設定存取方式,就伺服主機而言,整個Storage Server即為一個邏輯磁碟。 |
IBM Network Attached Storage 200 |
組成NAS的基本架構即是Storage
+ Server + 跨平台存取的作業系統 + 現有網路架構的存取方式。
NAS 是屬於應用程式層次的資料儲存系統,在各伺服器間,需透過作業系統的網路存取功能,方能使用於 NAS 上的資源,也因為使用網路,可能造成網路頻寬佔用的現象,但使用網路的好處,即是網路的最高距離,即是存取的最大距離,網路的頻寬即是資料存取的頻寬。 |
IBM TotalStorage SAN Switch S08/S16 |
SAN基本定義上為獨立、跨平台資料存取區域,也就是資料存取均與現有存取(網路或Host
attached Storage,如SCSI)無關,可以達到最佳的傳輸速度。 |
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磁帶機為所有資料安全必備的設備之一,提供的是大量、可抽換的存放空間。由於磁帶循序存取的特性,它並不適用於即時的資料讀寫,而是一次大量讀出或寫入的動作,由於磁帶本身儲存時間長,價格/容量比佳,是資料備份最佳工具。 目前磁帶機皆使用 SCSI 界面與備份主機連結,提供 Ultra2以上的傳輸速度。 磁帶機規格依價格/容量可略分為 DAT / DLT / SuperDLT / Ultrium LTO 等規格,其中 DAT因只發展至40GB的容量,已漸漸退出市場,取而代之的是最大80GB的DLT磁帶,或是200GB的LTO磁帶,以應付日漸寵大的資料備份。 |
B - Backup
1. 為什麼要備份?
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若發生了以上的狀況,平時的備份就成為唯一的資料回復來源,但備份的資料與現行資料必定有時間差,故備份的方案如備份時間、備份媒體等,均需經過一番評估。 |
2. 備份到哪兒?
備份裝置可以有許多種選擇,您可選擇不只一種備份裝置,備份得愈多,資料完整回復的可能性愈高,基本比較如下:
裝置 | 裝置價格 | 容量 | 媒體價格 | 速度 | 註解 |
3.5" 傳統軟碟機 | 幾乎所有PC均內建 | 1.44MB Removeable Media | 每片碟片約10元 | 慢 | 價格便宜,適合少量資料的備份。 |
CD-R/W | 約NT$2500~6000,視界面、速度而定。 | up to 700MB Removeable Media | 每片CD-R約10元 | 中等 | 極佳的備份裝置,可備份的資料格式較多,但備份大量資料時,需使用多片CD片。 |
硬碟機(Primary) | 幾乎所有PC均內建一部硬碟機。 | 單顆up to 160GB,持續成長中 | 不可抽換,即裝置價格 | 快 | 備份資料於同一部實體硬碟時,若系統故障將導致資料全部遺失,建議備份至另一顆實體硬碟或透過區域網路備份到另一台電腦。 |
硬碟機(Alternate) | 額外增加的硬碟或外接硬碟、網路磁碟,視容量而定。 | 單顆up to 160GB,持續成長中 | 不可抽換,除可抽換式磁碟陣列 | 快 | 不論是內接或外接第二顆硬碟機作為備份區域,這都是便宜又簡單的作法,除了外接磁碟陣列較貴。 |
ZIP Drive | 約NT$1600~5000,視界面、速度而定。 | 100MB or 250MB | 每片300元/100MB
or 450元/250MB |
慢 | 即高容量的軟碟機,亦適合小容量的資料備份。 |
Tape Drive | 一萬至十萬元以上,視規格容量而定。 | 4GB to 110GB | 每捲300~3000元以上 | 快 | 適合高容量備份,大多為伺服器資料庫等使用。 |
Internet Backup | 視對方主機而定。 | 理論上無限,僅有價格考量 | 各ASP採月租制或年費、會員制不定 | 中等,視網路速度 | 無本地裝置,資料安全為ASP負責,但連線中斷時即無法存取資料。 |
Printer | 各種印表機價格不一。 | 紙張數量 | 紙張價格及印表機耗材價格 | 非常慢 | 書面資料備份,無法備份結構性資料,但總比沒有好 :p |
3. 要備份什麼東西?
每個人、每個系統需要備份的資料不盡相同,皆因需求而定,若您覺得可以自行回復系統,而且回復時間可以接受,那麼系統的部份便可以不需要備份,反之,全系統的備份,可以增加回復時的順暢度,但在資料經常變動的情形下,全系統的備份將不太適用。 以下為常見備分方式的比較: |
備份方式 | 敘述 | 建議裝置 | 評估 |
全系統備份(Image-base) | 備援所有的作業環境及應用系統、資料將使用較多的容量空間及備份時間,但在系統、資料回復時可以更順暢。另若在資料檔案經常變更的情形下,備份時程的安排將較困難。 | CD-R/W Hard Drive Tape Drive |
適用於系統複製 |
全系統備份(File-base) | 以檔案為基礎作全系統的備份大多需要額外的備份軟體,系統與資料可分別備分,故較無備份程序上的困難。備份時間及備份媒體容量隨資料量成長而增加。 | CD-R/W Hard Drive Tape Drive |
最佳的備份模式,亦可用於災難復原 |
資料檔案 | 僅備份重要檔案較為單純,但需考慮系統復原的步驟。 | ALL Devices | 備分成本低,但回復時間長 |
4. 備份架構 -
5. 何時備份?
備份應是經常性的動作,將備份工作排入系統行程或備份軟體,將對備份的持續性有所幫助。而隨資料的增加,一捲磁帶可能不足以備份全部的資料,備份至容量上限時需更換磁帶媒體,而自動的排程備份將因手動換帶而顯得無意義,故每份備份工作均應僅使用一個儲存媒體。 |
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結語:
資料的儲存與備份產品極多樣化,而實際的需求與環境,才選擇產品時的重要因素,過與不及都將造成損失。而要規畫一個正確的方案,則有賴規劃人員對環境整體的瞭解以及明確的需求,常見的狀況就是需求不夠明確造成評估錯誤,或是架構未確認而造成採購短缺,這都是應該避免的狀況。 |