黃亮

在公檢法及互聯(lián)網(wǎng)電商等組織機(jī)構(gòu)的機(jī)房里，存在著大量的NAS存儲(chǔ)架構(gòu)。雖然NAS本身具有一定的文件共享和數(shù)據(jù)備份功能，但是隨著非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與各類(lèi)小文件的日積月累，這些功能已經(jīng)難以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性與便捷性等方面的災(zāi)備需求。

為了更加全面地展示NAS災(zāi)備新方案的特征，首先介紹NAS的相關(guān)知識(shí)。

NAS存儲(chǔ)及應(yīng)用場(chǎng)景

NAS（Network Attached Storage）是一種采用直接與網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)相連的特殊設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的機(jī)制。它基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為網(wǎng)絡(luò)中的Windows / Linux / macOS等各種不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)提供文件共享和數(shù)據(jù)備份。

NAS的優(yōu)點(diǎn)很多，包括部署簡(jiǎn)單，可以使NAS主機(jī)、客戶(hù)機(jī)和其他設(shè)備廣泛分布在整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；NAS適用于那些需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將文件數(shù)據(jù)傳送到多臺(tái)客戶(hù)機(jī)上的用戶(hù)；在高效的文件共享任務(wù)中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基于網(wǎng)絡(luò)的文件級(jí)鎖定提供了高級(jí)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)保護(hù)的功能；能夠充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，提供強(qiáng)勁的存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展和多臺(tái)服務(wù)器對(duì)海量文件級(jí)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)；另外，NAS存儲(chǔ)還能降低存儲(chǔ)資源開(kāi)銷(xiāo)及整體擁有的成本等等。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，NAS存儲(chǔ)很好地解決了文件級(jí)（file）數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)與共享的用戶(hù)需求。因此NAS能夠滿(mǎn)足那些希望降低存儲(chǔ)成本但又無(wú)法承受SAN昂貴價(jià)格的中小企業(yè)的需求，具有相當(dāng)高的性?xún)r(jià)比，特別適合對(duì)數(shù)據(jù)安全性高，具有海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求以及組織網(wǎng)絡(luò)中存在異構(gòu)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)，在企業(yè)辦公自動(dòng)化OA系統(tǒng)、醫(yī)療數(shù)據(jù)、影樓影像數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)電商平臺(tái)和公檢法卷宗類(lèi)海量小文件等場(chǎng)景具有強(qiáng)烈的需求。

NAS災(zāi)備在新環(huán)境下的挑戰(zhàn)

如上所述，NAS具有一定的數(shù)據(jù)備份的功能，包括本地備份（將電腦上的數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)備份到NAS中）、異地備份（將異地電腦上的數(shù)據(jù)通過(guò)廣域網(wǎng)備份到NAS中）和NAS間備份（NAS與NAS之間復(fù)制數(shù)據(jù)）等等。

但是這些備份都是基于傳統(tǒng)的備份方案進(jìn)行，具有操作繁瑣、需要備份時(shí)間窗口，主備端配置一致等軟肋，無(wú)法滿(mǎn)足組織機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量快速增長(zhǎng)的實(shí)時(shí)備份以及經(jīng)濟(jì)高效的需求。英方工程師根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景分析，總結(jié)了NAS災(zāi)備在大數(shù)據(jù)等新環(huán)境下的挑戰(zhàn)：

（1）數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，而現(xiàn)有的NAS系統(tǒng)是在文件管理系統(tǒng)層次進(jìn)行復(fù)制，這決定了要么就全部復(fù)制，要么就都不復(fù)制，但在實(shí)際場(chǎng)景中，用戶(hù)更希望只對(duì)相關(guān)的文件進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，但是因?yàn)榍岸藰I(yè)務(wù)集群服務(wù)器主機(jī)可能會(huì)同時(shí)讀寫(xiě)同一個(gè)NAS文件夾中的數(shù)據(jù)，造成無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)保護(hù)。

（2）在備份海量小文件時(shí)，例如兩千萬(wàn)的數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)的災(zāi)備方式在進(jìn)行實(shí)時(shí)復(fù)制時(shí)，無(wú)法確保復(fù)制數(shù)據(jù)時(shí)在主備兩端的數(shù)據(jù)一致性，以及在第一次全鏡像的同時(shí)，無(wú)法確保鏡像過(guò)程中增量部分的同步。

（3）異地備份難，數(shù)據(jù)量的增加使得帶寬成本加大，同時(shí)用戶(hù)無(wú)法接受定期和長(zhǎng)時(shí)間的備份操作等過(guò)程，數(shù)據(jù)安全性面臨的風(fēng)險(xiǎn)大。

基于i2NAS的災(zāi)備新方案

在NAS存儲(chǔ)方案中，用戶(hù)大多使用的方案是多個(gè)前端業(yè)務(wù)的集群共享同一個(gè)NAS存儲(chǔ)的目錄，它們擁有共同讀寫(xiě)機(jī)制，確保不會(huì)寫(xiě)沖突。這樣的讀寫(xiě)機(jī)制確保了文件的唯一性，這種方案可以快捷擴(kuò)展前端集群節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，以增加用戶(hù)對(duì)實(shí)際的訪(fǎng)問(wèn)量的需求。

下面介紹的i2NAS災(zāi)備新方案，正是在這樣的環(huán)境進(jìn)行的。

i2NAS是英方股份針對(duì)NAS數(shù)據(jù)災(zāi)備的新方案，它是針對(duì)NAS無(wú)法安裝客戶(hù)端、數(shù)據(jù)非實(shí)時(shí)同步、RTO高和需要消耗大量主機(jī)資源等特點(diǎn)進(jìn)行了災(zāi)備技術(shù)上的創(chuàng)新，為用戶(hù)提供百TB級(jí)別數(shù)據(jù)災(zāi)備保護(hù)的新方案。

i2NAS具有定時(shí)與準(zhǔn)實(shí)時(shí)兩種方案，由于篇幅有限，在此只介紹更適合于針對(duì)海量小文件/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)方案。之所以稱(chēng)為準(zhǔn)實(shí)時(shí)方案，是因?yàn)閕2NAS是基于英方字節(jié)級(jí)復(fù)制同步軟件i2COOPY的技術(shù)原理，由于i2COOPY實(shí)時(shí)復(fù)制在一般服務(wù)器下能夠做到毫秒級(jí)數(shù)據(jù)同步，而在NAS服務(wù)器集群環(huán)境下，i2COOPY通過(guò)在生產(chǎn)端指定一個(gè)服務(wù)器作為其他服務(wù)器IO變化的合并節(jié)點(diǎn)，能夠在備端的服務(wù)器達(dá)到秒級(jí)同步讀寫(xiě)的目的。

（1）在各業(yè)務(wù)服務(wù)器上安裝客戶(hù)端；

（2）英方客戶(hù)端會(huì)將各業(yè)務(wù)服務(wù)器上修改的文件名和該文件的存儲(chǔ)路徑發(fā)生給“英方NAS匯聚服務(wù)器”；

（3）由英方NAS匯聚服務(wù)器實(shí)時(shí)讀取NAS數(shù)據(jù)；

（4）發(fā)送給災(zāi)備端。

由于該解決方案是旁路監(jiān)聽(tīng)，因此對(duì)主業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)變化是安裝客戶(hù)端，但是客戶(hù)端本身不產(chǎn)生性能開(kāi)銷(xiāo)，只是監(jiān)控對(duì)應(yīng)服務(wù)器會(huì)對(duì)目錄當(dāng)中的某個(gè)文件進(jìn)行修改。假如集群中有三臺(tái)服務(wù)器，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)修改完了，會(huì)傳輸?shù)接⒎絅AS監(jiān)控服務(wù)器上，然后會(huì)優(yōu)先進(jìn)行傳輸；當(dāng)?shù)诙_(tái)修改完后，就會(huì)進(jìn)入文件隊(duì)列傳輸?shù)牡却^(guò)程，依次類(lèi)推……英方監(jiān)控服務(wù)器得到更改確定的指令后，會(huì)第一時(shí)間去讀對(duì)應(yīng)目錄下的名稱(chēng)，然后經(jīng)過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到災(zāi)備端的服務(wù)器。該方案既解決了實(shí)時(shí)同步的問(wèn)題，又解決了海量數(shù)據(jù)情況下數(shù)據(jù)復(fù)制時(shí)間窗口的問(wèn)題，確保當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境NAS存儲(chǔ)出現(xiàn)故障時(shí)的數(shù)據(jù)安全，業(yè)務(wù)連續(xù)。

i2NAS災(zāi)備新方案6大優(yōu)勢(shì)

（1）無(wú)備份窗口，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，可支持百TB級(jí)別的數(shù)據(jù)量保護(hù)；

（2）對(duì)用戶(hù)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)架構(gòu)無(wú)調(diào)整，只增加同步主機(jī)、災(zāi)備主機(jī)，同時(shí)在客戶(hù)的業(yè)務(wù)環(huán)境上安裝客戶(hù)端，如果使用存儲(chǔ)級(jí)的復(fù)制，需要對(duì)存儲(chǔ)本身進(jìn)行調(diào)整；

（3）對(duì)用戶(hù)的資源系統(tǒng)沒(méi)有多余的開(kāi)銷(xiāo)，因?yàn)槿ネ街鳈C(jī)才會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的讀取，對(duì)源端的業(yè)務(wù)沒(méi)有壓力，對(duì)I/O的消耗比較?。?/p>

（4）支持異地?cái)?shù)據(jù)復(fù)制，同時(shí)備端數(shù)據(jù)可見(jiàn)，因?yàn)橹鱾涠说臄?shù)據(jù)與文件目錄相同，可隨時(shí)查看數(shù)據(jù)的一致性；

（5）備端數(shù)據(jù)隨時(shí)可用，當(dāng)用戶(hù)需要容災(zāi)演練，查看備端海量的數(shù)據(jù)的啟動(dòng)時(shí)間非常短；

（6）彌補(bǔ)現(xiàn)有解決方案中無(wú)法針對(duì)使用NAS作為存儲(chǔ)冗余架構(gòu)的不足，英方提供全場(chǎng)景解決方案，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)同時(shí)做實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)復(fù)制備份、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)同步、高可用等容災(zāi)備份的綜合需求。

目前，英方i2NAS數(shù)據(jù)災(zāi)備新方案已經(jīng)成功用于海通證券影像數(shù)據(jù)同步、長(zhǎng)安信托OA、多金系統(tǒng)、車(chē)貸和信貸等系統(tǒng)項(xiàng)目。而在針對(duì)擁有海量小文件/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類(lèi)型的金融、公檢法和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)客戶(hù)，i2NAS數(shù)據(jù)災(zāi)備方案在結(jié)合高可用等災(zāi)備方案后，可以為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景的災(zāi)備服務(wù)。