1.5 存儲(chǔ)應(yīng)用舉例

存儲(chǔ)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中很多種應(yīng)用，提供各種解決方案。下面將介紹其中的幾種。

1.5.1 同時(shí)提供文件服務(wù)和塊服務(wù)

在該應(yīng)用中，在一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備上創(chuàng)建多個(gè)邏輯卷，其中部分邏輯卷用作iSCSI卷提供給應(yīng)用服務(wù)器，而另一部分邏輯卷上可以創(chuàng)建文件系統(tǒng)，并共享出去。應(yīng)用服務(wù)器可以訪問共享文件，以及掛接iSCSI卷，并作為本地磁盤進(jìn)行訪問。存儲(chǔ)設(shè)備同時(shí)提供文件和塊服務(wù)的情況，如圖1-64所示。

1.5.2 按需擴(kuò)容、隨需取用延緩企業(yè)投資

出于對(duì)空間不足的擔(dān)心導(dǎo)致過度的預(yù)先分配，最終使得企業(yè)的存儲(chǔ)空間利用率極低。隨需取用可以根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)量變化動(dòng)態(tài)地增減存儲(chǔ)空間，延緩企業(yè)存儲(chǔ)空間的投資。這種即插即用的在線存儲(chǔ)擴(kuò)容方式，如圖1-65所示。

1.5.3 計(jì)算與存儲(chǔ)分離便于故障恢復(fù)和系統(tǒng)升級(jí)

圖1-66說明了iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備在服務(wù)器故障或服務(wù)器升級(jí)情況下的應(yīng)用，因?yàn)榇鎯?chǔ)設(shè)備不是物理上連接到服務(wù)器，而是將數(shù)據(jù)保存在網(wǎng)絡(luò)上的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備中。iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備通過IQN名字映射到應(yīng)用服務(wù)器上，每個(gè)IQN名字對(duì)服務(wù)器來說是唯一的。在應(yīng)用服務(wù)器故障的情況下，IQN可以在幾分鐘之內(nèi)很方便地映射到新的應(yīng)用服務(wù)器，由新的應(yīng)用服務(wù)器繼續(xù)提供相同的服務(wù)。

1.5.4 為高可用性集群提供共享存儲(chǔ)

圖1-67給出了iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備在高可用性方案中作為共享磁盤的實(shí)現(xiàn)方式。該方案中，兩臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成高可用性集群，采用active/passive工作模式，以統(tǒng)一的IP地址對(duì)外提供服務(wù)，數(shù)據(jù)保存在iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備上。iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備上的邏輯卷、IP地址、服務(wù)進(jìn)程等均為資源，它們構(gòu)成一個(gè)資源組。

正常狀態(tài)下，服務(wù)器A為工作節(jié)點(diǎn)，提供對(duì)外的服務(wù)，這時(shí)IP地址為服務(wù)器A擁有，iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備上的邏輯卷被掛接到服務(wù)器A上，服務(wù)進(jìn)程也在服務(wù)器A上運(yùn)行。而服務(wù)器B作為備用節(jié)點(diǎn)，通過心跳線定期監(jiān)視服務(wù)器A的狀態(tài)。

一旦探測(cè)到服務(wù)器A故障，服務(wù)器B將接管資源組中的這些資源，包括擁有IP地址、掛接iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備上的邏輯卷，以及運(yùn)行服務(wù)進(jìn)程。這些操作完成表明資源組順利遷移到服務(wù)器B，后者可以對(duì)外提供服務(wù)了。

對(duì)客戶機(jī)來說，無論由服務(wù)器A還是服務(wù)器B提供服務(wù)，都是透明的：客戶機(jī)只需要通過統(tǒng)一的IP地址即可訪問服務(wù)。

1.5.5 利用快照技術(shù)恢復(fù)被病毒破壞的數(shù)據(jù)

上面講過，利用快照技術(shù)可以在數(shù)據(jù)崩潰的情況下，回滾到以前的某一個(gè)時(shí)刻，圖1-68就說明了利用快照技術(shù)恢復(fù)被病毒破壞的數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

在圖1-68中，iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備中的邏輯卷被掛接到應(yīng)用服務(wù)器上，進(jìn)行讀/寫操作。和其他場(chǎng)景不同的是，這里定義了一種快照策略，即每天早上3:00為該邏輯卷進(jìn)行快照。

假設(shè)某天早上8點(diǎn)，應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)卷（實(shí)際上是iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備中的邏輯卷）感染了病毒，破壞了所有信息。要從病毒中恢復(fù)，管理員只需回滾到這天早上3:00的狀態(tài)，并重新掛接讀/寫卷，整個(gè)過程只需要短短幾分鐘。在回滾過程中，讀/寫卷中被破壞的數(shù)據(jù)被刪除，取而代之的是病毒感染之前的數(shù)據(jù)。

1.5.6 基于文件的數(shù)據(jù)備份和遠(yuǎn)程鏡像方案

在基于文件的數(shù)據(jù)備份和遠(yuǎn)程鏡像方案中，本地站點(diǎn)和遠(yuǎn)程站點(diǎn)各部署一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，如圖1-69所示。本地站點(diǎn)的存儲(chǔ)系統(tǒng)稱為主設(shè)備，它承擔(dān)兩個(gè)角色：一方面，從應(yīng)用服務(wù)器的角度來看，作為備份設(shè)備，通過第三方數(shù)據(jù)備份軟件定期自動(dòng)備份應(yīng)用服務(wù)器中的數(shù)據(jù)；另外一方面，從遠(yuǎn)程鏡像的角度來看，它是鏡像主設(shè)備，定期將其中的數(shù)據(jù)備份到位于遠(yuǎn)程站點(diǎn)的從設(shè)備上去。

在上述架構(gòu)下，數(shù)據(jù)備份和遠(yuǎn)程鏡像過程如下。

? 數(shù)據(jù)備份：利用第三方備份軟件將數(shù)據(jù)定期自動(dòng)備份到主設(shè)備的某個(gè)目錄下或某個(gè)文件中。

? 遠(yuǎn)程鏡像：通過管理軟件設(shè)置主設(shè)備的鏡像策略，調(diào)用鏡像模塊定期自動(dòng)將主設(shè)備的目錄或文件異步鏡像到從設(shè)備上。

在上述架構(gòu)下，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程如下。

? 如果可以從主設(shè)備進(jìn)行恢復(fù)，則可以利用第三方備份軟件根據(jù)最近的全量備份文件（和差量備份文件）進(jìn)行恢復(fù)。

? 如果需要從從設(shè)備中進(jìn)行恢復(fù)，則首先通過FTP軟件或利用鏡像功能將遠(yuǎn)程從設(shè)備中的全量備份文件（和差量備份文件）下載到本地局域網(wǎng)內(nèi)的主設(shè)備或者應(yīng)用服務(wù)器上，再利用第三方備份軟件進(jìn)行恢復(fù)。

1.5.7 利用PXE和iSCSI實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程引導(dǎo)和映像恢復(fù)

傳統(tǒng)上，如果用于引導(dǎo)的磁盤發(fā)生故障，恢復(fù)需要十二個(gè)步驟，包括：停止操作、修復(fù)硬件、收集必要的介質(zhì)、重啟、從CD或者軟盤重新加載操作系統(tǒng)、重啟、從CD中重新加載備份軟件、重啟、加載恢復(fù)磁帶、恢復(fù)系統(tǒng)、重啟和恢復(fù)操作，整個(gè)過程需要幾個(gè)小時(shí)的宕機(jī)時(shí)間如圖1-70左側(cè)所示。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)捕獲了指定服務(wù)器、桌面主機(jī)和手提電腦等的引導(dǎo)映像和數(shù)據(jù)。在其引導(dǎo)磁盤發(fā)生故障的情況下，利用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的PXE協(xié)議，透過IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。使用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)過程只耗時(shí)幾分鐘（如圖1-70右側(cè)所示），經(jīng)過三個(gè)步驟即可完成。

? 在引導(dǎo)磁盤由于病毒攻擊、軟件崩潰、機(jī)械失效或人工錯(cuò)誤發(fā)生故障后，通過PXE協(xié)議使用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來引導(dǎo)受影響的服務(wù)器、桌面主機(jī)或者是手提電腦。

? 更換本地啟動(dòng)磁盤。

? 通過一次同步過程將引導(dǎo)信息和數(shù)據(jù)恢復(fù)到新更換的本地磁盤上去。

在災(zāi)難恢復(fù)中，裸機(jī)（Bare Metal）備份指的是在毀滅性故障后，重新格式化計(jì)算機(jī)的過程，通常包括重新安裝操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用程序，甚至可能需要恢復(fù)數(shù)據(jù)和設(shè)置。市場(chǎng)上有很多的產(chǎn)品用來幫助實(shí)施裸機(jī)恢復(fù)。

1.5.8 虛擬機(jī)故障的檢測(cè)及遷移

如圖1-71所示，它和高可用性共享存儲(chǔ)有點(diǎn)類似，實(shí)際上是它的一種應(yīng)用場(chǎng)景——虛擬機(jī)本身可以看作一種在虛擬機(jī)監(jiān)視器上的一個(gè)“應(yīng)用程序”。由于虛擬機(jī)監(jiān)視器的隔離，虛擬機(jī)和底層硬件完全無關(guān)，虛擬機(jī)可以完全獨(dú)立于底層硬件，換句話說，只要有一個(gè)合適的宿主機(jī)，就可以將虛擬機(jī)跑起來。

在圖1-71中，Linux虛擬機(jī)開始在虛擬機(jī)服務(wù)器A上運(yùn)行，虛擬機(jī)服務(wù)器B上運(yùn)行了Windows虛擬機(jī)和Solaris虛擬機(jī)。在某個(gè)時(shí)刻，虛擬機(jī)服務(wù)器A發(fā)生故障，通過心跳線檢測(cè)到這一故障后，虛擬機(jī)服務(wù)器B啟動(dòng)Linux虛擬機(jī)。記住，虛擬機(jī)只是一個(gè)映像文件而已，它被存放在共享存儲(chǔ)上，很自然地實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)的遷移。