近幾年來(lái),信息存儲(chǔ)技術(shù)飛速發(fā)展,各種曾經(jīng)是高不可攀的存儲(chǔ)設(shè)備,如高容量硬盤(pán)、可擦寫(xiě)CD以及磁光盤(pán)(MO)等,其價(jià)格都在大幅度下降。存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格的普遍下滑給很多人帶來(lái)一種困惑:現(xiàn)在是不是也可以用活動(dòng)硬盤(pán)/熱插拔硬盤(pán)、CD或磁光盤(pán)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁帶備份呢?
作為經(jīng)典的電子信息存儲(chǔ)技術(shù),磁帶已經(jīng)被人們使用幾十年了。隨著硬盤(pán)、可擦寫(xiě)CD、MO等技術(shù)的發(fā)展,磁帶技術(shù)會(huì)不會(huì)有朝一日被淘汰出局,與古老的結(jié)繩記事一樣永遠(yuǎn)地成為歷史呢?為了帶領(lǐng)人們走出這種困惑,我們現(xiàn)在就將所有的存儲(chǔ)技術(shù)都進(jìn)行詳細(xì)的探討,看看究竟是哪種技術(shù),無(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái),***適合于備份。
從整體來(lái)看,信息存儲(chǔ)全貌就象是一個(gè)金字塔,根據(jù)性能與價(jià)格的不同,由下到上共包括五個(gè)技術(shù)層次(需要注意的是,我們這里所指的"性能"只是指數(shù)據(jù)的存取速度,并不包括
該技術(shù)可靠性、可管理性等其它方面)。位于金字塔***底層的就是紙張與微縮膠片技術(shù)。紙張是人們使用***久最廣泛的信息載體。然而隨著社會(huì)的發(fā)展,信息量不斷增加,紙張所能提供的信息容量越來(lái)越不能滿足人們的要求。后來(lái)人們想到了用微縮膠片代替紙張的辦法。但是,微縮膠片所能提供的存儲(chǔ)空間畢竟也是十分有限的, 而且現(xiàn)今人們需要存儲(chǔ)的不僅僅是文字信息,還包括聲音、動(dòng)畫(huà)等多媒體信息。很顯然,微縮膠片在這方面是無(wú)能為力的。
位于紙張和微縮膠片之上的一層是順序存取二級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)(Sequential Access Secondary Storage),也就是磁帶技術(shù)。因?yàn)閷?duì)磁帶數(shù)據(jù)的訪問(wèn)必須經(jīng)歷由前向后或由后向
前的順序查找,因此它的工作方式被稱為"順序存取"。磁帶技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于我們的日常生活當(dāng)中,如錄音、錄相所使用的都是磁帶技術(shù)。將磁帶用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也有幾十年的歷史了,在硬盤(pán)、光盤(pán)等技術(shù)問(wèn)世之前,人們就是用磁帶作為計(jì)算機(jī)的一級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備。但由于磁帶的工作原理是順序存取,因此它的存取速度比較慢。半導(dǎo)體及硬盤(pán)技術(shù)問(wèn)世后,磁帶就退居到二級(jí)存儲(chǔ)的領(lǐng)域。
磁帶技術(shù)的上一級(jí)就是直接存取二級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)(Direct Access Secondary Storage),主要是指近些年問(wèn)世的CD、磁光盤(pán)(MO)等技術(shù),也可統(tǒng)稱為光盤(pán)技術(shù)。有些人誤以為光盤(pán)的容量是所有存儲(chǔ)介質(zhì)中******的,然而實(shí)際上,即便是下一代DVD光盤(pán)容量也只有2.7GB,與目前廣泛使用的DDS-3磁帶的容量(24GB)相比還差得很遠(yuǎn)。不過(guò)光盤(pán)技術(shù)也有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),首先由于它的工作原理是對(duì)數(shù)據(jù)的直接定位與訪問(wèn),因此它的數(shù)據(jù)存取速度比較快;其次,光盤(pán)的壽命很長(zhǎng),******的光盤(pán)可以保存100年以上。這一點(diǎn)是任何其它技術(shù)都無(wú)法與之相比的。
光盤(pán)技術(shù)之上就是硬盤(pán)技術(shù),它的數(shù)據(jù)存取速度相當(dāng)快,因此被廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的一級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域。硬盤(pán)技術(shù)近些年來(lái)發(fā)展相當(dāng)迅速,由于采用了許多新技術(shù),硬盤(pán)的存儲(chǔ)
密度越來(lái)越高,容量越來(lái)越大。目前5.25英寸硬盤(pán)容量可達(dá)23GB。硬盤(pán)容量的提高對(duì)使用者來(lái)說(shuō)當(dāng)然是一件好事,但同時(shí)帶來(lái)一個(gè)不容忽視的問(wèn)題:一旦硬盤(pán)出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)丟失的數(shù)量就會(huì)相當(dāng)大,損失也會(huì)比以往更嚴(yán)重。
硬盤(pán)之上,也就是位于塔頂?shù)募夹g(shù)就是半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù),主要是指計(jì)算機(jī)的內(nèi)存,如ROM、RAM等。顯而易見(jiàn),這種技術(shù)的數(shù)據(jù)存取速度***快,性能******,但價(jià)格也***昂貴。因此,它一般只用來(lái)作計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的即時(shí)存儲(chǔ),而不用作長(zhǎng)期的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。探討完信息存儲(chǔ)技術(shù)的金字塔之后,我們要解決的問(wèn)題就是哪種技術(shù)最適合用來(lái)作備
份。需要注意的是,備份不等于簡(jiǎn)單的文件拷貝,也不等于文件的******歸檔。總體來(lái)講,備份有三個(gè)最主要的特點(diǎn):
1. 備份******的忌諱就是在備份過(guò)程中因介質(zhì)容量不足而更換介質(zhì),因?yàn)檫@會(huì)降低備份數(shù)據(jù)的可靠性。因此,存儲(chǔ)介質(zhì)的容量在備份中具有壓倒一切的重要性。
2. 備份的目的是為了防備萬(wàn)一發(fā)生的意外事故,如自然災(zāi)害、病毒侵入、人為的破壞等等。這些意外事故不可能每天都發(fā)生,因此我們使用備份數(shù)據(jù)的頻率并不是很高。從這個(gè)意義上來(lái)講,對(duì)備份數(shù)據(jù)的存取速度并不是一個(gè)很重要的因素。我們沒(méi)有必要為了追求一個(gè)并不重要的高速度而成倍地增加我們對(duì)備份的投資。
3. 可管理性是備份中一個(gè)很重要的因素,因?yàn)榭晒芾硇耘c備份的可靠性緊密相關(guān)。******的可管理性當(dāng)然就是自動(dòng)化備份方案。如果一種技術(shù)不能提供這種自動(dòng)化方案,那么它就不能算是好的備份技術(shù)。
很明顯,位于塔頂?shù)陌雽?dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)與位于塔底的紙張/微縮膠片技術(shù)都不適合用來(lái)作備份,因此便只剩下了硬盤(pán)、光盤(pán)和磁帶三種技術(shù)。我們現(xiàn)在就對(duì)這三種技術(shù)進(jìn)行集中的分析:
硬盤(pán)技術(shù):硬盤(pán)價(jià)格的下降與熱插拔技術(shù)的成熟使人們聯(lián)想到是不是可以用硬盤(pán)來(lái)進(jìn)行備份。這乍聽(tīng)起來(lái)似乎是一個(gè)很吸引人的想法,因?yàn)橛脖P(pán)的數(shù)據(jù)存取速度很快,用戶
可以很迅速地訪問(wèn)備份數(shù)據(jù)。但是正如我們前面所說(shuō)的那樣,數(shù)據(jù)的存取速度在備份中并不是一個(gè)很重要的因素。而且,盡管硬盤(pán)的價(jià)格一降再降,但是它的單位存儲(chǔ)成本仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出任何其它的常用介質(zhì)。如果我們果真為了追求存取速度而采用硬盤(pán)進(jìn)行備份的話,那么備份成本就將會(huì)成為一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。例如,若要備份一臺(tái)容量為4GB的服務(wù)器,我們必須使用一臺(tái)容量至少也為4GB的硬盤(pán)。而目前一塊4GB的SCSI硬盤(pán)為7000元左右。當(dāng)然,這4GB還只是一個(gè)在線的數(shù)據(jù)量。如果將歷史數(shù)據(jù)也考慮在內(nèi)的話,4GB還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。很顯然,這樣高的備份成本任何人都不會(huì)愿承擔(dān)。同時(shí),硬盤(pán)備份的可管理性也是一個(gè)問(wèn)題。到目前為止,還沒(méi)有一種"硬盤(pán)自動(dòng)化備份方案",因此如果用硬盤(pán)來(lái)備份的話,每天的硬盤(pán)更換任務(wù)就必須由人工來(lái)完成。我們知道,這種人工的介入只會(huì)增加故障發(fā)生的概率,降低備份的可靠性。另外***重要的是,即便硬盤(pán)的價(jià)格今后再次大幅下降,而且還終于有人設(shè)計(jì)出一種"自動(dòng)硬盤(pán)加載機(jī)",但硬盤(pán)還是有一個(gè)無(wú)法避免的嚴(yán)重缺陷,那就是它的故障發(fā)生率比較高。這是由硬盤(pán)本身的工作原理所決定的。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器利用磁頭與盤(pán)面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行讀寫(xiě),磁頭與盤(pán)面間利用空氣軸承原理來(lái)保持一定的間隙。但隨著存儲(chǔ)密度的增加,這個(gè)間隙越來(lái)越小,極易因振動(dòng)或沖擊而造成頭盤(pán)相撞,或因密封失效,使灰塵進(jìn)入盤(pán)腔而引起盤(pán)片刮傷。盤(pán)片被刮傷后通常無(wú)法修復(fù),因此很容易引起數(shù)據(jù)丟失的嚴(yán)重后果。位于北京中關(guān)村的一家外設(shè)修理公司每年都會(huì)收到幾千臺(tái)發(fā)生故障的硬盤(pán),其中10%的用戶要求無(wú)論如何也要保存硬盤(pán)內(nèi)的數(shù)據(jù)。然而遺憾的是,在大多數(shù)情況下,這些硬盤(pán)是無(wú)法修復(fù)的。這就決定了硬盤(pán)只能是備份的對(duì)象,而不適合用來(lái)進(jìn)行備份。
光盤(pán)技術(shù):目前市場(chǎng)上90%的商業(yè)軟件都以光盤(pán)為載體,摒棄了傳統(tǒng)的軟盤(pán)形式。這恰好反映了光盤(pán)***主要的功能之一,即數(shù)據(jù)的運(yùn)載功能。以往要由幾十張軟盤(pán)才能裝得下的操作系統(tǒng),現(xiàn)在只要一張光盤(pán)就足夠了。這無(wú)疑給人們帶來(lái)很大的便利。光盤(pán)的另一個(gè)重要功能就是利用其優(yōu)異的介質(zhì)壽命和較高的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度,對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行******的歸檔存儲(chǔ)和快速的近線訪問(wèn)。聯(lián)合國(guó)的文件查詢、圖書(shū)館的光盤(pán)檢索、以及稅務(wù)部門(mén)的稅單查詢系統(tǒng)等都是利用了光盤(pán)技術(shù)的這種特點(diǎn)。但是,將光盤(pán)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)據(jù)備份領(lǐng)域,現(xiàn)在看來(lái)還為時(shí)尚早。首先,這種技術(shù)有一個(gè)致命的弱點(diǎn):沒(méi)有任何一種應(yīng)用程序支持它實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完全備份。這是因?yàn)楣獗P(pán)主要是通過(guò)拷貝命令來(lái)獲得系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),而我們知道,拷貝命令無(wú)法復(fù)制整個(gè)系統(tǒng)。其次,光盤(pán)也不能備份正在使用中的文件。如果想利用光盤(pán)來(lái)備份文件的話,就必須先關(guān)閉所有的程序與文件。這對(duì)于跨地域的大型網(wǎng)絡(luò)來(lái)講,是根本不可能的事情。再次,它的介質(zhì)容量雖然進(jìn)步很快,但下一代DVD光盤(pán)的容量也僅為2.7GB,而目前服務(wù)器硬盤(pán)的平均容量已經(jīng)超過(guò)4GB。這就是說(shuō),用一張光盤(pán)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)整臺(tái)服務(wù)器的備份,必須得用兩張以上的光盤(pán)才可以。這就犯了備份中******的忌諱,即在備份進(jìn)行的過(guò)程中更換介質(zhì)。這樣做的后果便是嚴(yán)重降低了備份數(shù)據(jù)的可靠性。即便這一點(diǎn)我們也不去考慮,光盤(pán)技術(shù)還有一個(gè)令人******的問(wèn)題,就是它的成本。對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行備份只能采用光盤(pán)庫(kù)技術(shù),而這種光盤(pán)庫(kù)的價(jià)格對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)講,都還是令人望而卻步。因此,光盤(pán)技術(shù)也不適合用來(lái)進(jìn)行備份。
現(xiàn)在我們知道,無(wú)論是硬盤(pán)技術(shù),還是光盤(pán)技術(shù),都不適合用來(lái)進(jìn)行備份,只有磁帶技術(shù)才真正適合于備份領(lǐng)域。事實(shí)上,磁帶技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直都是******,甚至是******的備份
技術(shù)。它在一個(gè)如此低廉的成本上,提供了如此高的容量、可靠性以及可管理性,這是其它任何技術(shù)都無(wú)法做到的
我們可以看出,無(wú)論現(xiàn)在還是將來(lái),硬盤(pán)、光盤(pán)的介質(zhì)成本都永遠(yuǎn)無(wú)法與磁帶相提并論。雖然硬盤(pán)、光盤(pán)等技術(shù)在某些方面要優(yōu)于磁帶技術(shù),然而在備份領(lǐng)域,磁帶的
主導(dǎo)地位仍然不可動(dòng)搖。由于磁帶技術(shù)已經(jīng)被人們不停地開(kāi)發(fā)了半個(gè)世紀(jì),因此它是***成熟的備份技術(shù)。目前一盤(pán)DDS-3磁帶每厘米可存儲(chǔ)大約2MB的數(shù)據(jù),而這2MB數(shù)據(jù)需要用戶承擔(dān)的介質(zhì)費(fèi)用才不過(guò)幾分錢(qián)。如此低廉的成本是任何其它技術(shù)都無(wú)法比擬的。而且,與光盤(pán)等技術(shù)相比,******的磁帶技術(shù)(如4mm)有著非常明朗的發(fā)展前景。一些主要的生產(chǎn)商如HP、Sony等已經(jīng)為4mm技術(shù)制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃,這就保證了4mm技術(shù)的連貫性與一致性,避免發(fā)生技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的斷層現(xiàn)象。因此,磁帶技術(shù)無(wú)論在過(guò)去、現(xiàn)在、還是將來(lái),都是***明智的備份選擇。
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