提高儲存系統使用率 降低管理成本
新時代的資料保護術

2009-07-03
不論是大企業、小公司,還是家庭用戶,保護珍貴的資料資產已經成為最基本的需求。對組織而言,詳盡的防護策略將可有效避免重大損失。
為了應付龐大的儲存容量,企業級硬碟即將有2TB的單顆硬碟問世。但這並不是硬碟容量的極限。在廣泛的消費性應用中,國內清華大學賴志煌教授所帶領的研究團隊已經有了創新的發明,據稱在單片磁碟中便可容納50TB,相當於一萬部DVD電影、一千二百五十萬首MP3音樂或是五百五十部3D遊戲的容量。  

挑戰十足的儲存瓶頸  

科技進步促使硬碟容量不斷提高,也帶動了資料量無限存放的使用行為。而這衍生出幾個問題。各式儲存媒體不斷地提升單位容量,固然可以稍減資料量爆增的壓力,但是相對的,使用者也更恣意複製、下載或存放資料,隨之而來的首要問題便是備份。傳統的解決方式是製作資料副本以降低風險,理論上,愈來愈多的資料,所需的備份窗口(Backup Windows)也愈長,但在現今幾乎已經不允許因備份而造成的中斷停機。

▲選擇具有橫向擴充(Scale-Out)能力的儲存設備可以解決傳統需要透過替換方式才能將系統升級的儲存問題。(資料來源:普安)
 

其次是容量管理的難題。因為專案執行而必須獨立分配專屬空間給系統的做法,造成了許多資訊孤島,隨著系統日益強大,空間容量不斷升高,能夠使用到的效率反而下降。  

資料不斷重複也是資料量爆增的元兇。假設一封重要的辦公室文件需要群組十位同仁共同完成,那麼這封文件有多大,只要寄出就是複製了十倍。根據統計,企業中平均每一份數位文件最少都被複製了三次。 當然,企業眼前就存著多樣的難題,例如舊系統的資料搬移,以及在油電價高漲下所帶來的節能挑戰,所幸這些種種困境已經在科技的協助下提供了相對應的解決方案。  

遠端備份 保持高可用性  

IDC針對亞太地區資訊長(CIO)的問卷調查中曾經問了一個問題:「貴機構在建置網路化儲存基礎架構時,前兩大目標是什麼?」最常見的答案是改善資料可用度以及減少和集中資料備份和復原。同時,這些CIO們認為備份、災難復原和歸檔是最優先的投資目標。  

日立數據系統資深技術顧問蕭怡文指出,管理IT基礎架構和保護重要企業應用系統已成為大部分企業的重大挑戰,特別是缺乏管理複雜環境所需預算和資源的中型企業。不過現實是所有企業無論大小,都必須維持最小的停機風險,並且保護重要商務應用所產生出來的資料財產。  

「備份是降低風險最直覺的作法。製作副本的速度決定了複製資料的頻率,這將會影響到資料流失的風險高低。雖然基於成本考量,磁帶備份還是很受歡迎的選項,不過它們只能提供最低水平的防護,萬一停機資料流失的情況恐怕是最嚴重,而且企業還得忍受最長的回存時間。」蕭怡文分析,許多企業常認為磁帶備份是遠端辦公室唯一可行的備份解決方案。但磁帶備份已不再是唯一高成本效益的解決方案,近端備份並不能預防任何發生在資料中心以外的資料流失,集中的備份解決方案才是更好的選擇。  

橫向擴充 滿足激增需求  

隨著資料成長,企業原有的舊系統多半都採以擴充儲存容量的方法來解決,雖然這是最快速的解決方式,但仍免不了造成系統停機。原因在於,傳統「Scale-Up」系統需要透過完全替換的方式才能將系統升級,往往在搬移資料與平衡工作負載中造成停機,而經常會導致服務中斷與額外的花費,甚至有可能在系統重新啟動後,發生未知的相容性問題,進而造成更多不必要的壓力。  

「重要資料會隨著業務的擴大而不斷的增加。對於企業來說,尋找一種有效而安全的儲存方法是必不可少的。但是在現今預算有限的狀況下,這項任務更具有挑戰性。」普安亞太區業務處總經理吳志成分析,企業正面臨著儲存利用率低導致資源浪費的問題,而另一方面,儲存擴展也需要高成本,而且時常引起服務中斷,還有各種諸如其他事故,如人為的錯誤、硬體故障或者系統崩潰,這些都嚴重威脅著企業資料的完整性和可用性。  

選擇具有橫向擴充(Scale-Out)能力的儲存設備是吳志成提出的建議。他認為,系統轉換需要很高的成本,以及引起服務中斷的風險,但是若是可以克服系統轉換的問題,那麼就只要擴充容量以及提升資料讀寫負載平衡的效能,相對而言會來得簡單且容易,而且預算方面也可以獲得有效的掌控。  

儲存虛擬化 有效管理空間  

「資訊孤島」現象普遍存在於企業內部基礎架構,這不僅僅是因為儲存空間的設計需要考量單一系統的運作。就採購行為而言,企業追求成本的極致,以及公平原則,自然無法永遠只採購單一廠商的儲存設備,使得異質平台遍佈,IT人員得學習各式各樣的管理系統,而且空間容量的運用也各自獨立。  

想要有效管理空間,毫無疑問地,虛擬化解決方案可將資料中心延伸到實體基礎架構以外,有助於減少硬體和用電成本、集中管理系統、改善硬體使用率,並且充分發揮可用資源。這種作法是將底層硬體的IT資源,透過單一介面進行管理,以達到設備集中管理、減少儲存空間、提升儲存效能,並且讓資源更有效分配。  

資源隨需配置(Thin Provisioning)是儲存虛擬化目前最常被談論的一項技術,NetApp台灣區技術總監姜群解釋,這項技術的概念是讓前端的伺服器以為儲存設備擁有比實際容量還多的儲存空間,例如明明實體空間只有10TB,但透過Thin Provisioning功能,伺服器將會認定有100TB的空間。  

「傳統上的作法是將空間分配做實體切割,一旦把儲存空間分配給某一應用系統後,其他的應用系統也就沒辦法使用,但是儲存虛擬化可以讓空間運用變得更有彈性。當資料成長時,因為並不是真正的獨佔儲存空間,可以很從容地增加新的容量,彈性地加大與縮小,但早期的方法很難做到如此。」  

重複資料刪除 為資料量瘦身  

根據IDC於2009年5月發表的一項調查報告顯示,2008年人類所儲存的各類數位資訊總和高達4,870億GB,相較2007年成長了73.3%,比原先預估的60%增長率高出了13.3%。顯然地,數位時代的資訊規模及增長幅度皆較預期迅速,並未明顯地受到經濟衰退的影響。換句話說,企業若想以有限的預算作好資訊管理,那麼進一步的節省成本就成為必要的手段。  

「刪除重複資料是方法之一。」EMC解決方案總監李百飛解釋,企業內部有太多的冗餘資料,以郵件為例,假設一封重要的辦公室文件附帶了1MB檔案,需要傳送給十位同仁,那麼這封文件一寄出就等同複製了十倍,但是本質卻是相同。如果企業能夠只保留一份檔案內容,那麼在這個案例之中就減少了9MB的容量,重複資料愈多,可精簡的空間就愈大。也由於所需備份資料量的大幅縮減,企業只需用很少的網路頻寬需求即可將資料中心或散落各分行或分公司的資料自動化地完整備份。  

重複資料刪除技術各家原理不一,各有擅長。李百飛只以EMC自家的解決方案說明實際上的作法,他指出,一般的重複資料刪除是以資料區段比對的方式進行,作法是先利用網路將資料中心分佈的所有伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦與辦公室內的文件資料區段的代碼做比對,然後再傳送更改過的資料區段,使每日所需之備份資料量縮減到最佳的狀態,而降低對基礎硬體資源所可能造成的影響或投資。

▲資料重複刪除技術帶來的效益是顯而易見的,企業得以減少必須建置於異地的儲存陣列容量需求,亦可節省不必要的網路損耗,以長遠的觀點來看,其所能達成的成本效益不小。(資料來源:EMC)

「資料重複刪除技術帶來的效益是顯而易見的,企業得以減少必須建置於異地的儲存陣列容量需求,亦可節省不必要的網路損耗,以長遠的觀點來看,其所能達成的成本效益實在不容小覷。」李百飛說。  

結語  

企業需要的解決方案當然不只於上述,例如法規遵循也是一項議題,結合了資訊生命週期管理(Information Lifecycle Management)概念,現在也已經做到資料自動配置,長期處於未使用狀態的舊資料將被移轉到低效能的磁碟機,新產生的資料則放置在高效能的磁碟機中,讓資料在多個不同儲存層級之間移動,藉此提高投資報酬率。  

歸檔也是重點,由於電子郵件、視訊、網路內容、辦公室文件等非結構化資料大幅成長,在異質內容中的聯合搜尋能力也變得愈來愈重要。全文搜尋將可以擴展搜尋結果,讓找尋非結構化的歸檔資料更為迅速與便利。  

其他諸如硬碟休眠或動態冷卻技術也是綠色IT中節能省碳的有效方法,在此就不贅述,因為企業最大的癥結,最後仍是預算作梗。  

但即使如此,IT人員仍需在有限的預算中做出最有價值的投資,接下來的文章,業界專家將從採購的思維傳授如何在初期無須投入大量成本,又能兼顧未來發展需求的儲存架構。  


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