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数据备份之世说新语
作者: 51cto.com 2006-01-17 15:19 【】

从 计 算 机 诞 生 的 第 一 天 起, 数 据 备 份 的 概 念及 相 关 技 术 就 随 同 计 算 机 技 术 的 发 展 而 得 到 不 断 丰 富 和 提 高。 尤 其 是 在 当 前 信 息 技 术 飞 速 发 展、信 息 量 日 益 膨 胀 的 时 代, 数 据 备 份 更 加 显 示 了 其 突 出 的 地 位。 那 么, 数 据 备 份 的 重 要 意 义 到 底 在哪 里 ? 现 在 数 据 备 份 领 域 里 有 哪 些 成 熟 和 新 兴 的 技 术 与 工 具 ? 国 内、 外 在 这 一 领 域 的 差 距 又 在哪 里 ? 带 着 这 些 问 题, 本 刊 记 者 专 门 拜 访 了 中 国 计 算 机 学 会 外 围 设 备 专 委 会 秘 书 长 林 兼 副 研 究员, 请 他 发 表 看 法。

问: 数 据 备 份 似 乎 是 一 个 老 话 题, 但 随 着 信 息 技 术 的 飞 速 发 展, 信 息 量 呈 几 何 级 数 增 长 以及 人 们 对 信 息 的 依 赖 程 度 的 增 强, 数 据 备 份 显 得 比 以 往 任 何 时 候 都 重 要。 我 想 首 先 请 您 谈 谈 我们 现 在 讨 论 数 据 备 份 有 什 么 新 的 意 义 ? 目 前 国 内 用 户 对 数 据 备 份 的 认 识 和 应 用 水 平 与 国 际 上相 比 有 哪 些 差 距 ?

答: 数 据 备 份 指 的 是 将 计 算 机 系 统 中 硬 磁 盘 上 的 一 部 分 数 据 通 过 适 当 的 形 式 转 录 到 可 脱机 保 存 的 介 质( 如 磁 带、 软 磁 盘 和 光 盘) 上,以 便 需 要 时 再 输 入 计 算 机 系 统 使 用。 脱 机 保 存 数 据 之 所 以 重 要, 是 由 于 以 下 两 个 原 因。 一 是 许 多数 据 是 不 经 常 使 用 的, 这 些 数 据 长 期 存 储 在 硬 磁 盘 上, 既 占 用 了 宝 贵 的 存 储 空 间, 增 加 了 存 储 成本, 又 降 低 了 存 储 设 备 的 使 用 效 率, 降 低 了 存 取 速 度。 随 着 社 会 的 发 展, 信 息 量 越 来 越 大。 为 了 能更 有 效 地 利 用 信 息, 通 常 把 经 常 利 用 的 信 息 放 在 联 机 的 硬 磁 盘 或 磁 盘 阵 列 等 设 备 上, 组 成 联 机的 资 料 库, 把 不 经 常 使 用 的、 但 有 时 又 要 检 索 的 信 息, 放 在 联 机 的 后 备 设 备 如 磁 带 库、 光 盘 库 上。而 大 量 的 长 时 间 不 使 用 的 信 息, 则 保 存 在 脱 机 介 质 上 — — 脱 机 保 存。二 是 防 止 由 于 天 灾 人 祸, 计 算 机 系 统 被 破 坏, 相 关 信 息 丢 失。 由 于 操 作 人 员 误 操 作、 由 于 病 毒、 由于 故 意 破 坏 的 行 为 等 都 会 造 成 联 机 的 数 据 丢 失。 为 防 范 于 未 然, 预 先 将 数 据 作 备 份 保 存, 一 旦 发生 事 故, 可 及 时 调 出 备 份, 尽 快 恢 复 计 算 机 系 统 的 工 作。 今 天 计 算 机 在 各 行 各 业 得 到 广 泛 应 用,已 经 是 国 民 经 济 中 不 可 缺 少 的 工 具, 一 旦 遭 破 坏, 影 响 将 十 分 深 远, 因 此 数 据 备 份 更 显 得 重 要。

对 于 数 据 备 份 工 作, 国 内 许 多 单 位, 特 别 是 大 单 位 如 统 计 部 门、 气 象 部 门、 石 油 勘 探 部 门 等是 比 较 重 视 的。 许 多 单 位 不 但 有 备 份, 而 且 有 两 份, 一 份 在 本 地, 另 一 份 在 外 地, 避 免 了 因 处 于 同一 地 而 造 成 同 时 被 破 坏 的 可 能。 但 许 多 小 单 位 重 视 不 够。 许 多 人 认 为 现 在 硬 磁 盘 驱 动 器 容 量 已足 够 大, 而 且 可 靠 性 很 高, 并 不 需 要 把 暂 时 不 用 的 或 重 要 的 数 据 备 份 下 来 保 存。 实 际 上, 硬 磁 盘驱 动 器 是 计 算 机 系 统 中 较 易 损 坏 的 设 备。 常 常 有 人 抱 怨 说, 硬 磁 盘 前 一 天, 甚 至 前 一 刻 还 是 好 好的, 突 然 间 就 坏 了, 而 盘 上 有 着 重 要 的 财 务 数 据, 花 几 个 月 时 间 设 计 的 图 纸 信 息, 懊 悔 没 有 及 时做 备 份。 由 于 没 有 及 时 作 备 份 而 造 成 损 失 的 例 子 真 是 太 多 了。

因 此, 在 当 前 形 势 下 重 提 数 据 备 份 这 个 老 话 题 仍 有 它 非 常 重 要 的 现 实 意 义。

问: 有 人 认 为, 现 在 有 双 机 热 备 份、 磁 盘 阵 列 等 技 术, 它 们 可 以 代 替 数 据 备 份。 这 种 说 法 正确 吗?

答: 磁 盘 阵 列(RAID) 是 用 若 干 个 硬 磁 盘 驱 动 器 按 一 定 规 则 组合 起 来, 从 外 面 看 好 像 是 一 个 单 一 的 大 容 量 磁 盘。 现 在 服 务 器 上 使 用 的 磁 盘 阵 列, 容 量 可 达 几 十万 亿 字 节。 磁 盘 阵 列 还 采 用 校 验 技 术 和 热 备 份 盘。 一 旦 有 一 台 磁 盘 损 坏, 利 用 校 验 技 术 和 其 余 磁盘 上 的 数 据 可 重 新 生 成 损 坏 磁 盘 上 的 数 据, 不 影 响 整 个 系 统 的 正 常 工 作。 双 机 热 备 份 则 把 数 据同 时 写 在 两 台 磁 盘 上, 在 银 行 系 统 等 要 求 数 据 可 靠 性 较 高 的 单 位 常 常 使 用。 但 是, 双 机 热 备 份 和磁 盘 阵 列 解 决 的 是 计 算 机 系 统 中 数 据 可 靠 性 问 题, 也 就 是 说 只 有 在 满 足 设 计 条 件 的 情 况 下 才 有可 靠 性。 例 如 磁 盘 阵 列 中 一 台 磁 盘 坏 了, 可 以 恢 复。 如 果 两 台 坏 了, 就 恢 复 不 了。 上 面 提 到 的 因 天灾 人 祸 造 成 的 数 据 损 坏, 双 机 热 备 份 或 磁 盘 阵 列 都 克 服 不 了, 因 此 它 们 不 能 替 代 我 们 所 讲 的 数据 备 份。 有 时, 我 们 将 在 线 的 备 份 称 为 热 备 份, 而 将 脱 机 数 据 备 份 称 为 冷 备 份, 以 区 别 两 种 不 同的 备 份 概 念。

问:既 然 数 据 备 份 有 如 此 重 要 的 现 实 意 义, 当 然 对 于 生 产 厂 家 来 讲 意 味 着 巨 大 的 市 场 空 间,那 么 能 否 请 您 谈 谈 数 据 备 份 的 技 术 发 展 现 状?

答:谈 到 数 据 备 份, 就 需 要 提 到 备 份 的 存 储 介 质 和 存 储 设 备 等 问 题。 现 在 常 用 的 备 份 介 质是 软 磁 盘 和 磁 带。 软 磁 盘 有 几 十 年 的 历 史 了, 从215mm8 英寸) 发 展 到130mm5.25 英 寸) 再 发 展 到90mm3.5 英 寸)。 长 盛 不 衰的 原 因 在 于 它 价 廉, 使 用 方 便。 特 别 是90mm 软 磁 盘, 体 积 小, 采 用硬 壳 保 护 套 后 不 易 损 坏, 更 便 于 携 带。 软 磁 盘 是 当 前 使 用 最 广 泛 的 存 储 介 质, 它 既 用 于 输 入, 也用 于 输 出。 大 量 用 于 数 据 交 换, 也 大 量 用 于 数 据 备 份。 每 个 计 算 机 技 术 人 员 手 中 都 有 一 大 堆 软 盘片, 就 是 它 作 为 数 据 备 份 介 质 的 一 个 证 明。 前 几 年 曾 有 人 提 出 在 个 人 计 算 机 中 加 装 数 据 流 磁 带机, 利 用 磁 带 作 数 据 备 份。 但 是 没 有 能 普 及, 原 因 在 于 仅 仅 为 了 备 份 而 增 加 一 台 设 备, 经 济 上 不合 算。 因 此 现 在 对 个 人 来 说, 采 用 软 磁 盘 作 备 份 介 质 仍 是 首 选 的。

但 是, 软 盘 片 从130mm 发 展 到90mm, 每 片 容 量 仍 在1MB 左右。 相 比 之 下, 在 这 段 时 间 里 硬 磁 盘 单 台 容 量 从10MB 已 发 展 到 近10GB。 如 果 用1MB 的 软 磁 盘 备 份 至 少 需 要1000 片, 这 样 多 的 软 盘 片 保 存 就 是 个 问 题, 更 不 用 说 作 备 份 要 花 大 量 的 时间 了。 因 此 必 须 提 高 软 磁 盘 的 单 片 容 量。 从1993 年 开 始, 在 这 方 面 有很 大 的 突 破。 首 先 是Inside Peripheral 公 司 将 光 盘 的 道 伺 服 技 术用 到 软 磁 盘 上, 它 是 在 盘 片 上 预 先 刻 有 伺 服 道, 利 用 激 光 跟 踪 伺 服 道 来 提 高 磁 头 的 定 位 精 度, 使道 度 提 高, 再 加 上 其 他 技 术, 使 软 磁 盘 每 片 容 量 达 到21MB1995 Iomega 公 司 进 一 步 改 进, 将 单 片 容 量提 高 到100MB( 型 号 是Zip)1996 3M 公 司 更 进 一 步 做 到120MB( 型 号 是LS-120)。 单 片 容 量 的 增 加 使 软磁 盘 在 与 光 盘 的 竞 争 中 处 于 有 利 的 地 位。

Zip LS-120, 在 容量 上 相 差 不 多, 技 术 差 别 也 不 大, 都 是 采 用90mm 的 盘 片。Zip 的 盘 片 比 普 通 的90mm 软 盘 片 略 厚 一 些。 但Zip 不 向 下 兼 容, 厂 家 认 为 现 在PC 机 上 都 有90mm 软 盘 驱 动 器, 不 需 要 兼 容。 而LS-120 向 下 兼 容, 能 读 写1.44MB 的 软 盘 片。 设 计 者 认 为 有 兼 容 能 力 的 话, 在 装 配 新 机 器 时 就 可 以 不要 再 装3.5 英 寸 软 盘 驱 动 器 了, 旧 机 器 中 一 旦3.5 英 寸 软 盘 驱 动 器 损 坏, 可 以 用LS-120 取 代, 这 样 就 可 逐 步 淘汰 旧 的90mm 软 盘 驱 动 器。 这 两 种 说 法 各 有 各 的 理, 估 计 短 时 间 内 两 种 规 格 会 并 存。 对使 用 者 来 说, 选 择 哪 一 种 就 看 自 己 的 喜 好 而 定 了。100MB 120MB 的 软 盘 片 对 备 份 来 说 是 很 合 适 的, 在 价 格 上 以 每 兆 字 节 的 成 本 来 计算 比 普 通 软 盘 片 还 低。 但 驱 动 器 的 价 格 要 比 普 通90mm 软盘 驱 动 器 贵 好 几 倍。

对 大 量 的 数 据 备 份 来 说, 磁 带 是 最 适 合 的 介 质。 磁 带 成 本 低, 每 兆 字 节 才 几 分 钱; 技 术 成 熟,可 靠 性 高; 标 准 化 程 度 高, 互 换 性 好; 还 有 一 个 原 因 就 是 品 种 多, 有 选 择 的 余 地。

当 前 常 见 的 磁 带 有 以 下 几 种。

1. QIC 磁 带 带 宽 为6mm0.25 英寸), 有 带 盒。 它 的 驱 动 器 有 两 种 规 格, 一 种 是 与130mm 软盘 驱 动 器 相 似, 另 一 种 是 与90mm 软 盘 驱 动 器 相 似。 现在 常 见 的 是90mm 规 格 的。QIC 磁 带 标 准 化 程 度 高, 驱 动 器 价 格低, 生 产 驱 动 器 和 磁 带 的 厂 家 也 很 多, 因 此 目 前 应 用 较 普 遍, 一 盒DC2000 磁带 的 存 储 容 量 可 达400MB( HP Cloraolo T100)

2. DAT 磁 带 磁 带 宽 度 为4mm0.15 英寸)。DAT 磁 带 的 带 盒 比 普 通 盒 式 录 音 带 的 带 盒 还 小, 但 由 于 采 用 螺旋 扫 描 技 术, 每 一 盒 磁 带 容 量 可 达12GB( HP SureStore DAT24)。 目 前DAT 磁 带 采 用HP 公 司 等 提 出 的DDS 规 范, 有 很 好 的 兼 容 性,生 产 厂 家 也 多, 是 目 前 数 据 备 份 磁 带 中 占 优 势 地 位 的 品 种。

3. 8mm 磁 带 它 也 是 采 用 螺旋 扫 描 技 术, 特 点 是 容 量 大, 一 盒8mm 磁 带 容 量 可 达14GB(Exabyte 820), 适 用 于 网 络 和 多 用 户 系 统。 但 生 产 厂 家 不 多, 用 户 选择 的 余 地 小。

4. 半 英 寸 磁 带 现 在 作 备 份 用 的13mm( 半 英 寸) 磁 带 常 见 的是IBM 公 司 开 发 的IBM 3480 系 列。3480 系 列 实 际 上 是 一 个 磁 带 库。 它 的 带 盒 比 录 像 带 小, 每 台 机 器 有 多 盒 磁带, 通 过 机 械 手 选 取 其 中 一 盒 进 行 读 写。1984 年 推 出 的IBM 3480, 每 盒 磁 带 容 量 仅630MB1997 年 公 布 的3590, 已 达 到10GB。 它 技 术 先 进, 结 构 复 杂, 自 然 价 格 也 高。

几 种 磁 带 容 量 不 同, 价 格 也 不 同。 所 以 用 户 有 很 大 的 选 择 余 地。 至 于 选 哪 一 种 则 常 常 由 习惯 或 历 史 原 因 以 及 市 场 因 素 来 决 定 了。

总 之, 对 于 备 份 数 据 量较 小 的 个 人 和 单 位, 选 择 软 磁 盘 作 备 份 介 质 是 合 适 的。 对 于 需 要 大 量 备 份 的 单 位, 则 选 用 磁 带 为好。


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