儲存管理軟體再進化　減少儲存空間浪費有一套

前言：
企業導入虛擬化伺服器與虛擬化儲存設備建構而成的虛擬化平台後，機房中的伺服器數量將瞬間減少至既有的1/5~1/4，儲存設備也會縮減到1~2台，讓建置異地備援機制所耗費的成本大幅降低，於是，企業開始思考如何導入更完善的資料防護措施。

本文：
從2007年開始出現的一波波導入虛擬化伺服器風潮證明，虛擬化伺服器的技術不但成熟，而且確實可行，實際統計數據顯示，1台虛擬伺服器大約可取代4~8部實體伺服器的運作，大約可省下60%以上的電力成本。許多企業更寄望藉由虛擬化儲存設備的概念，整併企業內部現有多台儲存設備，降低不必要的電力成本支出。

導入虛擬化伺服器平台後，必須面對一些問題，首先，以往習慣在各應用伺服器後面串連專屬儲存設備的模式，在虛擬化伺服器的架構中變得非常突兀，無法隨著應用伺服器的需求調整使用空間，讓虛擬化伺服器對企業營運帶來的效益大打折扣；其次，則是邁入虛擬化伺服器後衍生出來的資料備份架構面臨改變，若不將分散在各個儲存設備的資料整合在單一儲存平台上，資料備份問題會變得更為複雜。

儘管因應虛擬化環境設計的新一代儲存設備，無論在硬體設備的效能與穩定性上，都比老舊設備更為優異，但企業用戶之所以願意花錢導入虛擬化儲存平台的主要原因，是看準背後虛擬化儲存軟體提供的異地備援、異質平台整合能力。

降低異地備援成本　提高資料防護安全等級

伴隨硬碟機的穩定性逐漸提高，以及RAID 6技術問世，新一代儲存設備的穩定性與效能有著長足進步，但是並不代表能確保免於所有天然或人為的災害。在經歷美國911恐怖攻擊、台灣921大地震等事件後，許多知名企業由於欠缺資料保全觀念，以致一夕間失去所有客戶與交易相關資料，而立即面臨經營危機，甚至倒閉。

為了因應各種可能天然災害造成的損害，許多廠商開始針對各種企業型態，推出異地備援解決方案，從手動切換備援到自動備援模式、從單一備援模式到相互備援模式等，但是受限於軟硬體售價不便宜，加上企業內部伺服器與儲存設備數量眾多，真正導入異地備援系統的公司寥寥可數，多數企業多半仍採用將備份磁帶存放在其他機房中，以其他變通方法確保企業資料安全。

在導入虛擬化伺服器與虛擬化儲存設備建構而成的虛擬化平台之後，機房中伺服器的數量瞬間減少至既有的1/5~1/4，儲存設備也縮減到1~2台，讓建置異地備援機制所耗費的成本大幅降低，於是企業開始思考如何導入更完善的資料防護措施。

一般來說，儲存設備製造商搭配硬體設備推出的管理軟體，僅能針對自家品牌提供多樣化選擇的異地備援機制，例如配合儲存管理軟體的壓縮功能，加快大量資料同步的速度；配合定時資料同步功能，縮短兩地之間資料不同步的問題；僅針對特定資料區塊進行備份，並透過區塊層級技術，減少兩地網路頻寬的需求。

相較之下，獨立軟體廠商提供的儲存管理軟體，就擁有較優異的相容性，不但可統合企業內部各品牌的儲存設備，並且依據企業資料儲存規劃進行調配，只需在兩地伺服器上安裝代理程式，儲存設備就可依照系統指定的時間同步兩地資料，提供企業用戶最完善的資料保護機制。不可否認，單就資料傳輸的速度分析，獨立軟體廠商提供的解決方案確實較慢，但是卻用有較佳的品牌相容性，提供企業用戶另一種虛擬化儲存平台的選擇。

整合異質儲存平台　延長IT設備使用壽命

藉由虛擬化平台技術及後端管理軟體的配合，網路管理人員能透過單一介面掌握儲存設備的運作狀況，資訊部門的工作效率看似減輕不少，但實際上，卻因資料集中在少數儲存設備上，反而必須面臨全新挑戰。隨著資料保全的概念逐漸成熟，多數企業都有正確的資料備份觀念，會定期將資料備份到DAT、LTO磁帶機上，或存放在其他機房中。

然而受限於硬碟機容量愈來愈大，資料成長的速度愈來愈快，加上都集中在少數虛擬化儲存設備中，傳統以磁帶機備份的模式早就無法滿足企業需求。雖然Disk to Disk to Tape的3層式儲存架構，是目前公認兼具安全、效能、穩定性的解決方案，但以往受限於異質平台整合不易的問題，主要與次要儲存平台都只能被迫採用同一品牌設備，因此，建置3層式儲存架構的成本也非常昂貴。所幸隨著新一代儲存軟體具備異質平台整合功能，不但可解決磁帶機資料備份速度過慢的問題，還能延長IT設備的使用壽命，建構更完整的資料儲存環境。

換句話說，藉由儲存管理軟體的異質平台整合能力，可將原本瀕臨淘汰，但卻仍然堪用的儲存設備，整合成次要儲存平台，配合企業資料存放的規劃，可存放使用頻率較低，或備份主要儲存設備上重要的資料，建置線上資料即時備份保護機制。其次，配合配合大容量的磁帶備份系統，以每週2~4次不等的備份頻率，將次要儲存設備上的資料寫入LTO磁帶上，就能輕鬆建構完善的資料備份機制。

以線上遊戲產業為例，由於遊戲玩家多集中於下午4點到凌晨2點時段上線，很難透過備份軟體將資料備份於磁帶機上，但是透過Disk to Disk to Tape的3層式儲存架構，搭配儲存管理軟體，就可將玩家資料即時備份在第2線儲存平台上，待離峰時間再把資料轉移到磁帶機上。

資料生命週期管理興起　提高儲存空間使用率

從3層式儲存架構中可以發現，第2線儲存設備是第1線儲存設備的暫存區，也就是沿用老舊但堪用的儲存設備，提高儲存設備的使用壽命。但隨著SATA硬碟機的速度與穩定性愈來愈高，加上超大容量的儲存空間，以及愈來愈便宜的售價，讓許多企業直接添購SATA硬碟機擔任第2線儲存設備的工作。而資料生命週期管理的概念，也是基於SATA硬碟機的可用性提高，以分階儲存概念，將不常用的資料轉移到第2線儲存平台上，將許久閒置不用資料，從速度快、價格昂貴的第1線平台抽離，減少不必要的空間浪費。

資料生命週期管理的定義，是將常用檔案保留在讀取速度快的第1階儲存平台中，而當某個檔案超過一定時間，如3個月沒有被讀取或寫入資料，就會被轉移到第2階儲存設備上，但仍然會保留檔案捷徑在既有的資料夾中，當用戶端需要使用該檔案，而點選該檔案捷徑時，檔案就會被自動轉移到原有的資料夾中，用戶端幾乎感受不到任何改變。

事實上，許多應用程式本身也有類似功能，例如微軟推出的Exchange Server 2007搭配Office Outlook 2007時，只要經適當的設定，就能啟動郵件生命週期管理功能，也就是只保留郵件捷徑工用戶端搜尋，除非用戶端要讀取郵件相關內容，否則該郵件將會被封存在第2線儲存平台上。

資料快照技術普及　提高資料安全防護等級

儘管Disk to Disk to Tape的3層式儲存架構，是公認解決磁帶機備份資料過慢的最佳方案之一，已能滿足多數企業對資料備份的需求，但是對於製造業或網路業者來說，傳統資料回復模式所需2~4小時的冗長時間，仍會對公司營運造成莫大衝擊，因此，基於區塊層級(Block Level)環境誕生的快照技術(SnapShot)，就被視為解決大量資料快速備份復原的最佳方案。

不同於傳統備份模式，快照備份其實是記錄儲存設備中，現有資料的標記位置，當需要回復上一份資料時，只需改變資料標記位置，或重新掛載1份資料即可。目前常見的快照技術可分成「Copy On Write」、「Clone」2種模式，「Copy On Write」僅記錄現有資料儲存的標記位置，也就是利用標記位置去記錄不同時間點下的磁碟區資料區塊位置。當主機要存取先前某個時間點的資料時，快照軟體會先查詢標記位置列表，進而還原系統管理員指定所需的資料。

不同於「Copy On Write」只是記錄現有資料儲存的標記位置，「Clone」模式是針對系統管理員指定的LUN，產生1份完整且獨立的資料複本。基本上「Clone」模式的複本必須佔用與原來LUN相同的儲存空間，而且也較耗費時間，不過，比起傳統備份速度仍然快上一大截。

儘管各廠商採用的快照技術有些許差異，每份資料可保存的快照次數也從32份到256份不等，但是基本上都是提供在短時間內將特定資料備份起來的機制，以解決磁帶機資料備份速度不足的問題。不過，快照備份的缺點在於，其複本中的資料不能直接使用，必須利用快照軟體提供的工具掛載，才能執行存取或還原。

重複資料刪除技術日漸成熟　加快資料備份速度

重複資料刪除(De-Dupe)也是解決大量資料備份不可或缺的1項創新技術，在企業持續導入虛擬化伺服器的風潮下，虛擬化儲存設備環境勢必存放許多重複的資料，例如相同版本作業系統的資料檔等，平白增加備份資料時的成本。

EMC解決方案總監李百飛表示：「近2年來重複資料刪除技術開始嶄露頭角，並逐漸為企業所重視與採用，原因在於其可減少資料儲存量，達到節省備份成本與提升效率的優勢。以EMC Avamar資料備份與回復軟體為例，其所具備的全域性重複資料刪除技術，可有效的將冗餘資料由源頭刪除，可達到500:1的資料縮減量」。

重複資料刪除技術非常類似傳統壓縮技術，都是藉由找出相同資料位元，以節省儲存空間，唯一差別在於重複資料刪除技術的範圍擴大到整台儲存設備。由於企業資料多半不會有太大異動，甚至讀取資料的頻率遠大於寫入，所以藉由重複資料刪除技術，不但能得到很高的容量節省效果，也可加快資料備份速度，節省磁帶機的使用量。以1TB的資料量為例，在全備份模式下搭配LTO磁帶機，可能需要1~2小時才能備份完畢，若藉由重複資料刪除技術的協助，依資料量重複的多寡不同，或許能減少50%以上的備份時間。

在軟、硬體廠商協力合作之下，新一代虛擬化平台無論是硬體設備的穩定度、資料傳輸效能，還是在提升儲存設備使用率上，都有非常令人驚訝的進步。除了對強調資料安全的中大型企業，能提供更有效的保護機制外，即使IT預算有限的中小企業，也能透過儲存管理軟體的協助，有效整合企業內部各種異質平台，協助企業在競爭激烈的商業環境中立於不敗之地。