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1、第1章 概述存储提供的数据保护技术，全方位多层面的保证了数据的可靠性和安全性。图1数据保护技术支持7级数据保护，共16种数据保护技术，最大程度上保障了用户数据的可靠性和安全性。7级数据保护分别为： 磁盘级磁盘故障修复、磁盘坏块替换 RAID级磁盘预拷贝、多磁盘错误容忍、缓存条带保护、RAID不失效 RAID组间级NAS本地备份、镜像、N+M本地保护 系统软件级数据保险箱、智能缓存补录、双控HA 系统硬件级部件冗余（电源、电池、风扇等） 链路级网口聚合 系统间级NAS远程备份、N+M远程保护等。第2章 数据保护技术2.1 磁盘级保护2.1.1 磁盘故障修复图2 磁盘故障修复 条件：冗余阵列有读介
2、质错误 处理：读数据盘2的条带1的时候，发现有读介质错误，磁盘故障修复算法通过读同一条带的其他磁盘的数据，进行异或运算，计算出正确的数据，返回正确的值，并重新写到读错误的地方，修复读错误 l 应用场景某磁盘上有多个读介质错误时，该技术可以修复读错误，避免数据读失败2.1.2 磁盘坏块替换图3 磁盘坏块修复 条件：磁盘出现介质写错误 处理：出现介质写错误之后，将数据重新写到保留的一块区域，下次读这个数据的时候，就直接从这块保留的区域读出 l 应用场景某磁盘有多个介质写错误，该技术避免数据写丢失以及由于写错误频繁踢盘2.2 RAID级保护2.2.1 磁盘预拷贝图4 磁盘预拷贝 条件：RAID中某块
3、磁盘存在失效的风险 处理：为了预防或降低硬盘故障对存储系统的影响，采用了智能的硬盘预拷贝技术，经过预拷贝算法对这些运行状态进行判断，以获悉硬盘可能即将失效的概率，提前将风险较大的硬盘数据拷贝到热备盘上l 应用场景某磁盘根据一定算法获知其失效概率较大，该技术则提前拷贝本磁盘数据，这种预见行为缩短和避免硬盘失效后的漫长重构时间，降低在重构过程中硬盘再次失效的概率2.2.2 多磁盘错误容忍图5 多磁盘错误容忍 条件：RAID中多个磁盘同时出现介质错误 处理：多个磁盘的介质错误不在同一个条带，则不影响RAID继续提供业务；后续通过拷贝算法将逐一替换错误磁盘l 应用场景当RAID中多个磁盘均有介质错误时
4、，该技术避免RAID失效导致不能读写2.2.3 缓存条带保护图6 缓存条带保护 条件：RAID某条带上出现大于1个的介质写错误 处理：当RAID条带2上出现大于1个介质错误时，该条带数据无法写入相应磁盘中，则将数据保存在缓存区域中，如果需要读取该部分数据，直接从缓存中读取；系统重启或者断电时结合数据保险箱功能，保证任何情况下该数据的安全性l 应用场景阵列中同一个条带的多个磁盘都出现介质写错误时，数据无法写到磁盘上，该技术将数据保存在缓存中，避免数据丢失2.2.4 RAID不失效 条件：RAID多个条带上出现大于1个的介质错误或者磁盘丢失 处理：RAID在任何情况下均不会失效，可以继续提供业务读
5、取l 应用场景当RAID由于磁盘错误或者磁盘丢失导致业务不能继续写入时，该技术使RAID不失效，能继续提供访问，使客户尽可能读取数据，进一步减小了数据丢失量2.3 RAID组间级保护2.3.1 NAS本地备份图7 NAS本地备份 条件：数据所在NAS资源失效，数据无法读取和写入 处理：通过NAS本地备份功能，可以将NAS资源数据备份至另一份NAS资源上（建议两份NAS资源处于不同的RAID上），在主NAS资源不可用时，可通过备份资源恢复数据，并继续提供业务l 应用场景某NAS资源上业务可靠性要求较高，且只能在本地做数据备份（同一台存储设备上），则可通过NAS本地备份功能，将NAS资源数据备份至
6、另一个NAS资源上（建议两个NAS资源位于不同的RAID上）；且备份速度要求高2.3.2 SAN镜像图8 SAN镜像 条件：数据所在SAN资源失效，数据无法写入、读取 处理：通过镜像功能，可以将数据同时写入两份SAN资源中（建议两份资源处于不同的RAID上），且仅主资源提供业务，当主资源失效时，由镜像资源自动无缝继续提供业务l 应用场景某SAN资源上业务可靠性要求非常高，则可通过镜像功能，将SAN资源数据同时写入另一个SAN资源上作为副本资源（建议两个NAS资源位于不同的RAID上），即使在主资源失效时，仍能由副本资源无缝提供业务2.3.3 N+M本地保护图9 N+M本地保护 条件：数据所在的
7、RAID失效，包括各种磁盘异常引起 处理：N为在线存储RAID， M为冗余备份的存储RAID， N和M在同一个存储系统内称为“N+M本地保护”； 将前端摄像机的数据自动存放到冗余存储盘阵设备上；当在线存储恢复正常后，又自动的恢复到之前存储RAID上l 应用场景“N+M保护”是预防存储故障的实现方式之一。遇到数据所在的扇区损坏或主用存储设备的阵列及磁盘损坏等各种异常情况下，在线存储无法支持业务，可采用该技术，且可根据用户需求，灵活调整主用、冗余存储设备的数目2.4 系统级软件保护2.4.1 数据保险箱图10 数据保险箱 条件：系统内嵌UPS和数据保险箱，当系统突然异常断电 处理：异常停电时，UP
8、S可以继续供电保证将写缓存数据写入到数据保险箱中，不占用后端存储空间，设备上电之后，再将数据写到磁盘，保证用户数据的完整性，保证数据永久保护，不受停电时间限制l 应用场景系统异常断电，缓存中还存在数据时，该技术保存所有未写入磁盘的有效数据，并在系统上电后将数据写入磁盘，保护了异常情况下数据安全2.4.2 智能缓存补录图11 智能缓存补录 条件：网络终端、存储设备断电等情况下，导致前端的录像无法及时存储 处理：编码器和IP摄像机通过缓存补录功能，将视频数据存在本地的存储设备缓存上；同时，后端链路或设备恢复正常后，会自动将补录到的录像上传到后端存储上，避免造成数据丢失l 应用场景在监控系统实际应用
9、环境中，经常会面临网络终端、存储设备断电等情况，导致前端的录像无法及时存储到中心存储资源，从而造成录像丢失，采用本技术则可保证数据及时转存至相应缓存中，并在后端链路或设备恢复正常后，会自动将补录到的录像上传到后端存储上，避免造成数据丢失2.4.3 双控HA图12 双控HA 条件：某控制器发生故障（包括网络故障、后端存储路径故障、控制器死机或重启、软件异常等），不能正常提供业务 处理：另一个控制器B检测到控制器A发生故障后，快速无缝接管控制器A上的业务， 确保业务的连续性l 应用场景某些应用主网对数据安全性和可靠性要求很高时，可以启用双控HA功能，当某个控制器出现各种异常时，可以由另一个控制器顶
10、替提供服务，确保了业务的连续性2.5 系统级硬件保护2.5.1 部件冗余所有部件冗余配置，包括电源、风扇、电池等；避免单个部件故障引起系统不可用。2.6 链路级保护2.6.1 网口聚合图13 链路保护 条件：1）当某个链路异常时，包括网卡故障，网络异常等 2）使用单个网卡，带宽不够，影响性能 处理： 1）使用网口聚合功能，选择合适的聚合模式，当聚合链路中有链路断开，自动从其他链路上通信，保障数据通路的可用和畅通 2）使用网口聚合功能，选择合适的聚合模式，可以负载均衡，增加整个读写带宽 l 应用场景 为了提高链路可靠性，可采用网口聚合功能，并选择合适的聚合模式，用于链路切换或提高带宽，支持多种聚
11、合模式，包括Balance-XOR(layer2)， Balance-XOR(layer3+4)， 802.3ad(layer2)，Active-backup，Balance-RR，Balance-ALB，Balance-TLB，Broadcast2.7 系统间级保护2.7.1 NAS远程备份图14 NAS远程备份 条件：NAS资源失效，数据无法读取 处理：通过NAS远程备份功能，可以将NAS资源数据备份至另一份NAS资源上（指位于不同存储设备上的NAS资源），在主NAS资源不可用时，可通过备份资源恢复数据，并继续提供业务l 应用场景某NAS资源上业务可靠性要求较高，且有其它存储设备可以提供备
12、份副本资源，则可通过NAS远程备份功能，将NAS资源数据备份至另一台存储设备的NAS资源上；且备份速度要求高2.7.2 N+M远程保护图15 N+M远程保护 条件：数据所在的RAID失效，或在线存储掉电、网络异常等 处理：N为在线存储RAID， M为冗余备份的存储RAID， N和M在不同存储系统内称为“N+M远程保护”； 将前端摄像机的数据自动存放到冗余备份存储RAID设备上；当在线存储恢复正常后，又自动的恢复到之前存储设备上l 应用场景“N+M保护”是预防存储故障的实现方式之一。遇到数据所在的扇区损坏或主用存储设备的阵列及磁盘损坏，在线存储掉电、网络异常等各种异常情况下，在线存储无法支持业务，可采用该技术，且可根据用户需求，灵活调整主用、冗余存储设备的数目
