主题：【挨踢科普】如何为??最亲爱的另一半做备份 <for 柴妞> -- 四月一日

【挨踢科普】如何为??最亲爱的另一半做备份 <for 柴妞>

备份, 或称为备援冗余, 是系统安全性容错 (fault-tolerance) 与逻辑数据备份(logical data redundancy) 的一环. 可以理解为当对象资源或数据出错时, 仍然可以使用备份的资源资料使系统正常运作. 近闻河里柴妞的系统资源被万恶的雪个病毒侵袭而损失惨重, 痛哭失声. 诚如 Highway 所言, 此乃平时不做备份所致. 在此提醒聪明的??平时一定要重视备份问题, 特别是针对??最最最重要的另一半. 俗彦云不怕一万只怕万一, 在网恋横行网昏糜烂的今天, 备份不啻是保障??宝贵的另一半最为重要的课题, 也是聪明的??必须抓紧的原则要义.

既然为另一半做备份, 或说是帮自己做另一半的备份是如此要紧, 那么聪明的??该怎么做呢? 自工业革命以降, 科技的进步便一日千理, 无远弗届. 透过信息交换与网络通讯的发展与无数挨踢人员的协同研究, 开发出一系列成有效处理将另一半备份收藏的有效方法. 在此本人谨以对挨踢人员的无上敬意, 与河里广大的河友分享令人振奋的另一半备份技术.

【RAID 另一半 Array】

RAID的构想最先是由 Berkeley 的 David A. Patterson, Garth Gibson 及 Randy H. Katz 在 1987 年所提出的. 透过 RAID 技术, 将另一半 (们) 建立成如 Disk Array 般的 Sub-system, 丢失一个还有别个, 并能迅速利用剩下的另一半 (们) 补足丢失的那个另一半, 诚可谓取之不尽用之不竭安全可靠的另一半系统. 依照不同的资源条件, 常见的 RAID 另一半 Array 可分为以下几种:

RAID 0 : Striping / Span (所需另一半 N >= 2)

Stripping 技术在 RAID 中的效用并不属于安全备份, 而是增大效用的. RAID 0 的作用在于将N 个另一半合成一个, 也就是在系统中看到的是一个 N 倍的另一半, 容量等于另一半的数目乘上最小容量的另一半. 比如一个 200 斤和一个 250 斤的另一半合做为 RAID 0, 就会变成一个 2 x Min (200, 250) = 2 x 200 = 400 斤的大个另一半. 如果是 150, 200, 250 斤的另一半合组为 RAID, 就能得到一个 3 x Min (150, 200, 250) = 3 x 150 = 450 斤的另一半. RAID 0 的缺点是一旦其中一个另一半出问题, 就会让整个系统受影响. RAID 0 的逻辑结构如下图.

RAID 0 Striping / Span

RAID 1 : Mirror (所需另一半 N >= 2, 一般用 2)

RAID 1 Mirror 亦即所谓的镜像, 是将一份数据同时储存到两个另一半, 以便当一个另一半出错时, 还有另一个另一半可以补上. 可想而知的, 这个方法虽然安全, 但是投资也会加倍, 要一个包养 N 个另一半嘛. 做成 RAID 1 的另一半 sub-system 因为要同时应付多个另一半, 所以会使系统效率降低. RAID 1 的另一半总容量为两个另一半的最小值, 也就是将一个 200 斤的另一半和一个 250 斤的另一半合组为 RAID 1 时, 容量是 Min (200, 250) = 200 斤. RAID 1 的逻辑结构如下图.

RAID 1 Mirror

RAID 0+1 : Striping + Mirror (所需另一半 N = 2X, N>=4)

RAID 0+1 变是组合 RAID 0 和 RAID 1 的特色, 组成一个同时有 RAID 0 和 RAID 1 的 sub-system. 这个方法可以用 RAID 1 Mirror 的安全性, 克服 RAID 0 可能的问题. (RAID 中有一个另一半出错便会使系统受影响), 也能以 RAID 0 的较高效能增进 RAID 1 的效能降低问题. 组成 RAID 0+1 需要四个以上的另一半, 分开组成 RAID 0 与 RAID 1. 也就是系统 I/O 以 RAID 0 Striping 的方式进行, 而存取对象的另一半均是以 RAID 1 Mirror 组成的 sub-system. 组成 RAID 0+1 的另一半 sub-system 总容量为 RAID 0 (RAID 1 Sub-system). 也就是当有四个另一半时, 先两两组成两个另一半 RAID 1 Sub-system, 再将这两个 RAID 1 Sub-system 透过 RAID 0 做成一个大的另一半 Sub-system. 由于 RAID 0 与 RAID 1 Sub-system 容量皆取 Min Value, 所以 RAID 0+1 的总容量为 N x (Min Value) / 2. 也就是若有 150, 200, 250, 300 斤的另一半各一, 组成 RAID 0+1 另一半 Sub-system 时, 所得的总另一半是 4 x Min (150, 200, 250, 300) / 2 = 4 x 150 / 2 = 300 斤. RAID 0+1 的逻辑结构如下图.

RAID 0+1 Striping with Mirror

RAID 3/4/5 : Parity (所需另一半 N>=3)

除了常用的 RAID 0, 1, 0+1 之外, 尚有以 Parity 算法组成的 RAID 3, RAID 4 与 RAID 5 等高端 RAID Sub-system. RAID 3 与 RAID 4 均为 Parallel with Parity, 其中若 XOR 演算区段为 Bytes 时为 RAID 3, 以 Block 计算时为 RAID 4. 而 RAID 5 为 Striping with Rotating Parity, 一样使用 Parity 方法, 差异在于进行 Parity 时并非在固定的另一半, 而是在 Sub-system 间轮流, 所以称为 Rotating Parity, RAID 5 也是最为常用的高端另一半 RAID Sub-system 模式. Parity 的运算方式为每个另一半均切割出 1/N 的空间用以储存其它另一半的数据.

组成 RAID 3/4/5 需要三个或以上的另一半, 所得到的总容量为 N -1 * Min Value. 也就是将 150, 200, 250 斤的另一半组成 RAID Sub-system 时, 可使用总容量为 (3-1) * Min (150, 200, 250) = 2 * 150 = 300 斤. RAID 的效能较 RAID 0 稍差, 但高于 RAID 0+1, 成本也较 RAID 0+1 为低. 但使用 RAID 5 需要强大的运算能力进行 XOR 演算, 极耗系统资源, 一般是高端服务器级 SCSI-based 系统才会使用 RAID 5.

【Spare Parts / Redundant Component】

除了 RAID Sub-system 的备份方式之外, 其它硬件部份的备份常见的方法为 Spare Parts, 也就是除了使用中的另一半之外, 也保一些未使用的 Spare Parts, 当使用中的另一半出错时即可更换, 保持系统运作正常. 除此之外, 对于要求稳定性的高端系统来说, 并不允许关机更换 Spare Parts, 可以使用支持 Hot-swappable 的 Redundant Component, 可在系统运行间更换 Spare Parts.

【Master-Slave / Cluster Networking】

在网络发达之后, 许多以前不易办到的事情都可以透过网络解决, 另一半管理系统亦如是. 前面所介绍的均属于单机式备援方法, 透过网络可以达到 System 间的交插备份, 甚至组成另一半-Cluster, 同时增加效能与安全性. Master-Slave 是较为常见的做法, 也就是设定一台 Master 做正常运算, 并将数据备份到另一台待命的 Slave. 当 Master 出问题时 Slave 便接手, 常用于需要保持长时间稳定的 DNS 应用. 如果条件允许, 聪明的??甚只可以将??的另一半组成 Cluster, 或者分成负责运算的 Gird Computing 与负责数据存取的 SAN Data Base, 更增效能与安全性.

【Remote Backup】

除了以上的方法之外, 也由于网络的发展, remote backup 也应孕而生. 这个方法是将数据透过网络备份在其它地方, 可以回避因天灾人祸的损失, 如地震大火战争等, 能在另一个城市或国家取回另一半. 用白话文讲, 就是在许多地方多次备份保存另一半, 咳咳, 如果 Master-Salve 像小男蜜, 那么 remote backup 就像二爷, 咳咳咳.

随着时代的变迁, 建立安全的另一半备份系统日趋重要, 也是聪明的??最要紧的课题. 谨以此文献给柴妞, 并祝柴妞早日脱离雪个病毒的侵袭, 建立庞大安全的另一半系统.

• 柴妞, 我帮??想了备份的方法了, 要记得花唷