1.5 存儲應用舉例

存儲技術在現實中很多種應用，提供各種解決方案。下面將介紹其中的幾種。

1.5.1 同時提供文件服務和塊服務

在該應用中，在一臺存儲設備上創建多個邏輯卷，其中部分邏輯卷用作iSCSI卷提供給應用服務器，而另一部分邏輯卷上可以創建文件系統，并共享出去。應用服務器可以訪問共享文件，以及掛接iSCSI卷，并作為本地磁盤進行訪問。存儲設備同時提供文件和塊服務的情況，如圖1-64所示。

1.5.2 按需擴容、隨需取用延緩企業投資

出于對空間不足的擔心導致過度的預先分配，最終使得企業的存儲空間利用率極低。隨需取用可以根據企業的業務量變化動態地增減存儲空間，延緩企業存儲空間的投資。這種即插即用的在線存儲擴容方式，如圖1-65所示。

1.5.3 計算與存儲分離便于故障恢復和系統升級

圖1-66說明了iSCSI存儲設備在服務器故障或服務器升級情況下的應用，因為存儲設備不是物理上連接到服務器，而是將數據保存在網絡上的iSCSI存儲設備中。iSCSI存儲設備通過IQN名字映射到應用服務器上，每個IQN名字對服務器來說是唯一的。在應用服務器故障的情況下，IQN可以在幾分鐘之內很方便地映射到新的應用服務器，由新的應用服務器繼續提供相同的服務。

1.5.4 為高可用性集群提供共享存儲

圖1-67給出了iSCSI存儲設備在高可用性方案中作為共享磁盤的實現方式。該方案中，兩臺應用服務器構成高可用性集群，采用active/passive工作模式，以統一的IP地址對外提供服務，數據保存在iSCSI存儲設備上。iSCSI存儲設備上的邏輯卷、IP地址、服務進程等均為資源，它們構成一個資源組。

正常狀態下，服務器A為工作節點，提供對外的服務，這時IP地址為服務器A擁有，iSCSI存儲設備上的邏輯卷被掛接到服務器A上，服務進程也在服務器A上運行。而服務器B作為備用節點，通過心跳線定期監視服務器A的狀態。

一旦探測到服務器A故障，服務器B將接管資源組中的這些資源，包括擁有IP地址、掛接iSCSI存儲設備上的邏輯卷，以及運行服務進程。這些操作完成表明資源組順利遷移到服務器B，后者可以對外提供服務了。

對客戶機來說，無論由服務器A還是服務器B提供服務，都是透明的：客戶機只需要通過統一的IP地址即可訪問服務。

1.5.5 利用快照技術恢復被病毒破壞的數據

上面講過，利用快照技術可以在數據崩潰的情況下，回滾到以前的某一個時刻，圖1-68就說明了利用快照技術恢復被病毒破壞的數據的應用。

在圖1-68中，iSCSI存儲設備中的邏輯卷被掛接到應用服務器上，進行讀/寫操作。和其他場景不同的是，這里定義了一種快照策略，即每天早上3:00為該邏輯卷進行快照。

假設某天早上8點，應用服務器的數據卷（實際上是iSCSI存儲設備中的邏輯卷）感染了病毒，破壞了所有信息。要從病毒中恢復，管理員只需回滾到這天早上3:00的狀態，并重新掛接讀/寫卷，整個過程只需要短短幾分鐘。在回滾過程中，讀/寫卷中被破壞的數據被刪除，取而代之的是病毒感染之前的數據。

1.5.6 基于文件的數據備份和遠程鏡像方案

在基于文件的數據備份和遠程鏡像方案中，本地站點和遠程站點各部署一個存儲系統，如圖1-69所示。本地站點的存儲系統稱為主設備，它承擔兩個角色：一方面，從應用服務器的角度來看，作為備份設備，通過第三方數據備份軟件定期自動備份應用服務器中的數據；另外一方面，從遠程鏡像的角度來看，它是鏡像主設備，定期將其中的數據備份到位于遠程站點的從設備上去。

在上述架構下，數據備份和遠程鏡像過程如下。

? 數據備份：利用第三方備份軟件將數據定期自動備份到主設備的某個目錄下或某個文件中。

? 遠程鏡像：通過管理軟件設置主設備的鏡像策略，調用鏡像模塊定期自動將主設備的目錄或文件異步鏡像到從設備上。

在上述架構下，數據恢復過程如下。

? 如果可以從主設備進行恢復，則可以利用第三方備份軟件根據最近的全量備份文件（和差量備份文件）進行恢復。

? 如果需要從從設備中進行恢復，則首先通過FTP軟件或利用鏡像功能將遠程從設備中的全量備份文件（和差量備份文件）下載到本地局域網內的主設備或者應用服務器上，再利用第三方備份軟件進行恢復。

1.5.7 利用PXE和iSCSI實現遠程引導和映像恢復

傳統上，如果用于引導的磁盤發生故障，恢復需要十二個步驟，包括：停止操作、修復硬件、收集必要的介質、重啟、從CD或者軟盤重新加載操作系統、重啟、從CD中重新加載備份軟件、重啟、加載恢復磁帶、恢復系統、重啟和恢復操作，整個過程需要幾個小時的宕機時間如圖1-70左側所示。

存儲網絡節點捕獲了指定服務器、桌面主機和手提電腦等的引導映像和數據。在其引導磁盤發生故障的情況下，利用業界標準的PXE協議，透過IP網絡實現啟動。使用存儲網絡節點，整個系統恢復過程只耗時幾分鐘（如圖1-70右側所示），經過三個步驟即可完成。

? 在引導磁盤由于病毒攻擊、軟件崩潰、機械失效或人工錯誤發生故障后，通過PXE協議使用存儲網絡節點來引導受影響的服務器、桌面主機或者是手提電腦。

? 更換本地啟動磁盤。

? 通過一次同步過程將引導信息和數據恢復到新更換的本地磁盤上去。

在災難恢復中，裸機（Bare Metal）備份指的是在毀滅性故障后，重新格式化計算機的過程，通常包括重新安裝操作系統和軟件應用程序，甚至可能需要恢復數據和設置。市場上有很多的產品用來幫助實施裸機恢復。

1.5.8 虛擬機故障的檢測及遷移

如圖1-71所示，它和高可用性共享存儲有點類似，實際上是它的一種應用場景——虛擬機本身可以看作一種在虛擬機監視器上的一個“應用程序”。由于虛擬機監視器的隔離，虛擬機和底層硬件完全無關，虛擬機可以完全獨立于底層硬件，換句話說，只要有一個合適的宿主機，就可以將虛擬機跑起來。

在圖1-71中，Linux虛擬機開始在虛擬機服務器A上運行，虛擬機服務器B上運行了Windows虛擬機和Solaris虛擬機。在某個時刻，虛擬機服務器A發生故障，通過心跳線檢測到這一故障后，虛擬機服務器B啟動Linux虛擬機。記住，虛擬機只是一個映像文件而已，它被存放在共享存儲上，很自然地實現了虛擬機的遷移。