1.5 存储应用举例

存储技术在现实中很多种应用，提供各种解决方案。下面将介绍其中的几种。

1.5.1 同时提供文件服务和块服务

在该应用中，在一台存储设备上创建多个逻辑卷，其中部分逻辑卷用作iSCSI卷提供给应用服务器，而另一部分逻辑卷上可以创建文件系统，并共享出去。应用服务器可以访问共享文件，以及挂接iSCSI卷，并作为本地磁盘进行访问。存储设备同时提供文件和块服务的情况，如图1-64所示。

1.5.2 按需扩容、随需取用延缓企业投资

出于对空间不足的担心导致过度的预先分配，最终使得企业的存储空间利用率极低。随需取用可以根据企业的业务量变化动态地增减存储空间，延缓企业存储空间的投资。这种即插即用的在线存储扩容方式，如图1-65所示。

1.5.3 计算与存储分离便于故障恢复和系统升级

图1-66说明了iSCSI存储设备在服务器故障或服务器升级情况下的应用，因为存储设备不是物理上连接到服务器，而是将数据保存在网络上的iSCSI存储设备中。iSCSI存储设备通过IQN名字映射到应用服务器上，每个IQN名字对服务器来说是唯一的。在应用服务器故障的情况下，IQN可以在几分钟之内很方便地映射到新的应用服务器，由新的应用服务器继续提供相同的服务。

1.5.4 为高可用性集群提供共享存储

图1-67给出了iSCSI存储设备在高可用性方案中作为共享磁盘的实现方式。该方案中，两台应用服务器构成高可用性集群，采用active/passive工作模式，以统一的IP地址对外提供服务，数据保存在iSCSI存储设备上。iSCSI存储设备上的逻辑卷、IP地址、服务进程等均为资源，它们构成一个资源组。

正常状态下，服务器A为工作节点，提供对外的服务，这时IP地址为服务器A拥有，iSCSI存储设备上的逻辑卷被挂接到服务器A上，服务进程也在服务器A上运行。而服务器B作为备用节点，通过心跳线定期监视服务器A的状态。

一旦探测到服务器A故障，服务器B将接管资源组中的这些资源，包括拥有IP地址、挂接iSCSI存储设备上的逻辑卷，以及运行服务进程。这些操作完成表明资源组顺利迁移到服务器B，后者可以对外提供服务了。

对客户机来说，无论由服务器A还是服务器B提供服务，都是透明的：客户机只需要通过统一的IP地址即可访问服务。

1.5.5 利用快照技术恢复被病毒破坏的数据

上面讲过，利用快照技术可以在数据崩溃的情况下，回滚到以前的某一个时刻，图1-68就说明了利用快照技术恢复被病毒破坏的数据的应用。

在图1-68中，iSCSI存储设备中的逻辑卷被挂接到应用服务器上，进行读/写操作。和其他场景不同的是，这里定义了一种快照策略，即每天早上3:00为该逻辑卷进行快照。

假设某天早上8点，应用服务器的数据卷（实际上是iSCSI存储设备中的逻辑卷）感染了病毒，破坏了所有信息。要从病毒中恢复，管理员只需回滚到这天早上3:00的状态，并重新挂接读/写卷，整个过程只需要短短几分钟。在回滚过程中，读/写卷中被破坏的数据被删除，取而代之的是病毒感染之前的数据。

1.5.6 基于文件的数据备份和远程镜像方案

在基于文件的数据备份和远程镜像方案中，本地站点和远程站点各部署一个存储系统，如图1-69所示。本地站点的存储系统称为主设备，它承担两个角色：一方面，从应用服务器的角度来看，作为备份设备，通过第三方数据备份软件定期自动备份应用服务器中的数据；另外一方面，从远程镜像的角度来看，它是镜像主设备，定期将其中的数据备份到位于远程站点的从设备上去。

在上述架构下，数据备份和远程镜像过程如下。

• 数据备份：利用第三方备份软件将数据定期自动备份到主设备的某个目录下或某个文件中。

• 远程镜像：通过管理软件设置主设备的镜像策略，调用镜像模块定期自动将主设备的目录或文件异步镜像到从设备上。

在上述架构下，数据恢复过程如下。

• 如果可以从主设备进行恢复，则可以利用第三方备份软件根据最近的全量备份文件（和差量备份文件）进行恢复。

• 如果需要从从设备中进行恢复，则首先通过FTP软件或利用镜像功能将远程从设备中的全量备份文件（和差量备份文件）下载到本地局域网内的主设备或者应用服务器上，再利用第三方备份软件进行恢复。

1.5.7 利用PXE和iSCSI实现远程引导和映像恢复

传统上，如果用于引导的磁盘发生故障，恢复需要十二个步骤，包括：停止操作、修复硬件、收集必要的介质、重启、从CD或者软盘重新加载操作系统、重启、从CD中重新加载备份软件、重启、加载恢复磁带、恢复系统、重启和恢复操作，整个过程需要几个小时的宕机时间如图1-70左侧所示。

存储网络节点捕获了指定服务器、桌面主机和手提电脑等的引导映像和数据。在其引导磁盘发生故障的情况下，利用业界标准的PXE协议，透过IP网络实现启动。使用存储网络节点，整个系统恢复过程只耗时几分钟（如图1-70右侧所示），经过三个步骤即可完成。

• 在引导磁盘由于病毒攻击、软件崩溃、机械失效或人工错误发生故障后，通过PXE协议使用存储网络节点来引导受影响的服务器、桌面主机或者是手提电脑。

• 更换本地启动磁盘。

• 通过一次同步过程将引导信息和数据恢复到新更换的本地磁盘上去。

在灾难恢复中，裸机（Bare Metal）备份指的是在毁灭性故障后，重新格式化计算机的过程，通常包括重新安装操作系统和软件应用程序，甚至可能需要恢复数据和设置。市场上有很多的产品用来帮助实施裸机恢复。

1.5.8 虚拟机故障的检测及迁移

如图1-71所示，它和高可用性共享存储有点类似，实际上是它的一种应用场景——虚拟机本身可以看作一种在虚拟机监视器上的一个“应用程序”。由于虚拟机监视器的隔离，虚拟机和底层硬件完全无关，虚拟机可以完全独立于底层硬件，换句话说，只要有一个合适的宿主机，就可以将虚拟机跑起来。

在图1-71中，Linux虚拟机开始在虚拟机服务器A上运行，虚拟机服务器B上运行了Windows虚拟机和Solaris虚拟机。在某个时刻，虚拟机服务器A发生故障，通过心跳线检测到这一故障后，虚拟机服务器B启动Linux虚拟机。记住，虚拟机只是一个映像文件而已，它被存放在共享存储上，很自然地实现了虚拟机的迁移。