分布式架構馭數(shù)而行，海量數(shù)據(jù)方能有備無患

“過去會區(qū)分核心數(shù)據(jù)和非核心數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在是所有數(shù)據(jù)都很重要，所有數(shù)據(jù)都不能丟失?！比ツ晡錆h一家大型三甲醫(yī)院信息中心主任接受筆者采訪的觀點依然讓人記憶猶新。

無獨有偶，在產業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產業(yè)化的雙輪驅動下，一個海量數(shù)據(jù)時代正加速到來。IDC《數(shù)據(jù)時代2025》白皮書就預測，到2025年全球數(shù)據(jù)量總和將達到175ZB；其中，來自中國的數(shù)據(jù)量預計未來五年年平均增長30%，并且到2025年將成為全球數(shù)據(jù)量最大的區(qū)域。

海量數(shù)據(jù)時代來臨，一方面為企業(yè)擁抱數(shù)字化、洞悉市場規(guī)律、挖掘數(shù)據(jù)價值提供了充分條件；另一方面，海量數(shù)據(jù)的存儲、備份、恢復等也給傳統(tǒng)備份方式、產品帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。正如愛數(shù)公司所認為，數(shù)據(jù)大爆炸讓數(shù)據(jù)備不完、存不下、管理難愈發(fā)成為各行各業(yè)的新常態(tài)，而基于分布式架構的備份系統(tǒng)，正是應對海量數(shù)據(jù)備份恢復挑戰(zhàn)的那一副良劑。

為何繞不開一個“快”字

海量數(shù)據(jù)的產生離不開外部政策的強力導向和企業(yè)數(shù)字化轉型的內部強大驅動力。

以中國市場為例，《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2020）》透露，數(shù)字經(jīng)濟近年來成為經(jīng)濟發(fā)展的又一引擎，其GDP占比逐年提升，在數(shù)字經(jīng)濟的推動下，各行各業(yè)的數(shù)字化轉型明顯提速；而剛剛出爐的《十四五規(guī)劃》報告中，更是強調提升數(shù)字產業(yè)經(jīng)濟占比的核心目標，全面推動建設數(shù)字中國和發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟。

同樣，海量數(shù)據(jù)的產生也離不開企業(yè)數(shù)字化轉型強大的內部驅動力。尤其是隨著數(shù)字化轉型進入到深水區(qū)，云計算、大數(shù)據(jù)、AI等數(shù)字化技術加速在業(yè)務場景中落地，極大地產生了豐富的數(shù)據(jù)。

那么，與過去相比，如何理解當前海量數(shù)據(jù)的規(guī)模？

用幾個簡單的數(shù)據(jù)來形象說明。例如，一家中型科技公司的開發(fā)測試環(huán)境往往達到上萬個虛擬機主機；交通、智慧城市等場景一年往往能產生超過10PB規(guī)模的數(shù)據(jù)量；銀行、保險等金融機構擁有超億個小文件……

各個行業(yè)用戶明顯感覺到數(shù)據(jù)量爆炸性的增長?！懊鎸Ａ繑?shù)據(jù)，越來越多用戶存在備不完、存不下、管理難的情況。”愛數(shù)AnyBackup產品副總裁常華如是說。

具體來看，首先是用戶的數(shù)據(jù)總量呈現(xiàn)出指數(shù)級的增長趨勢，完全備份幾乎無法完成，哪怕用戶，精打細算、調優(yōu)海量備份任務的計劃調度，依然有觸碰到紅線的風險；其次，采用傳統(tǒng)備份架構體系，往往存在著N套備份系統(tǒng)對應N*N個備份客戶端的情況，使得管理備份任務變得異常復雜；最后，隨著數(shù)字化程度越來越高，用戶生產數(shù)據(jù)增速越來越快，但是規(guī)定的備份時間窗口沒有變，使得備份窗口壓力極大。

“傳統(tǒng)備份解決方案通常是采用串聯(lián)、堆疊的部署方式，現(xiàn)在已經(jīng)很難適用海量數(shù)據(jù)的保護了?！背ＨA表示道，“解決之道就是分布式架構，通過分布式架構的易擴展、高吞吐和高可用，來實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)備份恢復的以快制勝?！?/p>

分布式架構有何獨特之處

在數(shù)據(jù)保護領域采用分布式架構乃是順勢而為，順應了海量數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)保護需求的變化。

分布式架構本身并不稀奇，之前在IT各個領域都有著廣泛的應用。那么，分布式架構應用在數(shù)據(jù)保護領域有哪些獨特之處，它又是如何實現(xiàn)易擴展、高吞吐和高可用來解決海量數(shù)據(jù)備份恢復的挑戰(zhàn)？

以愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構為例，之所以能實現(xiàn)易擴展、高吞吐和高可用，不僅僅是其采用了Scale-Out橫向擴展架構，還在于其完成了從客戶端到底層備份介質端到端的優(yōu)化，針對備份恢復的每一個環(huán)節(jié)進行有針對性的優(yōu)化，從局部到整體完成與分布式架構的適配、調優(yōu)。

例如，在客戶端，針對虛擬化、數(shù)據(jù)庫、云平臺等工作負載，愛數(shù)提供了專有API，結合各種調優(yōu)算法，來實現(xiàn)海量備份性能的提升；又如，通過負載均衡，對于備份任務和備份容量進行多任務分發(fā)和合理分配，以達到一個整體最優(yōu)的性能。

“在六節(jié)點集群吞吐量測試報告中，備份吞吐率達到36TB/h，恢復吞吐率達到20TB/h?！背ＨA透露，“愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構今年將實現(xiàn)單套備份系統(tǒng)最高支持32個節(jié)點，存儲池容量超過10PB?！?/p>

另外，存算分離架構也是愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構的一大核心特征。存算分離架構的一大好處就是具有足夠的靈活性，當用戶規(guī)模越來越大之后，其對于靈活性要求也會提升，往往需要根據(jù)業(yè)務或者工作負載的需求來靈活擴展計算或者存儲，如果采用計算與存儲緊耦合的方式，計算與存儲擴縮容則極為不方便，無法滿足用戶業(yè)務對于靈活性的需求。

以愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構為例，在其存算分離架構之中，分布式計算主要負責海量任務并發(fā)和負載均衡，完成各種任務的調度、匹配與優(yōu)化；而分布式存儲則通過多通道的并發(fā)和數(shù)據(jù)負載均衡，將接受過來的數(shù)據(jù)寫入到備份節(jié)點之中。

“存算分離架構，可以最大限度來提升備份與恢復的每個工作環(huán)節(jié)?！睈蹟?shù)AnyBackup研發(fā)副總裁鄧平介紹道，“例如，分布式的SLA策略調度，針對保護任務、保護對象，采取不同的備份策略和周期?！?/p>

事實上，采用分布式架構的備份產品在實際業(yè)務場景中已經(jīng)凸顯出其優(yōu)勢。以某省政務云平臺為例，其云主機的數(shù)據(jù)量已經(jīng)達到1520TB，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量則達到了1641TB，整個平臺有數(shù)千個任務，并且依然保持著很高的增長速度，其每個備份域只需要部署一套備份系統(tǒng)即可完成日常的備份作業(yè)，所有39個節(jié)點通過一套運營管理產品就實現(xiàn)了全平臺的管理，極大簡化了日常管理工作。

從分布式架構帶來哪些啟示

哈佛大學管理學教授克里斯坦森在《創(chuàng)新者的窘境》中認為，創(chuàng)新關鍵不僅僅在于技術進步或者科學發(fā)現(xiàn)，更加關鍵的是在于對市場需求變遷的主動響應。

毫無疑問，海量數(shù)據(jù)時代，用戶對于備份恢復的需求變化就是“快”，在時間窗口有限的情況下完成對于不斷增長的海量數(shù)據(jù)的備份、管理與恢復。

這種趨勢直接驅動著以愛數(shù)為代表的公司將分布式架構創(chuàng)新應用在備份產品之上，并且以全局的視角，以及著眼于備份恢復每一個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，來實現(xiàn)“快”這個目標。

面向未來，“快”始終是數(shù)據(jù)備份恢復的核心目標，分布式架構在數(shù)據(jù)保護領域的創(chuàng)新還會有巨大的空間，以真正實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的有備無患。

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