分布式架構(gòu)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)。現(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(diǎn)依然讓人記憶猶新。

無獨(dú)有偶，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的雙輪驅(qū)動下，一個(gè)海量數(shù)據(jù)時(shí)代正加速到來。IDC《數(shù)據(jù)時(shí)代2025》白皮書就預(yù)測，到2025年全球數(shù)據(jù)量總和將達(dá)到175ZB；其中，來自中國的數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)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(shí)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(jià)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(fù)等也給傳統(tǒng)備份方式、產(chǎn)品帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。正如愛數(shù)公司所認(rèn)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(gòu)的備份系統(tǒng)，正是應(yīng)對海量數(shù)據(jù)備份恢復(fù)挑戰(zhàn)的那一副良劑。

為何繞不開一個(gè)“快”字

海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生離不開外部政策的強(qiáng)力導(dǎo)向和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)部強(qiáng)大驅(qū)動力。

以中國市場為例，《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書（2020）》透露，數(shù)字經(jīng)濟(jì)近年來成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一引擎，其GDP占比逐年提升，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的推動下，各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型明顯提速；而剛剛出爐的《十四五規(guī)劃》報(bào)告中，更是強(qiáng)調(diào)提升數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比的核心目標(biāo)，全面推動建設(shè)數(shù)字中國和發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

同樣，海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生也離不開企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型強(qiáng)大的內(nèi)部驅(qū)動力。尤其是隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)入到深水區(qū)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等數(shù)字化技術(shù)加速在業(yè)務(wù)場景中落地，極大地產(chǎn)生了豐富的數(shù)據(jù)。

那么，與過去相比，如何理解當(dāng)前海量數(shù)據(jù)的規(guī)模？

用幾個(gè)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(dá)到上萬個(gè)虛擬機(jī)主機(jī)；交通、智慧城市等場景一年往往能產(chǎn)生超過10PB規(guī)模的數(shù)據(jù)量；銀行、保險(xiǎn)等金融機(jī)構(gòu)擁有超億個(gè)小文件……

各個(gè)行業(yè)用戶明顯感覺到數(shù)據(jù)量爆炸性的增長。“面對海量數(shù)據(jù)，越來越多用戶存在備不完、存不下、管理難的情況?！睈蹟?shù)AnyBackup產(chǎn)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(xì)算、調(diào)優(yōu)海量備份任務(wù)的計(jì)劃調(diào)度，依然有觸碰到紅線的風(fēng)險(xiǎn)；其次，采用傳統(tǒng)備份架構(gòu)體系，往往存在著N套備份系統(tǒng)對應(yīng)N*N個(gè)備份客戶端的情況，使得管理備份任務(wù)變得異常復(fù)雜；最后，隨著數(shù)字化程度越來越高，用戶生產(chǎn)數(shù)據(jù)增速越來越快，但是規(guī)定的備份時(shí)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(hù)了?！背ＨA表示道，“解決之道就是分布式架構(gòu)，通過分布式架構(gòu)的易擴(kuò)展、高吞吐和高可用，來實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)備份恢復(fù)的以快制勝?！?/p>

分布式架構(gòu)有何獨(dú)特之處

在數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域采用分布式架構(gòu)乃是順勢而為，順應(yīng)了海量數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)保護(hù)需求的變化。

分布式架構(gòu)本身并不稀奇，之前在IT各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。那么，分布式架構(gòu)應(yīng)用在數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域有哪些獨(dú)特之處，它又是如何實(shí)現(xiàn)易擴(kuò)展、高吞吐和高可用來解決海量數(shù)據(jù)備份恢復(fù)的挑戰(zhàn)？

以愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構(gòu)為例，之所以能實(shí)現(xiàn)易擴(kuò)展、高吞吐和高可用，不僅僅是其采用了Scale-Out橫向擴(kuò)展架構(gòu)，還在于其完成了從客戶端到底層備份介質(zhì)端到端的優(yōu)化，針對備份恢復(fù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的優(yōu)化，從局部到整體完成與分布式架構(gòu)的適配、調(diào)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(fù)載，愛數(shù)提供了專有API，結(jié)合各種調(diào)優(yōu)算法，來實(shí)現(xiàn)海量備份性能的提升；又如，通過負(fù)載均衡，對于備份任務(wù)和備份容量進(jìn)行多任務(wù)分發(fā)和合理分配，以達(dá)到一個(gè)整體最優(yōu)的性能。

“在六節(jié)點(diǎn)集群吞吐量測試報(bào)告中，備份吞吐率達(dá)到36TB/h，恢復(fù)吞吐率達(dá)到20TB/h。”常華透露，“愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構(gòu)今年將實(shí)現(xiàn)單套備份系統(tǒng)最高支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，存儲池容量超過10PB。”

另外，存算分離架構(gòu)也是愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構(gòu)的一大核心特征。存算分離架構(gòu)的一大好處就是具有足夠的靈活性，當(dāng)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(wù)或者工作負(fù)載的需求來靈活擴(kuò)展計(jì)算或者存儲，如果采用計(jì)算與存儲緊耦合的方式，計(jì)算與存儲擴(kuò)縮容則極為不方便，無法滿足用戶業(yè)務(wù)對于靈活性的需求。

以愛數(shù)AnyBackup Family 7分布式架構(gòu)為例，在其存算分離架構(gòu)之中，分布式計(jì)算主要負(fù)責(zé)海量任務(wù)并發(fā)和負(fù)載均衡，完成各種任務(wù)的調(diào)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(fù)載均衡，將接受過來的數(shù)據(jù)寫入到備份節(jié)點(diǎn)之中。

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

事實(shí)上，采用分布式架構(gòu)的備份產(chǎn)品在實(shí)際業(yè)務(wù)場景中已經(jīng)凸顯出其優(yōu)勢。以某省政務(wù)云平臺為例，其云主機(jī)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到1520TB，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量則達(dá)到了1641TB，整個(gè)平臺有數(shù)千個(gè)任務(wù)，并且依然保持著很高的增長速度，其每個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)通過一套運(yùn)營管理產(chǎn)品就實(shí)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(gòu)帶來哪些啟示

哈佛大學(xué)管理學(xué)教授克里斯坦森在《創(chuàng)新者的窘境》中認(rèn)為，創(chuàng)新關(guān)鍵不僅僅在于技術(shù)進(jìn)步或者科學(xué)發(fā)現(xiàn)，更加關(guān)鍵的是在于對市場需求變遷的主動響應(yīng)。

毫無疑問，海量數(shù)據(jù)時(shí)代，用戶對于備份恢復(fù)的需求變化就是“快”，在時(shí)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(fù)。

這種趨勢直接驅(qū)動著以愛數(shù)為代表的公司將分布式架構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用在備份產(chǎn)品之上，并且以全局的視角，以及著眼于備份恢復(fù)每一個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，來實(shí)現(xiàn)“快”這個(gè)目標(biāo)。

面向未來，“快”始終是數(shù)據(jù)備份恢復(fù)的核心目標(biāo)，分布式架構(gòu)在數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域的創(chuàng)新還會有巨大的空間，以真正實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的有備無患。

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