备份存储设备全面解析:从硬盘到云端的数字守护者

本文深入探讨备份存储设备的定义、类型及其在企业与个人数据保护中的关键作用,涵盖硬盘、固态硬盘、磁带、网络附加存储等多种技术方案,并分析混合云备份策略的优势与实施要点。

什么是备份存储设备?

备份存储设备是一种存储数据副本的硬件组件。这类辅助存储硬件通常用于备份主存储中的数据。如果主存储中的数据因驱动器故障、意外删除或恶意软件攻击而变得不可用,通常可以快速从备份副本中恢复。

在企业中,备份数据设备通常用于隔离需要满足严格安全和可用性合规要求的重复数据。流行的数据备份设备选项包括大容量网络附加存储(NAS)系统、存储区域网络(SAN)、磁带库和专用备份设备。

在中小型企业中,外部辅助存储设备通常用于备份整个桌面,并通过防止系统故障后的数据丢失来帮助确保业务连续性。适用于中小型企业的流行备份存储设备类型包括小型NAS系统和自动执行备份的中端设备。

在家庭中,备份存储设备通常小到足以便携。外部硬盘驱动器和可移动存储介质(如U盘)是备份个人数据的热门选择,因为它们价格实惠、易于使用,并且可以购买不同存储容量。

备份存储设备与云

多年前,如果企业或个人需要更多存储容量来备份数据,他们必须购买额外的硬盘驱动器、磁带盒或光盘。云存储订阅模式的引入改变了这一点,它允许用户按需扩展存储容量,而无需购买额外的硬件。

如今,纯云备份策略通常可以满足小型企业和个人的需求,但中型和大型组织仍然依赖备份存储设备来支持更快的本地恢复、保持法规遵从性、控制长期存储成本并提供额外的数据丢失恢复能力。

同时使用云存储和物理存储的混合方法不仅可以使备份更安全,还可以让用户更直接地控制其备份的存储位置和方式以及安全性。

为什么备份存储设备很重要?

备份存储设备之所以始终重要,是因为它们解决了云存储服务无法单独解决的问题。对于大量数据,尤其是长期存储在冷存储中的数据,与云中的长期存储相比,物理存储设备可能是一种经济高效的解决方案。

直接从物理存储设备恢复大量数据也比从云中恢复快得多。这可能很重要,尤其是在互联网连接按量计费、速度慢、不可靠或不存在的情况下。例如,当企业执行灾难恢复计划时,能够直接从物理存储介质恢复某些类型的数据可能意味着只需几个小时的停机时间与数天(或数周)代价高昂的中断之间的差别。

备份存储设备市场预计将保持强劲的另一个原因与控制有关。当数据备份在物理设备上时,数据管理员对数据的存储位置和方式拥有完全控制权。

最后,备份存储设备可用于为云中存储的主数据提供冗余。即使是云服务提供商自己也使用备份存储设备来确保其服务的恢复能力、可靠性和安全性。

用于备份数据的存储设备和技术类型

有多种类型的存储设备和技术用于备份数据,选择通常取决于用户是个人、中小型企业还是大型企业。

以下是不同类型备份存储设备及其用途的一些示例:

硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)

外部固态驱动器和硬盘驱动器是两种类型的备份存储设备。固态驱动器(SSD),如闪存驱动器,没有移动部件。相反,它们使用集成电路组件来持久存储数据。相比之下,硬盘驱动器(HDD)至少有一个旋转磁盘和一个可移动臂,该臂扫描磁盘以读取和写入数据。

硬盘驱动器被需要以尽可能低的每千兆字节(GB)成本备份大量数据的个人、中小型企业和企业广泛使用。固态驱动器更昂贵,但对于需要优先考虑速度和耐用性的用户来说,它们是很好的选择。

光盘驱动器

光盘驱动器技术使用激光在旋转的圆形磁盘上读取和写入数据。写入时,激光在磁盘表面做微小标记,代表数字1和0。读取数据时,激光照亮磁盘,传感器检测光如何反射回来。反射的差异告诉驱动器它读取的是1还是0。

如今,光盘作为备份设备的使用较少,但在某些情况下仍在使用。例如,世界某些地区的个人和小型企业用户仍然在光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)或蓝光光盘上备份永久的、一次写入的数据,因为光盘驱动器相对便宜,并且可能具有长达100年的使用寿命。

磁带

磁带是最古老的备份存储设备技术之一。磁带备份通过将数据存储为涂有磁性材料的塑料薄膜长条上的磁化粒子模式来工作。写入数据时,磁带驱动器的记录头改变粒子的磁方向以表示数字1和0。读取数据时,驱动器将存储的磁模式转换回可用信息。

磁带仍然广泛用于需要低成本长期存储大量主数据的企业和中型企业环境中的备份。如今,个人和小型企业很少使用磁带进行备份,因为初始硬件成本可能很高,该技术通常需要手动管理,并且磁带的顺序存储方法可能使恢复单个文件变得繁琐。

网络附加存储

一些组织使用NAS技术进行备份。NAS可以作为专用的文件存储设备购买,该设备连接到网络并允许多个用户和设备备份数据。

与连接到单台计算机的直接附加存储(DAS)不同,NAS连接到局域网(LAN),并且通常具有内置的管理、冗余和数据保护功能。

存储区域网络

SAN是一种专用的高速网络,以块级存储备份数据。实施存储区域网络的大型组织通常将备份存储设备(例如备份设备、磁盘阵列或磁带库)纳入其SAN环境,以提供额外的可扩展性、更好的性能和成本效益高的数据保护。

可移动存储

可移动存储设备可以轻松地从主存储位置断开连接并存储在不同的地方。用于备份的不同类型的可移动存储示例包括外部硬盘驱动器、U盘、光盘、SD卡和磁带盒。

可移动存储设备对于需要其备份存储设备便携的个人和企业很有用。然而,需要注意的是,它们的便携性也增加了数据盗窃、数据丢失和未经授权的数据访问的风险。

备份设备

许多组织部署硬件设备来支持其备份策略。备份设备包含自己的存储介质,并且通常与数据保护管理软件捆绑在一起。当交钥匙备份设备连接到互联网,并且它通过配置为单个系统的备份软件和管理工具来增强存储硬件时,它也可能被称为集成备份存储设备或集成云存储设备。

备份存储设备的用例

备份存储设备具有广泛的用例,具体取决于它们是由企业、中小型企业还是个人使用。核心目的始终相同——确保在出现问题时可以恢复重要数据。

备份存储设备 描述 存储容量 用户 用例 优点 缺点
NAS 连接到LAN并提供集中式文件级存储的专用硬件设备。 通常为太字节(TB)到拍字节,取决于配置。 中小型企业;高级家庭用户;企业(部门使用)。 集中备份;混合云备份;文件共享;媒体流。 集中管理,多用户访问,可通过额外驱动器扩展,通常包含内置备份和快照功能。 前期成本高于消费级设备;需要一些IT专业知识来管理;对于高性能工作负载比SAN慢。
SAN 提供块级存储的存储设备高性能网络。 拍字节规模及以上。 企业和大型组织。 集中备份;高速恢复;数据库和虚拟化工作负载。 非常高的性能和可扩展性;支持关键任务应用程序;与企业IT基础设施集成。 设置和管理复杂;成本高;需要专门的IT人员。
磁带驱动器 在磁带上存储数据的硬件系统。 每盒磁带数百GB到多个TB;可通过库扩展。 企业;政府机构;中小型企业;研究机构。 中小型企业夜间备份;归档数据以符合法规;长期冷存储。 对于长期存储非常经济高效;便携;保质期长(10-30年)。 数据检索速度慢;顺序访问使恢复不太方便;可能占用大量物理空间。
备份设备 包含备份管理应用程序的集成硬件和软件解决方案。 TB到拍字节,取决于型号。 中小型企业;企业。 自动化本地备份;备份云中的主数据;混合云集成。 简化部署;内置重复数据删除和加密等功能;减少备份管理复杂性。 前期成本高于简单的NAS或驱动器;可能存在供应商锁定;云集成功能可能需要持续订阅。
外部硬盘驱动器 具有相对较高存储容量和低每千兆字节成本的便携式固态或机械硬盘驱动器。 500 GB 到 20+ TB。 个人用户;小型企业。 备份个人文件和办公文档。 价格实惠;易于使用;便携;快速的本地恢复。 易受物理损坏或盗窃;寿命有限(尤其是HDD);通常需要手动备份。
U盘 小型、便携式固态存储设备。 通常为 8 GB 到 2 TB。 个人用户;学生;需要便携存储的专业人士。 临时存储或传输小文件;在不同地点之间携带工作;数字内容的快速临时备份。 高度便携;便宜;易于使用;即插即用接口。 与其他备份设备相比存储容量有限;长期备份可靠性较差;容易被盗、破坏或丢失。

备份存储设备的购买考虑因素

面对如此多的选择,个人、中小型企业和企业可能很难知道应该购买和使用哪些数据备份解决方案来备份主数据。

在评估备份存储设备时,用户应考虑几个关键因素。容量至关重要,因为设备应能够存储最新的备份,并且仍有增长空间。性能也很重要,因为备份和恢复操作的速度直接影响故障发生时的停机时间。

最终,最好的备份存储设备取决于用户的类型和需要保护的数据。

个人用户通常预算有限,只需要足够的存储容量来保护个人文件。购买决策通常首先考虑价格实惠和易于使用。

小型和/或中型企业通常需要在成本和可扩展性之间取得平衡。购买决策通常侧重于易于管理且具有足够容量来保护多个用户的存储设备。

企业用户通常需要明显更多的备份存储容量。购买决策应考虑自动化、性能、可靠性、安全性、合规性和云集成问题。

企业中的备份存储设备

企业通常在分支机构、远程站点或边缘计算环境中使用备份存储设备,在将本地数据发送到云之前对其进行备份。

本地备份层确保在设备发生故障时快速恢复,同时也在信息传输到云时降低数据丢失的风险。这种方法还通过允许在非高峰时段或重复数据删除后将数据备份发送到云来帮助优化带宽。

备份存储设备如何支持 3-2-1 规则

3-2-1 规则是一种著名的备份最佳实践。3-2-1 备份要求主数据保存三次。两个副本应存储在不同类型的存储介质上,一个副本应存储在异地。

备份存储设备通过提供冗余、支持使用多种介质类型以及促进本地和异地数据保护,直接支持 3-2-1 规则。

适用于个人和中小型企业的备份存储设备

外部硬盘驱动器和U盘对于个人来说仍然是流行的直接附加存储(DAS)备份选择,因为它们价格低廉、便携,并且可以提供足够的容量来保护个人文件、照片和媒体收藏。精通技术的家庭用户和中小型企业也可能投资于NAS设备,这些设备将存储容量与具有自动化、加密和混合云集成等功能的备份管理工具捆绑在一起。

备份存储技术的未来

虽然云原生备份和恢复对于特定用例可能方便且具有成本效益,但始终需要不同形式的存储形态。尽管人工智能对备份存储产生了影响,但备份存储设备最好的时代尚未到来。

该技术市场的未来预计将受到公众对云计算信心日益增强以及外部存储设备进步的影响。Mordor Intelligence 题为“数据存储市场规模和份额分析——增长趋势和预测(2025-2030)”的报告预测,当前存储技术市场为 2510 亿美元,并预计到 2030 年将增长至 4840 亿美元。

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