作為企業基礎架構的一部分,公有雲檔案儲存服務的可靠性,是企業將引進這類公有雲儲存服務時,最關鍵的考量因素之一。

如同其他公有雲檔案儲存服務,公有雲檔案儲存服務也是透過多複本分散鏡像複製、遠端複製,以及快照/備份等3重機制,來確保資料儲存的可靠性。

公有雲提供3重資料可用性機制

首先,透過分散式儲存系統的多複本鏡像複製機制,建立跨多節點的冗餘資料儲存架構,以防止單一儲存節點或元件失效,導致資料遺失或不可用,這也是公有雲儲存服務最基本的資料可靠性機制。

更進一步,則是透過遠端複製,跨兩個機房或資料中心建立多重複本,以防止機房或資料中心意外失效關閉,導致存取服務中斷。

但多複本分散鏡像複製與遠端複製這兩種機制,都只能維持與來源端同一時間點的複本,所以最後還要再搭配快照或備份功能,建立多個時間點的複本,以便提供將資料回溯到不同時間點狀態的能力。

我們這次檢視的6大公有雲平臺檔案儲存服務,都能達到99.9%以上的可用性,基本上也都擁有前述3重資料可靠性機制,但具體實作方式有許多差異。

AWS提供完整備援與備份架構

在AWS EFS方面,所有檔案系統物件(檔案、目錄與連結),都是分散在服務區域(Regions)內的多個可用性區域(Availability-Zone,AZ)上,以冗餘方式存放,藉此確保資料儲存的可靠性,並透過跨多個可用區域的分散,來提供遠端存取共享儲存區的高可用性。

所以用戶無需另外再為EFS共享儲存區建立遠端複製作業,EFS本身的基礎架構,就已經是跨遠端分散存放的。

更進一步,AWS EFS再搭配備份功能來提供多時間點的複本。AWS EFS可用的備份方式,有下列這3種:

 1.透過AWS Backup。這是AWS建議的EFS首選備份服務,提供了整合不同AWS應用環境備份應用的集中管理,透過AWS Backup的主控臺,即可為EFS儲存區設定自動化的備份政策。

2.透過EFS-to-EFS backup。這是AWS提供的另一項原生備份服務,適用於沒有提供AWS Backup服務的區域。這種備份服務是透過AWS Lambda服務,對EC2執行個體掛載的EFS儲存區,觸發與執行備份作業,將來源端EFS儲存區資料,複製到另一EFS儲存區。另外,再搭配Amazon CloudWatch、DynamoDB與S3等3種服務,來提供備份作業監控、作業紀錄與日誌的保存。

3.透過第3方廠商的備份工具。除了AWS自身提供的備份服務外,許多第3方廠商也提供了AWS EFS備份服務,如Veeam Backup for AWS、N2WS Backup & Recovery等。

Azure 支援多樣化備援選項

Azure的File Storage檔案儲存服務,可以支援Azure的4種不同的分散複製備援儲存模式,包括本地端備援(LRS)、區域備援(ZRS)、異地備援(GRS),以及異地區域備援(GZRS),後3者都包含複製到異地端的遠端複製架構。

標準型File Storage服務可以支援前述4種分散備援模式,而進階型服務則只支援本地端備援(LRS)與區域備援(ZRS)兩種。

在基本的分散儲存備援架構之外,Azure也提供了快照與備份功能,幫助用戶保護共享儲存區資料,提供多時間點下的資料複本。

用戶可透過Powershell或CLI指令,為每個Azure檔案儲存區建立最多200份唯讀的快照複本,並保存最長10年時間。在備份功能方面,AzureFile Storage檔案儲存服務的標準備份架構是透過Azure Recovery Service Vault,這是基於快照的備份服務,可讓用戶設定排程、自動啟動備份,然後透過快照功能,來製作儲存區複本。

除了備援與備份機制外,Azure還提供了稱作「虛刪除(Soft delete)」的功能,用於防止誤刪共享儲存區中的資料,並在誤刪時,方便地取回資料,而不需要透過備份複本還原。

用戶可在儲存服務帳戶的檔案儲存設定中,啟用虛刪除功能。啟用後,用戶刪除任何資料時,該資料會轉為虛刪除狀態,而不會永久刪除資料。虛刪除的資料會依照用戶設定的保存期限持續保存(可設定1~365天保存期限),若用戶發現誤刪資料,可從檔案公用視窗中檢視這些刪除資料,並予以還原。

Google Cloud提供基本備援與備份

Google Cloud提供的Filestore共享檔案儲存區,是建立在個別服務區域(zone)內的分散式冗餘架構上,可以承受服務區域內的設備故障,但如果遭遇整個服務區域資料中心的故障,Filestore儲存服務便會中斷。為了預防此點,用戶可自行透過rsync指令,將Filestore共享儲存區的資料,複製到遠端儲存區作為備援。

Filestore的內建備份功能目前正在beta版測試中,適用於基本HDD型與基本SSD型兩種層級服務。這項備份功能為增量式(incremental),並內含自動壓縮功能,可按預設排程自動為Filestore執行個體製作複本,除了作為備援使用外,這些備份複本也能作為遷移資料的手段。

Filestore也能搭配Google的協力廠商,如Actifio與Commvault等的備份解決方案,來提供備份功能。

另外Google Cloud目前也正在進行Filestore的快照功能alpha版測試,預期不久後便能正式支援,提供一種更具效率的製作複本手段。

IBM Cloud提供基於快照的備份備援

IBM Cloud的File Storage服務,內含了快照與遠端複製兩種資料保護機制。快照複本為唯讀形式,用戶可以排程自動啟動,或是手動啟動,每個File Storage Volume可以保存50份排程快照再加上50份手動快照,提供多個時間點下的資料複本。

至於File Storage服務的遠端複製功能,也是以快照為基礎,將快照複本複製到另一個IBM Cloud資料中心,作為備份複本保存。

Oracle Cloud以快照延伸備份備援應用

Oracle Cloud Infrastructure(OCI) File Storage的資料保護,是以快照為基礎,每個檔案系統允許建立1萬份快照,藉此提供儲存區所在本地端的複本。

雖然OCI沒有提供建置好的備份功能,但用戶可以再自行利用rsync、tar 或任何支援 NFS v3協定的第三方工具,將快照複本複製到另一個OCI的可用性區域、服務區域,或其他儲存位置,作為異地複本。

阿里雲支援完整備援備份架構

阿里雲NAS File Storage擁有業界標準的高可靠性設計,底層透過分散式儲存架構與多重冗餘機制,可以提供99.999999999%的耐久性,以及99.9%的可用性,不會受節點硬體元件的單點故障影響。

更進一步,用戶還能透過阿里雲的線上遷移服務控制臺,利用其中的資料同步模式,將NAS File Storage檔案系統儲存區,定期複製到遠端儲存區,避免單一資料中心失效導致資料不可用。

NAS File Storage也內建了快照與備份功能,其中快照只適用於Extreme型服務,每個檔案系統可建立最多128份快照,可排程自動啟動或手動啟動。

備份功能則是透過NAS服務控制臺啟動,將指定檔案系統的資料,備份到指定的備份儲存庫。

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