【資料儲存基礎架構基本需求：可靠性與可用性】公有雲檔案儲存服務的資料保護與可用性

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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