计算机云备份技术的特征及可用性评估模型的建立

尤 松 常 虹

(1.常州信息职业技术学院教务处 江苏常州 213164 2.扬州晚报社 江苏扬州 225000)

0 引言

随着软件开发技术和用户水平的逐步提高，用户对软件提出了更高的要求。软件产品不仅要具备强大的功能，在可用性方面的要求也越来越高。存储备份是云计算重要的应用之一，备份软件的高可用性可以给用户提供良好的体验，提高用户的满意度和信任度。可用性研究在我国起步较晚，在软件开发过程中应该加强对备份软件可用性的理论研究和实践研究，从而不断推动存储备份行业的发展［1］。

1 计算机云备份软件技术概述

云备份有两种常见的实现方式:SaaS(Softwareas-a-Service)、云存储服务和混合云备份。作为场内软件和次级存储的一种替代，备份SaaS是一种基于Web的应用，它运行在远程的系统中并被集中控制，而通过基于浏览器的界面来访问。多数情况下它具有多客户共享架构，以及按使用付费的计价模式。被保护的系统上运行轻量级的代理程序，并由其将数据从主站点传输到云上［2］。

混合云备份的出现是作为连接传统备份与云计算中廉价、离线以及无限制容量的途径。而混合云备份解决方案能以本地高速缓存的形式使用一定量的磁盘空间，磁盘通常被作为数据的暂存地，很快数据会被发往云中。将被接受的数据存储在磁盘上，这样便可高速度地捕捉备份，接着备份软件或是D2D2C设备加密并传输数据到服务供应商。然后是完整备份的传输，最老的备份数据可能被丢弃，以为新添数据腾出空间，但最近的数据会被保留用来加速数据恢复操作。

图1 备份软件排名(来源《Diogenes实验室》调查报告)

一项云备份存储服务通常会提供针对不同客户端备份的软件。备份需要有规律地按照计划好的时间按时开始。备份软件通常使用德尔塔级别的备份或者全消重技术来最大程度地降低网络上的负载［3］。

2 云备份技术的优势

1)效率和可靠性。在通过SAS-70认证的数据中心里，云提供商使用最先进的技术，如基于磁盘的备份、压缩、加密、重复数据删除、服务器虚拟化、存储虚拟化、应用优化数据保护等。除了认证要求的安全性外，多数提供商还能提供7x24的监控、管理和报表，这些能力可能一般公司都无力负担。除此之外，不用担心设备升级、数据迁移或者设备淘汰，这些备份基础架构负担都由服务提供商来承担。

2)可扩展性和投资少。可以依靠第三方云提供商的无限扩展能力，而不需担心投资问题。事实上，边使用边付费的模式减少了备份的采购和实施带来的烦恼。这种方式使得企业能够预测并管理容量增长和运营费用。

3)降低数据量的恢复时间。从磁带恢复时，管理员需要找到磁带，将其加载，找到数据的位置再恢复数据。不同的是，从云中恢复数据要快得多，它不需要从磁带存放点运送磁带、处置及寻找的时间。需要恢复的数据被找到后通过广域网(WAN)进行传输，节省时间并无需建设本地磁带设备。

4)可用性。对无力负担灾难恢复架构的公司，或者能负担得起，但是意识到通过外包可以提高效率并降低成本的公司来说，云备份更具有吸引力。离站数据副本能通过任何的因特网连接或设备来访问，在发生区域性灾难时增加了保险系数。

3 云备份软件可用性评估模型的建立

3.1 云备份软件可用性评估模型建立的基础

云备份软件应该具有四个特点:首先是灵活性，即在协议方面的灵活支持，还包括具有性能扩展能力和容量、空间的扩展能力;其次是具有提供高效技术架构的能力，高效的备份存储可以占用更少的电耗、空间和带宽;第三是备份的高可用性，特别要强调的是在“云”的环境里，能够移动、迁移应用，而不影响到它的可用性;第四是存储数据的安全性，能够有效保障数据信息安全，灾难后能尽快恢复。可用性评估是系统化收集可用性数据并进行评定和改进的过程。拟采用用户模型法，邀请用户参加云备份软件的可用性测试，由用户和设计者共同模拟人机交互模型进行可用性评估、性能方面的可用性测试。在对可用性和云备份软件研究的基础上，将可用性研究方法引入到云备份软件中，建立具有针对性的云备份软件可用性评估模型，并针对软件赛门铁克(Symantec)的诺顿在线备份、EMC的Mozy、金山快盘、爱数AnyVault远程数据灾备平台等四种云备份软件，进行可用性评估模型的验证。

3.2 云备份软件可用性的评估模型

云备份软件设计要求能远程操作，能通过web的方式操作远程或本地计算机完成备份和恢复功能，通过web界面访问和操作文件系统。跨平台，界面应当能够独立于平台运行在多数浏览器上。用户应当能够提供多语言的支持，主动探测用户语言习惯，适用不同语言用户的使用。作业监控，能够实时显示作业的运行情况和状态，便于用户查看和操作。灵活、方便、智能的备份恢复策略，云备份软件界面应当提供丰富、智能、灵活的备份、恢复功能，简单明了的操作过程。一致性比较，能够清晰地显示本地数据和服务器数据直接的差异，使用户方便作出判断和选择。备份和恢复是枯燥的过程，UI界面应当尽量充实、美观、协调，易于接受以提供良好的视觉和用户体验。

云备份软件可用性是在可用性评价方法中，用来评价软件的一个重要的复杂的指标。它指的是软件在功能上、性能上的可用性以及视觉上的舒服度。包括软件的使用成本和对各平台的兼容性，可用性又分为有用性、易用性和满意度。如表1所示。

表1 云备份软件评估指标

有用性:有用性是指用户完成特定任务和达到特定目标时所具有的正确和完整程度。表明软件是可用的，并且能够帮助用户准确地实现他们的工作任务。云备份软件有用性标准如表2所示。

表2 云备份软件有用性标准

效率:效率是指用户使用软件过程中完成任务的正确和完整程度与所使用资源之间的比率。对云备份软件来说，效率就是在进行备份作业和恢复作业的过程中，作业成功备份或者成功恢复的比率。

吸引性:使用的软件让用户满意。可用性方面强大的吸引力，可以让用户在使用软件的过程中身心得到极大满足，用户也会越来越喜欢用该软件。

易用性:包括四个方面，易学性、交互性、易记忆性和容错性。如表2有用性标准所示。

交互性:良好的交互性是指用户和软件之间具有良好双向的互动。用户容易操作，又能在操作过程中及时获得相应的反馈信息。交互性将影响用户执行和完成任务的难易程度。

易学性:软件具有让用户容易学习的功能。软件使用的语言简单明了，为用户熟知易学和产品如何支持首次引导和更深度的学习相关。

4 云备份软件可用性评估模型的运用

4.1 启发式的可用性评估

开展用户参与可用性评估需要相应的成本。可以利用启发式可用性评估在少量用户参与的情况下对主流的云备份软件进行可用性评估，作为用户参与评估的前序，获得相关信息，以事先确定用户参与评估中需要调查什么，提高研究效率。国内外主流的云备份软件，选择具有一定影响力的云备份软件，如Symantec NetBackup(简称Veritas)的诺顿在线备份、EMC NetWorker(简称Legato)的 Mozy、由广州鼎甲计算机科技有限公司研发的基于web的鼎甲安备在线备份系统、爱数AnyVault远程数据灾备平台等，均基于web的云备份软件的代表。

4.2 用户测试法可用性评估

用户直接参与的可用性评估用户以其独有的视角能发现更多的可用性问题。用户是研究对象的主题，因此在真实环境中用户测试具有无法替代的作用。由于评估对象是云备份软件，主要评估的是用云备份软件中存在的可用性问题，目的在于通过收集、组织、存储、管理调查者在工作过程中创建成果，提供开放访问，促进平等使用和共享，以期得到一个比较完美的云备份软件设计方案。在选择一定数目的员工作为评审时，应充分考虑到不同背景、不同的专业方向、计算机的操作能力、英语水平，人员公平分配各级，以使工作人员评估更具代表性。深入到企业和政府机构用户的存储和备份需求，选择测试的评估任务，尽可能代表真实的用户设计。根据最终用户的存储和备份的目的，围绕最终客户端的用户，每个云备份软件，进行用户界面、互动、功能区，登录、备份、恢复、删除等操作。

5 结束语

云备份技术已经成为未来备份行业发展的一种趋势。随着云备份技术的发展，厂商正积极地将各类的应用技术和云备份相结合，以便能够向企业提供一系列的数据服务。云计算和备份技术的进步带来云备份的发展。云备份给IT资源和投资预算有限的小公司带来的好处是毋庸置疑的，例如效率和可靠性、可扩展性、可用性，以及恢复少量数据时的改进。按用量付费的计费策略和运营支出来支付备份的能力，使得云备份成为离场磁带备份的很有吸引力的替代方案。

［1］ 王改性，师鸣若.数据存储备份与灾难恢复［M］.北京:电子工业出版社，2009:37-69.

［2］ Ghemawat S，Gobioff H，Leung S.The Google File System［J］.ACM Sigops Operating Systems Review，2003(5):29-43.

［3］ 王鹏.云计算的关键技术与应用实例［M］.北京:人民邮电出版社，2010:73.