高效的 NAS 備份策略，實現強健的資料保護
網路附加儲存(NAS)設備因其可攜、可擴展且使用方便的特性,被各類組織及個人廣泛用於儲存大量資料。NAS 設備通常作為中央儲存設備(類似於檔案伺服器)使用,以便多名使用者之間共用檔案並進行協作。應對儲存於 NAS 設備上的資料進行備份,以確保在發生資料遺失事件時,重要資料能夠被還原。為保護 NAS 設備資料,應實施一套完善的 NAS 備份策略。
了解 NAS 備份策略:資料安全與可靠性
備份儲存於 NAS 上的資料至關重要,因為資料遺失會導致業務中斷,並造成財務損失與聲譽損害。可能導致資料遺失的因素多種多樣:
- 硬體故障 。有時,硬碟可能會發生故障。原因可能各不相同:硬碟韌體問題、工廠瑕疵、過熱或電源中斷都可能對硬碟造成無法修復的損害。損壞的硬碟雖可更換,但從損壞硬碟中還原資料是一個漫長且複雜的過程,在大多數情況下可能無法實現。硬體故障也可能損壞 NAS 設備上的電路板(電子電路),導致系統停機。記憶體問題會造成運作不穩定,並可能在讀寫資料時引發問題。若資料是在同一台 NAS 設備上從一個硬碟複製到另一個硬碟,則一旦發生斷電,兩顆硬碟的資料都可能遺失。
- 人為因素 。意外刪除是常見的使用者錯誤之一。使用者可能會無意間覆寫、修改或刪除檔案,導致某些重要資料隨之遺失。另一方面,組織可能面臨”內部威脅”,即使用者(例如競爭對手)故意刪除儲存於組織 NAS 上的資料以造成更大損害。
- 網路威脅 。勒索軟體、惡意軟體及其他病毒可能會加密、損毀或刪除儲存於 NAS 上的資料。勒索軟體攻擊的破壞力極大,因為經由強加密演算法加密的資料幾乎等同於永久遺失。軟體漏洞與網路釣魚是發動勒索軟體攻擊的常見途徑。
- 自然災害 。自然災害(例如洪水、颶風、龍捲風、火災、颱風、地震等)破壞力極大,不僅會摧毀 NAS,還會損毀本地的其他 IT 設備、硬體及基礎設施。
為何應備份 NAS
以下是設定 NAS 備份的主要原因:
- 防止資料遺失 。實施強健的 NAS 備份策略的主要原因,在於避免資料遺失及相關的負面後果。營運與業務連續性是設定 NAS 備份的關鍵原因,以確保在發生破壞性事件時,能快速且可靠地還原資料。
- 合規與法規 。 從事特定產業的組織必須符合特定的法規與合規需求。常見的例子包括《一般資料保護條例》(GDPR)、《加州消費者隱私法案》(CCPA)以及《健康保險可攜與責任法案》(HIPAA)。若敏感資料儲存於 NAS 上,組織必須保護並備份這些資料,以符合合規需求。相關法規要求組織須將資料備份保留特定期間,並具備按需還原資料的能力。
全面資料保護的關鍵 NAS 備份策略
對於使用 NAS 設備的組織而言,NAS 備份應納入更廣泛的 災難還原計畫 之中。請考慮採用包含以下要點的 NAS 備份策略,以備份您環境中的 NAS 資料。
備份至 USB 硬碟
將 NAS 備份至 USB 硬碟是最簡單的 NAS 備份方法之一。此方法的優點在於成本低廉,且可在使用者介面中輕鬆複製檔案。NAS 內建硬碟與 USB 硬碟之間的資料傳輸速度相當快。設定速度也相當快。對於小型組織和個人使用者而言,此方法相當經濟實惠。
然而,這種 NAS 備份方法也有其缺點。需要進行大量手動操作。您必須在執行備份前先連接 USB 硬碟,手動複製所需檔案,然後再將 USB 硬碟從 NAS 設備上拔除。手動複製檔案無法確保具備應用程式感知能力。若在將檔案複製到 USB 硬碟進行備份時,有應用程式正在使用這些檔案,則複製後的檔案可能會出現不一致的情況。由於可擴展性有限,使用 USB 硬碟備份 NAS 資料可能會造成複雜性。舉例來說,若 NAS 上安裝了多顆 22 TB 硬碟,而您想將所有資料備份至 USB 硬碟,就必須使用多顆 USB 硬碟,並將它們依序連接以手動複製檔案。採用優化的備份解決方案可解決其中大部分問題。
備份至另一台主機
您可以將 NAS 資料備份至另一台主機,例如另一台 NAS 設備或備份伺服器。您可以在 NAS 或檔案伺服器上掛載遠端共用目錄,並透過網路複製所需資料。若您手動複製檔案,請注意 應用程式感知型備份 不支援此操作。當使用作業系統的標準使用者介面來複製檔案時,更新備份將是一項挑戰(增量備份則不在此列)。透過網路複製完整的資料集既耗時,也可能導致網路過載。 使用支援增量備份的特殊備份解決方案可解決此問題。
設定 RAID
在 NAS 上使用獨立磁碟冗餘陣列(RAID)。設定 RAID 1 或 RAID 10,以在 NAS 上建立冗餘儲存空間,將資料的兩個副本儲存於不同的磁碟上。
- RAID 1 是兩個相同磁碟機的鏡像。資料會從一顆硬碟完整複製到另一顆硬碟,兩顆硬碟皆儲存完全相同的資料。RAID 1 可在硬碟故障時維持系統運作。
- RAID 10 是 RAID 1 與 RAID 0(RAID 1+0)的組合,整合了硬碟鏡像與硬碟條帶化技術。使用 RAID 10 可建立具備高效能與 100% 冗餘的大型磁碟區。若陣列中使用四顆硬碟,RAID 10 可承受一顆硬碟(任何一顆)故障。在某些情況下,RAID 10 甚至可承受兩顆硬碟故障——若兩顆故障硬碟位於四碟陣列中不同的鏡像組內,則有可能實現。
不建議使用 RAID 5 和 RAID 6。這些 RAID 類型在寫入操作時的效能較低,且 RAID 重建速度較慢。RAID 5 和 RAID 6 是針對低容量硬碟所開發的技術。當您在 RAID 5 和 RAID 6 中更換故障硬碟後,若改用高容量硬碟,RAID 重建失敗的風險將顯著增加。若在重建過程中又有另一顆硬碟發生故障,可能會導致資料遺失。
請注意,儘管 RAID 能提升可靠性與運作連續性,但使用 RAID 並非真正的備份方式。RAID 中的資料冗餘機制可保護儲存於 NAS 上的資料,使其免受單一或多個硬碟硬體故障的影響。資料會持續在陣列成員硬碟之間進行複製。若有人刪除檔案或對檔案進行寫入變更,這些變更會立即複製到鏡像硬碟上,且無法撤銷。
大多數 NAS 設備採用軟體 RAID 而非硬體 RAID。硬體 RAID 是檔案伺服器上使用的頂級 RAID,其寫入快取功能可降低錯誤及資料不一致的風險。
在 NAS 上啟用快照
快照可透過”特定時間點”的方式擷取資料的狀態。此功能僅適用於特定型號的 NAS,並允許您還原至先前某個時間點。快照可支援檔案版本控制,讓您能夠從資料的先前版本中選取其中一個。請注意 快照並非備份,因為在 NAS 上啟用儲存快照後,資料並不會複製到其他儲存媒體上。
透過 NDMP 進行備份
NDMP(網路資料管理協定)是一種專為資料備份與還原通訊所開發的開放式協定,適用於 NAS 備份。此協定可用於控制異質網路中主儲存裝置與次級儲存裝置之間的資料備份,亦可用於建立增量備份。
NDMP 專為 NAS 備份設計,採用客戶端-伺服器模型,可在 NAS 設備與備份伺服器之間建立直接連線,無需中間伺服器。NDMP 可優化網路頻寬的使用,並可用於將 NAS 備份至配備硬碟、磁帶機及磁帶庫的伺服器。
請注意,當您使用 NDMP 備份特定供應商所製造的 NAS 資料時,可能會面臨供應商鎖定(Vendor Lock-in)的問題。這在資料還原時可能會造成困難。在災難還原情境中,您可能需要將資料還原至其他供應商的 NAS 設備,或還原至另一台檔案伺服器。
備份至雲端
將 NAS 設定為 備份至公有雲 是防止資料遺失及因應自然災害的有效防護措施。將 NAS 資料複製至雲端,可讓您在本地端發生破壞性事件時,仍能還原這些資料。請注意,雲端儲存服務需付費,且網際網路連線速度通常低於區域網路速度,這會影響 NAS 備份的效能。
3-2-1 備份法則
遵循 3-2-1 備份法則,以實施可靠的 NAS 備份策略。此法則為保護任何資料的建議做法,應作為指導原則。
3. 保留三份資料副本:一份為原始資料,兩份為備份。當您擁有多份資料副本時,即使原始資料遺失(被刪除或損毀),也能降低資料遺失的風險,並提高成功還原的機率。
2. 資料副本應儲存於兩種不同的儲存媒體上。此做法可確保資料冗餘,並在原始資料與第一份備份副本遭刪除或損毀時,提高資料還原的機率。例如,您可以將兩份備份分別儲存於不同的伺服器和資料中心。
1. 其中一份資料副本應儲存於另一個實體位置(異地或雲端)。將備份副本儲存於異地對於災難還原至關重要,當主要位置的設備(包括原始資料和備份)受損時(例如颶風、火災、地震等之後),即可藉此還原資料。 異地資料副本可儲存於連接至位於另一地理位置的備份伺服器上的硬碟中。若網際網路連線品質不佳,您可以手動將含有備份的硬碟運送至另一地理位置,並定期輪替使用,以確保備份保持最新狀態。
請將 3-2-1 備份策略 納入您的 NAS 備份策略以及環境的整體備份策略中。
選擇可靠的 NAS 備份解決方案
您應選擇有效且可靠的 NAS 備份解決方案,以保護儲存於 NAS 上的資料。請著重於提供 NAS 儲存備份的資料保護解決方案應具備的關鍵功能。
NAS 備份解決方案應具備的關鍵功能
能夠備份 NAS 資料的資料保護解決方案,應包含以下功能性,以實施可靠的 NAS 備份策略。
- 增量備份 。每次執行完整備份不僅耗時,更會佔用大量儲存空間。 增量備份 可讓您僅將資料變更部分複製至備份位置,藉此節省磁碟空間並提升備份速度。請選用支援增量備份的解決方案,以實現有效的 NAS 備份。
- 壓縮 。由於 NAS 設備通常處理大量資料,因此儲存空間節省功能對於實施有效的備份策略至關重要。 備份重複資料刪除 與壓縮功能可有效節省備份儲存空間。
- 不可變備份 。勒索軟體是當今最危險的網路威脅之一,而 NAS 設備正是其主要攻擊目標。 不可變備份 一旦原始資料寫入備份儲存裝置,勒索軟體便無法對其進行修改、變更或刪除。採用”寫入一次、多次讀取”(WORM)機制,可確保資料在指定期間內保持不可變性。
- 加密 。為確保您的 NAS 備份策略安全無虞,請選用支援 備份加密 的備份解決方案。在透過網路傳輸資料或將資料儲存至備份儲存裝置時進行加密,可防止未經授權的使用者存取資料。若未經授權的使用者取得這些資料,在未持有您應妥善保管的加密金鑰的情況下,將無法讀取資料。
- 備份測試 。請測試您的備份,以確保在發生資料遺失事件時,資料能夠成功還原。請選擇支援備份測試及 災難還原測試 的備份解決方案。 災難還原測試是一系列用以驗證您的災難還原計畫與 NAS 備份策略是否符合需求的措施,包括 RTO 與 RPO。
- 自動化備份 。備份自動化旨在確保資料能按時定期進行備份。請選擇一款能讓您為 NAS 備份工作配置彈性排程的備份解決方案。自動化備份也能為系統管理員節省時間。
- 可擴展性 。儲存於 NAS 上的資料量持續增長。備份儲存架構(例如備份伺服器上的儲存空間)應符合這些需求,並能根據從 NAS 備份的資料量進行擴展。請注意,即使採用壓縮和增量備份,若為確保擁有資料的最新版本並滿足嚴格的 RPO,頻繁執行備份時仍可能需要更多的儲存空間。在此情況下,您需要的是具備可擴展性的 NAS 備份解決方案。
- 多平台支援 。請選擇一款通用型備份解決方案,該方案需支援多種 NAS 型號、虛擬化平台、實體機器的作業系統以及備份位置。若備份解決方案能支援多種雲端平台來儲存備份,將更為理想。
- 完整與細粒度還原 。資料遺失事件可能各不相同——您可能會遺失 NAS 硬碟或磁碟區上的部分檔案,或是整個資料集。視情況而定,您可能需要還原特定檔案或整個資料集。請選擇支援完整與細粒度還原選項的備份解決方案
為何選擇 NAKIVO 進行 NAS 備份？
NAKIVO Backup & Replication 是一套可靠的資料保護解決方案,支援備份位於 NAS 及檔案伺服器上的檔案共用。NAKIVO 解決方案提供以下功能,讓您的 NAS 備份更有效率:
- 檔案共用備份 。您可以備份在任何 NAS、Linux 及 Windows 機器上建立的 SMB 與 NFS 檔案共用。在任何受支援的平台上安裝 NAKIVO 解決方案,即可備份透過 SMB 和 NFS 共用的資料。
- 在 NAS 上安裝 。支援多家 NAS 廠商。您可以 在 Synology 上安裝 NAKIVO Backup & Replication,也可以在 QNAP、ASUSTOR、Western Digital 及 NETGEAR 的 NAS 設備上安裝。這些 NAS 功能讓您在使用 NAS 備份解決方案配置備份基礎架構時,擁有更大的靈活性。您不會受到特定 NAS 供應商的綁定限制。
- 資料加密 。 啟用來源端、靜態儲存及傳輸過程中的加密功能,以實現最高等級的資料保護並防止未經授權的存取。靈活的加密設定讓您能依需求進行配置,並在效能與安全性之間取得平衡。
- 不可變備份 。NAKIVO Backup & Replication 支援在連接至 Linux Transporters 的本地備份儲存庫,以及 S3 相容的雲端儲存中實現備份不可變性。不可變性是 NAS 備份解決方案中為勒索軟體防護所必備的功能。
- 增量備份 。搭配完整備份的增量備份 可用於備份 NAS 和檔案伺服器上的共用資料夾。此功能可為較新的還原點節省儲存空間,並提升備份速度。定期 完整備份 可降低增量備份鏈損壞的風險,並確保任何還原點皆可用於資料還原。
- 排程與保留設定 。自動排程備份可確保 NAS 資料持續受到備份。靈活的 保留設定 可協助您實施複雜的保留政策,以確保不同時期的資料皆可還原,並合理利用備份儲存空間。系統支援設定 GFS 保留政策。
- 備份儲存庫可進行掛載與卸載 。若您在 USB 硬碟上建立 備份儲存庫,並僅希望在執行備份工作時才將其掛載,此功能便十分實用。如此一來,您便可將備份媒體存放於安全處,或移至其他異地位置。實體隔離的儲存裝置(亦稱為”氣隙式儲存”)完全不受勒索軟體威脅。
- 多重備份位置 。NAKIVO 解決方案可將備份儲存於本地儲存裝置(包括檔案伺服器、NAS 及磁帶上的儲存庫),以及雲端儲存空間,例如 Amazon S3、Azure Blob Storage 及其他相容於 S3 的儲存服務。這讓您能遵循”3-2-1 備份法則”,制定有效的 NAS 備份策略。
- 備份驗證 。檢查備份工作是否已成功完成,以確保資料的一致性,並能從備份中還原。您可以設定 NAKIVO 解決方案以發送自動通知。
- 還原選項 。將檔案和資料夾進行完整還原或細粒度還原至原始位置或自訂位置。
- 備份壓縮 。資料壓縮與網路加速是可減少網路傳輸流量的功能。 頻寬限制功能可讓您限制 NAS 備份的網路頻寬,以避免在備份工作期間造成網路過載。若您沒有專用的備份網路,且不希望在複製 NAS 備份資料時造成生產網路過載,此功能便顯得格外重要。
NAKIVO Backup & Replication 支援虛擬機器備份。諸如 VMware ESXi、Hyper-V 及 Proxmox VE 等虛擬化平台,可將虛擬機器檔案儲存於共用儲存裝置(SMB、NFS 及 iSCSI)上。NAKIVO 解決方案支援應用程式感知備份,包括儲存於共用 SMB 和 NFS 資料存放區中的虛擬機器。
結論
備份 NAS 對於保護資料及防止資料遺失至關重要。請遵循相關建議,為儲存於 NAS 上的資料實施有效的備份策略,包括”3-2-1 備份法則”、不可變備份、增量備份等。使用 NAKIVO Backup & Replication 將儲存於 NAS 及其他平台上的資料備份至本地和雲端儲存空間。透過此解決方案,您不僅能保護檔案,還能保護虛擬機器和實體機器。
