数据容灾备份的等级及关键技术.

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灾难恢复能力国家标准等级介绍

灾难恢复能力国家标准等级介绍

1灾难恢复能力国家标准等级– 概念和术语灾难:由于人为或自然的原因,造成信息系统严重故障或瘫痪,使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特定的时间的突发性事件。

灾难恢复:为了将信息系统从灾难造成的故障或瘫痪状态恢复到可正常运行状态、并将其支持的与功能从灾难造成的不正常状态恢复到可接受状态,而设计的活动和流程。

灾难备份中心:用于灾难发生后接替主系统进行数据处理和支持关键业务功能运作的场所。

恢复时间目标RTO(RecoveryTime Objective):灾难发生后,信息系统或业务恢复时长。

2具体划分标准2.1 第一级介质存储:为各种磁介质、光介质和纸介质提供存储服务。

具有高标准的介质存储环境和设施;机房环境:根据客户的要求,灾备中心为客户准备符合国家标准的机房环境。

数据备份:完全数据备份至少每周一次。

满足国标《信息系统灾难恢复规范》(GB/T 20988-2007)灾难恢复等级第1级要求;完全数据备份至少每周一次;备份介质场外存放;有介质存取、验证和转储管理制度;按介质特性对备份数据进行定期的有效性验证;在灾难恢复时,可享有规范运行的数据中心环境和7 x 24小时专业技术支持。

2.2 第二级介质存储:为各种磁介质、光介质和纸介质提供存储服务。

具有高标准的介质存储环境和设施;具有7 x 24小时门禁、视像监控和保安管理;提供7 x 24小时响应的媒体存放及获取服务。

机房环境:根据客户的要求,灾备中心为客户准备符合国家标准的机房环境,包含符合灾难备份原则的机房选址、具备高抗震指标、高承重提升地板的物理建筑,具备多路专线供电线路、长延时冗余UPS系统、备用发电机组、专业精密空调系统以及气体灭火系统等各种基础设施,具备7 x24小时的严格出入授权控制和7 x 24小时的监控录像措施和严格的管理规范,以满足客户对灾难演练和灾难恢复期间的机房环境要求。

网络备份:根据客户的要求,灾备中心可为客户预留所需的通信接入端口,以满足客户在灾难演练和灾难恢复期间对通信线路的要求。

容灾备份的等级和技术

容灾备份的等级和技术

容灾备份的等级和技术容灾备份:容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统,利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。

根据容灾系统对灾难的抵抗程度,可分为数据容灾和应用容灾。

数据容灾是指建立一个异地的数据系统,该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。

当出现灾难时,可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。

应用容灾比数据容灾层次更高,即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统(可以同本地应用系统互为备份,也可与本地应用系统共同工作)。

在灾难出现后,远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。

容灾备份的等级:设计一个容灾备份系统,需要考虑多方面的因素,如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。

根据这些因素和不同的应用场合,通常可将容灾备份分为四个等级。

第0级:没有备援中心这一级容灾备份,实际上没有灾难恢复能力,它只在本地进行数据备份,并且被备份的数据只在本地保存,没有送往异地。

第1级:本地磁带备份,异地保存在本地将关键数据备份,然后送到异地保存。

灾难发生后,按预定数据恢复程序恢复系统和数据。

这种方案成本低、易于配置。

但当数据量增大时,存在存储介质难管理的问题,并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。

为了解决此问题,灾难发生时,先恢复关键数据,后恢复非关键数据。

第2级:热备份站点备份在异地建立一个热备份点,通过网络进行数据备份。

也就是通过网络以同步或异步方式,把主站点的数据备份到备份站点,备份站点一般只备份数据,不承担业务。

当出现灾难时,备份站点接替主站点的业务,从而维护业务运行的连续性。

第3级:活动备援中心在相隔较远的地方分别建立两个数据中心,它们都处于工作状态,并进行相互数据备份。

当某个数据中心发生灾难时,另一个数据中心接替其工作任务。

这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少,又可分为两种:①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份;②两个数据中心之间互为镜像,即零数据丢失等。

数据容灾系统及相关技术 RTO和RPO

数据容灾系统及相关技术 RTO和RPO

1.容灾相关概念2.1容灾定义容灾(Disaster Tolerance),就是在灾难发生时,在保证应用系统的数据尽量少丢失的情况下,维持系统业务的连续运行。

和容灾比较容易混淆的概念有容错和灾难恢复。

容错是指在计算机系统软硬件发生故障时,保证系统能继续运行的能力,主要通过硬件冗余和错误检查等技术来实现;容灾是通过系统冗余、灾难检测和系统迁移等技术来实现。

灾难恢复是指灾难发生后,系统恢复正常运行的能力;而容灾指灾难发生时保持系统不间断运行的能力。

1.2容灾分类容灾可以区分为离线式容灾(冷容灾)和在线容灾(热容灾)两种类型。

离线式容灾主要依靠备份技术来实现。

首先通过备份软件将数据备份到磁带上,然后将磁带异地保存、管理。

数据的备份过程可以实现自动化管理,整个方案的部署和管理比较简单,投资较少。

缺点在于:系统的数据恢复较慢,备份窗口内的数据丢失严重,实时性差。

对RTO(Recovery Time Objective)和RPO(Recovery Point Objective)要求较低的用户可以选择这种方式。

在线式容灾中,源数据中心和灾备中心同时工作。

数据在写入源数据中心的同时,实时地被复制传送到灾备中心。

在此基础上,可以在应用层进行集群管理,当生产中心遭受灾难、出现故障时,可由灾备中心自动接管并继续提供服务。

应用层的管理一般由专门的软件来实现,可以代替管理员实现自动管理。

在线容灾可以实现数据的实时复制,因此,数据恢复的RTO和RPO都可以满足用户的高要求。

因此,数据重要性很高的用户都应选择这种方式,比如金融行业的用户等。

实现这种方式的容灾需要很高的投入。

容灾备份系统按照灾难防御程度的不同,可分为数据容灾和应用容灾。

数据容灾是对应用系统数据按照一定的策略进行异地容灾备份,当灾难发生时,应用系统暂时无法正常运行,必须花费一定时间从灾备中心恢复应用关键数据至本地系统以保证业务的连续性和数据的完整性,因为异地容灾备份系统只保存了灾难发生前应用系统的备份数据,因此数据容灾可能会产生部分数据丢失。

容灾备份技术

容灾备份技术

容灾备份技术从广义上讲,任何提高系统可用性的方法,都可称之为容灾。

由于容灾主要是保护数据安全,或者说对数据进行维护。

因此,以前常规采用的数据备份容易造成“备份的数据”与“数据库中的数据”不一致,使数据库很难恢复;而且,通过磁带备份恢复数据需要很长时间,恢复阶段中业务将处在停滞状态。

同时,由于备份介质与生产系统之间的在线交易在物理上不好分开,所以当机房发生危险,如火灾、水灾以及其他的灾难性事件发生时,企业对数据的依赖性变强。

数据丢失将导致企业的业务瘫痪,以至破产。

因而对业界来说,迫切需要解决的问题是:对那些关键应用来说,如何能保证书数据的安全性,以便能抵御灾难性的能力。

1.基于存储级的数据复制容灾软件:这种容灾技术是实现基于智能存储系统的远程数据复制,大多都有开放性差的特点(不同厂家的存储设备系统一般不能配合使用)、对于主备中心之间的网络条件(稳定性、带宽、链路空间距离)要求较苛刻等缺点。

A.IBM PPRCIBM的PPRC(Point to Point Remote Copy,点对点远程复制)复制技术是基于ESS企业级数据存储服务器,通过ESCON(Enterprise Systems Connection,企业管理系统连接,是一种光纤通道)通道建立配对的逻辑卷容灾技术。

这是IBM的最高级别容灾方案,主要适用于大、中型和电信、金融企业选用。

B.HP Continuous Access XP一般而言,关键任务系统可以根据应用种类、恢复时间、丢失数据大小、连接方式以及距离的远近来选择容灾的方式。

其中,应用种类包括数据库-裸盘系统、数据库-文件系统、文件(数据、媒体等)。

在此基础之上,企业可以实施容灾的层次包括主机、SAN-SAN以及磁盘阵列到磁盘阵列三种方式。

为此,HP提供了OpenView存储镜像软件(主机层次容灾)、CASA(SAN层次容灾)、XP CA以及EV A CA(磁盘阵列层次容灾)等方案来帮助用户实现不同的容灾方式,保证业务连续性。

灾备方案

灾备方案

1.数据中心容灾备份解决方案随着社会的发展和科技的进步,政府日常工作越来越依赖于数据处理来进行,政务系统的连续性依赖于数据中心系统的稳定运行。

然而,灾难就像灰尘一样伏击在运营环境周围,政务系统的数据中心可能正在一个充满风险和威胁的环境下运行。

如果不能对这些风险采取有效治理,一旦数据由于某种原因丢失,就很有可能对政府的日常工作造成严重的影响。

如果核心数据丢失,将会使得某些核心功能陷入瘫痪,造成不可估量的损失。

因此,保证政务的连续性和数据的高可靠性和可用性,已经成为政府部门在数据中心建设中,必须要考虑的问题。

1.1灾备解决方案原则首先,在制定容灾系统方案的过程中要考虑的就是容灾系统建设对原有业务系统带来的影响。

比如,采用数据复制技术对系统I/O带来的延迟,应用数据同步对日常业务处理系统带来的压力等。

因此,企业要通过周密的测试和分析来规避容灾系统建设时带来的这些风险,以保证业务系统不会因容灾系统的建设而出现在处理性能上下降的问题。

第二,数据状态要保持同步。

为保证在灾难发生时,业务可以成功地切换到备份中心,就必须保证容灾系统数据同步机制的可靠性。

因此,建立可靠的数据同步校验机制是必须的; 同时,还要考虑建立定时的、自动的数据同步核查对比机制,以检验两个中心数据的一致性,这是数据容灾工作中非常重要的一部分。

第三,容灾系统的日常维护工作要尽可能轻,并能承担部分业务处理和测试的工作。

容灾系统的维护和管理是容灾切换成功的重要保证,在系统建设中,就必须要考虑系统的维护管理流程。

生产中心任何业务处理过程的改变都必须完整地复制到备份中心; 所有新业务系统上线时,必须通知备份中心,并在备份中心配置好数据同步机制; 对原程序的改动也必须保证两个中心同时上线。

第四,系统恢复时间要尽可能短。

容灾系统主要是为了实现在主中心系统发生灾难时,可以在规定时间切换到备份中心,保证数据不会丢失,并且继续向用户提供服务。

但往往在灾难发生时,主要技术人员不能及时到达现场,为了顺利实现系统间的切换,应该让系统切换操作尽可能地简单; 并建立固定化的、标准化的切换流程,要求维护人员在切换演习时严格按照流程的指导步骤进行操作。

容灾的等级

容灾的等级

容灾的等级国际标准SHARE 78 对容灾系统的定义有七个层次:从最简单的仅在本地进行磁带备份,到将备份的磁带存储在异地,再到建立应用系统实时切换的异地备份系统,恢复时间也可以从几天到小时级到分钟级、秒级或零数据丢失等。

目前针对这七个层次,都有相应的容灾方案,所以,在选择容灾方案时应重点区分它们各自的特点和适用范围,结合自己对容灾系统的要求判断选择哪个层次的方案。

1小时值多少钱?业务行业停机1小时的损失经纪业务运营金融645万美元信用卡授权金融260万美元付费收看媒体15万美元居家购物(TV) 零售11.3万美元目录销售零售9万美元预定航班交通9万美元电子标务销售媒体 6.9万美元ATM费用金融 1.45万美元根据有关机构统计,对关键业务运行要求最高的银行业,每次计算机系统宕机导致的损失平均为一千万美元,同时还会导致对公司声誉无法估量的无形资产损失,而采取灾难恢复方案总共花费平均只有一百万美元。

0级:无异地备份0等级容灾方案数据仅在本地进行备份,没有在异地备份数据,未制定灾难恢复计划。

这种方式是成本最低的灾难恢复解决方案,但不具备真正灾难恢复能力。

在这种容灾方案中,最常用的是备份管理软件加上磁带机,可以是手工加载磁带机或自动加载磁带机。

它是所有容灾方案的基础,从个人用户到企业级用户都广泛采用了这种方案。

其特点是用户投资较少,技术实现简单。

缺点是一旦本地发生毁灭性灾难,将丢失全部的本地备份数据,业务无法恢复。

1级:实现异地备份第1级容灾方案是将关键数据备份到本地磁带介质上,然后送往异地保存,但异地没有可用的备份中心、备份数据处理系统和备份网络通信系统,未制定灾难恢复计划。

灾难发生后,使用新的主机,利用异地数据备份介质(磁带)将数据恢复起来。

这种方案成本较低,运用本地备份管理软件,可以在本地发生毁灭性灾难后,恢复从异地运送过来的备份数据到本地,进行业务恢复。

但难以管理,即很难知道什么数据在什么地方,恢复时间长短依赖于何时硬件平台能够被提供和准备好。

常见的容灾备份等级

常见的容灾备份等级

第0级:本地备份、本地保存的冷备份这一级容灾备份,实际上就是上面所指的数据备份。

它的容灾恢复能力最弱,它只在本地进行数据备份,并且被备份的数据磁带只在本地保存,没有送往异地。

在这种容灾方案中,最常用的设备就是磁带机,当然根据实际需要可以是手工加载磁带机,也可以是自动加载磁带机。

前者主要适用于存储数据容量较小的中小型企业,主要产品有IBM的TotalStorage Ultrium 外置式磁带机3580,单盒磁盘窝囊可达200GB,压缩后可存储400GB数据,可满足绝大多数中小企业,乃至大型企业数据备份需求。

HP的磁带机产品线更是非常全面,手工加载的磁带机目前主要有HP Surestore DAT 24、HP Surestore DAT 40、HP StorageWorks DAT 72,它们单盘磁带所能存储的容量分别是24GB、40GB和72GB,不同用户可灵活选择,另外HP还有一个LTO-Ultrium磁带机系列磁带机和DLT/SDLT系列磁带机。

自动加载磁带机中IBM主要有TotalStorage企业磁带机3592,HP有StorageWorks DAT 40x6T等。

注:以上只是拿IBM和HP这两个著名品牌的产品作代表进行说明,其实还有许多其它品牌的磁带机产品可选择,如日立、索尼、富士通等。

除了选择磁带机外,还可选择磁带库、光盘塔、光盘库等存储设备进行本地备份存储。

第1级:本地备份、异地保存的冷备份在本地将关键数据备份,然后送到异地保存,如交由银行保管。

灾难发生后,按预定数据恢复程序恢复系统和数据。

这种容灾方案也是采用磁带机等存储设备进行本地备份,这些磁带设备的选择可参见前面介绍。

同样还可以选择磁带库、光盘库等存储设备。

我们常常见到一些公司为了避免备份磁带因机房安全问题而出现磁带被除数盗、被毁,通常是把备份磁带,特别是月以上的备份磁带放入专门的保险柜,甚至租用银行的专门保险箱来存放这些备份磁带。

容灾分级与技术选型

容灾分级与技术选型

2级 4 7 2 2 — 2 4小时 专用 的 磁带 磁带
关机
3级 2 文件 级 专 用的 1— 4 2 电子 文件 . 时 活动 定 4 4 1 日志级 专用 的 级 — 2 电子 文件 或 日志 .活动 时 间段
阶段 。促 成容 灾备份 市场快 速 发展 的原 因主要 源于 两个方 面
客观 上 是 国内信 息 化建 设 的不 断普 及 , 很多 政 府 、 业 和企 业 行
2 1 一级 : 异地 备份 . 无

等级 容灾 方案 数据 仅在 本地进 行备 份 , 没有在 异地 备份
的 关键业务 已经 全部信 息化 , 持业 务运 行 的连续性 和信 息 而保
后送 往异地 保存 , 异地 没有可用 的备份 中心 、 但 备份 数据处理 系
统和 备份 网络通信 系统 , 制定灾难 恢复计 划。 灾难 发生后 , 未 使 用新 的主机 , 利用异地数 据备份 介质 ( 带) 磁 将数据恢 复起来 。
C S : 及维 护一套 容 灾方 案所需 的费 用 。 O T 建立
技 术应 用 ・ e h o o y a d A p a i n T c n lg n p l c to s i
容 灾分 级 与技 术选型
陈佼
( 州大学计 算机 科 学与信 息 学院 贵 州贵 阳 5 0 2 ) 贵 5 0 5
1 容 灾建 设 发 展 现 状 .
信息 技 术 的 迅速 发 展 和 广 泛 应用 , 企 业 的 商 业运 作 模 使 式发 生 了变 革性 的变 化 , 业信 息系统 占据 了企 业竞 争优 势的 企
逐渐 认 识 并 已经在 推动 国家重 要 行业 的灾 备 建 设 。20 07年 7 月, 国务 院信息 化 工作办 公 室领 导编 制 的 《 要信 息系 统 灾难 重 恢复 指 南》 式升 级 成 为 国家标 准 信息 系 统 灾难 恢复 规 范 正 ( B T 29 8 20 ) G / 0 8— 0 7 。这 是 中 国灾难 备 份与 恢复 行 业 的第
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数据容灾备份的等级及关键技术
数据容灾备份的等级容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统,利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。

根据容灾系统对灾难的抵抗程度,可分为数据容灾和应用容灾。

数据容灾是指建立一个异地的数据系统,该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。

当出现灾难时,可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。

应用容灾比数据容灾层次更高,即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统
数据容灾备份的等级
容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统,利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。

根据容灾系统对灾难的抵抗程度,可分为数据容灾和应用容灾。

数据容灾是指建立一个异地的数据系统,该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。

当出现灾难时,可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。

应用容灾比数据容灾层次更高,即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统(可以同本地应用系统互为备份,也可与本地应用系统共同工作)。

在灾难出现后,远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。

设计一个容灾备份系统,需要考虑多方面的因素,如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。

根据这些因素和不同的应用场合,通常可将容灾备份分为四个等级。

第0级:没有备援中心
这一级容灾备份,实际上没有灾难恢复能力,它只在本地进行数据备份,并且被备份的数据只在本地保存,没有送往异地。

第1级:本地磁带备份,异地保存
在本地将关键数据备份,然后送到异地保存。

灾难发生后,按预定数据恢复程序恢复系统和数据。

这种方案成本低、易于配置。

但当数据量增大时,存在存储介质难管理的问题,并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。

为了解决此问题,灾难发生时,先恢复关键数据,后恢复非关键数据。

第2级:热备份站点备份
在异地建立一个热备份点,通过网络进行数据备份。

也就是通过网络以同步或异步方式,把主站点的数据备份到备份站点,备份站点一般只备份数据,不承
担业务。

当出现灾难时,备份站点接替主站点的业务,从而维护业务运行的连续性。

第3级:活动备援中心
在相隔较远的地方分别建立两个数据中心,它们都处于工作状态,并进行相互数据备份。

当某个数据中心发生灾难时,另一个数据中心接替其工作任务。

这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少,又可分为两种:①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份;②两个数据中心之间互为镜像,即零数据丢失等。

零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式,它要求不管什么灾难发生,系统都能保证数据的安全。

所以,它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备,需要投资相对而言是最大的,但恢复速度也是最快的。

容灾备份的关键技术
在建立容灾备份系统时会涉及到多种技术,如:SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。

这里重点介绍远程镜像、快照和互连技术。

1. 远程镜像技术
远程镜像技术是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。

镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程,一个叫主镜像系统,另一个叫从镜像系统。

按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。

远程镜像又叫远程复制,是容灾备份的核心技术,同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。

远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息,又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。

同步远程镜像(同步复制技术)是指通过远程镜像软件,将本地数据以完全同步的方式复制到异地,每一本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息,方予以释放。

同步镜像使拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。

当主站点出现故障时,用户的应用程序切换到备份的替代站点后,被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。

但它存在往返传播造成延时较长的缺点,只限于在相对较近的距离上应用。

异步远程镜像(异步复制技术)保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统的基本操作,而由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息。

远程的数据复制是以后台同步的方式进行的,这使本地系统性能受到的影响很小,传输距离长(可达1000公里以上),对网络带宽要求小。

但是,许多远程的从属存储子系统的写没有得到确认,当某种因素造成数据传输失败,可能出现数据一致性问题。

为了解决这个问题,目前大多采用延迟复制的技术(本地数据复制均在后台日志区进行),即在确保本地数据完好无损后进行远程数据更新。

2.快照技术
远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份,即通过镜像把数据备份到远程存储系统中,再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。

快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描,建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。

在快速扫描时,把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。

快照LUN是一组指针,它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块(在备份过程中)。

在正常业务进行的同时,利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。

它可使用户在正常业务不受影响的情况下(主要指容灾备份系统),实时提取当前在线业务数据。

其“备份窗口”接近于零,可大大增加系统业务的连续性,为实现系统真正的7×24运转提供了保证。

快照是通过内存作为缓冲区(快照cache),由快照软件提供系统磁盘存储的即时数据映像,它存在缓冲区调度的问题。

3.互连技术
早期的主数据中心和备援数据中心之间的数据备份,主要是基于SAN的远程复制(镜像),即通过光纤通道FC,把两个SAN连接起来,进行远程镜像(复制)。

当灾难发生时,由备援数据中心替代主数据中心保证系统工作的连续性。

这种远程容灾备份方式存在一些缺陷,如:实现成本高、设备的互操作性差、跨越的地理距离短(10公里)等,这些因素阻碍了它的进一步推广和应用。

目前,出现了多种基于IP的SAN的远程数据容灾备份技术。

它们是利用基于IP的SAN的互连协议,将主数据中心SAN中的信息通过现有的TCP/IP网络,远程复制到备援中心SAN中。

当备援中心存储的数据量过大时,可利用快照技术将其备份到磁带库或光盘库中。

这种基于IP的SAN的远程容灾备份,可以跨越LAN、MAN和WAN,成本低、可扩展性好,具有广阔的发展前景。

基于IP的互连协议包括:FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。

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