磁带备份

 

    截止到2002年，全球备份市场一直以磁带装置为主力。

 

    磁带备份具备杰出的应用安全性，因为数据在磁带上的书写格式为Byte-to-Byte 形式，任何主机和应用软件均不可能越过备份管理软件访问磁带，因此在线端发生的任何情况，均不会影响到备份数据的应用安全。可惜磁带备份的设备安全性极堪忧虑：

 

    可靠性低——磁带库由磁带驱动器、机械手、磁带等非封闭易损机械装置组成，任一单点故障均会导致备份流产；

    可用性差——磁带没有容错能力，参与备份的磁带组中任何一盘的一点卡带、磨损、霉点等，均可能导致整体备份无法恢复。

 

    虽然一些高端厂家如Ultera Systems等提供相当于磁盘RAID的磁带RAIT（Redundant Array of Independent Tapes）产品, 但价格高昂，对普通用户而言只能是阳春白雪。

 

    D2D备份

 

    进入21世纪，ATA磁盘的单位容量价格开始逼近传统磁带，磁盘备份逐渐兴起。 利用磁盘RAID的高设备安全性解决磁带装置的相关切肤之痛，引起了业界越来越大的关注。

 

    最为直观的磁盘备份是D2D (磁盘到磁盘)，其中较为成熟者一般基于磁盘快照技术。不过镜像式快照消耗容量过大，指针式快照虽然支持类似传统备份的增量快照，但总体拥有成本过高，主要原因在于不支持通用备份软件，必须捆绑昂贵的专用系统。

 

    从技术角度看，D2D也存在一些核心弱点，尤其是依赖文件操作系统，数据安全性问题依然没有解决，大量的文件系统负载, 更使得数据传输速率大大低于硬件本身具备的能力，导致投资浪费。

 

    总的来说，D2D备份比传统备份方式代价高昂得多，却并没有解决数据安全性问题。EMC也于2004年上半年正式推出了虚拟磁带库产品，标志着磁盘备份的另一方向——虚拟磁带库（VTL）正成为备份的主流。

 

    软件虚拟磁带库

 

    正如最早的RAID由软件实现一样，最简单的虚拟磁带库也是由软件实现的，其方法是在备份服务器上直接加装虚拟磁带库（VTL）软件控制模块，使备份磁盘对服务器在逻辑上体现为磁带形式。此方案下，备份磁盘暴露于主机操作系统，因此本质上依然在线，虽然具备了RAID提供的设备安全，却仍旧无法保证数据的应用安全，因此它只能被用作常规磁带库的缓存附件。为了淡化应用安全性问题，部分厂商和集成商将软件VTL模块安装于专用VTL服务器中，以牺牲成本和适配性的代价换取一定程度上的应用安全保障及性能提升。

 

    Block-Level 虚拟磁带库

 

    2002年，美国专业存储厂家Ultera Systems和DLT磁带技术的发明者Quantum，几乎在同时推出了纯硬件虚拟磁带库外设（Mirage与DX系列），彻底抛开了常规磁盘应用对文件系统的依赖，真正实现了以与磁带书写一样的Byte-to-Byte方式向磁盘书写数据。

 

    像磁盘RAID最终走向独立外设一样，数据块级虚拟磁带库（Block-Level VTL）也完成了与主机系统的彻底解耦，在保留磁盘RAID带来的设备安全性的同时，具备了与磁带相同的应用安全性，鱼与熊掌兼得，使得数据块级虚拟磁带库相对其它备份设备具备了显著优势：

    性能大幅提高——可支持接近磁盘阵列极限的备份/恢复速度；

    免疫病毒——应用安全性等同物理磁带库；

    去除磁盘碎片——保障性能持续性及磁盘效率；

    无转译数据传输——良好的对数据结构损坏的承受力；

    通用于主机软硬件环境——免除适配、维护和管理风险。价格偏高被证明是2003年制约Block-level VTL推广的主要障碍，这主要是因为纯硬件设备成本难以迅速降低。

 

    进入2004年，传统磁带库厂家，如ADIC推出了Pathlight VX等虚拟磁带库。同时随着销量增多，Block-level VTL开始下降，尤其引人注目的是，Ultera于近日宣布推出入门级Mirage虚拟磁带库，中国用户将可以不到10万元的价格买到2TB容量，性能相当于四个高端磁带驱动器合用的纯硬件、免维护虚拟磁带库。

 

    可以预见，Block-level VTL技术像20世纪80年代末的RAID技术解决在线存储难题那样，普及性地解决备份难题的时日已经不远。

 

    结语

 

    磁盘RAID带来了设备安全性，但由于操作系统的易用性与安全性无法兼顾，数据的应用安全并不因RAID而得到任何保障。备份因此成为保障数据应用安全的惟一手段。

 

    传统磁带备份虽然具备良好的应用安全性，但设备安全性长期困扰用户。据美国Strategic Research Corporation统计，2003年美国市场基于磁盘备份的总量已超过磁带，美国Taneja Group更于2004年4月预言，未来的18个月中，85%到100%的企业都将由磁带备份转向磁盘备份。

 

    Block-level虚拟磁带库兼备传统磁带的应用安全性和磁盘RAID的设备安全性，将成为备份的主流设备。