虚拟磁带库综述

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虚拟磁带库的概念
　　虚拟磁带库就是在备份服务器或网络端上体现为传统磁带库的磁盘或磁盘阵列。
　　我们将用磁盘为备份介质来存储数据，并且本身能够仿真成物理磁带库的产品，称之为虚拟磁带库。
　　真正的虚拟磁带库，其使用方式与传统磁带库几乎相同，但由于采用磁盘作为存储介质，备份和恢复速度可达100MB/s以上，远远高于目前最快的磁带机。同时，磁盘阵列的RAID保护技术使虚拟磁带库系统的可用性、可靠性均比普通磁带库高出若干量级。
　　虚拟磁带库的概念早在10余年前即已被IBM，StorageTek等著名存储厂商所采用。然而，受限于磁盘和虚拟磁带技术的发展，以及厂家为了保护其既有模拟磁带库市场的考量，长期以来虚拟磁带库以价格高昂著称，使其通常作为大型磁带库的前端缓存使用，且依附于特定的主机系统（“封闭系统”），市场认知度一直很低。而在近些年，磁盘技术快速发展，出现了多种类型磁盘（SCSI、FC、ATA、SATA），使单位容量磁盘存储的价格急剧下降，进而使磁盘阵列作为备份设备的应用也愈加广泛。
　　磁盘备份 ≠ 虚拟磁带库
　　虚拟磁带库是磁盘备份的主流方式，但并非唯一方式。在使用磁盘介质的备份解决方案中，还有一类被称为“磁盘到磁盘（Disk to Disk）”的解决方案。
　　“磁盘到磁盘”的备份通常指以磁盘或磁盘阵列作为备份设备的备份数据存储方式。
　　使用磁盘或磁盘阵列与使用虚拟磁带库的不同点在于，磁盘、磁盘阵列必需以主机相关的文件系统方式使用。因此，会存在以下几个问题：
　　·容易被误删除或被病毒感染；
　　·文件系统读写低于裸设备读写，并且产生文件系统碎块，进一步降低I/O效率；
　　·以文件目录方式存储数据，不便于结合成熟的基于磁带库的备份策略；
　　·不便于在SAN环境中统一管理和优化使用。
　　·不支持磁盘阵列到磁带库直接的数据转储，必须借用备份管理软件的备份数据或备份卷拷贝功能。
　　虚拟磁带库：系统可用性较磁带库提高若干量级
　　虚拟磁带库中，一般采用磁盘阵列作为后端存储设备。磁盘阵列采用的RAID技术能够保证当盘阵中某一块磁盘出现故障时，盘阵上的数据仍然可以正常读写。用户可以在线更换损坏的磁盘，然后对盘阵逻辑卷进行动重建。用户亦可设置在线热备盘，在出现一块磁盘（RAID6可以同时出现两块磁盘）损坏时，RAID控制器可以自动隔离故障盘，并立即开始逻辑卷自动重建，实现自动在线热恢复。保持了设备的连续可用性。
　　而磁带库的机械手、磁带驱动器和磁带均为非封闭的精密部件，也不具备容错能力，很容易受灰尘、潮湿等环境因素的影响而导致故障。多个部件组合后整体系统的可用性将更低。
　　可用性低也就使维护成本提高。据统计，2002 年在美国磁带库的平均年维护成本高达磁带库采购成本的10～15％，尤其令用户烦恼的是，磁带库修复必须由专业人员进行。维修反应时间长，常造成日常运营混乱。用户常因此而被迫购买冗余磁带驱动器 - 而驱动器恰恰是模拟磁带库中的主要昂贵部件，进一步加大了用户的总体拥有成本。
　　虚拟磁带库：备份可靠性较传统模拟磁带库提高若干量级
　　备份本身不是目的，必须能够保障数据恢复，备份才有意义。而备份介质的可靠性决定了备份数据的可靠性。磁盘是密封结构，而磁带则暴露在空气中，易受粉尘、湿度、磁粉、粘连、霉点等因素的影响，出现读写错误。所以磁盘的MTBF（平均无故障间隔）一般为磁带的5倍以上。显而易见，采用受RAID保护的磁盘阵列系统存放备份数据，比只用单盘磁带存放数据的可靠性要高得多。
　　为了提高磁带存储的可靠性，很多用户采用磁带复制方式，实现数据双备份，这样不仅费时费力，同时将造成额外的运营成本。
　　虚拟磁带库、磁带库、磁盘阵列的比较
　　作为传统虚拟磁带库的一个有益的补充方案，SURESAVE虚拟磁带库通过光纤连接到备份服务器，为数据存储提供了高速、高效的解决方案，致力于最小化用户备份所需时间。更重要的是，它通过冗余和热插拔设计保证了系统的不停顿，实现连续的备份。用户利用现有的网络，几步简单步骤就能够完成配置。这些特点保证了最小化用户总体投资和最大化性能和商业投资回报。同为数据存储设备，磁带库、磁盘阵列、虚拟磁带库在许多方面有差异。下表中将3种设备之间的不同进行对比。
特性
物理磁带库
虚拟磁带库
（虚拟磁带库）
磁盘阵列
存储介质
磁带
（LTO、SDLT、AIT等）
磁盘（FC、SCSI、SATA）
磁盘（FC、SCSI、SATA）
I/O速度
标称30MB/s（与主机和磁带机类型有关）
实测60MB/s~200MB/s（与主机和磁盘阵列性能有关）
实测60MB/s~130MB/s
存储容量定位
10槽~几千槽
2TB~几百TB，超大容量
目前1TB~几十TB，中容量
目前1TB~几十TB，中容量
介质移动
可移动
通过虚拟磁带导出功能，导出到物理磁带
物理磁盘不能移动
主机接口
SCSI或FC，小型带库需要SCSI-FC桥接器装换成FC接口
SCSI、FC或iSCSI
SCSI、FC或iSCSI
存储设备介质冗余
大型磁带库才只具有电源冗余
磁盘阵列控制器、电源、磁盘、风扇均采用冗余配置
磁盘阵列控制器、电源、磁盘、风扇均采用冗余配置
环境影响
受湿度、粉尘影响大
不受湿度、粉尘影响
不受湿度、粉尘影响
部件故障率
磁带机、机械手均为非封闭电控转动、移动机械部件，故障率高
磁盘为封闭精密部件，故障率低；磁盘阵列并有RAID保护
磁盘为封闭精密部件，故障率低；磁盘阵列并有RAID保护
可维护性
低，需要专业人员维护
高，一般IT人员就可维护
高，一般IT人员就可维护
适用范围
适合大容量数据备份、离线归档应用
适合100TB以下数据备份应用
适应范围广泛，从几百GB到上百TB
软件兼容性
兼容各种存储、备份管理软件
兼容各种存储、备份管理软件
兼容各种存储、备份管理软件
备份策略影响
传统备份策略
传统备份策略
磁盘备份


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