虚拟磁带库应用问答

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值班专家：
日立数据系统公司亚太区软件解决方案总监 郭智仁
郭智仁负责HDS软件和解决方案在中国区的业务，负责HDS所有核心存储及数据软件解决方案在客户端的具体应用，并提供业务与技术咨询。郭智仁拥有超过17年的IT行业经验，特别是在电信行业帐务、客服和营销系统的IT应用设计，及在数据中心基础架构方面具有多年电信运营商用户运维的经验。在加入HDS之前，他曾经任职埃森哲公司，在7个国家工作过，有丰富的专业顾问及大型项目实施经验。
《存储世界》：经过备份的数据能为企业带来什么优势？
答：信息被称为当今企业的血液命脉，各个企业都会定期备份其数据，以确保将其关键业务信息安全地保存在安全之处，以备不时之需。一旦发生数据损坏或灾难事件时，企业会立刻激活恢复操作，将数据从备份中恢复，从而使自身业务运营得以恢复。
《存储世界》：目前，大多数公司是如何备份其存储系统的？这种方式有什么不足之处？
答：目前，很多公司仍然依靠磁带作为其备份存储的媒介，因为这种方式也被广泛视为是经济有效的备份解决方案。但是，随着要求保护的数据量不断增加，企业对应用可用性的要求越来越高，基于磁带的数据备份和恢复架构开始暴露出越来越多的不足。
例如，速度问题就是一个严重的问题。由于磁带访问的有序性，以及磁带需要定期停止和复位，这些都限制了向磁带写入数据的速度，因此难以缩短备份时间。在磁带备份运行的过程中，对数据和应用的访问也有可能被中断，从而影响企业的正常工作流程。
从磁带中恢复应用数据也相对较慢，因为其中涉及许多手动操作的流程，比如要对磁带进行检索，并对它进行物理安装之后才能够进行数据恢复。这会在很大程度上影响企业满足其RTO指标的能力，而RTO衡量的正是灾难发生后企业业务恢复运营的速度。
出于安全目的，备份磁带通常会经过打包并被运送到某个远程的地方进行保存，这就使得磁带备份的问题更加复杂化了。因为一旦需要恢复数据，备份磁带就必须被运送回来，这个运送过程通常是高成本、容易出错而且耗时的。
磁带备份的另一个不足还与它的容量管理有关。尽管现在每个物理磁带的存储容量有所提高，但绝大多数磁带都没有在备份中得到充分使用，也就是说，每个磁带上总还有未被利用的存储空间。备份磁带通常使用祖-父-子 (GFS)轮换策略，因此需要大量的磁带。在典型的GFS配置中，每天需要进行增量备份（5套磁带），在每周末进行完全备份（每年52次），每月进行月度最终完全备份（每年12次），而每年最后一个月的备份则被保存为年度备份（通常要保留7年）。按照GFS的策略，对一个30TB的主存储系统来说，它的磁带备份需要约750TB的磁带容量（或约9000个LTO-1磁带）。可想而知，这对企业意味着相当严峻的物流和经济挑战。
此外，磁带基础设施价格昂贵，而且企业必须为扩展磁带容量而添置新的磁带设备和额外的地板空间，可见磁带的可扩展性也很欠缺。
《存储世界》：使用磁带进行备份时，出现故障的机会有多大？
答：根据磁带技术的固有机制，备份过程中磁带首次运行故障率在20%～30%之间。由于磁带、磁带驱动器和磁带库等都有很多运动部件，因此由于机械磨损而导致故障是不可避免的。
对数据保护来说，这种故障会带来严重的后果。备份一旦失败就必须重新运行或取消。重新运行必然会延长备份时间，而且限制了应用可用性。而如果取消备份，那么应用数据直到下一次运行备份前都将处于无保护状态。
《存储世界》：既然磁带有其不足之处，那么企业有什么更好的选择呢？
答：虚拟磁带库 (VTL)技术作为一种新型的、更有效的企业级数据保护方式，正吸引着越来越多企业的关注。VTL解决方案使磁盘阵列能够模拟磁带库，为用户提供虚拟的磁带界面，使用户无需改变其现有的基于磁带的数据保护规则和操作流程，将备份数据写入磁盘而非磁带中，使用户获得更大的数据吞吐性能、更高的可靠性和数据保护能力，减少机械和人为操作造成的错误，并获得快速恢复能力。
《存储世界》：虚拟磁带库解决方案是如何运行的？
答：将软件、服务器和存储阵列组合起来就能够创建一个虚拟磁带库解决方案，在备份应用看来，它显示为一个或多个真实的磁带库。企业无需改变其现有的备份规则和操作流程，备份应用就像对待一个真实的磁带库一样，来访问虚拟磁带库的驱动器、机械组件和磁带。
《存储世界》：虚拟磁带库（VTL）有何优势？
答：以HDS提供的VTL解决方案为例，该VTL由具有高可扩展性的企业级磁盘产品构成，这些磁盘会对磁带库进行模拟。虽然备份应用看到的是一个或多个真实的磁带库，而且像对待一个真实的磁带库一样来访问虚拟磁带库的驱动器、机械组件和磁带，但是由于数据实际上是保存到磁盘上，因此用户在备份和恢复操作中会体会到显著的性能改善。
基于磁盘的解决方案每秒能够接受数百MB的数据，而不像磁带那样需要停止、启动和复位。这一优势能够为用户实现更加连贯、一致的备份操作日程和更快的运行速度，进而获得更高的应用可用性。
以RAID（冗余独立磁盘阵列）存储系统来代替磁带还能够解决备份故障和应用可用性问题。由于采用了多个磁盘阵列以确保冗余，RAID存储系统的配置为用户提供了极高的可用性，完全能够满足在线应用的极为苛刻的需求。
由于基于磁盘的恢复不会受到磁带那样的固有延迟（例如需要在检索所需文件之前对存储介质进行定位和安装）的影响，因此数据恢复的时间也明显缩短。
这些优势即使在涉及远程站点的备份和恢复时依然适用。HDS的VTL解决方案具有独特的复制技术，它使企业可以通过一个快速的存储网络，将数据安全地复制到本地和远程数据中心。在系统发生意外中断时，这些数据复制技术通过实现近乎瞬时的数据恢复，大大改善了企业的业务弹性。
此外，围绕虚拟磁带库的其他创新技术也正在使磁带曾经针对磁盘所享有的成本优势迅速失色。比如，HDS提供的VTL解决方案具有重复数据删除技术，通过此项技术可以显著降低备份的存储容量需求，从而使磁盘到磁盘的备份比磁带备份更加划算。因为重复数据删除技术可以实现25∶1的惊人的数据压缩效果，大大消除冗余数据，并显著减少备份所需的物理存储容量和成本，从而降低整个解决方案的总体拥有成本。
HDS为分层存储环境提供VTL方案
HDS的虚拟磁带库解决方案提供了优化数据备份与保护的新途径。该解决方案是HDS面向应用而优化（AOS）存储解决方案的一部分，致力于将存储特性与用户特定应用需求进行完美匹配。它由可扩展的企业级产品组成，这些产品能够模拟磁带库，从而允许现有的备份应用程序使用磁盘而非磁带作为备份介质。
HDS虚拟磁带库解决方案可用于大型机和开放系统环境，用户无需更改其现有备份环境、规则或程序，就能以比传统磁带库技术更低的总体拥有成本，获得磁盘到磁盘（disk-to-disk）备份的所有优势。采用Diligent公司的ProtecTIER VT with HyperFactor重复数据删除技术，HDS的VTL解决方案在保证100%数据完整性的同时消除了冗余数据，从根本上将物理存储需求降至原来的二十五分之一甚至更低。


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