虚拟磁带库与基于主机的D2D

Whitepaper虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第2页，共15页目录概要.......................................................................................................................................................3传统磁带备份/恢复的弱点.....................................................................................................4ATA在降低成本的同时提高了速度.................................................................................5D2D会不会终止磁带备份.....................................................................................................7基于主机的D2D所提供的承诺.........................................................................................8基于主机的D2D面临的挑战.............................................................................................8虚拟磁带库具备两种系统的优点.....................................................................................11VTL小结.........................................................................................................................................14关于SEPATON公司...............................................................................................................15虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第3页，共15页虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较概要从当代计算机出现以来，磁带技术一直都是备份/恢复系统的主力军。然而，这一局面正在改变，伴随着新一代ATA磁盘技术的出现，供应商纷纷提供费用更低的备份/恢复解决方案，以此解决IT管理员所面对的备份/恢复方面的问题。市场上也出现了一系列增值产品，从简单的将磁盘阵列在备份路径中作为中间件，到复杂的将内容存储在磁盘上的映像与快照系统。在众多的技术中，比较一下两种主要的技术是很有用处的。这里将讨论两种最具前景的新备份技术——基于主机的磁盘到磁盘（Disk-to-Disk，D2D）技术和虚拟磁带库（VirtualTapeLibrary,VTL）技术。最初，运用ATA磁盘技术的基于主机的D2D备份策略提供了最好的承诺，其使用低成本的磁盘，并提高了数据备份/恢复的传输速率。而当众多IT管理员迅速转向实现D2D时，他们发现D2D面对挑战仍存在许多未显露出的问题，包括集成性、存储格式、文件系统尺寸、性能与碎片等方面的问题。当IT管理员试图最大限度获得D2D好处的同时，还需要特别注意上述问题。另一种引起IT管理员关注的技术是虚拟磁带库技术，VTL将传统磁带库与最新的基于ATA磁盘的技术整合在一起，为已有的备份环境提供了优化的解决方案。一个虚拟磁带库基本上就是仿真标准磁带库和磁带格式的基于磁盘的磁带库。操作类似磁带库，同时具备先进的ATA磁盘性能，可以看出VTL具备了这两方面的优点。在下面的讨论中，首先将介绍使用传统磁带进行备份/恢复存在的问题，再简单回顾ATA技术的出现，然后深入探讨两种新的备份/恢复技术。我们将研究这两种虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第4页，共15页技术各自的优势以及所面对的挑战，同时提供给IT管理员有帮助的信息，以便他们选择提高备份环境性能的技术。传统磁带备份/恢复的弱点磁带备份/恢复的问题长期以来一直困扰着IT管理员，只要在Internet上搜索“磁带备份问题”，就能看到大量关于传统磁带备份所面临挑战的文章和讨论。在浏览了最突出的问题后，将它们总结如下：磁带在备份过程中出现故障不完全备份时无法进行通知不能够查找合适的、当前的备份磁带磁带介质的成本问题磁带备份时间过长从磁带恢复的速度不够快尽管传统备份技术有如此多的不足，直到现在各企业才有了其他可选择的技术。今天，在这些常见的磁带备份/恢复问题存在的情况下，IT管理员还要面对像大山一样增长的需要保护的数据。随着计算机硬件如处理器和存储器速度的提高，硬盘与软件成本的降低，以及开发的应用软件提高了计算性能，更多的数据产生了。在过去，数据主要由文字处理文件和电子数据表组成，在企业中产生的数据容量相对较小，采用磁带进行备份/恢复并不困难。然而今天，企业使用较为复杂的应用软件生成了图像、数据库、地球物理地图、电影和其他数据量巨大的文件。企业内部生成的这些大量数据使IT管理员感到棘手，当遇到数据损坏和系统故障时，数据备份/恢复会变得更加难以管理。虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第5页，共15页在过去的几年间，IT管理员已经开始着眼于使用基于磁盘的解决方案来解决磁带备份/恢复存在的问题，而实现基于磁盘的系统最主要的问题是磁盘成本与磁带介质成本的比较。为了利用基于磁盘的解决方案，IT管理员需要将总磁盘容量扩充一倍来建立在线备份，此外仍然需要进一步备份到磁带上来完成数据保护方案。这种方法改善了备份时间过长的现象，提高了磁带恢复速率，但无法克服成本上的不足。传统磁带库存在的问题为新技术的出现创造了条件，这种新技术可以提供磁带的数据保护与磁盘的性能，其成本和磁带技术相差不多。ATA在降低成本的同时提高了速度大约在2001年之前，PC机和PC服务器基本上有两种磁盘类型，即小型计算机系统互连（SmallComputerSystemInterconnect,SCSI）和集成驱动器电子（IntegratedDriveElectronics,IDE）。SCSI磁盘特别用于服务器系统或需要更高传输速率的系统，早期的SCSI接口只能实现每秒5MB的传输率，后来的SCSI可以支持每秒80MB，甚至更高的传输率1。近几年来，光纤技术也在迅猛发展，光纤通道磁盘现在能实现每秒200MB的传输率。光纤盘阵与光纤通道网络部件结合能实现最佳的数据传输性能，可用于高端存储阵列中。近来，随着串行SCSI的发展，SCSI接口达到了每秒300MB的数据传输率2。SCSI和光纤通道磁盘在性能方面很吸引人，同时成本对于初级PC、服务器和价格高的存储系统都是可行的。后来，IDE接口重新命名为ATA（AdvancedTechnologyAttachment）。Maxtor公司拥有ATA并行技术的专利权，并推动ATA的发展，使其在2003年达到每秒100MB的数据传输率。依照Maxtor公司，并行ATA正接近其极限速率3。为了超越每秒100MB的传输速率，一个包括Maxtor、Intel、Seagate、APT、Dell虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第6页，共15页和IBM在内的工业合作组织已开始开发串行ATA规范。串行ATA的传输率现在已达到每秒150MB，并且在新的串行ATA磁盘和接口产品中得以应用。依照Seagate公司的预测，在不远的将来，串行ATA会达到每秒600MB的数据传输率，成为低成本、吸引人的硬盘驱动器技术4。今天，相比于市场上的其他磁盘技术，ATA技术提供了最高的性价比。这一事实促进了大量基于ATA磁盘产品的发展，并且帮助企业克服磁带备份/恢复存在的问题。虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第7页，共15页D2D会不会终止磁带备份独立磁盘冗余阵列（RedundantArraysofIndependentDisks,RAID）将多个磁盘的性能整合在一起，这样就不仅仅具备单一磁盘的速率，而是整个磁盘组速率之和。例如一个ATA7200RPM硬盘的介质传输速率大约是每秒35MB，如果一个组中有10个磁盘，就能达到每秒350MB的传输速率。随着数据传输速率的改进，硬盘成本也在降低，大量供应商转向设计基于RAID阵列，使用ATA技术的备份产品与方法。RAID阵列的磁盘性能整合技术超越了传统的向磁带写的操作，D2D在市场中开始流行，并承诺能为各地的IT管理员解决备份出现的问题。更高的备份速率、在线备份/恢复和轻松的附加数据保护非常具有发展前景。很快，供应商们围绕着新的低成本ATA磁盘开始提供磁盘阵列、NAS设备、SAN产品以及其他配置。存储的成本由原来的每MB十美分降到每MB一美分。IT管理员马上转向采用这一新兴技术，毕竟D2D具备一系列超越传统磁带备份的优势，其中包括：更快地将备份数据写到磁盘从磁盘更快地恢复数据常规的PC服务器硬件常规的RAID存储技术尽管RAID阵列相当吸引人，IT管理员仍不愿意放弃磁带备份策略。对于现有的任何规模的IT环境，从磁带结构转变到基于磁盘的策略都不很容易实现。大多数企业组织已经大笔投资建立了已有的备份结构，并正运用现有的磁带技术，努力实现最佳备份机能。企业领导和IT管理员在犹豫是否放弃已有投入，他们不愿意仅仅因为性能增强虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第8页，共15页而破坏现有的备份方法。如果D2D要想成功代替磁带备份，必须以一种不破坏现存环境的方式实现，并可以平衡企业对已有备份结构的大笔投入。基于主机的D2D所提供的承诺传统的基于主机的备份软件/硬件的供应商很快认识到基于主机的D2D的潜力，并做到确保在这一新领域与新的竞争者相比，不会失去顾客。领先的备份软件供应商，如Veritas和Legato开始提供RAID阵列备份能力，而不是磁带库备份和磁带驱动器备份。他们还开发以传统方式将RAID阵列进一步备份到磁带的应用软件，并预见企业不会很容易地放弃对磁带的依赖。传统备份软件供应商的新产品初步看来正是IT管理员所需要的，其提供的方法允许IT管理员继续使用现存的备份软件，同时能获取ATARAID阵列成本较低这一益处。与普通D2D相比，基于主机的D2D又增加了下列好处：集成了现有的备份/恢复应用软件使用基于磁盘的系统执行多个、并发备份和/或恢复整合了磁盘快照与备份/恢复操作将磁带备份技术灵活地整合到基于磁盘的备份中将存储数据与备份数据集中到同一甬道中基于主机的D2D面临的挑战虽然基于主机的D2D解决方案的优势值得关注，但仔细观察后发现，基于主机的D2D解决方案仍然存在一些固有的问题，其面临的挑战包括解决方案中众多需虚拟磁带库与基于主机的D2D在备份/恢复方面的比较SEPATON中国区总代理北京冠融世纪科技发展有限公司第9页，共15页求的整合。大多数应用软件供应商并不销售RAI