磁盤陣列與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較

磁盤陣列與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較磁盤陣列與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較磁盤陣列與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較xxx公司磁盤陣列與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度傳統(tǒng)磁盤陣列與主流虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較

D2D備份與虛擬磁帶庫(kù)技術(shù)比較（目前網(wǎng)上近期唯一的比較系統(tǒng)總結(jié)）轉(zhuǎn)一、利用磁盤進(jìn)行備份(D2D)隨著SATA技術(shù)的興起，大容量磁盤的價(jià)格進(jìn)一步下降，性能價(jià)格比更好，使很多人開始關(guān)注這種做法。很多用戶的咨詢專家也開始傾向使用磁盤陣列作為備份設(shè)備。利用磁盤作為備份設(shè)備的解決方案應(yīng)運(yùn)而生，這個(gè)解決方案目前有幾種流行的實(shí)現(xiàn)方式：1、最初大家的普遍做法，也就是采用標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道或者SCSI磁盤陣列，安裝容量大價(jià)格低的SATA硬盤，直接連接到備份服務(wù)器上，利用服務(wù)器把磁盤陣列格式化成一個(gè)文件系統(tǒng);2、隨著NAS技術(shù)的興起，也有的用戶利用NAS上的存儲(chǔ)空間進(jìn)行備份;3、目前一些備份軟件所具備的磁盤備份功能。4、這一類解決方案的特點(diǎn)是：利用磁盤作為存儲(chǔ)設(shè)備，磁盤被格式化成文件系統(tǒng)。這種方式相對(duì)于磁帶庫(kù)來(lái)說(shuō)解決了很多問(wèn)題：(1)不再受磁帶庫(kù)設(shè)備和介質(zhì)可靠性方面的困擾,規(guī)避了磁帶加載卸載對(duì)備份性能的影響，其持續(xù)讀寫性能達(dá)到或超過(guò)了中端磁帶庫(kù)。(2)提高了設(shè)備空間利用率。(3)磁盤陣列設(shè)備在用戶環(huán)境中很常見，一般的系統(tǒng)管理員不需要過(guò)多的專業(yè)知識(shí)都可以自行維護(hù)，降低了維護(hù)成本。而且，通?？雌饋?lái)投資比較低，用戶只需要購(gòu)買一臺(tái)磁盤陣列就可以了。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，用戶逐漸發(fā)現(xiàn)，這種最簡(jiǎn)單的基于磁盤陣列的解決方案并不完美的。讓用戶頭疼的問(wèn)題1、共享如果在一個(gè)有多臺(tái)服務(wù)器的環(huán)境中要實(shí)現(xiàn)LAN-FREE備份，配置的復(fù)雜性和成本都會(huì)迅速提高。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)備份到磁盤，都要在這臺(tái)磁盤陣列上建立一個(gè)文件系統(tǒng)，才能夠被備份軟件識(shí)別。而一般的文件系統(tǒng)都不能被多服務(wù)器共享，只有磁帶庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)共享。這就是說(shuō)，如果想像使用傳統(tǒng)磁帶庫(kù)一樣，通過(guò)SAN實(shí)現(xiàn)多服務(wù)器共同使用一個(gè)磁盤陣列，必須要在磁盤陣列上建立多個(gè)邏輯設(shè)備，然后將每個(gè)邏輯設(shè)備分配給每抬服務(wù)器。這就帶來(lái)了管理上的一系列問(wèn)題：l、如何決定為每臺(tái)服務(wù)器分配多少塊磁盤?2、一旦分配的空間太少，如何進(jìn)行在先擴(kuò)展?3、一旦分配的空間太多，如何縮減?4、這一功能是否需要昂貴的卷管理軟件工具來(lái)實(shí)現(xiàn)?2、安全性這種簡(jiǎn)單的基于磁盤陣列的存儲(chǔ)設(shè)備是以文件系統(tǒng)的方式出現(xiàn)的服務(wù)器上的，這個(gè)文件系統(tǒng)可以由任意工具來(lái)操作，也可以被任何人訪問(wèn)。一個(gè)有意無(wú)意的“DEL“就可以毀掉所有備份數(shù)據(jù)。總之，和文件系統(tǒng)上的其他文件一樣脆弱，這意味著很多危險(xiǎn)：1、會(huì)不會(huì)由系統(tǒng)管理員的誤操作或者其他人的惡意刪除導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失?2、會(huì)不會(huì)被人將數(shù)據(jù)非法拷貝走，到其他計(jì)算機(jī)上恢復(fù)，導(dǎo)致關(guān)鍵機(jī)密的泄露?

3、會(huì)不會(huì)被病毒感染，導(dǎo)致備份數(shù)據(jù)無(wú)法恢復(fù)?3、性能首先，文件系統(tǒng)本身就可能是性能瓶頸，尤其在多任務(wù)、多進(jìn)程的時(shí)候，文件系統(tǒng)很有可能成為整個(gè)備份系統(tǒng)的瓶頸。文件系統(tǒng)難以解決磁盤碎片的問(wèn)題，磁盤碎片會(huì)導(dǎo)致文件系統(tǒng)的性能逐漸下降，而且，當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大的時(shí)候，磁盤碎片的問(wèn)題很難以解決。4、功能備份管理軟件是設(shè)計(jì)為磁帶庫(kù)使用的，雖然目前絕大部分備份軟件都支持使用文件系統(tǒng)作為備份設(shè)備，但與使用磁帶時(shí)的功能有一些差別。這些差別會(huì)導(dǎo)致一些嚴(yán)重的問(wèn)題：1、一些主流的備份軟件在備份數(shù)據(jù)超過(guò)保存期限時(shí)，如果使用磁帶介質(zhì)，可以方便的進(jìn)行介質(zhì)回收。而如果使用磁盤文件系統(tǒng)，則無(wú)法自動(dòng)回收這部分磁盤空間。系統(tǒng)管理員必須手動(dòng)的用操作系統(tǒng)命令刪除相應(yīng)的文件。但這一工作是高風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)槲募到y(tǒng)是不能區(qū)分文件是否超出的了保存期限;2、當(dāng)備份系統(tǒng)因?yàn)槟撤N原因丟失了介質(zhì)索引的時(shí)候，一般都可以利用重新掃描磁帶重建索引。但如果采用磁盤作為備份設(shè)備，備份系統(tǒng)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行掃描。這樣，很有可能所有的數(shù)據(jù)仍然在存放在磁盤陣列上，但卻無(wú)法恢復(fù)。3、放在磁盤陣列上的備份數(shù)據(jù)，無(wú)法進(jìn)行介質(zhì)復(fù)制，將備份數(shù)據(jù)拷貝到磁帶上，進(jìn)行離線保存。這樣，就失去了磁帶因此帶來(lái)的靈活性，如：離線保存、數(shù)據(jù)移植、異地容災(zāi)等。根據(jù)以上的分析，這種簡(jiǎn)單的利用磁盤陣列直接當(dāng)備份設(shè)備的做法，雖然解決了來(lái)自磁帶庫(kù)的問(wèn)題，但也產(chǎn)生了磁帶庫(kù)設(shè)備沒有的新問(wèn)題，而且難以解決。因?yàn)?，到目前為止，很少有人采用這種辦法進(jìn)行備份。二、存儲(chǔ)技術(shù)的新寵兒虛擬帶庫(kù)(VTL)虛擬磁帶庫(kù)的概念非常簡(jiǎn)單，它本質(zhì)上是磁盤陣列硬件設(shè)備，但是在軟件功能上模擬磁帶備份的形式，因此對(duì)于存儲(chǔ)管理員來(lái)講，它就是一個(gè)磁帶庫(kù)，對(duì)它的管理如同管理一個(gè)物理磁帶庫(kù)一模一樣?？梢哉f(shuō)，虛擬磁帶庫(kù)已經(jīng)成為當(dāng)今存儲(chǔ)界最為熱門的話題之一，VTL的崛起，正在深刻地改變著傳統(tǒng)的備份市場(chǎng)格局和用戶的數(shù)據(jù)保護(hù)模式。為何要把磁盤陣列設(shè)備模擬成磁帶?曾經(jīng)有位客戶提出這樣一個(gè)問(wèn)題：既然是高性能的磁盤數(shù)據(jù)管理與較低性能的磁帶備份之間的緩沖設(shè)備，為什么不采用數(shù)據(jù)復(fù)制的方式將數(shù)據(jù)直接拷貝到中間設(shè)備中呢也就是說(shuō)，當(dāng)這種磁盤備份產(chǎn)品出現(xiàn)時(shí)，為什么還要把這個(gè)中間設(shè)備模擬成磁帶庫(kù)的形式呢為了弄清這個(gè)問(wèn)題，我們需要詳細(xì)分析一下典型存儲(chǔ)應(yīng)用過(guò)程中，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)管理設(shè)備到數(shù)據(jù)保護(hù)設(shè)備的“運(yùn)行”軌跡。當(dāng)數(shù)據(jù)從用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中產(chǎn)生后，首先存放在數(shù)據(jù)管理設(shè)備中，比如高端磁盤陣列或者NAS(網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ))設(shè)備中，此時(shí)數(shù)據(jù)仍然會(huì)被經(jīng)常調(diào)用，而當(dāng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率下降且數(shù)據(jù)量巨大時(shí),需要把它們存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)保護(hù)設(shè)備中，最常見的是磁帶庫(kù)(還有光盤庫(kù)等)。數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)管理設(shè)備遷移到數(shù)據(jù)保護(hù)設(shè)備的過(guò)程，需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理軟件，不僅要管理數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程，還要根據(jù)不同的應(yīng)用需求制定相應(yīng)的策略。當(dāng)磁盤備份產(chǎn)品剛剛產(chǎn)生時(shí)，需要盡可能地利用原有各種軟件管理產(chǎn)品，還需要利用用戶長(zhǎng)期形成的購(gòu)買習(xí)慣——在整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中需要有數(shù)據(jù)管理設(shè)備和數(shù)據(jù)保護(hù)設(shè)備，兩者缺一不可。因此，虛擬磁帶庫(kù)通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)把一個(gè)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)完全模擬成了一個(gè)磁帶庫(kù)，包括磁帶庫(kù)機(jī)械臂、磁帶驅(qū)動(dòng)器、各種類型的磁帶以及容量。虛擬磁帶庫(kù)的主要含義是，直接利用現(xiàn)有備份軟件的所有強(qiáng)大管理功能。用虛擬磁帶庫(kù)進(jìn)行備份(D2D2T)的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.安全性首先，備份數(shù)據(jù)最重要的任務(wù)就是保證數(shù)據(jù)的安全性，從數(shù)據(jù)的安全性出發(fā)，來(lái)自病毒、黑客和自然災(zāi)難的安全威脅同樣需要被考慮。像磁盤的文件系統(tǒng)很容易被攻擊訪問(wèn)，而VTL的文件系統(tǒng)和訪問(wèn)磁帶類似，磁帶的無(wú)文件系統(tǒng)格式，決定其天生具備免疫能力。用戶不能直接直接訪問(wèn)磁帶，被病毒感染的文件也不會(huì)感染磁帶里面。確保讓備份的數(shù)據(jù)更安全可靠。2.保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整一致性當(dāng)備份服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)備份時(shí)，就將數(shù)據(jù)快速傳送到系統(tǒng)的磁盤存儲(chǔ)中。而進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，備份服務(wù)器通過(guò)VTL系統(tǒng)將數(shù)據(jù)恢復(fù)到應(yīng)用系統(tǒng)中。這些備份數(shù)據(jù)格式和傳統(tǒng)備份到磁帶上的完全一致。并且通過(guò)EXPORT(歸檔)命令可以將VTL的數(shù)據(jù)歸檔到磁帶庫(kù)，也通過(guò)IMPORT命令將磁帶庫(kù)上的數(shù)據(jù)恢復(fù)到VTL中。3.支持遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)復(fù)制功能通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)，能將本地的備份數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的復(fù)制到異地的虛擬磁帶庫(kù)系統(tǒng)中。而且，在兩臺(tái)虛擬磁帶庫(kù)之間的復(fù)制作業(yè)是在后臺(tái)由虛擬磁帶庫(kù)完成的。4.可以模擬現(xiàn)有業(yè)內(nèi)現(xiàn)存的大多數(shù)主流磁帶庫(kù)虛擬磁帶庫(kù)產(chǎn)品可以虛擬出多達(dá)8個(gè)包括ADIC、STK、Quantum、HP、IBM在內(nèi)的眾多型號(hào)的磁帶庫(kù)庫(kù)體以及64個(gè)DLT、LTO、9840等型號(hào)的磁帶驅(qū)動(dòng)器，可以支持Windows、Linux、Solaris、AIX、HP-UX操作系統(tǒng)，以及支持所有主流的備份軟件，包括國(guó)外的Veritas、CA、Legato、BakBone備份軟件及國(guó)產(chǎn)的中科同向(heartsonebackup)備份軟件。而且，由于VTL系統(tǒng)可以虛擬出多臺(tái)磁帶庫(kù)，而不會(huì)因此增加成本，用戶可以改變?cè)瓉?lái)的工作方式，為每一臺(tái)服務(wù)器虛擬一臺(tái)專門的磁帶庫(kù),每臺(tái)磁帶庫(kù)有自己的磁帶機(jī)，這樣可以進(jìn)一步提高管理水平和備份性能。。5.維護(hù)擴(kuò)展方便由于VTL的磁盤存儲(chǔ)管理十分類似于一般磁盤陣列的方式，可以輕松地插入新磁盤，進(jìn)行容量的擴(kuò)展。因此，在首期采購(gòu)的時(shí)候，不必像磁帶庫(kù)一樣采用一個(gè)很高的配置，而完全可以隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)，逐漸加入新磁盤。在后期維護(hù)上，由于減少了磁帶庫(kù)的諸多機(jī)械故障，其維護(hù)成本更加低廉。此外，VTL系統(tǒng)還有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)：由于不會(huì)發(fā)生磁帶庫(kù)和磁帶機(jī)的機(jī)械故障，也沒有磁帶失效的問(wèn)題，備份的成功率明顯提升;磁盤陣列設(shè)備相比磁帶設(shè)備的性能優(yōu)勢(shì)十分明顯，備份和恢復(fù)的性能都大大提升。由于易于維護(hù)便于管理以及較低的綜合擁有成本，虛擬磁帶庫(kù)適用于中小企業(yè)的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng);同時(shí)由于能夠提供非常高的備份速度，虛擬磁帶庫(kù)亦可作為大型磁帶庫(kù)產(chǎn)品的前端高速緩存。通過(guò)虛擬磁帶庫(kù)產(chǎn)品與存儲(chǔ)服務(wù)器、磁帶庫(kù)、數(shù)據(jù)備份軟件產(chǎn)品的相關(guān)結(jié)合，將會(huì)為廣大用戶提供更為全面、靈活的解決方案。6.備份可靠性提升虛擬磁帶庫(kù)采用基于RAID保護(hù)的磁盤陣列，從而將備份的可靠性較常規(guī)磁帶備份提高了若干量級(jí)?；謴?fù)工作極為簡(jiǎn)便：如果所需數(shù)據(jù)存在VTL當(dāng)中，則不會(huì)涉及任何機(jī)械工作，恢復(fù)工作就像磁盤備份的速度一樣。VTL可以提供綜合/集中全量備份的好處，在知道了所有文件的位置和發(fā)送的時(shí)間后，就可以簡(jiǎn)單地使用指針來(lái)建立新的全量備份。使用指針可以建立一個(gè)新的虛擬全量備份，來(lái)取代從一個(gè)虛擬磁帶向另一個(gè)虛擬磁帶拷貝數(shù)據(jù)。當(dāng)新的全量備份建立后，可以告訴備份軟件全量備份的內(nèi)容和全量備份所在的“磁帶”，然后備份軟件會(huì)把該全量備份看做和其他全量備份一樣。該全量備份還可以用于進(jìn)一步的增量備份和恢復(fù)，并且能拷貝到真正的磁帶。虛擬全量備份除了即時(shí)功能以外，在容量方面也具備優(yōu)勢(shì)。如果使用備份軟件建立了真正的綜合全量備份，與通常的全量備份一樣，也會(huì)