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數(shù)據(jù)備份之旅:磁盤與磁帶的博弈
海嘯的發(fā)生讓更多的中國企業(yè)認識到了災難的影響,再加上隨時停電的威脅、恐怖襲擊以及更多的自然災害,在IT系統(tǒng)成為企業(yè)所依存的一條生命線之際,一個問題足以讓中國政府以及各大行業(yè)高度關注,即如何保證他們所依賴的核心IT系統(tǒng)的安全。
中國的銀行、電力、鐵路、民航、證券、保險、海關、稅務八大行業(yè)就開始了緊張的容災系統(tǒng)建設。作為企業(yè)容災系統(tǒng)的一個重要組成部分,企業(yè)數(shù)據(jù)備份是一個非常重要的組成部分。以磁帶庫為核心的企業(yè)數(shù)據(jù)備份方案能保證大容量數(shù)據(jù)的安全,并在數(shù)據(jù)災難發(fā)生時在短時間內完成數(shù)據(jù)的恢復,成為數(shù)據(jù)安全的必然選擇,幫助企業(yè)應對數(shù)據(jù)爆炸性膨脹所帶來的嚴峻挑戰(zhàn),解決數(shù)據(jù)備份與恢復的問題。
針對各個行業(yè)如火如荼的企業(yè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的建設,業(yè)界數(shù)據(jù)備份解決方案包括從基于磁帶的備份、基本磁盤的備份以及基于高端磁盤陣列的鏡像、快照之上的備份等,能滿足各種規(guī)模企業(yè)的苛刻要求。
部門級/局域網(wǎng)備份技術的全新標準——開放與兼容性
目前,磁帶方面的備份技術包括磁帶機、自動加載磁帶機以及磁帶庫,提供了從經(jīng)濟的備份與恢復到大規(guī)模的企業(yè)級自動方案,為部門級以及數(shù)據(jù)中心的用戶提供了完整的、端到端的不間斷方案與服務選擇。磁帶機方面,包括DAT/DSS、SDLT、DLT和DLTVS以及Ultrium,分別針對工作站、辦公服務器、部門/局域網(wǎng)以及公司/網(wǎng)絡備份,滿足不同規(guī)模中小企業(yè)用戶的備份需求。尤其對于中小企業(yè),自動化備份是發(fā)展趨勢,因為自動化能夠減少備份錯誤,并能夠避免中小企業(yè)在IT管理人員缺乏方面的弱勢。同時,在技術方面,根據(jù)權威機構統(tǒng)計,DAT/DSS在中小企業(yè)方面處于主流地位,而在整體磁帶機市場,Ultrium的技術因為其開放性與領先,正在取得蓬勃的發(fā)展。
從應用級別劃分以及備份技術的劃分來看,針對部門/局域網(wǎng)的用戶,目前有兩種數(shù)據(jù)備份技術可以選擇。其一是DLT,DLT技術采用單軸1/2英寸磁帶倉,以縱向曲線性記錄法為基礎。DLT產(chǎn)品定位于中、高級的服務器。目前DLT驅動器的容量從10GB到160GB不等,數(shù)據(jù)傳送速度最大到12MB/秒。另外一種數(shù)據(jù)備份技術是LTO(Linear Tape Open)技術——線性磁帶開放協(xié)議,它是由HP、IBM、Seagate三家廠商在1997年11月聯(lián)合制定的,結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點,基于服務系統(tǒng)、硬件數(shù)據(jù)壓縮、優(yōu)化的磁道面和高效率糾錯技術,來提高磁帶的能力和性能。
從IT技術產(chǎn)品發(fā)展的方向來看,越是開放的技術越具有生命力,能夠融合越來越強大的技術,使已有投資得到全面保護。LTO技術是一種“開放格式”的技術,上述三家廠商將生產(chǎn)許可開放給存儲介質、磁帶機的生產(chǎn)商,使不同廠商的產(chǎn)品能更好地進行兼容,這意味著用戶將擁有多項產(chǎn)品和介質。開放性還帶來更多的發(fā)明創(chuàng)新,使產(chǎn)品的價格下降,用戶受益。同時,LTO還特別規(guī)定,由第三方進行每年一次的兼容測試,以確保產(chǎn)品的延續(xù)性更好。目前,LTO具有兩種存儲格式:高速開放磁帶格式即Ultrium和快速訪問開放磁帶格式Accelis,定制兩種格式是因為并不是所有的用戶都要求相同的特性和功能性。一些應用程序強調重點在“讀”,要求快速的數(shù)據(jù)訪問速度。而另一些應用程序重點在于“寫”,要求最高的磁帶存儲能力。相對于LTO而言,DLT技術就顯得要封閉一些,因為它只屬于昆騰一家廠商,因此,無論在開放性、技術發(fā)展速度以及規(guī)模方面,都要薄弱得多。
兼容性是用戶投資最需要考慮的關鍵因素之一?,F(xiàn)在,LTO技術已經(jīng)發(fā)展到第三代,第一代技術的產(chǎn)品可以互換介質,并且所有Ultrium 2磁帶機都可讀取其數(shù)據(jù)。DLT技術的未來發(fā)展方面是SDLT(Super DLT技術),而基于SDLT的部分產(chǎn)品只能讀DLT的磁帶,甚至有的無法讀取。同時,在技術領先性方面,LTO能夠具有性能優(yōu)化以及速率自動匹配,并提供了比DLT技術更大的容量與速度。
磁帶庫技術:青春永駐
磁帶庫不僅數(shù)據(jù)存儲量大得多,而且在備份效率和人工占用方面擁有無可比擬的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡系統(tǒng)中,磁帶庫通過SAN系統(tǒng)可形成網(wǎng)絡存儲系統(tǒng),為企業(yè)存儲提供有力保障,很容易完成遠程數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲備份,或通過磁帶鏡像技術實現(xiàn)多磁帶庫備份,無疑是數(shù)據(jù)倉庫、ERP等大型網(wǎng)絡應用的良好存儲設備。
另外,隨著制造技術和生產(chǎn)工藝的不斷改進,磁帶機的性能還將得到很大的提高。如磁帶越來越小;存儲能力越來越大;磁帶機的自動化程度也將越來越高……而且,隨著自動化程度的提高,磁帶庫的優(yōu)勢越來越明顯,從而在未來存儲市場中將扮演重要的角色。目前,備份的趨勢是無人值守的自動化備份、可管理性、災難恢復,這三點正是針對系統(tǒng)的高效率、數(shù)據(jù)與業(yè)務的高可用性而增強的。
磁帶庫的主要作用是數(shù)據(jù)的保護。實際上,數(shù)據(jù)備份分為不同水平的三種保護方式。最基本層是基于磁帶機技術的數(shù)據(jù)保護,其特點是更安全、可靠,存儲時間長,避免了人為破壞、惡意攻擊、病毒、天災人禍等,確保了數(shù)據(jù)的萬無一失,但其恢復時間往往在幾小時到幾天之間;在此之上,數(shù)據(jù)保護是快照與克隆,這種方式的數(shù)據(jù)恢復時間為幾個小時,費用較磁帶機技術昂貴;在快照與克隆之上的數(shù)據(jù)保護方式是鏡像技術,是實時的數(shù)據(jù)備份方式,恢復時間可以在極短的時間內完成。在這三種數(shù)據(jù)備份方式中,磁帶機技術是最為基礎的,拷貝、磁盤陣列、鏡像等方式無法取代它。
現(xiàn)在,歷經(jīng)20余年的磁帶存儲技術依然風華正茂,其扮演的角色有了一個全面的進步,在原來的應用上增加了許多新的應用,比如說信息生命周期管理。同時,21世紀的商業(yè)更加強調永不停頓,因此,災難恢復對企業(yè)運營的重要性越來越大,其中,磁帶存儲依然是災難恢復方案的基礎與核心。而這些全面是因為磁帶存儲技術本身所具有的強大用戶利益。
相關數(shù)據(jù)表明,在未來2年內,要生成的數(shù)據(jù)要比過去4000年生成的數(shù)據(jù)還要多,這需要更大的空間來作歸檔,就要更依賴磁帶庫。根據(jù)有關的調查報告,在大于100槽的磁帶庫市場,2003年到2004年的市場增長率,IDC估計為8%,Gartner的數(shù)字是4%;2003年到2007年的市場復合年平均增長率,IDC的數(shù)據(jù)為9.1%,Gartner為5.6%。因此,磁帶存儲市場的潛力可見一斑。
隨著越來越多的企業(yè)開始建立SAN存儲體系,傳統(tǒng)的磁帶庫技術架構使企業(yè)在磁帶庫應用方面面臨很多問題:首先,客戶如何將企業(yè)磁帶庫(磁帶驅動器、自動裝置和接口控制器)作為一個整體進行管理,在SAN中采用大型磁帶庫的最困難之處在于配置磁帶庫的 FC 接口;如何在異構環(huán)境下保持磁帶庫高性能的互操作性;如何診斷磁帶庫和驅動器故障;如何在空間利用率、驅動器密度、負載端口容量和盤點時間之間實現(xiàn)平衡等等。
虛擬磁帶技術:磁盤輔助備份的必由之路
磁盤輔助備份技術(D-D-T)的虛擬磁帶技術,是將一個磁盤模擬為磁帶庫來實現(xiàn)的;它先將數(shù)據(jù)卷備份到另外一個廉價磁盤上,然后再備份到磁帶上。從恢復上來講,這種技術不是即時恢復,但它可以從廉價磁盤上將數(shù)據(jù)直接再讀回去,這樣速度肯定比磁帶到磁盤要快。這種方式的優(yōu)勢可以基于單個文件的恢復,因為它是以備份的形式將數(shù)據(jù)備份到中間的磁盤上;這種方式可以實現(xiàn)增量、差量或者全備份,可以將數(shù)據(jù)負載全面降下來;同時,這種方式可以采用廉價的磁盤,因此,整個方案的成本可以相對較低。
在虛擬磁帶方面,它加速了緩慢的SAN服務器的備份與恢復,無縫集成到當前數(shù)據(jù)保護解決方案中,并模擬多種磁帶庫和業(yè)界領先的磁帶機,使磁盤輔助備份方案更加簡單、可靠。利用虛擬磁帶性系統(tǒng),客戶可以將數(shù)據(jù)備份到虛擬庫系統(tǒng),然后再通過主備份服務器備份到磁帶庫系統(tǒng),以實現(xiàn)更加完善與靈活的數(shù)據(jù)保護,幫助用戶實現(xiàn)快速的備份及恢復,縮短備份窗口的長度,提高備份性能;如果數(shù)據(jù)仍然存在于虛擬庫系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)依舊保持聯(lián)線狀態(tài),因而恢復的速度會比物理磁帶快很多。
磁盤輔助備份之快照和克隆技術
快照和克隆技術能提供“即時” 卷恢復,可以利用高可用性方面的投資,如果用戶需要7×24零停機時間的備份,或者需要即時恢復,那么,這種磁盤輔助備份方式是最佳選擇,企業(yè)通過高端磁盤陣列相關拷貝軟件生成一個鏡像卷,然后把整個數(shù)據(jù)卷再做一個復制,對這個復制的數(shù)據(jù)卷再做備份。這種技術的優(yōu)勢在于客戶可以實現(xiàn)零影響備份和恢復。如果用戶需要7×24零停機時間的備份,或者需要即時恢復,那么,這種磁盤輔助備份方式是最佳選擇。這種方式需要供應商將磁盤陣列、磁帶庫以及備份軟件完美結合。
來源:CCW
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