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虚拟磁带库VTL有利也有弊

Watchstor.com  佚名丨2009-09-01 17:43 标签:磁带 VTL 

虚拟磁带库VTL是将磁盘当作磁带处理,与磁盘到磁盘直接备份相比,虚拟磁带库VTL具有两大优点:管理方便、性能良好。实现磁盘到磁盘直接备份需要标准共享磁盘阵列的所有配置步骤。相比之下,如果你告诉VTL应该模拟多少虚拟磁带驱动器、多少虚拟盒式磁带,虚拟磁带库VTL软件就能自动实现配置,为虚拟磁带合理分配磁盘数。

如果需要扩展VTL(并非所有的VTL都能扩展),你只需简单地连接辅助存储器,告诉虚拟磁带库VTL存储所在位置,VTL就能自动利用新分配的存储。既无需运行卷管理器,也无需管理RAID群组。

VTL还有一个非常重要的管理优势,即很容易在多个服务器和应用程序之间共享VTL。为了使运行同一软件的多个备份服务器能够共享VTL,应利用内置的磁带库共享性能,大多数商业备份产品都具备这种性能。为了使运行不同程序的多个服务器能够共享VTL,将一个虚拟磁带库VTL分割成几个小型的VTL,同时为每个VTL分配一定量的虚拟磁带,使每个虚拟磁带库VTL都与各自的备份服务器关联。这两种情况都比较容易实现,而在多个备份服务器之间共享磁盘到磁盘备份则比较困难。

性能良好

为了理解虚拟磁带库VTL的性能优势,先思考一下备份程序如何将数据写入磁带。通常,在到达磁带的物理结束标记(PEOT)之前,备份程序会源源不断地将数据写入磁带。即使之前写入的一些数据已经过期,备份程序还是会将其添加到磁带中。一旦备份程序达到PEOT,磁带就写满了。大多数备份程序会将数据完全留在磁盘中,直至所有的备份都到期;然后整个磁盘就到期了,得从头开始写。另外一个备份程序在旁等候,直到磁带中过期的备份数据达到一定数量,随后将没有过期的数据迁移到另外一盘磁带中,“回收”第一盘磁带。此时,第一盘磁带已过期,可以被覆盖。但是,磁带中必须有一部分不被覆盖。

备份程序将数据写入文件系统的原理与此不同。程序会提示操作系统数据需写入特定的某个文件,然后开始将数据写入那个文件。备份都有专属文件,文件过期后,备份就会被删除。备份程序并不了解数据如何写入磁盘。实际上,文件的字节在磁盘中都呈碎片状,从而使得备份性能降低。

虚拟磁带库VTL将磁盘当作磁带处理,将备份写入磁盘的相邻区域中,从而使字节不再呈碎片状。在备份程序覆盖磁带之前,分配给磁带的块始终不变,这样虚拟磁带库VTL就能将数据重新写入磁盘的相邻区域——就像数据写入磁带一样。VTL供应商控制RAID卷,必须保证给定的RAID群组只能写入特定的虚拟磁带。如果应用程序只是进行读操作或写操作,磁盘的性能会更好。这种差异就能解释为什么最快的文件系统每秒能进行百兆次写操作,而最快的VTL每秒能进行千兆次次写操作。

VTL还有其它优点。除一种情况以外(见下文),虚拟磁带库VTL能与现有的备份软件、进程、程序兼容。换句话说,一切都如物理磁带库(PTL)般工作。不过例外情况并不是指磁带到磁带直接备份,在D2D中,备份软件的工作原理截然不同。

虚拟磁带库VTL的缺点

大多数存储管理员认为,VTL的缺点在于价格昂贵。他们认为如果磁盘阵列需要花费x,那么使磁盘阵列成为VTL就要花费x+y。但是,y在各个供应商之间又不相同。大多数VTL的几个根据容量确定价格,也就是说成本为x美元/GB。但也有供应商根据吞吐量制定价格,因此价格由光纤通道(FC)链路的数量确定。VTL的实际价格从4美元/GB到12美元/GB不等。磁盘单元,所以一味地认为虚拟磁带库VTL比磁盘设备成本高,其实是一种误解。

另外还有个问题就是备份软件的许可费用较高。如果VTL和现有的磁带库并列使用,VTL可能需要辅助磁带库的许可费,支付实际并不存在的磁带库。这就使得虚拟磁带库VTL成本提高。支付费用由VTL的配置方式、备份软件对磁带库的收费方式确定。一些备份软件产品对所有的磁带库收取相同的许可费,而另外一些产品则根据槽位或驱动器的数量收取费用。在决定如何配置VTL的时候,你应该考虑到备份软件如何收取磁带库费用。比较VTL和磁带到磁带直接备份时,你需要记住:备份软件开始对磁带到磁带直接备份收取费用。

但是,备份软件供应商开始根据容量制定价格,努力使虚拟磁带库VTL变得更加友好,许可费等问题将不复存在。

具备压缩功能的虚拟磁带库VTL都是利用带内软件的压缩性能,从而节约空间,但是这就导致性能降低达50%。如果你的备份速度受制于客户端或网络,你可能就不会看到这种性能影响。但是,在本地或没有LAN的备份中,备份速度更容易受备份设备的影响。一些供应商选择事后执行压缩功能,这样就既实现压缩,又不降低性能。至于这种写操作,只有Quantum公司的产品支持硬件压缩,不影响性能。Quantum公司在磁带驱动器的前端使用一种晶片,在压缩中仍使用相同的晶片,从而实现这一功能。

取出虚拟磁带

取出虚拟磁带的方式将决定你需要独立的虚拟磁带库VTL还是集成的VTL。正如之前讨论的那样,VTL的主要优点是不需要改变现有的备份程序或配置。只有一种情况例外,即你没有复制备份磁带,并将其离线备份。许多环境都是取出原始磁带,离线备份,尽管这么做并非最佳选择。如果是PTL,这么做毫无问题,但是对于VTL,只有一种VTL(Spectra Logic公司的产品)支持虚拟磁带的取出功能。因此,如果公司取出原始磁带,并希望利用VTL,就必须完成以下两项工作中的一项:学会复制磁带或使用集成虚拟磁带库VTL。哪种方法更适合你的环境,可根据个人喜好确定。

一些观察家认为,只有采用独立VTL、磁带到磁带复制,才能从虚拟磁带创建物理磁带。(独立虚拟磁带库VTL包括Diligent Technologies、Quantum和Sepaton公司的产品)磁带到磁带的复制方法可以使备份软件控制复制进程,从而将复制进程集成到常规的报告程序中。但是,还存在两方面的挑战。首先,很难实现自动化进程。一些备份产品需要购买附加产品,另一些则需要自定义脚本,才能实现进程。

其次,许多环境没有足够的时间和资源快速复制备份磁带。许多公司只能及时备份,然后交由Iron Mountain公司处理。如果你知道如何复制备份磁带,并且有足够的资源复制磁带,这就不是个问题。

如果不能将虚拟磁带复制到物理磁带中,你应该考虑使用集成虚拟磁带库VTL,如先进数字信息公司(ADIC)、Alacritus软件公司、EMC、FalconStor Software、Maxxan Systems、 Neartek 、Spectra Logic等公司提供的产品。

集成VTL安装在备份服务器和PTL之间。集成虚拟磁带库VTL将PTL列成清单,把PTL的内容视为VTL中的虚拟磁带。举个例子,如果你在PTL中具有X01007物理磁带,X01007虚拟磁带就会出现在VTL中。随后,备份软件会备份到X01007虚拟磁带中。从用户角度讲,X01007虚拟磁带已经复制到X01007物理磁带中。备份软件告诉VTL取出X01007虚拟磁带时,X01007物理磁带就会出现在PTL的邮件槽位中。有一点很重要,如果备份软件直接备份到X01007物理磁带中,那么X01007物理磁带就和平常没什么分别。备份软件认为内容已备份到X01007物理磁带中,并将其取出,最后结果正是如此。

条码匹配能使备份软件的介质管理器和物理磁带之间保持一致性。但是,你需要记住:这种方法不会产生两份磁带复本。物理复本成功创建后,虚拟磁带复本随即删除。

但是,这种也有很多问题。例如,如果从虚拟磁带向物理磁带创建复本时出现故障,怎么办?如果是因为实际磁带损坏,导致复本故障,你就需要移除磁带,使用新磁带,置换条码,将新磁带放入PTL中,告诉VTL重新创建复本。(这种方法只有当你的条码可替换时才可行。)如果只是偶尔发生这种情况,还不是个严重的问题。但是如果每天都发生这种情况,后果就严重了。你应该意识到,发生这种情况,是由于不了解备份软件,因此一旦磁带复本发生故障,虚拟磁带库VTL就需要通知你问题所在。这就产生了另外一个报告接口,可能被视为一项缺点。如果VTL在虚拟磁带中存入太多数据,超过了物理磁带的容量,无法创建物理磁带复本,又会产生另外一个问题。集成VTL供应商保证,只要在达到PEOT之前停止写入数据,就不会发生这些问题。但是,独立虚拟磁带库VTL供应商可能会说,这种方法需要购买、处理更多的磁带,会增加成本。

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