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VTL磁带库技术在应用中的不足之处

WatchStor.com  佚名丨2009-12-12 16:57 标签:磁带 VTL 

VTL磁带库技术帮助我们走向了一个全新的存储时代。当企业在存储方案的选择上还需要进一步的审核。虽然VTL磁带库技术结合磁带使用有很多益处,但在实际应用过程中,还是会遇到一些问题。

VTL磁带库技术的性能限制

如果单从顺序存取速度来看,当前的高速磁带机的传输速度并不亚于磁盘阵列,而大型的磁带库还能利用多数据流并行备份的方式,提高写入速度。但由于磁带只能顺序存取,如果要恢复整卷磁带中的某个指定文件,则必须从头倒带到指定位置,就会花费大量时间。

相比之下,VTL磁带库技术的实体是磁盘阵列,由于磁盘属于可随机存取的介质,可以随时读取磁盘中的任意位置,恢复指定数据的速度远远高于磁带。另一个更大的优势在于,VTL磁带库技术仿真的磁带驱动器,可以支持多数量的读写头,因此执行多数据流并行备份时,不会受到读写头数量的限制。一套VTL可以同时连接多部备份服务器,同时执行多组备份程序,大幅缩短了备份时间。

导出物理磁带的操作会占用备份服务器资源

在VTL磁带库技术结合磁带的架构下,VTL磁带库技术 处于缓冲的角色,数据最终还是要迁移到后端的磁带上,但是如何执行数据迁移到磁带非常关键。

传统的方法是利用前端备份服务器的备份软件,执行数据迁移。通常分为两种:一种是先把数据从VTL恢复到备份服务器,然后再迁移到磁带设备;另一种则是通过备份软件的磁带复制功能来实现。从备份软件看来,VTL仿真出的磁带和物理磁带没什么不同,因此可以事先在VTL上设定与物理磁带相同规格的虚拟磁带,然后再以磁带复制功能,将VTL磁带库技术中的数据出库到物理磁带。

无论是哪种方式,都需要通过前端的备份服务器进行,因此会占用备份服务器的运行时间与处理资源,当备份服务器执行数据迁移操作时,就没办法保证原来正常的备份工作。而当前企业的数据量都很大,对业务持续运行的要求也很高,占用备份服务器的时间和资源来执行数据迁移恐怕不能被企业接受。

容量瓶颈

由于VTL磁带库技术是作为物理磁带的缓冲,所以VTL磁带库技术的容量越大,保存在VTL磁盘中的备份数据也就越多,在需要恢复数据时,从后端的磁带中搜索数据的机率就会降低,恢复的效率也会大幅提高。

虽然多数VTL产品都预留了扩展容量的空间,但比起可能通过购买新磁带无限扩展容量的磁带设备,VTL的容易仍是相当有限。为了解决容量问题,用户通常会通过策略设定,只在VTL中保留1个月以内的备份数据,超过时限的数据就迁移到磁带上,把VTL的空间让给新的备份数据。但对于许多要求每天都执行全备份的用户来说,1个月的数据还是需要非常大的磁盘空间。因此,要么用户就给VTL购买极大的容量,要么就只能减少VTL上备份数据的保留天数,而这样则必须更频繁的执行数据迁移。

VTL磁带库技术需要持续运行,难以节电

与磁带设备相比,VT磁带库技术L虽然有性能及可靠性上的优势,但就当前越来越受到重视的环保节能方面来看,却处于劣势。磁带库、自动上带机之类的磁带设备内部的主要零件都是机械装置,机械手臂、磁带匣转盘、磁带机头等部件,都只有在实际工作时才会被驱动,平时则处在待命状态,所消耗的功率极低;而且,多数企业只有在下班等非高峰时间才会启动磁带设备执行备份,因此磁带设备一天中几乎只有8-10多个小时是全功率运行的。

相比之下,VTL磁带库技术的磁带阵列就必须保持不间断的运行,尤其是像控制器、风扇等部件的供电都是不能中断的,虽然也可以平时将VTL关机,等要备份/恢复的时候再开机,但这样一来重新开机需要时间,而且原先设定好的VTL在关机后就会从备份服务器的备份装置中离线,VTL重新启动后,需要重新刷新备份服务器才可以使VTL磁带库技术重新在线,这也会浪费时间。

VTL磁带库技术的新兴技术从容应对诸多难题

为了解决上述的问题,各主流VTL磁带库技术厂商都在新一代产品上结合了新的技术,以弥补VTL运行或与磁带配合时产生的种种不足。

磁盘负载平衡与硬件压缩-性能大幅提升

传统VTL磁带库技术仿真出的磁带通常在磁盘的固定位置,在某些情况下可能会发生许多的备份数据流集中到一个磁盘的问题,因此有些厂商,如飞康、NetApp等,在VTL磁带库技术上改用动态的I/O分配技术,虚拟磁带并不位于固定的位置,系统可以自动分配备份数据流写入磁盘阵列的位置,备份数据流可以动态的平均分布在多个磁盘LUN,以避免形成磁盘LUN瓶颈。

另外,由于软件压缩会造成处理器的负担,从而降低VTL的整体性能。某些情况下,启用软件压缩可能会使VTL的吞吐量降低一半,如果对不易压缩的分散数据使用软件压缩,VTL磁带库技术的吞吐量甚至会下降85%。为了解决这一问题,利用专用的压缩卡提供硬件压缩已是目前的趋势,如此可以在不影响处理器性能的情况下执行硬件s压缩,吞吐量也可以数倍于软件压缩的VTL。

磁带直接出库 - 数据迁移更灵活

为了应对传统VTL磁带库技术向物理磁带迁移数据的性能影响问题,多家VTL厂商纷纷推出了"磁带直接出库(direct tape export)"或称为"无服务器磁带备份(Server-less tape backup)"的功能。用户可以利用这一功能直接从VTL把数据导出到后端的物理磁带,不用占用前端备份服务器的资源,也不会干扰到备份服务器原来排定的备份工作。

在这种模式下,VTL磁带库技术本身也形同于一台备份服务器,可以支持各种磁带设备,并执行迁移数据的备份工作。目前飞康、NetApp、EMC、昆腾等厂商已经能够提供支持直接出库功能的VTL磁带库技术产品,而飞康和NetApp的产品还能提供更精细的设定。当VTL上的数据导出到物理磁带后,这卷理论上已经被导出的磁带数据仍然可以经过设定保留在系统上一段时间,如果在这段时间内需要恢复该卷磁带的数据,可直接从速度更快的VTL中读取,就不用去找物理磁带了。

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