虚拟带库

虚拟带库

有了各种各样的RAID技术之后，我们是不是就能忽略备份的重要性呢？答案当然是否定的，没有任何的数据冗余措施能够保证万无一失。

　　即使是在完善的RAID环境之下，也只有很少的解决方案能够允许2块硬盘同时出现错误，数据丢失的损失是惨重的、无法弥补的、甚至是致命的。

　　为了保证数据的安全，我们不得不采取最原始，也是最安全的方法—备份。

　　本期专题，我们将向读者介绍一些高效率的磁盘虚拟磁带备份解决方案。


　　智能虚拟带库提高备份性能


　　信息数据量的日益庞大使传统数据备份介质已经受到激烈的挑战，备份窗口的长度已不能适应企业对备份系统的要求。

　　另一方面，技术的日益更新，磁盘的价格也在不断的走低，磁盘与磁带的价格差变得不是很明显，这些变化使利用快速磁盘作为备份介质成为可能。

　　将磁盘做为备份介质是传统备份系统的一次革新，解决了传统备份系统的备份窗口（速度）、机械故障、共享、维护等无法满足应用需求的问题。

　　这是因为虚拟磁带库对于其它系统来说，就像真实的、自动化的物理磁带库/机设备一样，差别仅是数据存储在磁盘上。这样，大多数数据中心都会明显的感受到备份比传统方式进行的更快。

　　

　　基于磁盘备份

　　方式的分类

　　

　　利用磁盘来加速数据备份并避免传统备份介质的缺点，达到了真正意义上的备份系统的革新，取代了数据存储起始阶段的基于磁带备份的机制。

　　根据备份最终目的不同以及最终备份数据的备份机制不同，可以分为如下几类基于磁盘备份的虚拟磁带库应用：

　　◆ 基于文件系统的虚拟磁带库备份

　　◆ 基于虚拟磁带库的备份

　　◆ 基于虚拟磁带库及自动归档的备份

　　

　　基于文件系统的

　　虚拟磁带库备份

　　

　　基于文件系统的备份使用JBOD、磁盘阵列或NAS等存储设备上的文件系统作为主备份目标器，即在文件系统上生成一个文件以虚拟其磁带库，这种方法可以看作为D2D（磁盘到磁盘）的备份。

　　这种模式只能简单地替代磁带作为备份介质存储备份数据，备份软件在卷一级上虚拟出磁带库，使备份服务器对其进行读写操作。

　　由于在某些行业中，备份的数据还需要保存一定的时间期限。因此，还需有第二步操作：将备份到虚拟带库中的数据迁移到物理带库中，即D2T（磁盘到磁带）。如图1：


　　图1

　　优点：

　　◆ 直接可以备份或恢复文件，无需等待机械手或驱动器加载/卸下磁带。

　　◆ 备份的速度得以提高，备份软件以顺序的方式将数据写入磁盘，不会受到磁带驱动备份速率的影响。

　　◆ 备份到磁盘不存在磁带机所需的机械手维护、磁头清洗等操作。

　　缺点：

　　◆ 将磁盘阵列或NAS作为备份解决方案前必须要考虑传统磁盘存储与备份软件的兼容问题，如VERITAS、Legato、CA等。尽管它们在适合的时候能够将数据写入到磁带中，但不能在一个卷写满后自动跨越到另外一个卷中，因为传统的文件系统最大容量为2TB。

　　◆ 当磁盘卷写满时，备份任务就会被停止，而且备份时磁盘不能和磁带一样提供“in Box”的压缩功能。

　　◆ 文件系统的方式会增加备份服务器的负载，在长期备份中存在出现大量碎片的可能，降低了备份的效率。

　　

　　基于虚拟磁带库的备份

　　

　　这种方法是将磁盘与仿真软件结合起来，将磁盘虚拟成磁带库，使备份服务器对此磁盘的操作如同操作一个磁带库一样，使磁盘代替磁带作为第一次备份操作中存储数据的设备，这就是利用磁带库仿真软件将磁盘虚拟成磁带库的另外一种应用（VTL）。

　　备份的数据存储到虚拟带库后，如果要长时间保留备份的数据，备份软件则通过自身拷贝或克隆的方法将数据转存到物理的磁带中。（如图2）


　　图2

　　由于数据从VTL到磁带的过程都是通过备份软件操作的，这在一定程度上增加了备份服务器的数据传输压力。

　　优点：

　　◆ 基于磁盘的备份提高了备份性能，而且不会改变原有备份环境。

　　◆ 虚拟带库能够跨越磁盘进行数据存储，不会受到磁盘卷大小的限制。

　　◆ 虚拟带库可以多次删除或写入文件到磁盘中，避免了出现碎片的情况。

　　缺点：

　　◆ 需要对备份软件进行配置，或将备份软件升级到某一相应版本，以支持将备份的数据从虚拟带库中拷贝到物理带库。

　　

　　基于虚拟磁带库及

　　自动归档的备份

　　

　　图3所示的是虚拟带库的另外一种应用。利用VTL厂商提供的功能，将数据直接从VTL设备拷贝到物理磁带中，这种方法因为数据从虚拟带库到物理带库的过程中不经过备份服务器，因此备份软件无需具有数据搬迁的功能，也不参与数据搬迁的过程。


　　图3

　　图中这种D2D2T（磁盘到磁盘到磁带）的虚拟磁带库应用可以有效减少备份窗口并加速数据恢复，同时也无需备份软件有数据搬迁功能。

　　优点：

　　◆ 此种D2D2T的虚拟带库应用可以无缝集成到现有备份环境中，原有备份任务及策略无需改动，如同VTL就是原来连接的物理磁带库一样。

　　

　　VTL解决方案

　　

　　美国飞康软件公司的虚拟带库软件正是属于第三类应用的一款虚拟带库（VTL）软件解决方案，由该公司IPStor企业版软件作为核心，能够对备份资源进行整合管理，并增强备份操作的可靠性，加快恢复速度。

　　VTL解决方案可将基于行业标准的高速磁盘仿真为虚拟磁带机/磁带库供给iSCSI/IP 或FC SAN架构上的备份服务器。

　　飞康软件公司的VTL软件解决方案能够支持市场中主流的磁带机、磁带库及经过资质认证的由SONY、HP、 Legato、VERITAS等厂商提供的备份软件。

　　它可以通过基于IP的增量复制提供集中化管理，也可按照策略在对等或由多到一的环境中，通过IP网络复制虚拟磁带匣。

　　

　　飞康公司新版VTL新增

　　功能选项

　　

　　◆ 全双工故障切换选项：可将两个VTL专用管理器配置成为双活机群（HA），通过其故障切换和故障回复功能消除单点故障（SPOF），提高可用性。

　　◆ IBM 3494磁带库支持选项： 使VTL专用管理器可以连接到IBM 3494 磁带库并对从物理磁带中导出或导入虚拟磁带进行管理。

　　◆ IBM iSeries支持选项：支持IBM iSeries 和 AS/400 系统连接到VTL专用管理器。

　　◆ 基于主机备份的选项：允许将被认证的备份软件直接安装到VTL专用管理器上，消除了对专用服务器的需求。

　　◆ NDMP 备份支持选项：允许被认证的备份软件和基于行业标准的NAS设备，利用NDMP协议通过IP网络执行备份和恢复。


　　三步体验降低成本的增强型备份系统


　　为了提高系统的备份性能，降低备份窗口的长度以及用户对于备份设备如磁带库、磁带机和备份介质的大量投入，昆腾推出了基于磁盘的增强型备份系统（EBS）—DX100和PX720。

　　昆腾所提供的的DX100和PX720增强型备份系统解决方案整个项目的部署执行需要经历以下三个步骤（下文中测试数据由昆腾提供）：

　　步骤1：性能和可靠性

　　测试

　　

　　在安装DX100之后，用户首先将部分备份任务移到新的平台上，并将备份目标从旧磁带库转移到DX100。在随后执行的备份操作中，备份任务在DX100上执行的性能会比磁带明显提高。


　　步骤1

　　在恢复测试中，采用从10个不同的备份任务中读取数据的方式。由于采用了磁盘方式，DX100能够从存储阵列中直接提供读取路径，而磁带库因为需要先装载并定位磁带介质，而后才能以磁带的速度传输数据，因此需要较长的时间才能完成。

　　阶段1的最后一步是测试备份的可靠性。测试人员选择在最近一次备份中执行失败的磁带，强迫DX100不仅需要备份数据，同时还要写入磁带。备份任务需要在失败发生前将数据通过磁带写至介质结尾。

　　测试时由DX100执行备份任务，备份应用确认数据成功地被写入磁盘，并且没有错过备份窗口。作为后台操作，DX100通过VERITAS应用中的标准介质转移功能，将备份写入“已坏”的介质。磁带写操作失败后，数据被转移到另外一个磁带上完成了备份。

　　这一测试表明，通过自动转移错过备份窗口的磁带机或介质错误的威胁，满足用户对于备份可靠性的要求。

　　

　　步骤2：改进架构环境

　　

　　在第二阶段，额外部署的DX100和PX720将与原有的存储解决方案协同工作。


　　步骤2

　　在这个阶段中，用户可以体会到更多的性能改善，以及由磁带中运行更少的备份所带来的介质成本降低。随着新购进磁带数量的减少，用户也减少了用于介质管理的额外开支。

　　同时，这样的解决方案也减少了用户对于磁带库与磁带机的投入，降低了初始硬件购买量和购买ISV软件许可的成本，还包括每年硬件的维护服务成本、物理介质的成本和连接主干交换机的成本。

　　

　　步骤3：整合原有

　　低容量磁带

　　

　　由于用户仍有大量数据需要采取磁带方式进行存储，新磁带的购买会带来大量的成本投入。在这一阶段中，用户应首先对现有存储磁带进行分析，并对每月将增长的磁带数量进行预估。

　　随后，用户可以通过一些存储管理软件，如VERITAS NetBackup软件中的标准介质拷贝功能，将原有磁带整合成Super DLTtape介质，提高单一介质存储容量。

　　其次，通过将DX100整合到现有存储网络中，通过大容量的磁盘备份降低对于新存储介质的需求。

　　介质成本的节省是昆腾增强型备份系统特色之一，而且在每一个阶段执行过程中，用户都可以体会出该解决方案在操作和成本节省上的优势。

　　

　　EBS的优势

　　无需改变

　　不同于D2D解决方案，EBS无需改变任何备份策略，很容易部署到现有的SAN环境中。EBS的安装操作无须特殊的过程和技术，客户只要凭借一般的数据保护应用集成经验，就可以应用。

　　节省成本

　　EBS系统从三个方面节省了成本：减少了磁带库的槽位数量和磁带机的数量，减少了ISV软件许可成本（取决于磁磁带库的大小），减少了用于数据保护应用的介质。

　　备份性能

　　备份应用提供商花费了多年的时间优化磁带备份，以实现在同一个磁带库上运行多个数据流，通过SAN设备备份数据以及在SAN中共享设备，控制数据传输率以匹配磁带性能，并且采取了很多其它的优化技术。

　　EBS系统直接提供了提高性能的工具，且无须改变任何备份应用，这意味着它在性能和其它基于磁盘的备份应用上均优于磁带。

　　执行的可靠性

　　基于磁盘的备份避免了磁带备份方式的一些风险。磁带介质所引起的错误得以消除。

　　兼容性问题

　　EBS与数据保护类的ISV应用软件兼容，因为EBS的操作如同磁带，而非磁盘。用户可以将EBS系统集成到诸如VERITAS SAN共享存储管理软件中，保证软件间的互操作性。

　　

　　EBS能够带来什么？

　　客户的问题所在 EBS解决方案的特点 EBS解决方案的益处

　　备份窗口 使用磁盘减少了备份窗口 备份时间大幅缩短

　　存取改进 使用磁盘提高了数据存取性能 提高了存取数据的速度，从分

　　 钟加速至毫秒

　　磁带库整合 EBS可优化介质使用 降低了磁带库的大小，减少了

　　 对磁带机数目的需求

　　降低介质管理 基于磁盘的存储减少了磁带数量 更少的磁带管理工作

　　成本节省 使用现有的备份应用和磁盘减少 降低了新磁带库介质和ISV软

　　 了对磁带的需求 件的购买成本

原文转自：http://www.ltesting.net