[存储]魅力不减：磁带备份系统购买指南

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　在国外，磁带机被视为服务器的安全组件，其连接率在60%以上。而1998年国内的这一数据还不到10%。其中的重要原因就是用户缺乏对数据备份的了解以及不知道如何做好备份，而一些灾难事件再次敲响了警钟。

　　备份用户的未来，这就是本期磁带备份购买指南的初衷。

　　为什么要磁带备份

　　对磁带备份的认可涉及到两个问题，一是为什么要备份，二是为什么要选磁带。我们先来看第一个问题。

　　大到自然灾害，小到失窃，断电乃至操作员不经意失误，都会影响系统的正常运行，甚至造成这个系统完全瘫痪。备份的任务与意义就在于，当灾难发生后，通过数据备份快速、简单、可靠地恢复一个立即可用的系统。当然对备份的误解还有不少。这些误解造成一些用户以别的存储方案来替代备份方案。

　　误解之一，一些用户认为拷贝就是备份，其实资料拷贝无法使文件留下历史记录，以做追踪，亦无法留下系统的NDS或者Registry等信息。完整的备份包括自动化的数据管理与系统的全面恢复，从这个意义上说，备份=拷贝+管理；

　　误解之二，以硬件备份代替备份。虽然很多服务器都采取了容错设计，即硬盘备份（双机热备份、磁盘阵列与磁盘镜像）。但这些都不是很好的备份方案。比如双热备份中，如果两台同时出现故障，那么整个网络便陷入瘫痪状态；

　　误解之三，仅作数据文件的备份。有人认为备份只是对数据文件的备份，系统文件与应用程序无需进行备份，因为它们可以通过安装盘从新进行安装。事实上，考虑到安装再加重新设置各种参数和地址可能要持续好几天。最有效的备份是对整个网络系统进行备份。

　　那么应该选择什么存储技术来进行备份呢？存储的几大技术中，芯片存储、磁盘、光存储、磁带存储，后三者都已经实现高容量，似乎都可以充当备份技术。但考虑到单位成本与高容量，只有磁带技术才真正适合数据存储备份领域。事实上，磁带技术长期以来一直是首选的唯一的数据存储备份技术。磁带介质不仅能提供高容量、高可靠性以及可管理性，而且价格比光盘、磁盘便宜很多（单位成本在磁盘的10%以下）。

　　要知道，备份是为了防止自然灾害、病毒侵入、人为破坏等，因此使用备份数据的频率并不是很高，备份数据的存取速度不是一个很重要的因素，用户没有必要为了追求一个并不重要的高速度而成倍地增加投资。但存储介质的容量在备份中具有占第一位的重要性。

　　硬件技术与产品

　　磁带硬件技术包括驱动技术和介质技术。基于同一技术，不同厂商又发展出不同的产品。这些产品在机械部分会有所差异，但一般能保证同一技术下的读兼容。我们在文后的产品一览表将帮助读者对业界主流的磁带产品有一个初步了解，但该表不做精确比较之用。

　　磁带按驱动技术可分为二大类，线性技术和螺旋扫描技术。线性技术起源于模拟音频记录技术，它是通过单个或多个静态的磁头与高速运动的磁带接触来记录数据。它按磁带的宽度又分为QIC（Quarter-Inch-Cartridge，即1/4英寸)和1/2英寸两种。前者有DC2000/Travan磁带机，但风光不再。1/2英寸磁带机是多磁头读写，其数据传输率较高，容量较大。代表产品是DLT、3480/3490等。

　　螺旋扫描技术起源于模拟视频记录技术，它和数据流技术正相反，磁带是绕在磁鼓上，磁带非常缓慢地移动，磁鼓则高速转动，在磁鼓两侧的磁头也高速扫描磁带进行记录。

　　Mammoth（8mm）、AIT（8mm）和DAT（4mm）是其中的代表，4mm的DAT发展蓝图到DDS-4止。Mammoth是Exabyte公司的独家技术，增加磁带强度以提高读写速度和可靠性。最近Exabyte还推出了从DDS发展而来的VXA技术。AIT是Sony公司开发的开放性智能磁带机标准，它增强了搜索性能。

　　最新的LTO（Linear Tape Open—线性磁带开放协议）技术则是一种结合了线性多通道双向磁带格式的磁带存储新技术。LTO第四代标准的容量为800G，传输速度为80MB/s～160MB/s，它代表了磁带技术的发展方向。另据记者了解，所谓HP、IBM的LTO产品不兼容的消息不准确，起码它们是读兼容的。

　　磁带介质大致可分为MP（金属颗粒）、AME（金属蒸发磁带）、DAT、DLT等。不同驱动技术也可能使用同一介质技术，比如IBM LTO和SDLT用的是MP介质，AIT-3和Mammoth用的都是AME介质。即使在同一系列的升级产品中，长时间使用非默认介质读数据对磁带也是很有害的。

　　以上种种产品通过细分市场都取得了自己的地位。

　　备份策略

　　磁带产品的选择与用户的备份策略紧密相关。我们先来了解备份策略的几个要素。

　　全备份（Full Backup） 就是每天都用一盘磁带对整个系统进行完全备份，包括系统和数据。这种备份方式的好处就是只要用一盘磁带，就可以恢复丢失的数据。然而它也有不足之处，一是备份数据中有大量是重复的; 二是由于需要备份的数据量相当大，因此备份所需时间较长。

　　增量备份（Incremental Backup） 就是每次备份的数据只是相对于上一次备份后新增加的和修改过的数据。这种备份的优点很明显：没有重复的备份数据，但恢复数据比较麻烦——必须沿着时间逐个反推恢复。

　　差分备份（Differential Backup） 就是每次备份的数据是相对于上一次全备份之后增加的和修改过的数据。差分备份在避免了另外两种策略的缺陷的同时，又具有了它们的所有优点。首先，它无需每天都做系统完全备份，因此备份所需要时间短，并节省磁盘空间；其次，它的灾难恢复很方便。系统管理员只需要两盘磁带，即全备份磁带与灾难发生前一天磁带，就可以将系统恢复。

　　备份窗口 也就是可用作备份的时间。数据备份会极大地影响服务器的响应能力。因此，备份系统必须选择合适的可用备份时间。某些系统及应用对备份窗口有严格要求。

　　了解了这些基本知识，用户完全可以自己大致估算所需产品的指标。其原则是，单盘磁带的容量必须大于或等于所需备份的硬盘容量之和。另外，磁带机本身的性能必须满足备份窗口的需求。我们来看个例子：

　　假定备份总容量为500GB，一周工作时间为五天，采用全备份—增量备份策略。备份的磁带要求在线保持两周。备份窗口为6小时，恢复窗口没有特定的要求。通常增量备份以10%的数据增量计算，根据以下备份公式：

　　完全备份+4次增量备份= 一周备份数据因子（100%+4×10%的增量=1.4）

　　所以，一周备份数据量为：500GB×1.4=700GB，两周备份数据量则为1400GB。

　　完全备份工作可以在休息日来完成，差分备份工作可以夜间进行。既然备份工作必须在6小时的备份时间内完成，这就意味着每小时的数据备份量不能少于（最不利的情况下）500/6=83GB。这就是选择备份设备所应该达到的速率。

 

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