綠色VTL磁帶模擬SCSI指令提升效率
【CNETCOM 技術】綠色VTL磁帶經過長時間的發展,這裏我發表一下個人理解,下麵就這就來講術綠色VTL磁帶。隨著全球綠色VTL磁帶市場的升溫,國內業內及廣大用戶對綠色VTL磁帶的興趣也越來越濃,可是,受到多年來傳統磁帶備份的銷售和使用慣性影響,業界及用戶對於綠色VTL磁帶這種新興的技術還存在諸多疑問:綠色VTL磁帶是否能夠完全取代傳統的物理磁帶備份?二者是否可以相結合,會出現什麼問題?是否能夠滿足當今綠色節能的市場要求?
綠色VTL磁帶虛擬磁帶庫可以通過模擬SCSI指令的方式,將磁盤仿真為行業標準的磁帶設備,從而在不改變原來磁帶備份架構的情況下,用磁盤代替磁帶,以縮短備份窗口、提高備份成功率、縮短恢複時間、提升讀取歸檔數據的效率。
物理磁帶設備無法完全取代
對於前端的備份服務器來說,綠色VTL磁帶係統利用磁盤仿真的空間和物理磁帶設備是完全一樣的,因此從表麵上看,綠色VTL磁帶是可以在很大程度上代替物理磁帶的。但是,對於一些企業,物理磁帶還必需存在。
首(shou)先(xian),基(ji)於(yu)長(chang)期(qi)歸(gui)檔(dang)的(de)需(xu)求(qiu)。越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)企(qi)事(shi)業(ye)單(dan)位(wei)受(shou)到(dao)信(xin)息(xi)法(fa)規(gui)的(de)要(yao)求(qiu),企(qi)事(shi)業(ye)單(dan)位(wei)的(de)數(shu)據(ju)必(bi)須(xu)保(bao)存(cun)夠(gou)一(yi)定(ding)期(qi)限(xian),而(er)一(yi)般(ban)磁(ci)盤(pan)係(xi)統(tong)的(de)保(bao)留(liu)期(qi)限(xian)隻(zhi)有(you)3年(nian)左(zuo)右(you),如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)保(bao)留(liu)更(geng)長(chang)時(shi)間(jian),其(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)就(jiu)無(wu)法(fa)保(bao)證(zheng)了(le)。而(er)且(qie)隨(sui)著(zhe)產(chan)品(pin)的(de)更(geng)新(xin)換(huan)代(dai),維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)也(ye)會(hui)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)。如(ru)果(guo)要(yao)將(jiang)數(shu)據(ju)在(zai)磁(ci)盤(pan)上(shang)保(bao)存(cun)5-7年或更長年限,每隔3年(nian)就(jiu)要(yao)更(geng)新(xin)一(yi)次(ci)設(she)備(bei),這(zhe)樣(yang)不(bu)但(dan)花(hua)費(fei)巨(ju)大(da),數(shu)據(ju)遷(qian)移(yi)工(gong)作(zuo)也(ye)是(shi)非(fei)常(chang)繁(fan)複(fu)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia),磁(ci)帶(dai)介(jie)質(zhi)的(de)保(bao)存(cun)周(zhou)期(qi)就(jiu)長(chang)得(de)多(duo)了(le),單(dan)位(wei)成(cheng)本(ben)也(ye)更(geng)適(shi)用(yong)於(yu)超(chao)過(guo)5年的長期歸檔需求。
其qi次ci,基ji於yu法fa規gui遵zun從cong的de需xu求qiu。目mu前qian,許xu多duo數shu據ju的de稽ji核he工gong作zuo仍reng要yao求qiu必bi須xu檢jian查zha位wei於yu磁ci帶dai上shang的de數shu據ju,而er不bu是shi磁ci盤pan上shang的de。某mou些xie法fa規gui甚shen至zhi還hai要yao求qiu特te定ding數shu據ju必bi須xu保bao存cun在zai不bu可ke改gai寫xie的de介jie質zhi上shang,以yi防fang止zhi事shi後hou造zao假jia塗tu改gai。目mu前qian幾ji乎hu所suo有you磁ci帶dai產chan品pin都dou能neng提ti供gong針zhen對dui這zhe類lei"一次寫、多次讀"需求的WORM介質,可說技術相當成熟,更為重要的是這些產品已經獲得有關政府部門的認可,使用上沒有任何障礙。
與磁帶產品相比,目前隻有很少數的磁盤廠商可以提供“一次寫入不可更改”的技術,而要獲得這項功能,就要付出比WORM磁帶昂貴得多的成本,另外,市場對WORM磁盤的接受程度也比較有限。
第(di)三(san),從(cong)數(shu)據(ju)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)方(fang)麵(mian)考(kao)慮(lv)。雖(sui)然(ran)磁(ci)盤(pan)的(de)成(cheng)本(ben)不(bu)斷(duan)下(xia)降(jiang),但(dan)從(cong)磁(ci)盤(pan)有(you)效(xiao)的(de)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)考(kao)慮(lv),磁(ci)盤(pan)的(de)單(dan)位(wei)使(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)還(hai)是(shi)高(gao)於(yu)磁(ci)帶(dai)。隨(sui)著(zhe)數(shu)據(ju)量(liang)的(de)不(bu)斷(duan)膨(peng)脹(zhang),無(wu)限(xian)製(zhi)的(de)購(gou)買(mai)磁(ci)盤(pan)用(yong)來(lai)儲(chu)存(cun)數(shu)據(ju),顯(xian)然(ran)不(bu)是(shi)個(ge)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)。反(fan)之(zhi),基(ji)於(yu)數(shu)據(ju)性(xing)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong),將(jiang)數(shu)據(ju)分(fen)別(bie)放(fang)置(zhi)在(zai)不(bu)同(tong)速(su)度(du)、價格的存儲介質上,才是更為合理的作法。而磁帶成本低廉的特性,十分適合作為整個存儲係統的最末端,用於存放那此備份時間最久、訪問機率最低的數據。
綠色VTL磁帶與物理磁帶設備結合使用
通過上麵的介紹可知,對於有長期歸檔、法規遵從,或是數據量龐大、必須考慮實施生命周期管理的企業來說,物理磁帶不可取代。但這並不表示綠色VTL磁帶與物理磁帶之間不能共存,要讓綠色VTL磁帶與物理磁帶相輔相成,才能使用戶獲得最大的利益。
首先,綠色VTL磁帶可以作為後端物理磁帶的緩衝,使備份窗口縮短。所有備份數據將先寫入速度較快的綠色VTL磁帶,然後再利用其它時間遷移到物理磁帶。這樣,即使遷移到物理磁帶的速度較慢,也不會影響到前端的係統運行。
其次,將綠色VTL磁帶與物理磁帶相結合,可以輕鬆的實現數據生命周期管理。多數使用經驗表明,越是新的數據,恢複、訪問的機率就越高,因此,可以根據設定的備份策略,將一定期限內的數據繼續保留在速度較快、可靠性較高的綠色VTL磁帶上,以滿足快速恢複的需求。
那些超過一定期限的數據,可以通過設定自動的遷移到磁帶上,以空出更多綠色VTL磁帶空間,保存新的備份數據。綠色VTL磁帶與物理磁帶結合使用的幾個問題雖然綠色VTL磁帶結合磁帶使用有很多益處,但在實際應用過程中,還是會遇到一些問題。
綠色VTL磁帶的性能限製
ruguodancongshunxucunqusudulaikan,dangqiandegaosucidaijidechuanshusudubingbuyayucipanzhenlie,erdaxingdecidaikuhainengliyongduoshujuliubingxingbeifendefangshi,tigaoxierusudu。danyouyucidaizhinengshunxucunqu,ruguoyaohuifuzhengjuancidaizhongdemougezhidingwenjian,zebixucongtoudaodaidaozhidingweizhi,jiuhuihuafeidaliangshijian。
相比之下,綠色VTL磁ci帶dai的de實shi體ti是shi磁ci盤pan陣zhen列lie,由you於yu磁ci盤pan屬shu於yu可ke隨sui機ji存cun取qu的de介jie質zhi,可ke以yi隨sui時shi讀du取qu磁ci盤pan中zhong的de任ren意yi位wei置zhi,恢hui複fu指zhi定ding數shu據ju的de速su度du遠yuan遠yuan高gao於yu磁ci帶dai。另ling一yi個ge更geng大da的de優you勢shi在zai於yu,綠lv色seVTL磁帶仿真的磁帶驅動器,可以支持多數量的讀寫頭,因此執行多數據流並行備份時,不會受到讀寫頭數量的限製。一套綠色VTL磁帶可以同時連接多部備份服務器,同時執行多組備份程序,大幅縮短了備份時間。
導出物理磁帶的操作會占用備份服務器資源
在綠色VTL磁帶結合磁帶的架構下,綠色VTL磁帶 處於緩衝的角色,數據最終還是要遷移到後端的磁帶上,但是如何執行數據遷移到磁帶非常關鍵。
傳統的方法是利用前端備份服務器的備份軟件,執行數據遷移。通常分為兩種:一種是先把數據從綠色VTL磁帶恢複到備份服務器,然後再遷移到磁帶設備;另一種則是通過備份軟件的磁帶複製功能來實現。從備份軟件看來,綠色VTL磁帶仿真出的磁帶和物理磁帶沒什麼不同,因此可以事先在綠色VTL磁帶上設定與物理磁帶相同規格的虛擬磁帶,然後再以磁帶複製功能,將綠色VTL磁帶中的數據出庫到物理磁帶。
wulunshinazhongfangshi,douxuyaotongguoqianduandebeifenfuwuqijinxing,yincihuizhanyongbeifenfuwuqideyunxingshijianyuchuliziyuan,dangbeifenfuwuqizhixingshujuqianyicaozuoshi,jiumeibanfabaozhengyuanlaizhengchangdebeifengongzuo。erdangqianqiyedeshujuliangdouhenda,duiyewuchixuyunxingdeyaoqiuyehengao,zhanyongbeifenfuwuqideshijianheziyuanlaizhixingshujuqianyikongpabunengbeiqiyejieshou。
容量瓶頸
由於綠色VTL磁帶是作為物理磁帶的緩衝,所以綠色VTL磁帶的容量越大,保存在綠色VTL磁帶磁盤中的備份數據也就越多,在需要恢複數據時,從後端的磁帶中搜索數據的機率就會降低,恢複的效率也會大幅提高。
雖然多數綠色VTL磁帶產品都預留了擴展容量的空間,但比起可能通過購買新磁帶無限擴展容量的磁帶設備,綠色VTL磁帶的容易仍是相當有限。為了解決容量問題,用戶通常會通過策略設定,隻在綠色VTL磁帶中保留1個月以內的備份數據,超過時限的數據就遷移到磁帶上,把綠色VTL磁帶的空間讓給新的備份數據。但對於許多要求每天都執行全備份的用戶來說,1個月的數據還是需要非常大的磁盤空間。因此,要麼用戶就給綠色VTL磁帶購買極大的容量,要麼就隻能減少綠色VTL磁帶上備份數據的保留天數,而這樣則必須更頻繁的執行數據遷移。
綠色VTL磁帶需要持續運行,難以節電
與磁帶設備相比,綠色VTL磁帶雖然有性能及可靠性上的優勢,但就當前越來越受到重視的環保節能方麵來看,卻處於劣勢。磁帶庫、自動上帶機之類的磁帶設備內部的主要零件都是機械裝置,機械手臂、磁帶匣轉盤、磁帶機頭等部件,都隻有在實際工作時才會被驅動,平時則處在待命狀態,所消耗的功率極低;而且,多數企業隻有在下班等非高峰時間才會啟動磁帶設備執行備份,因此磁帶設備一天中幾乎隻有8-10多個小時是全功率運行的。
相比之下,綠色VTL磁帶的磁帶陣列就必須保持不間斷的運行,尤其是像控製器、風扇等部件的供電都是不能中斷的,雖然也可以平時將綠色VTL磁帶關機,等要備份/恢複的時候再開機,但這樣一來重新開機需要時間,而且原先設定好的綠色VTL磁帶在關機後就會從備份服務器的備份裝置中離線,綠色VTL磁帶重新啟動後,需要重新刷新備份服務器才可以使綠色VTL磁帶重新在線,這也會浪費時間。
綠色VTL磁帶的新興技術從容應對諸多難題
為了解決上述的問題,各主流綠色VTL磁帶廠商都在新一代產品上結合了新的技術,以彌補綠色VTL磁帶運行或與磁帶配合時產生的種種不足。
磁盤負載平衡與硬件壓縮-性能大幅提升
傳統綠色VTL磁帶仿真出的磁帶通常在磁盤的固定位置,在某些情況下可能會發生許多的備份數據流集中到一個磁盤的問題,因此有些廠商,如飛康、NetApp等,在綠色VTL磁帶上改用動態的I/O分fen配pei技ji術shu,虛xu擬ni磁ci帶dai並bing不bu位wei於yu固gu定ding的de位wei置zhi,係xi統tong可ke以yi自zi動dong分fen配pei備bei份fen數shu據ju流liu寫xie入ru磁ci盤pan陣zhen列lie的de位wei置zhi,備bei份fen數shu據ju流liu可ke以yi動dong態tai的de平ping均jun分fen布bu在zai多duo個ge磁ci盤panLUN,以避免形成磁盤LUN瓶頸。
另外,由於軟件壓縮會造成處理器的負擔,從而降低綠色VTL磁帶的整體性能。某些情況下,啟用軟件壓縮可能會使綠色VTL磁帶的吞吐量降低一半,如果對不易壓縮的分散數據使用軟件壓縮,綠色VTL磁帶的吞吐量甚至會下降85%。為了解決這一問題,利用專用的壓縮卡提供硬件壓縮已是目前的趨勢,如此可以在不影響處理器性能的情況下執行硬件s壓縮,吞吐量也可以數倍於軟件壓縮的綠色VTL磁帶。
磁帶直接出庫 - 數據遷移更靈活
為了應對傳統綠色VTL磁帶向物理磁帶遷移數據的性能影響問題,多家綠色VTL磁帶廠商紛紛推出了"磁帶直接出庫(direct tape export)"或稱為"無服務器磁帶備份(Server-less tape backup)"的功能。用戶可以利用這一功能直接從綠色VTL磁帶把數據導出到後端的物理磁帶,不用占用前端備份服務器的資源,也不會幹擾到備份服務器原來排定的備份工作。
在這種模式下,綠色VTL磁帶本身也形同於一台備份服務器,可以支持各種磁帶設備,並執行遷移數據的備份工作。目前飛康、NetApp、EMC、昆騰等廠商已經能夠提供支持直接出庫功能的綠色VTL磁帶產品,而飛康和NetApp的產品還能提供更精細的設定。當綠色VTLcidaishangdeshujudaochudaowulicidaihou,zhejuanlilunshangyijingbeidaochudecidaishujurengrankeyijingguoshedingbaoliuzaixitongshangyiduanshijian,ruguozaizheduanshijianneixuyaohuifugaijuancidaideshuju,kezhijiecongsudugengkuaidelvseVTL磁帶中讀取,就不用去找物理磁帶了。
重複數據刪除技術 -容量效率倍增
重複數據刪除技術可以利用對原始數據的分解與特征值演算,去除數據中的冗餘部分,讓有限的存儲空間發揮數倍甚至數十倍(以應用為準)的存儲效率,大幅提高磁盤有效的存儲容量利用。而對綠色VTL磁帶來說,由於可容納的數據量增多,用戶原來每隔幾天或每周就要執行一次的出庫到磁帶的操作,可以改為間隔1個月甚至是半年之久。由於保留在硬盤上的數據量增多,也提高了數據恢複和檢索的速度。
綠色VTL磁帶結合重複數據刪除技術是當前相關廠商競相投入的焦點,EMC、飛康、昆騰、Data Domain、Diligent、Sepaton等廠商都已有相關產品銷售。
MAID技術
MAID(Massive Arrays of Idle Disks)的概念就是以RAIDqunzuweidanwei,rangcipanzhenliezhongdecipanzhizaishijishiyongshicaiquansuyunzhuan,pingshizaixianzhideshihouzekeyibasudujiangxialai,yidadaoshengdiandemude。genjuchangshanggongbudezhuangshi,MAID可以讓磁盤陣列節省電能達20-30%.
而綠色VTL磁帶的硬件底層是磁盤陣列,因此部署MAID技術並沒有太大的問題,而利用MAID也能消除磁盤耗電較高的缺點,目前已有Copan等廠商推出了具有MAID功能的綠色VTL磁帶。





閩公網安備 35020302001891號