虛擬磁帶庫
● 虛擬磁帶庫就是以磁碟作為自身儲存介質,並能模擬為物理磁帶庫的產品
● 虛擬磁帶庫的優勢在於用硬碟替換磁帶,更快速,更穩定,更好的相容和持續性
● 虛擬磁帶庫的三種形式:純軟體方案、伺服器級帶庫方案、專用控制器級方案
● 採購虛擬磁帶庫的關鍵指標:可靠性、可擴充套件性、易用性、快速部署

什麼是虛擬磁帶庫(Virtual Tape Library,VTL)呢?虛擬磁帶庫就是以磁碟作為自身儲存介質,並能模擬為物理磁帶庫的產品。簡單的說,虛擬磁帶庫就是將磁碟空間虛擬為磁帶空間,能夠在傳統的備份軟體上實現和傳統磁帶庫同樣功能的產品。
傳統的磁帶庫的儲存介質為磁帶,單盤磁帶的最大容量現在可以達到 400GB(非壓縮),磁帶的優勢是可以集中的儲存,資料的移動比較方便,但是磁帶介質不是非常穩定,容易受粉塵、溼度、磁粉、粘連、黴點等因素的影響,出現讀寫錯誤,對儲存環境的要求比較高。帶庫裡面的機械手和驅動器屬於精密機械裝置,經常容易發生故障,速度比較慢,恢復時間比較長。
鑑於傳統磁帶的這些缺陷,虛擬磁帶庫的概念早在 10 餘年前即已被 IBM,StorageTek等著名儲存廠商所採用。然而,由於技術和市場的原因,市場認知度一直很低。而在近些年,磁碟技術快速發展,出現了多種型別磁碟(SCSI、FC、ATA、SATA),使單位容量磁碟儲存的價格急劇下降,進而使磁碟陣列作為備份裝置的應用也愈加廣泛,虛擬磁帶庫也越來越成為備份市場的焦點。
虛擬磁帶庫將使用磁碟做為儲存介質,使用軟體在邏輯上將磁碟儲存系統(包括 SCSI或者光纖陣列或者 SAN 儲存網路等)虛擬為傳統的磁帶庫裝置,自動的在邏輯上實現機械手,驅動器的功能,磁碟儲存系統的 RAID,映象等功能可以從底層保護備份的資料。虛擬磁帶庫能夠和各大廠家的備份軟體無縫的相容,實現許多高階的備份功能,最大程度上保護使用者的資料。
 

虛擬磁帶庫的實現可以大致分為三種方式:
● 第一,純軟體方式,即將磁帶庫模擬軟體直接安裝在備份伺服器上,把備份伺服器的檔案系統分割槽模擬成磁帶庫,從而使備份軟體以磁帶庫方式使用磁碟檔案系統,目前有廠家在備份軟體裡面集成了類似的產品。這種方式磁碟本質上仍然線上,而且對備份主機的負擔比較大,使用的環境有侷限性,優點是成本比較低。
● 第二種,專用伺服器級虛擬磁帶庫方案,該方案實際上是另外一種虛擬磁帶庫的軟體實現方案,通過把虛擬磁帶庫管理軟體安裝在一臺獨立的專用伺服器內,而將該伺服器及所連線的磁碟儲存裝置模擬成磁帶庫。這種方案的特點是速度比較快,而且資料受主機的影響小,不足是需要利用一臺的伺服器作為虛擬磁帶庫管理器,系統優化性略低。
● 第三,專用控制器級整合虛擬磁帶庫裝置方案,將磁帶庫模擬管理軟體固化在特別設計的硬體裝置中,就形成了專用的虛擬磁帶庫裝置,這種裝置需要配置一定數量和型別的主機介面和後端儲存磁碟陣列介面。專用的虛擬磁帶庫裝置硬體結構與不同於伺服器,設計採用了精簡的硬體模組和精簡的作業系統核心(一般為 Linux 核心),並且充分考慮了與主機及儲存裝置的連線能力。

專用的虛擬磁帶庫裝置的出現標誌著虛擬磁帶庫技術終於突破了作業系統和 PC 伺服器架構的限制,使虛擬磁帶庫真正成為了一種獨立的外設,其使用方式也更接近普通磁帶庫,而其優越效能也體現得更加充分。
如果使用者需要的僅僅是將虛擬磁帶庫做為備份快取,就是說先將資料備份到虛擬磁帶庫上,再當備份伺服器空閒的時候,將虛擬磁帶庫的備份資料轉移到物理的磁帶庫上,而且應用的負載不大,PC 或者伺服器可以同時承擔備份伺服器和虛擬磁帶庫兩種功能的情況下,使用者可以使用這種成本比較低廉的方案。
如果使用者對第一種方案的備份效能不滿意,或者使用者的負載稍微大一點,那麼我們可以採用第二種的虛擬方式,將備份伺服器和虛擬磁帶庫分開,使用一臺單獨的伺服器作為虛擬磁帶庫,在這種方式下,資料直接以資料塊的方式存放,順序讀寫,效能比較良好。這種方式適合於資料量不大,有一定負載的備份情況下,這種方式和第一種方式的備份原理相似。
最後一種專用控制器裝置的虛擬方式,容量一般可以達到幾十 TB 以上,適合整個資料中心的備份。我們建議 2TB 容量以上資料備份都選用這種虛擬方式,雖然增加了一些成本,但是由於有高階的光纖磁碟陣列作為後端儲存,效能和可靠性都很高,而且擴充套件能力很強,也能實現集中儲存。
 

採購虛擬磁帶庫(VTL)的四項關鍵性指標
● 可靠性,通過消除介質、機械故障和人為干預,確保備份/複製的成功,虛擬磁帶的遠端異地複製提供災難保護
● 可擴充套件性,使用者能夠根據實際需求,方便快捷地擴充套件儲存容量,可採用 SATA、SCSI 或光纖磁碟作為儲存介質,可採用多種 RAID 技術,提高資料安全性
● 易用性,容易獲得基於光纖通道的磁帶驅動器,方便地無縫整合到現有環境,集中管理,消除備份/恢復操作中介質或機械的失敗;
● 快速部署,與現有備份軟體或策略無縫整合,容易部署,如同將新的磁帶機或帶庫新增到應用環境中一樣。