《電子技術(shù)應(yīng)用》
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磁盤備份與虛擬磁帶庫備份淺析
摘要: 隨著磁盤成本的不斷降低,,利用磁盤作為備份介質(zhì)的趨勢已經(jīng)越來越明顯,。磁盤備份的通常分為直接和間接兩種,。直接將數(shù)據(jù)副本搬移到磁盤上,,或者通過備份軟件的Back to Disk選項將備份數(shù)據(jù)直接寫到磁盤上,,是常見的直接磁盤備份形式;而利用虛擬磁帶庫作為備份介質(zhì)則是慣用的間接磁盤備份形式,。
關(guān)鍵詞: 磁盤備份 虛擬 磁帶庫
Abstract:
Key words :

隨著磁盤成本的不斷降低,,利用磁盤作為備份介質(zhì)的趨勢已經(jīng)越來越明顯,。磁盤備份" title="磁盤備份">磁盤備份的通常分為直接和間接兩種,。直接將數(shù)據(jù)副本搬移到磁盤上,,或者通過備份軟件的Back to Disk選項將備份數(shù)據(jù)直接寫到磁盤上,是常見的直接磁盤備份形式;而利用虛擬" title="虛擬">虛擬磁帶庫" title="磁帶庫">磁帶庫作為備份介質(zhì)則是慣用的間接磁盤備份形式,。所謂間接,,是由于虛擬磁帶庫把磁盤仿真成物理磁帶庫,來實現(xiàn)備份軟件對虛擬磁帶庫的管理,從而完成將數(shù)據(jù)備份到磁盤的目標,。

一些用戶誤認為直接磁盤備份就是磁盤備份的普遍方式,,和虛擬帶庫備份的效果是等同的。讓我們淺析以下這兩者的區(qū)別并通過一個實例來看看兩種備份帶來的不同結(jié)果:

直接磁盤備份常見問題

1,、安全隱患

直接磁盤備份模式下,,基于磁盤陣列的存儲設(shè)備是以文件系統(tǒng)的方式出現(xiàn)在服務(wù)器上的,無論這個服務(wù)器是應(yīng)用服務(wù)器還是介質(zhì)服務(wù)器,,這個文件系統(tǒng)都可以由任意工具來操作,,也可以被任何人訪問,即使是無意的“DEL”(刪除)操作也可以毀掉所有備份數(shù)據(jù),,這意味著系統(tǒng)管理員的誤操作或者其他人的惡意刪除都可以造成的數(shù)據(jù)丟失,,病毒感染等諸多風(fēng)險導(dǎo)致備份的數(shù)據(jù)無法恢復(fù)等。

2,、 性能瓶頸

首先,,文件系統(tǒng)本身就可能是性能瓶頸,尤其在多任務(wù),、多進程狀態(tài)下,,文件系統(tǒng)很有可能成為整個備份系統(tǒng)的瓶頸。文件系統(tǒng)難以解決磁盤碎片的問題,,磁盤碎片會導(dǎo)致文件系統(tǒng)的性能逐漸下降,,而且,當數(shù)據(jù)量比較大的時候,,磁盤碎片的問題很難以解決,。

另外,在一些備份軟件的管理策略中,當備份到備份磁盤的數(shù)據(jù)達到遷移上限時,,就會出現(xiàn)備份數(shù)據(jù)一邊寫入磁盤一邊向磁帶庫遷移的狀態(tài),。備份數(shù)據(jù)往返于各備份主機和SAN之間,使備份速度大幅下降,。即使增加備份磁盤容量,,備份速度仍然難以明顯提升。

3,、管理復(fù)雜,、價格昂貴

傳統(tǒng)備份軟件是以磁帶庫作為備份目標. 若要實現(xiàn)直接備份到磁盤,就需要在備份服務(wù)器或介質(zhì)服務(wù)器上為備份磁盤陣列建立一個文件系統(tǒng),,才能夠被備份軟件識別,。而一般的文件系統(tǒng)不能被多服務(wù)器共享,

這就是說,,如果想象使用傳統(tǒng)磁帶庫一樣,,通過SAN實現(xiàn)多服務(wù)器共同使用一個備份磁盤陣列,就必須要在磁盤陣列上建立多個邏輯設(shè)備,,然后將每個邏輯設(shè)備分配給每臺服務(wù)器,。這就帶來了管理上的一系列問題,例如如何合理分配每臺服務(wù)器資源,,是否需要額外購買卷管理軟件來實現(xiàn)資源分配等問題,。

簡單的直接磁盤備份,通常不具備容量優(yōu)化如重復(fù)數(shù)據(jù)刪除,,壓縮等功能,。這就需要不斷增加磁盤陣列容量來滿足備份數(shù)據(jù)的增長,從而加劇了管理復(fù)雜化,,使管理成本上升,,最終導(dǎo)致直接磁盤備份總成本快速攀升。

4,、擴展性差

直接磁盤備份的問題突出表現(xiàn)在容量的共享和動態(tài)擴充方面,。每個備份客戶端都獨立擁有自己的備份容量空間,而且通常是靜態(tài)的空間設(shè)置,,如果加以改變就需要重新遷移數(shù)據(jù),,這就造成了直接磁盤備份系統(tǒng)的擴展很不靈活。

通常,,為了能夠快速恢復(fù)最近備份的數(shù)據(jù),,備份磁盤要保留相當一段時間的備份數(shù)據(jù)。而備份數(shù)據(jù)隨業(yè)務(wù)發(fā)展不斷增長,,使備份磁盤容量總顯不足,,擴展性上的不足會嚴重影響整個備份系統(tǒng)的表現(xiàn),。

5、功能缺乏

新一代VTL 在替代原有磁帶庫功能的基礎(chǔ)上,,增加了遠程數(shù)據(jù)復(fù)制,、自動離線歸檔和容量優(yōu)化 (壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除) 等高級功能。這些功能不僅是簡單的直接磁盤備份所不具備的,,而且還使數(shù)據(jù)保護的概念得以擴展,。從部署VTL的數(shù)據(jù)保護解決方案里,客戶不僅得到了數(shù)據(jù)備份的功能,,同時也得到了數(shù)據(jù)級容災(zāi),、數(shù)據(jù)歸檔和法規(guī)遵從,以及備份數(shù)據(jù)容量優(yōu)化的收益,,是一舉多得的解決方案,。

  虛擬帶庫(VTL )數(shù)據(jù)保護的優(yōu)點

  新一代的虛擬磁帶庫備份(D2D2T)的存儲管理更加簡化,安全性更高,,性能瓶頸也得到解決,,具備完善的功能,,成本卻更低,。

  1.安全性、可靠性

  首先,,從數(shù)據(jù)的安全性出發(fā),,VTL的訪問與磁帶類似,決定其天生具備免疫能力,。用戶不能直接訪問磁帶,,被病毒感染的文件也不會感染磁帶存儲數(shù) 據(jù),確保讓備份的數(shù)據(jù)更安全可靠,。同時,虛擬磁帶庫采用基于RAID保護的磁盤陣列,,提高了可靠性。

  2.性能和容量可按需擴展

  虛擬磁帶庫采用和物理帶庫相同的訪問模式,,不存在文件系統(tǒng)對直接磁盤備份的負面影響,,可以充分發(fā)揮出磁盤備份的性能優(yōu)勢。

  而且,,新一代虛擬帶庫的性能有了大幅度的提高,。其并行技術(shù)可同時支持多臺VTL控制器并行工作,并保持高效的吞吐能力,。同時,,容量和性能可以同 步或獨立提升,實現(xiàn)超寬范圍的容量擴展,,為用戶提供最靈活和高效的升級選擇,。

  3.管理,、維護簡單,成本更經(jīng)濟

  新一代VTL的仿真磁帶庫工作模式通過備份管理軟件即可統(tǒng)一管理,。其兼容性和集成性好,,無需改變備份策略。在SAN環(huán)境下,,輕松實現(xiàn)設(shè)備共享,、 易于管理和使用。

  作為間接磁盤備份設(shè)備,,在后期維護上,,由于減少了物理磁帶庫的諸多機械故障,其維護成本也更加低廉,。

  4 擴展自如

  VTL的自身管理類似于磁盤陣列的方式,,可以輕松地更換、添加磁盤,,進行容量的擴展,。而且并行技術(shù)的使用,也使得設(shè)備的擴展更加靈活,。因此,,客 戶可以隨著數(shù)據(jù)量的增長來進行容量采購,避免了龐大的預(yù)投入資本,。

  更重要的是,,VTL保持了物理磁帶庫的使用模式,在備份軟件的支持下,,邏輯上可以實現(xiàn)容量的無縫擴展,。

  5.功能完善,兼容性佳

  新一代VTL支持遠程數(shù)據(jù)復(fù)制,。通過IP網(wǎng)絡(luò),,能將本地的備份數(shù)據(jù)遠程復(fù)制到異地的虛擬磁帶庫系統(tǒng)中。而且,,在兩臺虛擬磁帶庫之間的復(fù)制作業(yè)是 在后臺由虛擬磁帶庫完成的,。此外,新一代VTL通常還具有重復(fù)數(shù)據(jù)刪除,、壓縮,、自動歸檔等功能。

  讓我們用一個實際案例再解這兩種備份方式的不同:

  某電信行業(yè)用戶的綜合營帳系統(tǒng)擁有數(shù)十臺服務(wù)器,,包括綜合服務(wù),、資源管理、結(jié)算,、計費系統(tǒng)等多套應(yīng)用系統(tǒng),。每三個月為一個備份周期,,每個備份周期產(chǎn)生 2.5TB以上數(shù)據(jù),每次全備份數(shù)據(jù)約20TB,。由于數(shù)據(jù)量大,,需要較高的備份速度,因此采用磁盤陣列作為一級備份設(shè)備,,當備份到備份中心磁盤上的數(shù)據(jù)達 到遷移的上限時,,由備份管理軟件把數(shù)據(jù)再遷移到磁帶庫。同時,,采用了每天對不同系統(tǒng)做全備份和增量備份的策略,,以避免備份設(shè)備產(chǎn)生I/O瓶頸。各系統(tǒng)的備 份速度在40MB/s — 120MB/s之間,。

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