磁盘备份与虚拟磁带库备份浅析

思考的牛

随着磁盘成本的不断降低，利用磁盘作为备份介质的趋势已经越来越明显。磁盘备份的通常分为直接和间接两种。直接将数据副本搬移到磁盘上，或者通过备份软件的Back to Disk选项将备份数据直接写到磁盘上，是常见的直接磁盘备份形式;而利用虚拟磁带库作为备份介质则是惯用的间接磁盘备份形式。所谓间接，是由于虚拟磁带库把磁盘仿真成物理磁带库,来实现备份软件对虚拟磁带库的管理，从而完成将数据备份到磁盘的目标。

　　一些用户误认为直接磁盘备份就是磁盘备份的普遍方式，和虚拟带库备份的效果是等同的。让我们浅析以下这两者的区别并通过一个实例来看看两种备份带来的不同结果:

　　直接磁盘备份常见问题

　　1、安全隐患

　　直接磁盘备份模式下，基于磁盘阵列的存储设备是以文件系统的方式出现在服务器上的，无论这个服务器是应用服务器还是介质服务器，这个文件系统都可以由任意工具来操作，也可以被任何人访问，即使是无意的“DEL”(删除)操作也可以毁掉所有备份数据，这意味着系统管理员的误操作或者其他人的恶意删除都可以造成的数据丢失，病毒感染等诸多风险导致备份的数据无法恢复等。

　　2、 性能瓶颈

　　首先，文件系统本身就可能是性能瓶颈，尤其在多任务、多进程状态下，文件系统很有可能成为整个备份系统的瓶颈。文件系统难以解决磁盘碎片的问题，磁盘碎片会导致文件系统的性能逐渐下降，而且，当数据量比较大的时候，磁盘碎片的问题很难以解决。

　　另外，在一些备份软件的管理策略中，当备份到备份磁盘的数据达到迁移上限时，就会出现备份数据一边写入磁盘一边向磁带库迁移的状态。备份数据往返于各备份主机和SAN之间，使备份速度大幅下降。即使增加备份磁盘容量，备份速度仍然难以明显提升。

　　3、管理复杂、价格昂贵

　　传统备份软件是以磁带库作为备份目标. 若要实现直接备份到磁盘，就需要在备份服务器或介质服务器上为备份磁盘阵列建立一个文件系统，才能够被备份软件识别。而一般的文件系统不能被多服务器共享，

　　这就是说，如果想象使用传统磁带库一样，通过SAN实现多服务器共同使用一个备份磁盘阵列，就必须要在磁盘阵列上建立多个逻辑设备，然后将每个逻辑设备分配给每台服务器。这就带来了管理上的一系列问题，例如如何合理分配每台服务器资源，是否需要额外购买卷管理软件来实现资源分配等问题。

　　简单的直接磁盘备份，通常不具备容量优化如重复数据删除，压缩等功能。这就需要不断增加磁盘阵列容量来满足备份数据的增长，从而加剧了管理复杂化，使管理成本上升，最终导致直接磁盘备份总成本快速攀升。

　　4、扩展性差

　　直接磁盘备份的问题突出表现在容量的共享和动态扩充方面。每个备份客户端都独立拥有自己的备份容量空间，而且通常是静态的空间设置，如果加以改变就需要重新迁移数据，这就造成了直接磁盘备份系统的扩展很不灵活。

　　通常，为了能够快速恢复最近备份的数据，备份磁盘要保留相当一段时间的备份数据。而备份数据随业务发展不断增长，使备份磁盘容量总显不足，扩展性上的不足会严重影响整个备份系统的表现。

　　5、功能缺乏

　　新一代VTL 在替代原有磁带库功能的基础上，增加了远程数据复制、自动离线归档和容量优化 (压缩和重复数据删除) 等高级功能。这些功能不仅是简单的直接磁盘备份所不具备的，而且还使数据保护的概念得以扩展。从部署VTL的数据保护解决方案里，客户不仅得到了数据备份的功能，同时也得到了数据级容灾、数据归档和法规遵从，以及备份数据容量优化的收益，是一举多得的解决方案。

　　虚拟带库(VTL )数据保护的优点

　　新一代的虚拟磁带库备份(D2D2T)的存储管理更加简化，安全性更高，性能瓶颈也得到解决，具备完善的功能，成本却更低。

　　1.安全性、可靠性

　　首先，从数据的安全性出发，VTL的访问与磁带类似，决定其天生具备免疫能力。用户不能直接访问磁带，被病毒感染的文件也不会感染磁带存储数据，确保让备份的数据更安全可靠。同时,虚拟磁带库采用基于RAID保护的磁盘阵列，提高了可靠性。

　　2.性能和容量可按需扩展

　　虚拟磁带库采用和物理带库相同的访问模式，不存在文件系统对直接磁盘备份的负面影响，可以充分发挥出磁盘备份的性能优势。

　　而且，新一代虚拟带库的性能有了大幅度的提高。其并行技术可同时支持多台VTL控制器并行工作，并保持高效的吞吐能力。同时，容量和性能可以同步或独立提升，实现超宽范围的容量扩展，为用户提供最灵活和高效的升级选择。

　　3.管理、维护简单，成本更经济

　　新一代VTL的仿真磁带库工作模式通过备份管理软件即可统一管理。其兼容性和集成性好，无需改变备份策略。在SAN环境下，轻松实现设备共享、易于管理和使用。

　　作为间接磁盘备份设备，在后期维护上，由于减少了物理磁带库的诸多机械故障，其维护成本也更加低廉。

　　4 扩展自如

　　VTL的自身管理类似于磁盘阵列的方式，可以轻松地更换、添加磁盘，进行容量的扩展。而且并行技术的使用，也使得设备的扩展更加灵活。因此，客户可以随着数据量的增长来进行容量采购，避免了庞大的预投入资本。

　　更重要的是，VTL保持了物理磁带库的使用模式，在备份软件的支持下，逻辑上可以实现容量的无缝扩展。

　　5.功能完善，兼容性佳

　　新一代VTL支持远程数据复制。通过IP网络，能将本地的备份数据远程复制到异地的虚拟磁带库系统中。而且，在两台虚拟磁带库之间的复制作业是在后台由虚拟磁带库完成的。此外，新一代VTL通常还具有重复数据删除、压缩、自动归档等功能。

　  实际案例解析两种备份方式不同

　　让我们用一个实际案例再解这两种备份方式的不同：

　　某电信行业用户的综合营帐系统拥有数十台服务器，包括综合服务、资源管理、结算、计费系统等多套应用系统。每三个月为一个备份周期，每个备份周期产生2.5TB以上数据，每次全备份数据约20TB。由于数据量大，需要较高的备份速度，因此采用磁盘阵列作为一级备份设备，当备份到备份中心磁盘上的数据达到迁移的上限时，由备份管理软件把数据再迁移到磁带库。同时，采用了每天对不同系统做全备份和增量备份的策略，以避免备份设备产生I/O瓶颈。各系统的备份速度在40MB/s — 120MB/s之间。

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