一個簡單的問題: 用戶的數(shù)據(jù)最終存在哪里？
有人認(rèn)為是磁盤，有人認(rèn)為是光盤，當(dāng)然更多人則認(rèn)為是磁帶。的確如此，世界上所有數(shù)據(jù)最終會有超過90％存儲在磁帶上。而產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)磁帶并管理它們的正是磁帶庫。
盡管有人認(rèn)為磁帶庫在進行數(shù)據(jù)存儲時有過多的機械操作，因而帶來了故障隱患，磁帶性能上也存在劣勢，在最近一段時期更是受到了磁盤備份的巨大沖擊，但是，磁帶存儲還是由于其本身固有的特質(zhì)確保青春不老。
早期的磁帶庫主要用于離線存儲，但隨著市場應(yīng)用環(huán)境的變化及新數(shù)據(jù)存儲的需求，磁帶庫逐漸成為存儲領(lǐng)域最重要的設(shè)備之一。磁帶庫憑借可靠的數(shù)據(jù)存儲能力及海量的備份能力，從早期獨立的備份設(shè)備成長為存儲備份的主力。磁帶庫自動、高速備份和恢復(fù)SAN和NAS磁盤陣列中數(shù)據(jù)的作用已不可替代。對于海量多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用環(huán)境，現(xiàn)代磁帶技術(shù)在多媒體數(shù)據(jù)歸檔、長期保存應(yīng)用環(huán)境中的可靠性、成熟度和性價比已經(jīng)得到公認(rèn)。
1.磁帶庫的機械手
機械手是磁帶庫中的核心部件，是決定磁帶庫性能、穩(wěn)定性的關(guān)鍵，也是磁帶庫中最昂貴的部件之一。各廠商在機械手的設(shè)計上各有千秋，其中StorageTek公司采用獲得專利的圓柱設(shè)計，極具特色，在減少機械手移動距離、提高磁帶庫總體性能的同時提高了整個磁帶庫系統(tǒng)的可靠性。其他大多數(shù)廠商采用的則是X軸－Y軸的方式。
2.磁帶庫分區(qū)
所謂磁帶庫分區(qū)就是將磁帶庫中的磁帶驅(qū)動器和插槽分配給不同的平臺，這些驅(qū)動器及插槽只能被分配的主機使用。但機械臂可以控制所有的驅(qū)動器及插槽，并被所有的主機控制?？刂祈樞蜃裱葋硐瓤刂频脑瓌t。磁帶庫分區(qū)的前提條件是此磁帶機是多通道結(jié)構(gòu)。
3.磁帶庫連接
當(dāng)一個磁帶庫的容量、性能達不到用戶的需求時，可以將數(shù)個甚至數(shù)十個磁帶庫連接起來，從而可以形成一個超大規(guī)模的磁帶庫系統(tǒng)。一個磁帶庫中的磁帶可以自動地傳送給其他的磁帶庫，在磁帶庫之間進行磁帶交換時需要使用機械裝置來完成。
4.廣泛兼容的連接性
廣泛的連接方式可以使得磁帶庫能夠靈活地應(yīng)用于各類存儲環(huán)境，磁帶庫一般支持SCSI、FC交換網(wǎng)絡(luò)和FC環(huán)路網(wǎng)絡(luò)，今后還將支持以千兆以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的iSCSI等存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及類似InfiniBand等新興存儲總線技術(shù)。
5.多類型磁帶機支持
毫無疑問，磁帶機是磁帶庫中最核心、最關(guān)鍵的部件，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，如今的磁帶機技術(shù)各具特點，為用戶的不同存儲需求提供了不同的選擇。
大型機自動磁帶庫一般采用專有磁帶技術(shù)（STK9840、9940、IBM3590、3592等），然而，在大型機磁帶庫中有時也會出現(xiàn)混裝多廠商磁帶機的情況。目前，開放系統(tǒng)磁帶庫大都能夠同時支持主流磁帶機技術(shù)（DLT?數(shù)字線性磁帶、LTO?線性磁帶開放協(xié)議、DAT?數(shù)字影像磁帶及AIT?先進智能磁帶等），并且可以在同一個磁帶庫中進行混裝。
6.海納百川的容量
一個磁帶庫的總?cè)萘看笮∈怯勺畲蟛蹟?shù)和每盤磁帶容量共同決定的（非壓縮總?cè)萘浚矫勘P磁帶非壓縮容量×最大槽數(shù)）。通常，磁帶庫按照容量大小分成三個級別：初級、中級和高級。其中，初級磁帶庫的容量在幾百GB至幾TB，中級磁帶庫的容量在幾TB至幾十TB，而高級磁帶庫的容量在幾十TB至幾百TB甚至更高。當(dāng)然這只是較為粗略的劃分，隨著磁帶技術(shù)的發(fā)展，尤其是每盤磁帶存儲容量的逐漸攀升，磁帶庫容量也會相應(yīng)發(fā)生變化。
7.穩(wěn)步提高的性能
由磁帶機與磁帶庫共同決定，包括機械手的磁帶裝載時間以及磁帶機性能。隨著磁帶機技術(shù)的不斷發(fā)展，磁帶傳輸速率得到很大提升，磁帶庫廠商對機械手的不斷改進縮小了磁帶的平均裝載時間，再加上與存儲軟件的更好配合，所有這些都使得磁帶庫性能穩(wěn)步提高。
8.逐漸進步的可靠性
硬件冗余技術(shù)充分應(yīng)用到了磁帶庫中，包括冗余電源、冗余風(fēng)扇等，從去年開始，有些廠商為了獲得更高的可靠性而采用了冗余的機械手設(shè)計。
另外，多磁帶機之間可以做冗余，RAIT(Redundant Array of Inexpensive Tape)是相對硬盤的RAID而來，它主要是將多個相同的磁帶機做成一個陣列，一方面可以提高備份的性能，另一方面又可以提高磁帶的容錯性。
9.磁帶庫的分類
從應(yīng)用的角度，磁帶庫大體上可以分為兩類：大型機自動磁帶庫和開放系統(tǒng)磁帶庫。前者使用專有技術(shù)的磁帶機，后者大多使用開放式磁帶機，也有為了提高整體磁帶庫性能而采用專有技術(shù)磁帶機和開放式磁帶機混裝的情況。
大型機磁帶庫之間與其服務(wù)的大型機直接連接，而開放系統(tǒng)磁帶庫既可以直接與服務(wù)器連接，也可以連接到存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）之中。在一個典型的SAN中，磁帶庫是必不可少的設(shè)備，如下圖所示。
二、磁帶庫購買指南之發(fā)展篇
磁帶庫之所以能夠長盛不衰，不斷的發(fā)展與進步是其中的關(guān)鍵。
曾經(jīng)很長一段時間，磁帶庫就是多個磁帶機的物理集合，許多工作都需要人工的干預(yù)，因此當(dāng)時磁帶庫只能作為離線設(shè)備，它的發(fā)展也受到了極大的限制。在上個世紀(jì)80年代，磁帶庫的發(fā)展獲得了巨大進步，各種管理功能的集成使得磁帶庫真正發(fā)展成為能夠完成關(guān)鍵任務(wù)的近線存儲，磁帶庫也受到了前所未有的重視。
又經(jīng)過近二十年的發(fā)展，如今，磁帶庫在存儲領(lǐng)域的地位已經(jīng)舉足輕重。僅在去年一年，磁帶庫領(lǐng)域就產(chǎn)生了許多令人欣喜的變化，相信這些變化會給磁帶庫帶來一個充滿希望的明天。
1.虛擬磁帶庫
近期出現(xiàn)了一種改變磁帶存儲系統(tǒng)的技術(shù)?虛擬帶庫。虛擬帶庫將磁盤空間模擬成磁帶，在傳統(tǒng)的磁帶備份系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)直接從應(yīng)用系統(tǒng)傳輸?shù)酱艓е校褂锰摂M帶庫以后，數(shù)據(jù)首先備份到虛擬帶庫即磁盤中，然后由虛擬帶庫再備份到磁帶上。對于應(yīng)用系統(tǒng)來說，就像直接備份到磁帶一樣。
將虛擬磁帶庫集成到現(xiàn)有的磁帶庫系統(tǒng)中具有很多優(yōu)勢。首先，由于它利用了基于硬盤的技術(shù)，因此每一位擔(dān)心不能在維護窗口時間內(nèi)完成備份的人都有喜歡它的理由。其次，任何一位擁有備份和恢復(fù)軟件巨額投資的經(jīng)理，無需改變已有的處理過程就可以使用這種速度更快的技術(shù)。此外，由于備份數(shù)據(jù)可以在任何時間從虛擬磁帶傳送到物理磁帶媒介，因此，空出了虛擬硬盤供下一輪備份。
2.磁帶庫的智能化
在關(guān)于未來磁帶庫產(chǎn)品的發(fā)展趨勢時，許多分析人士都認(rèn)為，磁帶庫將變得更智能。所謂磁帶庫的智能化就是充分發(fā)揮軟件的功能，加強磁帶庫的管理以及連接性能，使得數(shù)據(jù)備份更安全更可靠。智能化是分層次的，并不是硬件設(shè)備的完全自動化。比如，ADIC所倡導(dǎo)的智能化是基于存儲硬件設(shè)備的，將以前用軟件實現(xiàn)的某些功能轉(zhuǎn)移到硬件上來，從而減輕用戶應(yīng)用系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)。智能化的磁帶庫具有按需提供容量的功能，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)增長的需要可隨時擴充容量，而只要使用軟件密鑰激活即可。而智能存儲對于用戶意味著更低的總體擁有成本、更高的性能、更高的可靠性、更加簡便的管理和無縫的互操作性。
3.WORM：將來的必選件
現(xiàn)在，不僅磁盤陣列廠商開始將WORM（Write Once Read Many）技術(shù)作為新產(chǎn)品的賣點，磁帶廠商也開始將目光投向WORM。Sony公司在2003年12月發(fā)布的SAIT磁帶機中，已經(jīng)提供了WORM功能，IBM發(fā)布3592磁帶機時也聲稱將在2004年提供WORM功能。
所有這些都使得磁帶庫在廣闊的固定內(nèi)容存儲領(lǐng)域占有了一席之地。未來，WORM功能也許會成為磁帶庫設(shè)備的必備功能。
4.iSCSI
分析機構(gòu)Linley近期對網(wǎng)絡(luò)存儲市場進行調(diào)查研究后指出，光纖通道在2007年將被基于其主要競爭技術(shù)iSCSI的IP SAN超過。iSCSI旺盛的生命力可見一斑。
對于具有如此美好前途的新技術(shù)，磁帶庫當(dāng)然不會拒絕。早在2003年四月份Spectra Logic就推出了支持iSCSI的磁帶庫，如今有越來越多的磁帶庫廠商都支持iSCSI。
三、磁帶庫購買指南之選購篇
如前文所述，磁帶庫主要分為大型機磁帶庫和開放系統(tǒng)磁帶庫。對于大型機磁帶庫系統(tǒng)而言，一方面可供用戶選擇的方案并不是很多，另一方面需要針對用戶大型機系統(tǒng)的實際情況進行考慮。由于大型機磁帶庫定位于關(guān)鍵業(yè)務(wù)，用戶對價格方面并不是特別敏感，而性能則成為重要的考慮因素。
下面我們主要討論開放系統(tǒng)磁帶庫系統(tǒng)。
對于開放系統(tǒng)磁帶庫而言，用戶要進行比較全面的考慮，包括大負(fù)載備份、最大的不停頓運行時間、最小的人工干預(yù)、可升級性、可恢復(fù)性以及可擴展性、服務(wù)能力等諸多方面。
升級及兼容性問題 用戶在選購磁帶庫時應(yīng)考慮未來幾年數(shù)據(jù)量大幅增長的趨勢。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來的三年中，數(shù)據(jù)量將可能增加五倍。因此，用戶在選購時應(yīng)特別注意選擇技術(shù)有發(fā)展前途的產(chǎn)品，即容量增大，速度更快，而且最重要的是要與過去和未來的產(chǎn)品兼容。隨著備份需要的增長輕松地調(diào)整磁帶槽和驅(qū)動器的數(shù)量。
部件產(chǎn)品壽命 壽命越長的產(chǎn)品客戶的使用成本越低。就磁帶庫產(chǎn)品而言，其重要部件??驅(qū)動器及磁帶的壽命都很關(guān)鍵。磁帶機的壽命以磁頭為主，現(xiàn)有磁頭的壽命在1萬-3萬小時之間。而磁帶的壽命以磁帶經(jīng)過磁頭的次數(shù)計算，目前磁帶的壽命在5000～1000000次之間。
磁帶機性能能否充分發(fā)揮 這種特性應(yīng)具有數(shù)據(jù)緩沖功能，可以預(yù)先向FC主機后存儲設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請求，保證穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流輸入到磁帶機中，使磁帶機保持連續(xù)、不停頓的讀寫操作。這個特點不僅可以提高數(shù)據(jù)備份性能，而且由于減少磁帶啟動、停止次數(shù)、減輕了磁頭和磁帶的磨損，從而提高磁帶機磁頭和磁帶本身的壽命。
數(shù)據(jù)鏈路調(diào)節(jié)功能 該特性可以主動發(fā)送SAN網(wǎng)絡(luò)探測信號，了解在進行大規(guī)模數(shù)據(jù)備份前，在主機、磁盤和磁帶庫之間的SAN網(wǎng)絡(luò)路徑是否暢通。如果有任何意外（如SAN網(wǎng)絡(luò)重新配置、網(wǎng)線中斷等），則可以及時通知管理員解決問題，保證數(shù)據(jù)備份的正常進行。
四、為存儲打好基礎(chǔ)
高樓大廈是否堅固是由埋入地下的基礎(chǔ)決定的，而在存儲領(lǐng)域里，磁帶庫就起著類似“地基”的作用。
許多負(fù)責(zé)存儲的IT經(jīng)理講，經(jīng)過多年的發(fā)展，如今的磁帶庫可以滿足用戶許多基本的存儲需求：首先可以對大量數(shù)據(jù)進行備份和歸檔，在災(zāi)難發(fā)生時還可以進行恢復(fù)；對于性能要求不是特別嚴(yán)格的大多數(shù)用戶來說，磁帶庫的近線存儲能力基本能夠滿足業(yè)務(wù)上的需求。
因此，每個用戶都應(yīng)該注重磁帶存儲，比如，如何使磁帶庫系統(tǒng)更好地與業(yè)務(wù)系統(tǒng)配合，如何確定更為科學(xué)的備份策略等，都需要在長時間的實踐工作中摸索，以達到更好的存儲效果。良好的存儲管理不是僅僅通過應(yīng)用先進的技術(shù)與產(chǎn)品就能夠輕易獲得的。
磁帶庫的更新?lián)Q代時間較長，而且一旦使用一種技術(shù)的磁帶，經(jīng)過長時期的積累會得到數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)磁帶，萬一這種技術(shù)被淘汰，處理這些數(shù)據(jù)或者向新型技術(shù)的數(shù)據(jù)遷移是一項非常復(fù)雜的任務(wù)。所以，用戶在購買磁帶庫時要目光長遠(yuǎn)一些。而在市場上，技術(shù)的更新?lián)Q代、持續(xù)發(fā)展能力都對磁帶存儲廠商至關(guān)重要。
備份是存儲的基礎(chǔ)，把這個基礎(chǔ)工作做好就能夠為業(yè)務(wù)發(fā)展提供堅實的保障，在此基礎(chǔ)之上才能夠做好構(gòu)建更多與用戶新業(yè)務(wù)聯(lián)系密切的高端存儲，才能夠為用戶帶來更大價值。
希望用戶把磁帶存儲這個基礎(chǔ)打好，打牢。
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