HP 与存储:浅谈磁带库的前世今生及其前路

    1990年,磁带机技术诞生了,数据保护从此进入了一个全新时代;1992年,磁带库技术诞生,大量数据的存储成为可能,并开始了一个不断飞速发展的过程。磁带库具有自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。

     磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network- 存储局域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据访问、数据存储备份,或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。

     另外,随着制造技术和生产工艺的不断改进,磁带机的性能还将得到很大的提高。包括:磁带将被做得越来越小;存储能力越来越大;磁带机的自动化程度也将越来越高……而且,随着自动化程度越来越高,磁带库的优势越来越明显,从而在未来的存储市场中将长期扮演主流的角色。目前,备份的趋势是无人值守的自动化备份、可管理性、灾难性恢复,这三点正是针对系统的高效率、数据与业务的高可用性而增强的。

     磁带库:需求巩固主流地位

     磁带库的主要作用是数据的保护。相关数据显示,在造成数据破坏的因素方面,硬件或系统故障的比例为44%,人为错误为32%,软件故障为14%,病毒为7%,自然灾害为3%。对数据来说,它们处于一个杀机四伏的环境中。因此,对数据进行备份保护,成为21世纪众多公司越来越关注的重点。

     实际上,数据备份分为不同水平的三种保护方式。最基本层是基于磁带机技术的数据保护,其特点是更安全、可靠,存储时间长,避免了人为破坏、恶意攻击、病毒、天灾人祸等,确保了数据的万无一失,但其恢复时间往往在几小时到几天之间;在此之上,数据保护是快照与克隆,这种方式的数据恢复时间为几个小时,费用较磁带机技术昂贵;在快照与克隆之上的数据保护方式是镜像技术,是实时的数据备份方式,恢复时间可以在极短的时间内完成。在这三种数据备份方式中,磁带机技术是最为基础的,拷贝、磁盘阵列、镜像等方式无法取代它。

     现在,历经20余年的磁带存储技术并没有任何凋零的迹象,而是磁带存储所扮演的角色有了一个全面的进步,在原来的应用上增加了许多新的应用,举例而言,如信息生命周期管理。同时,21世纪的商业更加强调永不停顿,因此,灾难恢复对企业运营重要性的越来越大,其中,磁带存储依然是灾难恢复方案的基础与核心。而这些全面是因为磁带存储技术本身所具有的强大用户利益。

     相关数据表明,在未来2年内,要生成的数据要比过去4000年生成的数据还要多,这需要更大、更大的空间来作归档,就要更依赖磁带库。根据调查报告,在大于100槽的磁带库市场的2003年到2004年的市场增长率,IDC估计为8%,Gartner的数字是4%,而HP的数据则为14%;关于2003年到2007年的市场复合年平均增长率,IDC的数据为9.1%,Gartner为5.6%,HP的数据则为11.7%。因此,磁带存储市场的潜力可见一斑。

     磁带库产品:中端与高端的划分

     随着磁带库技术的发展,磁带库市场一般分为中端与高端两类产品,产品区分标准基本上是根据磁带驱动器以及磁盘插槽数量来区分的。以HP的磁带库为例,其高端磁带库为HP StorageWorks ESL9000系列,中端磁带库产品为HP StroageWorks MSL5000以及MSL6000系列。需要指出的是,由于磁带驱动器技术的不同,其与服务器的连接方式包括SCSI1、2、3或者是光纤连接。

     HP StorageWorks ESL9000 系列磁带库为高端企业客户的关键任务数据存储需求提供了高度可靠的备份和恢复解决方案。ESL9000系列磁带库是直接 SCSI 和 SAN 环境的理想选择,在它紧凑的覆盖区域内提供了组件级冗余、高可用性以及企业级容量。它们提供了独特投资保护,那就是将来多单元可伸缩性和一个PCI底板,以便将来进行功能扩展。ESL 9000系列磁带库简化了对备份和恢复活动的管理,同时在数据保护需求中具有独特的价值。借助新型的 Ultrium LTO 460驱动器, ESL9000 系列磁带库提供最多为119 TB的本机容量,具有16个驱动器,以及每秒 30 MB的本机传输率。HP StorageWorks ESL9000系列磁带库能够满足对高可靠性、高容量、高性能的数据保护解决方案的需要。

     HP StorageWorks MSL5000系列磁带库为中档和部门市场上的企业提供了全面的备份和恢复解决方案,它不仅使用方便,而且能够随企业需求一起增长。MSL5000的驱动器类型为:Ultrium230,SDLT320,SDLT220和DLT8000,驱动器个数可以从1个到4个,槽位数为30个和60个。通过级联方式最多可以扩展到16个驱动器、240个槽位。HP StorageWorks MSL6000系列Ultrium(傲群)磁带库产品,采用Utra 3的接口,可最大限度地发挥HP StroageWorks Ultrium 460磁带机的性能,灵活性无可匹敌。通过直观的GUI控制面板和集成的远程Web管理,轻松地管理MSL6000系列Ultrium磁带库。MSL5000和MSL6000可以相互级联,进一步保护客户的投资。

     正确选购磁带库,制定合理备份策略

     现在,用户对数据备份有了非常深的认识,那么,企业在选购磁带库建立自动备份系统时应该考虑哪些因素呢?很多厂商对用户首先推荐的是容量与性能,诚然,这些因素确实非常重要,但更为重要的是,企业应该完全根据自己的IT架构以及应用来选择自己的磁带库产品。

     在IT架构方面,企业首先应该确认的是单独的服务器备份,还是通过以太网络的备份,或者是SAN备份呢,这三种不同的备份方式需要不同的磁带库产品。其中,单独的服务器备份可以选择磁带机或者是小型磁带库,而以太网络备份的连接方式是SCSI,而SAN备份的磁带库接口则是光纤。在IT架构知识的积累方面,专门的磁带库厂商无法与HP企业级方案与技术供应商抗衡。

     在应用方面,根据应用方式的不同,数据库以及文件系统提供的备份与恢复方法很多,如脱机备份、联机备份、物理备份和恢复、逻辑备份和恢复、完全恢复、不完全恢复、打开文件的备份到零停机备份、零影响备份。不管是哪种备份方式都要和硬件的配置结合起来,因此,首先要做的是根据硬件配置的实际情况选择备份和恢复方式。而这些应用的不同对备份软件以及磁带库产品都有着不同的要求。

     数据备份是系统可恢复的重要保证,是安全系统的重要组成部分。在实施数据备份中,最重要的是要做好两项工作—数据备份策略的制定与数据备份介质的管理。数据备份应策略根据系统恢复所需要的数据,结合服务器环境、备份形式、备份窗口和数据恢复方式以及备份的功能来制定。数据备份根据备份的内容可划分为系统数据备份和业务数据备份,其中:系统数据备份主要包括应用软件、应用软件源代码、系统配置参数等;业务数据备份是指保存在数据库或文件中的每天随业务发生在变化的数据。根据备份的周期可划分为全备份、增量备份、差量备份,其中,全备份是指备份系统中所有的数据;增量备份是指只备份上次备份以后有变化的数据;差量备份是指只备份上次完全备份以后有变化的数据。

     磁带库发展趋势:向SAN全面挺进

     磁带库的发展方向是扩展磁带库架构。目前,客户对可靠数据保护的商业需求日趋提升,而企业备份和恢复解决方案大多部署于SAN,SAN备份为企业保护数据提供了最全面、经济有效和可扩展的途径,帮助用户向24×7全天候运营迈进,全面提升可靠性和可用性,对所有存储部件的统一远程管理。HP深悉,SAN备份为企业数据保护提供了一个稳定的、高性价比,并可不断扩展的解决方案。然而,SAN环境下,磁带库的安装复杂多错、故障纠错困难、管理缺陷以及SAN的不兼容性,都将导致SAN的不稳定,企业对磁带库的可靠性、互操作性、可管理性以及先进功能拥有迫切需求,而更强大、更智能、更安全的磁带库数据保护方案,是磁带库未来发展的必由之路。因此,未来的磁带库中将包括本机FC磁带驱动器,提供更理想的灵活性和带宽使用率,支持改进的备份技术和更强劲的功能。同时,在互操作设计与投资保护方面,HP基于控制器的解决方案从多年的测试和设计中汲取了丰富的经验,可提供市场上最宽广的多种SAN互操作性能,从而开始了一个革新的进程。基于这种理念,HP推出了扩展磁带库架构。

     目前,HP的扩展磁带库架构具有以下特点:自我知晓性—包括自我管理、自动维护与连续不断的可用性等;网络知晓性—包括有弹性的、安全的、适应力强等。扩展磁带库体系是由以下几部分组成:智能界面控制器、界面管理器、ESL命令浏览、直接备份引擎以及安全管理器。利用新的磁带库体系,用户附加在SAN中的带库和磁带驱动器将更加安全,可靠和有弹性的;同时,没有LAN和操作系统的瓶颈,从硬盘到磁带传输数据速度更快;用户可以从任意地点和时间管理,监测和配置您的带库,驱动器和接口控制器;随时间和技术的发展保护您带库的投资;实现省时、简化的存储和SAN的管理。这次发布的体系可以支持ESL9595和ESL9322,将与2004年可以支持MSL的带库。扩展磁带库支持的操作系统包括Windows、hp-UX、Solaris、Linux、Tru64、AIX、NetWare等;FC HBA包括 hp、Qlogic、Emulex、JNI等,支持从边缘到主流的FC交换机包括多种Brocade、McData、Cisco 1Gb 和2 Gb交换机;在备份和管理软件应用方面,支持 hp OpenView、VERITAS、Computer Associates、IBM Tivoli等;而接口技术的更新可独立于磁带驱动器,以便完成SAN升级并保持互操作性。

     对中国用户而言,随着信息化建设的不断深入,任何规模的企业需要容易地、不间断地访问重要数据资产以支持关键任务的应用程序、系统和商业处理过程。灾难性的数据毁坏将会极大破坏生产力并导致财务损失。这一切对数据安全性提出了更大的挑战。保护数据安全的重要性已经不言而喻了。在这个过程中,磁带库的重要性将得到全面的体现。