“弃带从碟”的备份时代来临？_存储备份

两害相权——难以抉择磁盘与磁带各有利弊 “过去我没得选择…”。常听到人生怀着这种缺憾，就像是资管员所面对的磁带时的无奈心情。由于企业每日营运所产生的电子数据相当庞大，为了备份这些数据，不得不选择磁带，因为用硬盘备份将所费不赀。从容量价格比来看，磁带始终优于硬盘，即便用极端的比较，这样的优势都很明显，当今一个250GB的ATA硬盘约1300元，而美国HP官方网站上的报价，一个LTO-3的400GB磁带则要127.4美元（汇率以8.2:1为准，约1044元），何况400GB是原生容量，典型磁带都可以提供2:1的备份压缩率，理想上可有800GB的储存能力。接着我们将容量价格比计算一下：

硬盘：1300/250=5.2（每GB须花5.2元购买）
磁带：1044/400=2.61（每GB须花2.61元购买）

也就是说，企业若执意不用磁带备份而选硬盘，就必须接受备份系统的建置成本多1倍的事实，甚至是多3倍（倘若善用磁带的压缩能力），假如只是一周的备份，由于数据量少，两种建置方案的价差可能还不会太大。但企业通常要备份一个月、一年，甚至数年、十数年、数十年，尤其美国订立了沙宾法案后，会计帐至少要保留4年，而美国医疗业的医疗记录也受法令要求得保存21年，健康保险的要求更是要达30年，有些规定甚至是企业营运结束前都不能消灭数据，如此备份系统的价差就更明显了。 “弃带从碟”的备份时代来临？（图一）

Certance的LTO-3磁带机，LTO-3代表了当前商业化磁带技术的最高水平磁带唯一的优点是便宜，碍于建置成本，企业与治理人员没得选择，但也就必须连带承受相关的折磨与苦难。磁带平常必须在防潮环境中使用、保存，否则发霉就会损害数据；然后磁带不能与强扇区相邻（如电风扇、马达等），否则长时间共处会造成磁化，数据一样消失；再者磁带若长期不使用，久了会造成黏带，数据与带子一同毁坏；或者经常卷动带中的某一段，过频繁的机械拉扯造成带子的松紧差别，使数据存取经常发生错误。最后一项痛苦不仅资管员体验过，相信一般人也曾经大大沮丧，那就是“卡”带，无论居家的录放机，还是企业备份用的数据磁带，带子卡住无法退带，甚至带子已经在机内胡乱纠缠，这时才是真正欲哭无泪的时候。就算上述的情况都因资管人的细心照料而能防患未然，但磁带过慢的速度也让今日的企业相当头大，银行都积极在加长营业时间，不再是三点半收摊，开始延长至四点、七点，甚至已对例假日营业进行试办，这表示系统的运作时间要增长，相对的备份时间就必须缩短，而全天候的电子商务系统对此更是苛求，然而缓慢的磁带备份加速有限，若在备份过程中有个小闪失，备份时间就必须拉长，加速不成就算，还经常打“延长赛”。磁带到底多慢？我们同样以具体数据说明，以LTO-2磁带机而言，其原生速度约30～35MB/Sec，善用压缩储存也有助于加速存取，但最多也只能增1倍效能，达60～70MB/Sec。相对的，今日UltraATA硬盘多有100～133MB/Sec的速度，SerialATA更是有1.5Gbps（约150MB/Sec），很快就要有3Gbps版本出现，况且企业多以数组组态（RAID）方式来运用硬盘，使硬盘备份可以进一步加速，相对的磁带库（Tape Library）并没有数组加速作法。新的契机不过，情况可能将要改变。随着硬盘的价格节节下跌，容量与速度却节节上升，使得企业开始考虑一种混用组态与作法，即是使用比Fibre Channel硬盘、SCSI硬盘还平价许多的ATA硬盘来构成“中介、过渡”的备份系统：数据备份先送往此系统，之后再送往磁带库，当数据统统送至ATA硬盘系统时，就可视为备份完成，营运信息系统即可恢复成一般作业状态（通常系统处于备份状态时会停止营运，或至少使营运效能降低），如此备份时间便可大幅缩短。更简单说，以往若想调阅已经封存的历史数据，从庞大、缓慢的磁带堆中找寻是相当痛苦且无效率的，通常会将较可能调阅的数据存放在磁光盘柜（MO Jukebox）中以加速调阅。新的中介ATA平价磁盘系统可用以取代光盘柜，作为备份缓冲（Backup Buffer），甚至可成为调阅快取（Cache）。 “弃带从碟”的备份时代来临？（图二）

ADIC的Pathlight VX 2.0是典型的将磁盘与磁带进行有机结合的备份解决方案
这种混态加速作法，现在被业者惯称为D2D2T，即Disk-to-Disk-to-Tape：从On-Line营运系统的硬盘柜（中高价位的SCSI硬盘、Fibre Channel硬盘所组成）将数据复制到Near-Line的中介硬盘柜（平价、低价），再转至Off-Line的磁带库。传统的备份方式是D2T，现在混态加速称为D2D2T，但这是对大型企业而言。对于部门、小组或中小企业等，他们的备份资料量不大，但也有加速备份的需求，而规模小，通常就更要弹性、快速。所以也可能考虑彻底“弃带从碟”，除了营运系统的硬盘柜外，其备份方面只预备中介硬盘柜，而没有更后续的磁带库，如此便成了D2D组态，可说是多增些花费，但可更快速备份。附注：过去Legato（今日为EMC）的备份软件能同时驱动磁带库内多个读写臂，以平行拆分方式来加速备份数据的写入（类似磁盘阵列系统中的Stripping技术），好让尖峰时段的备份时间缩短，但仍会在离峰时将分散的数据进行集中，因此只有备份（Backup）加快，还原（Restore）时与传统磁带系统效能相同。 QQread.com 推出各大专业服务器评测 Linux服务器的安全性能 SUN服务器 HP服务器 DELL服务器 IBM服务器联想服务器浪潮服务器曙光服务器同方服务器华硕服务器宝德服务器新的趋势——磁带系统与软件厂商的新动向大企业备份用D2D2T、中小企业备份用D2D，这真的是新的资管趋势吗？笔者不再凭空解说，以下将以多家业者的实际行动来说明。首先，EMC有Centera储存系统，用ATA硬盘组成，诉求即在于取代加速历史数据调阅的磁光盘柜，之后也推出了CLARiiON硬盘柜（Disk Library），对此EMC称为Backup-to-Disk Solution。 “弃带从碟”的备份时代来临？（图三）

EMC的CLARiiON DL应用方案，从中可以看出所谓的磁盘库（DL）在备份应用中的角色接着是StorageTek，该公司更是直接打出“D2D2T”字样，先将数据备份至FlexLine系列的硬盘柜，称为Disk-to-disk backup，之后再写入磁带库中。再者有NetApp，该公司推出NearStore系统，亦是ATA硬盘柜，从字样中的“Near”即可知该储存系统为近线储存（Near-line），充当备份缓冲，甚至是调阅快取的功用。磁带业者改弦易辙各许读者会说：EMC、NetApp都是纯硬盘方案的业者，另外StorageTek一直同时经营磁带与硬盘系统，所以自然会推倡此种新备份方式，因为新作法对他们而言较为有利，技术也较熟悉、接近。但笔者要说的是，这必是不可违逆的新趋势，就连过去的纯磁带方案业者，今日也纷纷提出硬盘备份方案，不再墨守只提供磁带，例如Quantum（注一）就推出DX30、DX100的Disk-Based Backup System，以往Quantum便将硬盘业务全数交给Maxtor，自身专心于磁带业务，而DX30/100证实Quantum除原有的磁带备份方案，也开始提供硬盘备份方案。或许各位还有所疑，虽然Quantum不再经营硬盘，但曾经仍保持以硬盘为基础的应用系统不是吗？（例如NAS储存设备）假如这样还不足以信服，那么自Seagate磁带部门独立出的Certance或许更有说服力。Certance原本是100%磁带备份方案的业者，之后也推出使用ATA硬盘的CP 3100系统，Certance更是明言此是D2D2T方案。相较于多数业者都只对大型企业推动D2D2T方案，Certance则是向中小企业推行D2D2T方案，截至目前Certance都还是中小企业市场中最成功的D2D2T方案业者。
Certance是较为中小型方案的磁带业者，大型磁带系统的业者必然会坚守纯用磁带备份的技术立场又如何？ADIC如今也有Disk-Based Backup方案，称为Pathlight VX系列；Overland也相同，并写明同时提供D2D或D2D2T两种选择，Overland的硬盘备份系统称为REO，目前有1000、4000、9000等三型。其它如Qualstar等也有，不胜枚举。过去100%经营大型磁带备份系统的业者，如今几乎都提供以硬盘加速备份的方案，或在中小规模的备份上可完全舍弃磁带。软件业者跳上乐队花车储存硬件业者如此，软件业者又怎么看？答案也是肯定的，Veritas（注二）表示新版的备份软件都支持Backup Cache/Buffer的作法。即便企业不愿花钱让备份软件升级，现有的备份软件也有机会实现D2D2T与D2D，StorageTek、Quantum、MaXXan等业者都在自家的中介硬盘柜上加入“Virtual Tape System，虚拟磁带系统”机制，透过此机制，既有的备份软件会以为中介硬盘柜是磁带库，而照常平顺地将数据复制到中介区内，而Quantum更是加入硬件压缩机制，让硬盘储存也跟磁带一样，透过压缩获得备份空间精省的效果。所以，这是否意谓着，未来就只有D2D及D2D2T，传统的D2T将消失不见？倒也未必，在企业级磁带业务上的最大市占者：HP，就认为磁带系统在效能上也不断精进，以往由于磁带过慢而被人贴上Off-Line的角色标签，但新标准的LTO-3磁带机的原生效能已至80MB/Sec，加上压缩机制的加速最高可达160MB/Sec，已有不输给ATA硬盘的速度，所以HP主张高速的磁带系统已具备Near-Line的资格能耐，企业使用高速磁带系统，依然可以保持过去D2T的简单、直接组态。（注三）类似的，StorageTek向来也以卓越的磁带系统闻名，虽然力倡D2D2T方案，但也不认为磁带永远慢速与离线运用，事实上其D2D2T的缩词中，其T（磁带）指的是Near-Line储存系统，而最前面的D（硬盘）字样指的是On-Line储存系统，至于中介的D则被该公司赋予新称呼：In-Line储存，其它业者没有此种称法，但很明显的也是不希望贬低磁带的价值，虽然StorageTek同时具有磁带与硬盘业务，但一提及StorageTek多数人必先想到磁带，硬盘系统反居次。 “弃带从碟”的备份时代来临？（图四）

StorageTek的ILM架构体系，磁带机/库被赋予近线存储的使命列举至此，相信诸位已能体会新备份的主义时代已然到来。在Internet全天候营运的影响日益遍深下，信息系统的可用性（Availability）将会被更严苛要求，停机（Downtime）时间愈短愈好，非凡是备份工作为例行性系统影响，如何更快备份，或在备份时让系统效能减损降至最低，备份流程与组态实有必要再次检视与审思，至少贵公司有机会摆脱或降低对磁带的依靠。注一：2004年10月Quantum敲定收并Certance，并预定于今年正式完成。注二：Veritas已由赛门铁克收并。注三：IBM的3592磁带机，原生速度有40MB/Sec，但因压缩率最高可至3:1，因此理想最高速度可至120MB/Sec，亦有不输ATA硬盘的效能，但IBM方面较少谈及磁带系统高速化后的角色定位。