來源：www.txpard.com 更新時間：2021-08-05 03:55:18
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新一代虛擬磁帶庫的必備知識
Virtual Tape Library ，VTL — 外表是磁帶、內在是磁盤，兼具既有環(huán)境與創(chuàng)新存儲應用
虛擬磁帶庫（Virtual Tape Library ，VTL）可利用仿真SCSI指令的方式，將磁盤仿真成磁帶設備，從而在不改變原有磁帶備份架構的前天下，以磁盤取代磁帶，達到縮短備份窗口、提高備份成功率、加速還原時間、讀取歸檔數據效率等優(yōu)勢。
對前端的備份服務器或應用服務器來說，VTL和真實磁帶設備是完全一樣的，前端完全不會知道后端的"磁帶"，實際上是VTL系統(tǒng)以磁盤仿真出來的空間，因此VTL能相當程度地替代真實磁帶的作用。 然而隨著信息管理法規(guī)的要求，長期存檔與法規(guī)稽核的需求日益增加，磁盤作為長期歸檔媒體仍有成本過高的問題，相對的，單位成本更低的磁帶，更適合這種環(huán)境的使用，所以真實磁帶設備在現今企業(yè)環(huán)境中，仍占有一席之地。實際上，通常是由VTL與真實磁帶構成三層式的備份架構，也就是所謂的磁盤到磁盤到磁帶（D2D2T），最前端是在線應用服務器的高性能磁盤，最末端是真實磁帶設備，而采用中低價位SATA磁盤構成底層的VTL，則介于兩者之間。
VTL的本體是磁盤陣列，可利用磁盤可隨機讀寫的特性，有效提高還原性能，因此VTL適于保存還原機率較高的近期生產數據，也就是作為后端真實磁帶的緩沖（Buffer），以便縮短備份窗口，所有備份數據將先寫進速度較快的VTL，然后再于其他時間轉存到真實磁帶上；而磁帶屬于抽取式媒體，易于擴充容量（只需購買新的磁帶），單位成本低，適合用于數據的長期保存。兩者如能相輔相成，即可兼顧效率與成本的需求。
Direct Tape Export — 直接磁帶輸出
傳統(tǒng)上要將數據從VTL轉存到磁帶，都必須通過前端的備份服務器來執(zhí)行，因此會占用備份服務器的作業(yè)時間與處理資源，當備份服務器執(zhí)行VTL轉存真實磁帶作業(yè)時，就沒辦法執(zhí)行原來的正常備份工作。 因此新一代VTL可支持"直接磁帶輸出"功能。直接從VTL把數據轉存到后端真實磁帶上，不會占用前端備份服務器的資源，也不會干擾到備份服務器原來排定的備份工作。
Data de-duplication — 重復數據刪除
這項技術可通過對原始數據的分解與特征值演算，除去數據中的冗余部分，讓有限存儲空間發(fā)揮出數倍甚至數十倍的存儲效率，大幅提高磁盤有效的存儲容量。
對VTL來說，由于可容納的數據量提高，因此使用者原來每隔幾天或每周就需要執(zhí)行一次的轉存磁帶作業(yè)，可改為間隔1個月甚至是半年之久。由于留存在硬盤上的數據量增多，也提高了數據還原或檢索的速度。
I/O Load Balance — I/O負載平衡
傳統(tǒng)VTL 仿真出來的磁帶，均位于磁盤上的固定位置，某些情況下，可能會發(fā)生許多的備份數據流均集中到一個磁盤的問題，以致形成性能瓶頸。
I/O負載平衡技術則采用動態(tài)的I/O分配，虛擬磁帶并不位于固定的位置，系統(tǒng)可以自動分配備份數據流寫入磁盤陣列的位置，備份數據流可動態(tài)地平均分布在多個磁盤 LUN 中，避免形成磁盤LUN瓶頸。
Hardware Comprssion — 硬件壓縮
壓縮是磁帶機必備的基本功能，仿真真實磁帶設備的VTL自然也須提供這項功能。但軟件壓縮會造成處理器的負擔，因此也降低了 VTL 整體性能。某些情況下啟用軟件壓縮甚至會使 VTL 吞吐量降低一半，若對不易壓縮的離散數據啟用軟件壓縮，那VTL的吞吐量甚至會下降 85% 。導入專用的壓縮芯片/卡，可在不影響處理器性能的情況下執(zhí)行壓縮工作，比起使用軟件壓縮的VTL，吞吐量可高出數倍。
Server-less Tape Backup — 無服務器磁帶備份
傳統(tǒng)磁帶設備或VTL的作業(yè)控制都需依賴備份服務器，因此會對備份服務器造成負擔，使得備份服務器形成備份作業(yè)的性能瓶頸。而無服務器磁帶備份則不占用備份服務器資源，直接將數據備份到磁帶或VTL上。如NDMP協(xié)議在備份中的應用，就是一種典型的無服務器磁帶備份。支持NDMP協(xié)議的存儲設備，可直接將數據輸出到后端的磁帶設備或VTL上，而無須備份服務器介入。
Virtual Tape Shredding — 虛擬磁帶銷毀
真實磁帶可通過消磁等方式徹底清除數據，而VTL的本體是磁盤，因此在淘汰磁盤或是更新設備時，若要確保留在舊磁盤中的數據不致遭到非法復原，除了以物理方法銷毀外，必須通過符合美國國防部檔案銷毀標標準DoD 5220-22M的工具，通過多次隨機數清除與磁盤復寫動作，徹底清除VTL中保存的數據，這種作業(yè)就稱為虛擬磁帶銷毀，可依需要設定銷毀特定虛擬磁帶數據，而無須更動整個系統(tǒng)。
Tape Consolidation/Stacking — 磁帶整合
一種磁帶數據轉存作業(yè)，將多卷存放數據量小的磁帶，合并成單卷數據大的磁帶輸出，藉以節(jié)省媒體與管理成本。除了節(jié)省數據占用的磁帶數目外，也能在不同規(guī)格磁帶間轉移數據。過去這類作業(yè)多半由備份軟件負責，但許多新型VTL也已內建這項功能，如可仿真成小容量的虛擬磁帶執(zhí)行前端的備份工作，而在需要轉存成真實磁帶時，則先轉換成大容量的磁帶格式，再行輸出。
Tape Caching — 磁帶緩沖
一種VTL與真實磁帶搭配的作業(yè)方式，當備份數據寫入VTL成為虛擬磁帶后，可一并輸出成真實磁帶，如此VTL就好像是后端真實磁帶的快取一樣。一旦數據寫進VTL（快?。┖?，馬上就轉到真實磁帶上，然后把VTL清空。也可以讓數據保留在VTL中一段時間，在保留時間內，如果需要還原數據，可以直接從VTL中讀取，而不用去找磁帶，所以還原時也更方便。某些廠商把這功能稱為Shadow Tapes。
Capacity on Demand — 按需擴容
VTL須事先在磁盤區(qū)規(guī)畫出一定數量的虛擬磁帶，規(guī)畫的磁帶數量越多，占用空間越大，如果一時之間沒把這些虛擬磁帶空間用滿，就會形成浪費。而按需分配容量技術切出來的虛擬磁帶容量是"虛擬"的，直到數據實際寫到那卷虛擬磁帶對應的磁盤區(qū)后，系統(tǒng)才會實際配給容量；接下來可以視寫入數據量的多少，逐次分配對應的磁盤容量給虛擬磁帶使用，可大幅提高容量利用率，減少浪費。
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