在信息系統(tǒng)的安全保護(hù)措施中，數(shù)據(jù)備份是最基礎(chǔ)也是最重要的手段。備份系統(tǒng)是通過硬件設(shè)備和相應(yīng)的管理軟件共同實現(xiàn)的。本文將向讀者介紹備份系統(tǒng)的硬件部分，希望對用戶選擇驅(qū)動技術(shù)和硬件備份產(chǎn)品有所幫助。

硬件備份產(chǎn)品的介質(zhì)包括磁介質(zhì)和光介質(zhì)2種，由于企業(yè)信息系統(tǒng)最常用的備份介質(zhì)是磁介質(zhì)，因此我們將更多的注意力Focus在它身上。

備份設(shè)備類型

在選擇備份設(shè)備時，根據(jù)用戶需要備份數(shù)據(jù)量的大小、對備份速度的要求、對自動化程度的要求等，我們可以選擇不同檔次的設(shè)備。備份設(shè)備是多種多樣的，主要分為磁帶機(jī)、自動加載機(jī)、磁帶庫；而磁帶庫又分為入門級、企業(yè)級和超大容量等幾個級別。

磁帶機(jī)（又稱磁帶驅(qū)動器，簡稱帶機(jī)），是讀寫磁帶的基本設(shè)備。它通過SCSI線纜與服務(wù)器直連，相當(dāng)于服務(wù)器的外設(shè)，分為內(nèi)置和外置2種。一臺帶機(jī)一次只能容納一盤磁帶，需要人工換帶，自動化程度低。一般只用于單臺服務(wù)器備份，適合于數(shù)據(jù)量非常小的企業(yè)。

如果企業(yè)希望通過預(yù)先制定的備份策略，實現(xiàn)備份過程和備份介質(zhì)的自動化管理，減少系統(tǒng)管理的工作量，則需要購買能夠容納多盤磁帶的設(shè)備，即自動加載機(jī)或帶庫。

自動加載機(jī)內(nèi)一般能夠容納4~20盤磁帶。它與帶庫的主要區(qū)別在于不是通過機(jī)械手抓取磁帶，而是通過一個簡單的自動傳送裝置移動磁帶，并且只能配一臺磁帶驅(qū)動器。因此實現(xiàn)成本較低，但功能也受到限制。它雖然能夠支持自動備份，但仍然屬于低端的備份設(shè)備，適合于單臺服務(wù)器或小型網(wǎng)絡(luò)。

磁帶庫（常簡稱為帶庫）是專業(yè)的備份設(shè)備，它主要由庫體、磁帶驅(qū)動器、磁帶槽位、磁帶交換口、控制面板、機(jī)械手和電子控制單元組成。庫體內(nèi)的大部分空間用于放置磁帶，一臺或多臺驅(qū)動器安裝在庫體內(nèi)專門的位置，用于讀寫磁帶。帶庫工作時，機(jī)械手在管理軟件和電子控制單元的控制下移動，通過安裝在機(jī)械臂上的條碼讀取器尋找相應(yīng)的磁帶，然后將其抓取到驅(qū)動器內(nèi)；讀或?qū)懖僮魍瓿珊螅儆蓹C(jī)械手將磁帶取出，放回磁帶槽位。

由于帶庫內(nèi)可安裝多個驅(qū)動器，因此能夠支持并發(fā)的多任務(wù)；對于一個大的備份任務(wù)，也可以分配到多個驅(qū)動器上并行讀/寫，從而大大提高備份效率，有效地縮小備份窗口。當(dāng)然這些功能需要備份管理軟件的支持。

一般具有幾十個磁帶槽位的帶庫屬于入門級，幾百個槽位的屬于企業(yè)級，幾千個槽位的則屬于超大容量帶庫。企業(yè)級以上的帶庫還支持一些復(fù)雜的功能，如分區(qū)管理、磁帶混裝和級聯(lián)擴(kuò)展等。另外，隨著SAN技術(shù)和LAN-free備份方式的推廣，越來越多的企業(yè)將帶庫連接到SAN上作為共享的存儲資源。因此帶庫廠商也非常重視帶庫對SAN的支持，很多企業(yè)級帶庫不僅提供光纖通道接口，還增加了SAN環(huán)境下的管理功能。

驅(qū)動技術(shù)簡介

為了幫助讀者更好地了解帶庫，我們有必要先介紹一些磁帶驅(qū)動技術(shù)方面的知識。

磁帶驅(qū)動技術(shù)是指磁帶驅(qū)動器遵循的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了數(shù)據(jù)格式、記錄方式、定位方式、走帶路徑、校驗方式、壓縮算法、介質(zhì)尺寸、介質(zhì)生產(chǎn)工藝以及驅(qū)動器的接口標(biāo)準(zhǔn)等等。在驅(qū)動器和磁帶的生產(chǎn)過程中，都必須遵從某一種驅(qū)動技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。只有采用相同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的驅(qū)動器和磁帶才能一起工作。

每個磁帶驅(qū)動器都對應(yīng)著某個特定的磁帶驅(qū)動技術(shù)，例如Sony AIT磁帶機(jī)采用的就是AIT技術(shù)，而Quantum的DLT磁帶機(jī)采用的是DLT技術(shù)。但是磁帶庫本身與磁記錄技術(shù)則沒有任何必然的聯(lián)系，也就是說一臺帶庫可以支持多種不同的磁帶驅(qū)動器，甚至可以支持混裝。帶庫能夠支持多少種驅(qū)動技術(shù)，反應(yīng)了它的開放性。一般來說，企業(yè)信息系統(tǒng)都非常注重開放性，防止在系統(tǒng)擴(kuò)展時受到某種技術(shù)和產(chǎn)品的限制。但是在一些特殊領(lǐng)域，則可能由于行業(yè)特點或行業(yè)習(xí)慣一直沿用某種產(chǎn)品，而不是非常重視開放性。

目前主流的磁帶驅(qū)動技術(shù)包括Quantum公司的DLT和SuperDLT，IBM、HP和Seagate共同制定的LTO，STK的9840、9940，IBM的3590，Exabyte的Mammoth-2，Sony的AIT-2、AIT-3、DTF、DTF-2等。

了解一種磁帶驅(qū)動技術(shù)最主要的指標(biāo)是數(shù)據(jù)傳輸率和單盤容量，因為這直接關(guān)系到做一次備份所需的時間和介質(zhì)數(shù)量。查看這2個指標(biāo)時要注意區(qū)分廠家給出的數(shù)值是未壓縮模式下的還是在2：1或更高壓縮比下的；另外還要注意區(qū)分峰值數(shù)據(jù)傳輸率和持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率的不同，峰值傳輸率是指瞬間可達(dá)的最大傳輸率，它不能反映帶機(jī)的整體性能，我們真正應(yīng)該關(guān)心的是持續(xù)傳輸率。反映帶機(jī)性能的另一個指標(biāo)是載入時間，是指將一盤磁帶插入帶機(jī)、至帶機(jī)準(zhǔn)備好、再到可進(jìn)行讀寫操作所需的時間，一般為幾秒到幾十秒。相對于備份任務(wù)所需的全部時間，載入時間是非常微不足道的。但當(dāng)帶庫用于數(shù)據(jù)遷移（Storage Migration）系統(tǒng)時，由于需要頻繁交換磁帶，帶機(jī)的載入時間長短就顯得比較重要了。

除了容量和性能外，一般用戶比較關(guān)心的要算可靠性了，特別對那些需要帶機(jī)高負(fù)荷工作的系統(tǒng)，可靠性就更為重要。衡量可靠性的一個最常用指標(biāo)是MTBF（平均無故障時間），它是指帶機(jī)在出現(xiàn)故障之前平均的正常工作時間。這一指標(biāo)并不是通過實測得到的，而是綜合了影響帶機(jī)運作的各種因素，以一定的公式計算得出。目前主流的驅(qū)動技術(shù)其MTBF都可達(dá)到十幾萬到幾十萬小時。帶機(jī)內(nèi)部的穩(wěn)定性，與磁頭設(shè)計、走帶路徑造成的張力和磨損等因素有關(guān)，有興趣的讀者可通過研究帶機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、工作方式、校驗方式等，更深入地了解和比較各種磁帶驅(qū)動器的優(yōu)劣。

表1簡單對比了幾種主流磁帶驅(qū)動技術(shù)，供大家參考。

表1　主流磁帶驅(qū)動技術(shù)指標(biāo)

帶機(jī)、帶庫廠商及產(chǎn)品

備份設(shè)備的生產(chǎn)廠家很多，每個廠家都有著較長的產(chǎn)品線，由于篇幅所限，我們不可能一一列舉。這里主要介紹那些國際知名的、國內(nèi)有影響力的帶機(jī)和帶庫原廠商及其主打產(chǎn)品。

目前，帶機(jī)正在朝快的數(shù)據(jù)傳輸速度和高的單盤磁帶存儲容量方向發(fā)展，具有主流驅(qū)動技術(shù)的帶機(jī)廠商包括Quantum、Exabyte和Sony等。

Quantum帶機(jī)在中檔產(chǎn)品中占據(jù)了市場大部分份額，但其中很大一部分走了OEM的銷售渠道。其自動加載機(jī)SuperLoader可將多個備份目標(biāo)集中到一個共享的自動系統(tǒng)中，降低處理成本，而基于磁盤（備份介質(zhì)是磁盤）又具有磁帶海量特性的近線備份設(shè)備DX30可顯著縮短備份與恢復(fù)時間。

Exabyte的磁帶驅(qū)動技術(shù)包括8mm Mammoth和VXA技術(shù)，VXA是定位低端的新的磁帶技術(shù)，它以包的格式讀寫數(shù)據(jù)，并可對磁帶上的數(shù)據(jù)記錄區(qū)進(jìn)行無空隙掃描，具有高質(zhì)量、高可靠性、低成本等性能特點。其中VXA－1帶機(jī)專為蘋果機(jī)設(shè)計的存儲方案；VXA－2同樣具有較高的性價比，并具有12MB/s傳輸速率及160GB容量，與VXA－1向下兼容。

這里我們有必要講一講Sony的基于AIT技術(shù)的帶機(jī)產(chǎn)品：AIT－1、AIT－2和AIT－3，其中AIT－3是高性能和大容量的新存儲方案，容量（未壓縮）為100GB，速率為12MB/s，而且能夠與AIT－1、AIT－2完全讀和寫逆向兼容，并具有分層磁頭、創(chuàng)新性的磁帶內(nèi)存儲器(MIC) 驅(qū)動器接口系統(tǒng)等多項專利技術(shù)，提高磁軌密度和存儲速度。

磁帶庫廠商相對品牌較多，用戶的選擇空間也更大一些。目前主流的磁帶庫廠商主要有STK，Quantum，Exabyte和IBM等。

在帶庫廠商中，市場份額最大的當(dāng)屬美國存儲技術(shù)公司（StorageTek，STK）。STK目前最主要的產(chǎn)品線是L系列，包括L20、L40、L80、L180、L700、L5500，從最小20磁帶槽位到最大5500磁帶槽位。在其入門級產(chǎn)品上，支持LTO、DLT和SuperDLT等開放技術(shù)，只有在高端產(chǎn)品上才同時支持其自身擁有的9840、9940驅(qū)動技術(shù)。

Quantum擁有DLT、SuperDLT技術(shù)，其用戶基礎(chǔ)和發(fā)展前景都很好。其P系列的主打產(chǎn)品P4000和P7000分別可以支持幾百槽位和十幾個驅(qū)動器，適合于企業(yè)級用戶；M系列是模塊化的產(chǎn)品，可根據(jù)用戶系統(tǒng)需求的增長靈活擴(kuò)展帶庫的容量和性能，M1500可從20槽位擴(kuò)展到200槽位，M2500則可從100槽位擴(kuò)展到300槽位，非常適合于那些快速發(fā)展的中小企業(yè)。美中不足的是，ATL對超大容量的解決方案不是非常理想，在這一部分市場上的競爭力較弱。

8mm是安百特（Exabyte）公司的獨立技術(shù)，具有速度快、容量大、可靠性高、價廉、體積小等特點，主要用于帶庫，其8mm帶庫的智能機(jī)械臂系統(tǒng)可任意存取磁帶，采用模塊化設(shè)計，產(chǎn)品線全，從VXA自動化/驅(qū)動器產(chǎn)品系列AutoPak230/115/110、VXA-1/1到Mammoth Tape自動化/驅(qū)動器產(chǎn)品系列X200/80/430M/215M/EZ17、M2/Mammoth/Eliant 820，容量從單盤（非壓縮）33GB到整庫12TB，涵蓋由低到高的用戶市場，可實現(xiàn)無人值守自動數(shù)據(jù)存儲管理，適用于服務(wù)器備份、網(wǎng)絡(luò)備份、自動歸檔、分級存儲管理及圖形圖像等領(lǐng)域。

IBM，眾所周知，生產(chǎn)和銷售所有IT類產(chǎn)品，當(dāng)然也包括帶庫產(chǎn)品。IBM的帶庫和帶機(jī)產(chǎn)品大體可分2個系列：用于IBM環(huán)境的和用于開放環(huán)境的。如IBM的3494、3575等帶庫只支持其專用的驅(qū)動器，開放性差，雖然這些帶庫產(chǎn)品也支持HP、SUN等主流服務(wù)器平臺，但實際上幾乎只用在IBM環(huán)境中。隨著SAN技術(shù)的普及，追求開放性和互聯(lián)性成為存儲行業(yè)的潮流。結(jié)合LTO驅(qū)動技術(shù)的投產(chǎn)，IBM為其開放存儲系統(tǒng)解決方案推出了新的帶庫系列——3583和3584。表2列出了上述帶庫生產(chǎn)廠家部分產(chǎn)品的參數(shù)。

表2　主流帶庫產(chǎn)品參數(shù)表

產(chǎn)品選購指南

了解了帶庫和驅(qū)動技術(shù)這些背景知識后，當(dāng)我們真的建設(shè)備份系統(tǒng)、購買備份設(shè)備時，需要考慮和考查哪些問題呢？

首先，要選擇符合應(yīng)用特點的驅(qū)動技術(shù)。前面已經(jīng)講過比較驅(qū)動技術(shù)時主要考慮哪些方面，但事實上每種技術(shù)都有它的特點和優(yōu)點，不是能夠通過簡單的參數(shù)對比就能比出高下的。真正需要采購時還是要結(jié)合實際需求，根據(jù)應(yīng)用特點確定驅(qū)動技術(shù)的哪一項或哪幾項指標(biāo)比較重要。例如，對于備份和歸檔的數(shù)據(jù)量非常大的應(yīng)用系統(tǒng)而言，選用單盤容量大的磁帶驅(qū)動技術(shù)，從長遠(yuǎn)角度看是可以有效降低介質(zhì)成本和管理成本的；而對于需要時常訪問歸檔數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，則應(yīng)注重驅(qū)動器的載入時間和讀寫速度，從而有效降低用戶的等待時間。另外在考慮驅(qū)動技術(shù)自身特性的同時，要考慮其成熟性和發(fā)展性。

選定驅(qū)動技術(shù)之后，就可以根據(jù)需要備份的數(shù)據(jù)量、信息系統(tǒng)對備份窗口的要求以及采用何種備份策略等因素，確定所需帶庫的容量和備份速度，從而基本確定可供選擇產(chǎn)品的范圍。從備選產(chǎn)品中進(jìn)行第二輪篩選，則要具體分析每個產(chǎn)品的功能和特點，看它是否具備某項您需要的功能，是否有某項缺點恰好影響您的使用。例如，某大型企業(yè)網(wǎng)上運行著多個應(yīng)用系統(tǒng)，希望做集中的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)備份，由于應(yīng)用和數(shù)據(jù)類型的多樣化，可能需要采用不同的磁帶格式進(jìn)行備份，這時帶庫的分區(qū)管理功能和對混合介質(zhì)的管理功能就是必不可少的。

篩選過后留下的產(chǎn)品基本都能滿足需要，這時當(dāng)然取決于性價比了。不過別急，在最后選定一款產(chǎn)品前，一定記得請廠家或代理商核查兼容性列表，特別是您的信息系統(tǒng)環(huán)境比較復(fù)雜時，要確認(rèn)該產(chǎn)品與原有的、以及計劃增加的設(shè)備及軟件的兼容性。這個環(huán)節(jié)非常重要，因為帶庫不是獨立工作的，而是與備份服務(wù)器、備份客戶端、備份管理軟件共同組成備份系統(tǒng)。如果忽視了這個環(huán)節(jié)，可能會給系統(tǒng)實施帶來嚴(yán)重的問題.

還要提醒讀者的是，在帶庫的選擇過程中，不要忘記考慮未來的擴(kuò)展需求。信息系統(tǒng)是不斷發(fā)展的，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也不可能一步到位。如果在設(shè)計初期考慮到帶庫的擴(kuò)容能力和功能的多樣性，就可以從容面對信息系統(tǒng)需求的發(fā)展和變化。