磁带库购买指南及最新发展状况分析

一、磁带库购买指南之基础篇

    一个简单的问题: 用户的数据最终存在哪里？

    有人认为是磁盘，有人认为是光盘，当然更多人则认为是磁带。的确如此，世界上所有数据最终会有超过90％存储在磁带上。而产生这些数据磁带并管理它们的正是磁带库。

    尽管有人认为磁带库在进行数据存储时有过多的机械操作，因而带来了故障隐患，磁带性能上也存在劣势，在最近一段时期更是受到了磁盘备份的巨大冲击，但是，磁带存储还是由于其本身固有的特质确保青春不老。

    早期的磁带库主要用于离线存储，但随着市场应用环境的变化及新数据存储的需求，磁带库逐渐成为存储领域最重要的设备之一。磁带库凭借可靠的数据存储能力及海量的备份能力，从早期独立的备份设备成长为存储备份的主力。磁带库自动、高速备份和恢复SAN和NAS磁盘阵列中数据的作用已不可替代。对于海量多媒体数据的应用环境，现代磁带技术在多媒体数据归档、长期保存应用环境中的可靠性、成熟度和性价比已经得到公认。

    1.磁带库的机械手

    机械手是磁带库中的核心部件，是决定磁带库性能、稳定性的关键，也是磁带库中最昂贵的部件之一。各厂商在机械手的设计上各有千秋，其中StorageTek公司采用获得专利的圆柱设计，极具特色，在减少机械手移动距离、提高磁带库总体性能的同时提高了整个磁带库系统的可靠性。其他大多数厂商采用的则是X轴－Y轴的方式。

    2.磁带库分区

    所谓磁带库分区就是将磁带库中的磁带驱动器和插槽分配给不同的平台，这些驱动器及插槽只能被分配的主机使用。但机械臂可以控制所有的驱动器及插槽，并被所有的主机控制。控制顺序遵循先来先控制的原则。磁带库分区的前提条件是此磁带机是多通道结构。

    3.磁带库连接

    当一个磁带库的容量、性能达不到用户的需求时，可以将数个甚至数十个磁带库连接起来，从而可以形成一个超大规模的磁带库系统。一个磁带库中的磁带可以自动地传送给其他的磁带库，在磁带库之间进行磁带交换时需要使用机械装置来完成。

    4.广泛兼容的连接性

    广泛的连接方式可以使得磁带库能够灵活地应用于各类存储环境，磁带库一般支持SCSI、FC交换网络和FC环路网络，今后还将支持以千兆以太网为基础的iSCSI等存储网络协议，以及类似InfiniBand等新兴存储总线技术。

    5.多类型磁带机支持

    毫无疑问，磁带机是磁带库中最核心、最关键的部件，经过数十年的发展，如今的磁带机技术各具特点，为用户的不同存储需求提供了不同的选择。

    大型机自动磁带库一般采用专有磁带技术（STK9840、9940、IBM3590、3592等），然而，在大型机磁带库中有时也会出现混装多厂商磁带机的情况。目前，开放系统磁带库大都能够同时支持主流磁带机技术（DLT?数字线性磁带、LTO?线性磁带开放协议、DAT?数字影像磁带及AIT?先进智能磁带等），并且可以在同一个磁带库中进行混装。

    6.海纳百川的容量

    一个磁带库的总容量大小是由最大槽数和每盘磁带容量共同决定的（非压缩总容量＝每盘磁带非压缩容量×最大槽数）。通常，磁带库按照容量大小分成三个级别：初级、中级和高级。其中，初级磁带库的容量在几百GB至几TB，中级磁带库的容量在几TB至几十TB，而高级磁带库的容量在几十TB至几百TB甚至更高。当然这只是较为粗略的划分，随着磁带技术的发展，尤其是每盘磁带存储容量的逐渐攀升，磁带库容量也会相应发生变化。

    7.稳步提高的性能

    由磁带机与磁带库共同决定，包括机械手的磁带装载时间以及磁带机性能。随着磁带机技术的不断发展，磁带传输速率得到很大提升，磁带库厂商对机械手的不断改进缩小了磁带的平均装载时间，再加上与存储软件的更好配合，所有这些都使得磁带库性能稳步提高。

    8.逐渐进步的可靠性

    硬件冗余技术充分应用到了磁带库中，包括冗余电源、冗余风扇等，从去年开始，有些厂商为了获得更高的可靠性而采用了冗余的机械手设计。

    另外，多磁带机之间可以做冗余，RAIT(Redundant Array of Inexpensive Tape)是相对硬盘的RAID而来，它主要是将多个相同的磁带机做成一个阵列，一方面可以提高备份的性能，另一方面又可以提高磁带的容错性。

    9.磁带库的分类

    从应用的角度，磁带库大体上可以分为两类：大型机自动磁带库和开放系统磁带库。前者使用专有技术的磁带机，后者大多使用开放式磁带机，也有为了提高整体磁带库性能而采用专有技术磁带机和开放式磁带机混装的情况。

    大型机磁带库之间与其服务的大型机直接连接，而开放系统磁带库既可以直接与服务器连接，也可以连接到存储区域网（SAN）之中。在一个典型的SAN中，磁带库是必不可少的设备，如下图所示。

二、磁带库购买指南之发展篇

    磁带库之所以能够长盛不衰，不断的发展与进步是其中的关键。

    曾经很长一段时间，磁带库就是多个磁带机的物理集合，许多工作都需要人工的干预，因此当时磁带库只能作为离线设备，它的发展也受到了极大的限制。在上个世纪80年代，磁带库的发展获得了巨大进步，各种管理功能的集成使得磁带库真正发展成为能够完成关键任务的近线存储，磁带库也受到了前所未有的重视。

    又经过近二十年的发展，如今，磁带库在存储领域的地位已经举足轻重。仅在去年一年，磁带库领域就产生了许多令人欣喜的变化，相信这些变化会给磁带库带来一个充满希望的明天。

    1.虚拟磁带库

    近期出现了一种改变磁带存储系统的技术?虚拟带库。虚拟带库将磁盘空间模拟成磁带，在传统的磁带备份系统中，数据直接从应用系统传输到磁带中，使用虚拟带库以后，数据首先备份到虚拟带库即磁盘中，然后由虚拟带库再备份到磁带上。对于应用系统来说，就像直接备份到磁带一样。

    将虚拟磁带库集成到现有的磁带库系统中具有很多优势。首先，由于它利用了基于硬盘的技术，因此每一位担心不能在维护窗口时间内完成备份的人都有喜欢它的理由。其次，任何一位拥有备份和恢复软件巨额投资的经理，无需改变已有的处理过程就可以使用这种速度更快的技术。此外，由于备份数据可以在任何时间从虚拟磁带传送到物理磁带媒介，因此，空出了虚拟硬盘供下一轮备份。

    2.磁带库的智能化

    在关于未来磁带库产品的发展趋势时，许多分析人士都认为，磁带库将变得更智能。所谓磁带库的智能化就是充分发挥软件的功能，加强磁带库的管理以及连接性能，使得数据备份更安全更可靠。智能化是分层次的，并不是硬件设备的完全自动化。比如，ADIC所倡导的智能化是基于存储硬件设备的，将以前用软件实现的某些功能转移到硬件上来，从而减轻用户应用系统管理数据的负担。智能化的磁带库具有按需提供容量的功能，用户根据业务增长的需要可随时扩充容量，而只要使用软件密钥激活即可。而智能存储对于用户意味着更低的总体拥有成本、更高的性能、更高的可靠性、更加简便的管理和无缝的互操作性。

    3.WORM：将来的必选件

    现在，不仅磁盘阵列厂商开始将WORM（Write Once Read Many）技术作为新产品的卖点，磁带厂商也开始将目光投向WORM。Sony公司在2003年12月发布的SAIT磁带机中，已经提供了WORM功能，IBM发布3592磁带机时也声称将在2004年提供WORM功能。

    所有这些都使得磁带库在广阔的固定内容存储领域占有了一席之地。未来，WORM功能也许会成为磁带库设备的必备功能。

    4.iSCSI

    分析机构Linley近期对网络存储市场进行调查研究后指出，光纤通道在2007年将被基于其主要竞争技术iSCSI的IP SAN超过。iSCSI旺盛的生命力可见一斑。

    对于具有如此美好前途的新技术，磁带库当然不会拒绝。早在2003年四月份Spectra Logic就推出了支持iSCSI的磁带库，如今有越来越多的磁带库厂商都支持iSCSI。

三、磁带库购买指南之选购篇

    如前文所述，磁带库主要分为大型机磁带库和开放系统磁带库。对于大型机磁带库系统而言，一方面可供用户选择的方案并不是很多，另一方面需要针对用户大型机系统的实际情况进行考虑。由于大型机磁带库定位于关键业务，用户对价格方面并不是特别敏感，而性能则成为重要的考虑因素。

    下面我们主要讨论开放系统磁带库系统。

    对于开放系统磁带库而言，用户要进行比较全面的考虑，包括大负载备份、最大的不停顿运行时间、最小的人工干预、可升级性、可恢复性以及可扩展性、服务能力等诸多方面。

    升级及兼容性问题 用户在选购磁带库时应考虑未来几年数据量大幅增长的趋势。据有关专家预测，在未来的三年中，数据量将可能增加五倍。因此，用户在选购时应特别注意选择技术有发展前途的产品，即容量增大，速度更快，而且最重要的是要与过去和未来的产品兼容。随着备份需要的增长轻松地调整磁带槽和驱动器的数量。

    部件产品寿命 寿命越长的产品客户的使用成本越低。就磁带库产品而言，其重要部件??驱动器及磁带的寿命都很关键。磁带机的寿命以磁头为主，现有磁头的寿命在1万-3万小时之间。而磁带的寿命以磁带经过磁头的次数计算，目前磁带的寿命在5000～1000000次之间。

    磁带机性能能否充分发挥 这种特性应具有数据缓冲功能，可以预先向FC主机后存储设备发送数据传输请求，保证稳定的数据流输入到磁带机中，使磁带机保持连续、不停顿的读写操作。这个特点不仅可以提高数据备份性能，而且由于减少磁带启动、停止次数、减轻了磁头和磁带的磨损，从而提高磁带机磁头和磁带本身的寿命。

    数据链路调节功能 该特性可以主动发送SAN网络探测信号，了解在进行大规模数据备份前，在主机、磁盘和磁带库之间的SAN网络路径是否畅通。如果有任何意外（如SAN网络重新配置、网线中断等），则可以及时通知管理员解决问题，保证数据备份的正常进行。

四、为存储打好基础

    高楼大厦是否坚固是由埋入地下的基础决定的，而在存储领域里，磁带库就起着类似“地基”的作用。

    许多负责存储的IT经理讲，经过多年的发展，如今的磁带库可以满足用户许多基本的存储需求：首先可以对大量数据进行备份和归档，在灾难发生时还可以进行恢复；对于性能要求不是特别严格的大多数用户来说，磁带库的近线存储能力基本能够满足业务上的需求。

    因此，每个用户都应该注重磁带存储，比如，如何使磁带库系统更好地与业务系统配合，如何确定更为科学的备份策略等，都需要在长时间的实践工作中摸索，以达到更好的存储效果。良好的存储管理不是仅仅通过应用先进的技术与产品就能够轻易获得的。

    磁带库的更新换代时间较长，而且一旦使用一种技术的磁带，经过长时期的积累会得到数量巨大的数据磁带，万一这种技术被淘汰，处理这些数据或者向新型技术的数据迁移是一项非常复杂的任务。所以，用户在购买磁带库时要目光长远一些。而在市场上，技术的更新换代、持续发展能力都对磁带存储厂商至关重要。

    备份是存储的基础，把这个基础工作做好就能够为业务发展提供坚实的保障，在此基础之上才能够做好构建更多与用户新业务联系密切的高端存储，才能够为用户带来更大价值。

    希望用户把磁带存储这个基础打好，打牢。

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