備份軟件型虛擬磁帶庫（第Ⅰ代D2D）

 

    將磁帶庫模擬軟件直接安裝在備份服務(wù)器上，把備份服務(wù)器的某些文件系統(tǒng)分區(qū)模擬成磁帶庫，從而使備份軟件以磁帶庫方式使用磁盤文件系統(tǒng)。此類方案下的備份磁盤暴露于主機的操作系統(tǒng)，本質(zhì)上依然“在線”。在用戶看來，依然在線的數(shù)據(jù)一定是不安全的。舉例來說，如果備份服務(wù)器不幸被病毒感染，該病毒完全可能在損毀在線磁盤上數(shù)據(jù)的同時，損毀備份盤陣上的數(shù)據(jù)。另外，此類方案占用主機資源，性能受限。這種方案多由備份管理軟件作為一個功能模塊提供，價格比較低廉。但由于受制于文件系統(tǒng)，使其應(yīng)用場合、I/O性能及數(shù)據(jù)安全性具有一定局限。因此，此類方案主要用于備份緩存 - 也即先備份到磁盤，然后在服務(wù)器不忙時再將備份轉(zhuǎn)移到物理磁帶庫上。

 

應(yīng)用服務(wù)器級虛擬磁帶庫方案（第Ⅱ代）

 

     該方案實際上是另外一種虛擬磁帶庫的軟件實現(xiàn)方案：通過把虛擬磁帶庫管理軟件安裝在一臺獨立的專用服務(wù)器（一般是PC服務(wù)器）內(nèi)，而將該服務(wù)器及所連接的磁盤存儲設(shè)備模擬成磁帶庫。這種方式下，備份服務(wù)器或其它應(yīng)用主機通過FC或SCSI與專用的服務(wù)器連接，此時專用服務(wù)器及所連接的磁盤存儲系統(tǒng)一起體現(xiàn)為虛擬磁帶庫（虛擬磁帶庫）。與備份軟件型虛擬磁帶庫方案不同點是，備份服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器把專用服務(wù)器及其磁盤陣列當(dāng)作了一臺磁帶庫設(shè)備，實現(xiàn)了虛擬磁帶庫設(shè)備與主機設(shè)備的物理和邏輯上的分離。主機對這種方案下的虛擬磁帶庫的讀寫方式是數(shù)據(jù)塊級（Block-Level）讀寫，比備份軟件類型的讀寫速度快，并且不會從主機方對備份數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤刪除操作，主機上的病毒也不會影響備份數(shù)據(jù)。此類方案下，虛擬磁帶介質(zhì)– 磁盤邏輯卷，不再是操作系統(tǒng)格式化的扇區(qū)，而是和磁帶一樣的裸介質(zhì)（“raw disk”）；其上備份數(shù)據(jù)也是按順序Byte to Byte存放的，在物理層上實現(xiàn)了磁盤讀寫的線性化，避免了文件系統(tǒng)的碎塊問題，充分利用了磁盤設(shè)備的高速I/O性能。這種方案的不足是需要利用一臺具有一定擴充能力的PC服務(wù)器作為虛擬磁帶庫管理器，系統(tǒng)優(yōu)化性略低，另外控制器部分采用PC服務(wù)器結(jié)構(gòu)，不夠精簡，另外PC服務(wù)器以及其連接的磁盤陣列管理不統(tǒng)一，不是一體化結(jié)構(gòu)，還容易產(chǎn)生PC服務(wù)器和后端存儲的不兼容問題。

 

智能化專用型虛擬磁帶庫設(shè)備方案（第Ⅲ代 Intelligent High Preformance VTL）

    小知識：ARM（Advanced RISC Machines）嵌入式處理器是一種高性能、低功耗的RISC芯片。它由英國ARM公司設(shè)計，世界上幾乎所有的主要半導(dǎo)體廠商都生產(chǎn)給予ARM體系結(jié)構(gòu)的通用芯片，或者在其專用芯片中嵌入ARM的相關(guān)技術(shù)。目前，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器，即我們通常說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各方面。ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)晶片設(shè)計開發(fā)的公司，作為知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直接從事晶片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的晶片，世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，從而形成自己的ARM微處理器晶片進入市場。目前，全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進入市場被消費者所接受，更具有競爭力。就存儲市場而言：我們熟知的主流的磁盤陣列就是采用ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實時系統(tǒng)作為核心的，最早的磁盤陣列形態(tài)是PC服務(wù)器+JBOD磁盤柜，隨著市場和技術(shù)的不斷發(fā)展，這種老式的設(shè)備在可靠性、性能上都無法與采用ARM結(jié)構(gòu)的主流磁盤陣列相比，因此，市場上已經(jīng)很難看到這種早期形態(tài)的磁盤陣列產(chǎn)品了。

 

    就虛擬磁帶庫這種應(yīng)用來說，它的發(fā)展趨勢肯定也會和磁盤陣列一樣，因此，基于ARM結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)，統(tǒng)一化管理，成為智能化專用型虛擬磁帶庫IHPV（Intelligent High Preformance VTL）的基本特征，它將磁帶庫模擬管理軟件固化在特別設(shè)計的ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實時系統(tǒng)中，就形成了專用的虛擬磁帶庫設(shè)備，這種設(shè)備可以配置一定數(shù)量和類型的主機接口和后端存儲磁盤陣列接口，有的專用虛擬磁帶庫設(shè)備還配置了歸檔磁帶庫接口。專用的虛擬磁帶庫設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)與不同于PC服務(wù)器，其性能、可靠性比第Ⅱ代應(yīng)用服務(wù)器型虛擬磁帶庫有了非常大的提升。在設(shè)計上采用了精簡的硬件模塊和精簡的操作系統(tǒng)內(nèi)核（一般為Linux內(nèi)核），并且充分考慮了與主機及存儲設(shè)備的連接能力。