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(jī)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(shí)，損毀備份盤陣上的數(shù)據(jù)。另外，此類方案占用主機(jī)資源，性能受限。這種方案多由備份管理軟件作為一個(gè)功能模塊提供，價(jià)格比較低廉。但由于受制于文件系統(tǒng)，使其應(yīng)用場(chǎng)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(shí)再將備份轉(zhuǎn)移到物理磁帶庫上。

 

應(yīng)用服務(wù)器級(jí)虛擬磁帶庫方案（第Ⅱ代）

 

     該方案實(shí)際上是另外一種虛擬磁帶庫的軟件實(shí)現(xiàn)方案：通過把虛擬磁帶庫管理軟件安裝在一臺(tái)獨(dú)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(chǔ)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(jī)通過FC或SCSI與專用的服務(wù)器連接，此時(shí)專用服務(wù)器及所連接的磁盤存儲(chǔ)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(diǎn)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(tái)磁帶庫設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬磁帶庫設(shè)備與主機(jī)設(shè)備的物理和邏輯上的分離。主機(jī)對(duì)這種方案下的虛擬磁帶庫的讀寫方式是數(shù)據(jù)塊級(jí)（Block-Level）讀寫，比備份軟件類型的讀寫速度快，并且不會(huì)從主機(jī)方對(duì)備份數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤刪除操作，主機(jī)上的病毒也不會(huì)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(shí)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(tái)具有一定擴(kuò)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(jiǎn)，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(chǔ)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(shí)：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(jì)，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(shí)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(fèi)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(chǎng)，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(chǎng)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(jì)開發(fā)的公司，作為知識(shí)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(jì)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(jì)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娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器晶片進(jìn)入市場(chǎng)。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(gè)系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者所接受，更具有競(jìng)爭(zhēng)力。就存儲(chǔ)市場(chǎng)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(shí)時(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(shì)肯定也會(huì)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(jì)的ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實(shí)時(shí)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(jī)接口和后端存儲(chǔ)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(jì)上采用了精簡(jiǎn)的硬件模塊和精簡(jiǎn)的操作系統(tǒng)內(nèi)核（一般為L(zhǎng)inux內(nèi)核），并且充分考慮了與主機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備的連接能力。