虚拟带库与物理磁带库对比

虚拟磁带库介绍虚拟磁带库是一种企业级的数据存储系统，它可以把基于阵列的受RAID保护的硬盘驱动器模拟成物理的磁带驱动器，并且将数据备份到其中。

使用虚拟磁带库时，备份软件的架构和过程跟真实的带库没有很大区别。

虚拟磁带库工作原理跟磁带一样，只是写数据时，把磁盘模拟成磁带。

由于虚拟磁带库可以模拟磁带存储系统，任何规模的企业都可以很方便的在其系统中使用硬盘模拟生成的虚拟磁带库了。

大型的企业可以充分利用磁盘系统的优势来使用磁带备份系统，可以把VTL应用到基于磁盘的离线复制和灾难恢复系统中。

其分公司、远程办公室和各部门都可以通过VTL来与总部的磁带备份系统来交互数据。

Taneja集团的高级分析员Jeff Boles表示，之前采用磁带备份系统的中小企业只需要用VTL来替换掉磁带，而不用替换整个备份系统。

如果想要继续使用磁带系统来备份的话，VTL是一种成熟的替代品。

首款硬件加速重复数据删除VTL问世Cofio软件宣布旗下ViStor产品采用Hifn公司的Express数据缩减De-Dup（重复数据删除）卡，在屈指可数的硬件加速型De-Dup VTL产品中创下先河。

VTL，又称虚拟磁带库，是备份软件的磁带驱动或磁带库，其本质是一个硬盘阵列。

因此它能以磁盘速度而不是原来缓慢的磁带速度备份和恢复会话。

尤其吸引眼球的是，借助VTL恢复操作可以直接针对某个文件进行，而无须按部就地读取整个磁带，因为硬盘是随机访问设备。

如果利用De-Dup技术，重复的数据块能够被检测到并用指针替代，VTL的有效容量就能大大增加。

虽然占用CPU资源较多，但是能够实现备份文件大小20：1甚至更高的缩减。

由于每个备份会话中很多以前备份的信息会被重新备份，所以通常备份过程包含了大量的冗余信息。

为了保持较短的备份窗口，De-Dup过程通常在备份会话结束后进行。

Hifn的PCI/PCIe卡通过硬件执行De-Dup功能，从而实现加速。

Cofio称其ViStor 2.0 VTL软件融合了Hifn的Express DR卡，以可负担的价格为中小企业(SME)提供企业级VTL性能。

存储课堂：全方位解析虚拟带库优势特点虚拟磁带库(VTL)是指将磁盘仿真(虚拟)成磁带库，使备份服务器把磁盘作为磁带库对待，从而实现在备份作业中用磁盘代替磁带来存储数据的目的。

VTL技术是数据备份领域的里程碑，具备多项优势，如性能高、故障率低、可靠性高、成本投入低以及运营成本低等，受到各行业用户的青睐。

同时，VTL也可以和现有磁带库集成，提高数据保护的整体安全性和性能，降低数据保护成本。

VTL对于其它系统来说，与真实的、自动化的物理磁带库/机设备一样，区别仅在于数据是存储在磁盘上。

采用VTL之后，大多数数据中心都明显感觉到，与传统备份方式相比，现在的数据备份进程更为快捷。

于是，越来越多的用户开始淘汰掉原来的机械磁带库，采用虚拟磁带库作为主要的备份设备。

在探讨VTL的由来以及如何帮助用户解决备份问题之前，我们首先来总结一下传统磁带备份的弊端。

物理磁带库存在的问题物理磁带库作为备份中的元老设备，从备份产生的那天起，就承担着数据备份的重任。

但是随着备份技术和市场的不断发展，业务对备份系统的要求越来越高，所要求的备份时间越来越短，由于其先天性的一些不足，物理磁带库越来越不能胜任目前的备份任务，主要因素如下：(1) 机械故障多，维修费用高。

物料磁带库是一个非封闭的物理机械设备，物理磁带库核心部件，如磁带驱动器、机械手、传送装置等均为机械易损件，故障率非常高，致使设备使用率低。

并且数据备份作业无法正常连续运行，维修成本也颇为昂贵。

据Gartner 公司统计，在物理磁带库的使用期内，其每年的维护费用占到采购成本的15%到20%，这是一个非常惊人的数字。

(2) 备份失效率高。

备份是数据保护的手段，恢复是数据保护的目的。

采用物理磁带库进行数据保护的磁带为非封闭介质，且磁带之间没有容错保护。

备份业务涉及到的磁带组中，如果发生任一盘磁带磨损、卡带、霉点、粘连等状况，就会导致整个备份数据无法恢复。

又由于磁带备份手动程度高，人为操作更是加大了备份的失效率。

虚拟带库与物理磁带库的对比一数据读写性能物理磁带库物理磁带库的整体性能有磁带驱动器数量及磁带驱动器支持的标准决定虚拟磁带库：由于采用虚拟化技术，虽然备份软件会发现虚拟磁带库中有若干磁带机，但是执行备份或者数据恢复的时候性能超过磁带机。

因此虚拟磁带库的性能不是由仿真的磁带机标准决定而是由控制系统和后端的磁带系统决定。

二数据可靠性物理磁带库:除非采用磁带clone的方式，否则由于磁带损坏会导致数据的丢失。

虚拟机磁带库:后端采用raid技术，磁盘损坏不影响储存的数据，因此安全性更好。

三保密性物理磁带库:磁带采用专用数据格式储存数据，并且可以把磁带移出磁带库异地保存，因此具有更高的安全性虚拟机磁带库:虚拟磁带库产品有两类，一类是真正虚拟磁带，一类是用文件系统中的文件来储存磁带格式的文件。

对于第一类产品除了不能出库以外具有跟物理磁带库同样的安全性，第二类产品由于存在文件系统就可能被病毒或者认为破坏四数据可恢复性物理磁带库磁带存储由于磁带磁粉脱落、粘连、消磁、磁头沾污等原因会再需要恢复数据时无法获得数据，因此磁带的可恢复性不是100%虚拟磁带库：虚拟磁带库采用磁盘阵列存储数据，有raid保护，因此可以说虚拟磁带库具有100%的数据可恢复性五系统可靠性物理磁带库：由于磁带库中的大量的机械部件，并且要求机械运动精度相当的高，所以磁带库本身系统可靠性就不会很高虚拟磁带库：虚拟磁带系统唯一有机械部件的就是磁盘，但是采用了raid方式进行数据冗余存储，因为虚拟磁带库比物理磁带库的可靠性要高出许多六容量物理磁带库：容量非常大虚拟磁带库：受磁盘系统的容量限制，一般最大不过几十TB七管理物理磁带库：物理磁带库基本上都带有图形化管理界面，并且通过一个界面就可以管理整个磁带库系统，包括机械手，磁带机等虚拟磁带库：虚拟带库有两类：一类是真正意义上的产品，通过唯一界面管理系统。

另外一类属于解决方案，也就是使用专用服务器，操作系统，虚拟磁带库软件和磁盘阵列搭建虚拟磁带库系统，此类方案会造成非常复杂的管理，并且容易引起由于管理不当造成的数据丢失。

虚拟机虚拟化技术与物理机性能比较介绍：在计算机技术不断发展的今天，虚拟机虚拟化技术已经成为了一种常见的应用方案。

虚拟机虚拟化技术通过软件的方式将一台物理机分割成多个虚拟机，并在每个虚拟机上运行一个操作系统。

这种技术对于资源的高效利用以及任务的隔离具有许多优势。

然而，虚拟化技术与传统的物理机性能仍然存在一些差距。

本文将探讨虚拟机虚拟化技术与物理机性能之间的差异，并分析其原因。

1. 资源利用率比较虚拟机虚拟化技术可以将一台物理机分割为多个虚拟机，在这些虚拟机上同时运行多个独立的操作系统和应用程序。

这种方式可以有效提高资源的利用率，更好地满足多任务处理需求。

而物理机则只能运行一个操作系统和应用程序，无法实现资源共享。

然而，虚拟机虚拟化技术存在一定的性能开销，例如额外的虚拟化层和资源调度的开销。

这些开销对于一些对性能要求较高的应用程序来说可能会有一定影响。

2. 性能指标比较虚拟机虚拟化技术与物理机性能之间最直观的比较就是性能指标。

例如，CPU利用率、内存利用率、磁盘I/O性能和网络性能等。

从整体来看，虚拟机虚拟化技术的性能指标通常会略低于物理机。

这是由于虚拟机虚拟化技术引入了额外的虚拟化层，增加了资源调度的开销。

另外，虚拟机虚拟化技术还要考虑虚拟机之间的资源隔离和安全性等问题，这也会对性能造成一定的影响。

3. 虚拟机优化与提升性能虚拟机虚拟化技术在应用时也可以进行一些优化以提升性能。

例如，针对虚拟机虚拟化技术中的CPU开销，可以使用硬件辅助虚拟化技术来减少虚拟化层的开销。

此外，对于内存和磁盘I/O等性能瓶颈，可以通过调整虚拟机的配置参数，合理分配资源，以达到更好的性能表现。

同时，选择合适的虚拟化平台和操作系统也可以对性能提升起到积极的作用。

4. 物理机的优势尽管虚拟机虚拟化技术在资源利用率和灵活性方面具有一定优势，但物理机仍然有其独特的优势。

首先，物理机性能相对更为稳定，不会受到虚拟化层、资源调度和虚拟机之间的竞争等因素影响。

虚拟带库(VTL )数据保护的优点新一代的虚拟磁带库备份(D2D2T)的存储管理更加简化，安全性更高，性能瓶颈也得到解决，具备完善的功能，成本却更低。

1.安全性、可靠性首先，从数据的安全性出发，VTL的访问与磁带类似，决定其天生具备免疫能力。

用户不能直接访问磁带，被病毒感染的文件也不会感染磁带存储数据，确保让备份的数据更安全可靠。

同时，虚拟磁带库采用基于RAID保护的磁盘阵列，提高了可靠性。

2.性能和容量可按需扩展虚拟磁带库采用和物理带库相同的访问模式，不存在文件系统对直接磁盘备份的负面影响，可以充分发挥出磁盘备份的性能优势。

而且，新一代虚拟带库的性能有了大幅度的提高。

其并行技术可同时支持多台VTL控制器并行工作，并保持高效的吞吐能力。

同时，容量和性能可以同步或独立提升，实现超宽范围的容量扩展，为用户提供最灵活和高效的升级选择。

3.管理、维护简单，成本更经济新一代VTL的仿真磁带库工作模式通过备份管理软件即可统一管理。

其兼容性和集成性好，无需改变备份策略。

在SAN环境下，轻松实现设备共享、易于管理和使用。

作为间接磁盘备份设备，在后期维护上，由于减少了物理磁带库的诸多机械故障，其维护成本也更加低廉。

4 扩展自如VTL的自身管理类似于磁盘阵列的方式，可以轻松地更换、添加磁盘，进行容量的扩展。

而且并行技术的使用，也使得设备的扩展更加灵活。

因此，客户可以随着数据量的增长来进行容量采购，避免了庞大的预投入资本。

更重要的是，VTL保持了物理磁带库的使用模式，在备份软件的支持下，逻辑上可以实现容量的无缝扩展。

5.功能完善，兼容性佳新一代VTL支持远程数据复制。

通过IP网络，能将本地的备份数据远程复制到异地的虚拟磁带库系统中。

而且，在两台虚拟磁带库之间的复制作业是在后台由虚拟磁带库完成的。

此外，新一代VTL通常还具有重复数据删除、压缩、自动归档等功能。

磁盘阵列在计算机发展的初期，“大容量”硬盘的价格还相当高，解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份，这种方法虽然可以保证数据的安全，但查阅和备份工作都相当繁琐。

1987年，Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks（廉价磁盘冗余阵列方案）》的论文，其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合，使其性能超过一只昂贵的大硬盘。

这一设计思想很快被接受，从此RAID技术得到了广泛应用，数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。

虽然磁盘阵列技术很早的便被提出，但由于那时硬盘还不是影响整个计算机性能的瓶颈，且搭建磁盘阵列的成本较高，并且磁盘阵列技术并不成熟，所以开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统，多用于服务器或者银行等对硬盘容量和性能要求较高的行业。

1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能够利用相对廉价的IDE 硬盘来组建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门槛”。

从此，个人用户也开始关注这项技术，因为随着计算机各个配件技术的迅猛发展，硬盘已经慢慢成为发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备，而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。

在花费相对较少的情况下，RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性。

90年代中期以后随着互联网和计算机技术的高速发展，网络用户的数据量急剧上升，虽然硬盘的容量越来越大、存取速度不断加快，但对于某些用户，如电视台的计算机播出系统、证券交易等，传统的直接硬盘存储方式已难以满足它们对海量数据存储的需要，更无法确保数据的一致性、安全性、可靠性以及数据的可管理性。

因此，磁盘阵列技术和产品大量的涌现并最终走向了个人用户。

定义及技术介绍磁盘阵列是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬盘或普通硬盘连成一个阵列，实现以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读写速度和安全性的一种手段。

虚拟磁带库（VTL）通常为一种专用的计算工具(Appliance)，它可以仿真物理磁带库的驱动器和(并且)在磁盘上存储备份映像。

VTL允许使用现有的磁带备份软件，管理人员之所以对这些工具感兴趣是因为用于备份管理的范例（paradigm）与使用磁带时的范例相同。

VTL由三部分组件构成：计算机硬件，通常为Intel处理器（基于Linux操作系统且由该系统供电），或者相近的变体；应用软件（用于仿真磁带库和磁带驱动器）；和一组基于RAID 技术的磁盘驱动器（在硬盘失效时它们可避免丢失任何数据）。

个别产商常常把这些组件捆绑成一个工具。

然而，也有可能从一家厂商购买计算机硬件和软件，再到另外一家不同的厂商那里购买磁盘阵列。

VTL允许客户配置虚拟磁带驱动器、虚拟磁带盒和指定磁带盒容量。

厂商不同，支持虚拟磁带驱动器的最大数目也不同，变化范围从个位数到无穷。

与物理磁带库不同，物理磁带库需要购买并安装额外的磁带驱动器，但对VTL来说通过改变软件结构(configuration)即可增加虚拟磁带驱动器，而这不需要花费任何额外的硬件成本。

目前虚拟带库有两种方案，一种是真实的虚拟带库,有这样的产品，比如NetStor。

第二种是以legato等软件以硬盘阵列模拟出来的driver。

现在关于虚拟带库用第二种方案的人居多，原因是第一种方案周样容量价钱高一些，同时这样的产品较新。

如下说说真实的虚拟带库与磁带库相比它的优缺点：优点：1、虚拟带库在legato软件看来就是一个真实的带库，完全适用对带库的管理方式，如果一个虚拟带被写满，它同样被置为full,这是做虚拟driver方式不能比的了，如果是虚拟driver 被写满会错的(操作系统+备份软件)。

2、虚拟带库用的实际上磁盘阵列，因为磁盘的随机读的特性，如果你的数据只是很少量的坏，比如oracle的一个数据文件或一个block，此时它的恢复速度要比带库快的多。

3、同样是因为磁盘，虚拟带库可以保证备份的数据一定可以恢复，而带库就不一定了，因为磁带可能被磁化、被氧化，可能因为driver的故障引起损坏等等，所以虚拟带库的备份相对来说更安全。

各种虚拟磁带库VTL产品间的重要差异在购买虚拟磁带库（VTL）时，首先要了解各项可用的功能。

这样，才能创建你所需的功能清单。

将供应商的功能与你的需求一一对应，然后就能列举出暂作考虑的产品。

供应商的功能可分为“必需的”、“最好拥有的”以及“不必要的”。

如果功能不是“必需的”，就不应该影响决策过程，当然还应该考虑到价格因素。

主框架VS.开放系统VTL选择VTL系统的首要标准应为：你的环境是需要主框架还是开放系统的VTL。

在主框架和开放系统环境中，VTL的使用方法截然不同，因此，两种VTL的设计自然也不同。

主框架VTL旨在利用磁盘存储，加快磁带数据的访问速度。

在数据处理过程中，数据在磁盘和物理磁带之间动态迁移。

相反，开放系统VTL通常不会处理磁带中的数据；而是利用磁带实现备份和归档。

主框架VTL的供应商包括：Diligent Technologies、IBM、Sun Microsystems及其他一些小公司。

过去40年，虚拟存储技术渐渐呈现。

但是，直到20世纪90年代后期，IBM和StorageTek (现属于Sun公司)推出主框架VTL，虚拟存储技术才真正为人所知。

IBM和Sun/StorageTek公司的主框架VTL系统在大型的终端磁带库之前，使用了相对较小的磁盘缓存。

主框架VTL出现几年之后，开放系统VTL也随之产生。

目前，开放系统VTL的初始厂家有三家——FalconStor Software、Quantum昆腾和Sepaton公司，他们再把软件转给其它供应商。

这三家厂商同时通过增值分销商和零售商直接或间接提供打包产品。

其它一些开放系统供应商只通过直接和间接渠道交付VTL产品。

包括Data Domain、Diligent Technologies、(近期被IBM收购)和NetApp公司。

IBM和Sun公司均生产主框架VTL，并直接或通过渠道交付VTL。

Diligent也拥有主框架VTL，可通过Hitachi Data Systems (HDS)获得。