磁带机备份技术的精髓全面解析

　　 
磁带介质
 
磁带技术是从介质开始的――盒式磁带。简单来说，磁带就是涂有磁性介质塑料薄膜构成的连续的条带，磁带被缠绕在一个锭子上并且封装在一个特殊设计的机械盒子里，这个盒子可以保护磁带不受损害和防止灰尘。磁带系统中的盒子就类似于硬盘的壳子。盒式磁带在使用前要插入到磁带机内，并且为了运输和存储的方便可以从磁带机备份中移除。盒式磁带可以被设计为特别的磁带机架构(比如Travan,数字数据存储(DDS)，数字线性磁带(DLT)或者线性磁带开放 (LTO)，并且一旦设计好就不可更换，因此磁带系统必须要根据技术本身的寿命以及介质的成本来选择，这一点对于磁带存储的策略来讲非常重要。
 
当实现一个磁带系统时，必须要为磁带机备份做充足的准备。小一点的公司可以选择一定量的磁带来提供存储备份，大一些的公司可以使用更多的磁带来做长期文档备份以及在南恢复，因此经常需要海运这些存储设备通过像Iron Mountain这样的公司。更大一些的公司可能最终需要好几万的磁带。
 
丢失或者磁带被偷都会对成千上万的客户的个人数据带来损失，因此存储管理员要对磁带的安全以及磁带介质的运输进行密切的注意，这一点显得非常重要。像Iron Mountain这样的公司将会上门来取你的磁带;而使用通用的运输可能会造成不安全。如果安全之门被破坏，管理员们就需要有相应的对策来减少损失并且借助一些法律保护。公司们更加愿意通过备份软件的内嵌应用的加密算法保护数据，以免数据被偷或被盗用。
 
总体而言，磁带机备份是不会永远的，因此管理员必须考虑磁带生命周期这个因素。机械的磨损以及磁带介质本身都会影响其寿命。比如，一个典型的 DDS盒式磁带可以使用2000次或者做100次的完全备份――然后磁带就会被损坏。每一次重写后，随着时间的推移，磁带的数据可靠性都会变得慢慢变得更差，因此管理员需要定期重写磁带数据以保证数据的完整性。DDS磁带可以保证数据10年或者更久有效。相比较，LTO磁带则可以使用100万次(虽然一次完全的备份需要多次操作)，并且可以维持20000加载/卸载，并且数据可以保持30年有效。
 
磁带机
 
磁带机是一个机电设备，它可以对盒式磁带进行读写，并且和计算机的其它设备交互数据。磁带机备份可以使用螺旋式或者线性方式来访问磁带。螺旋式的磁带机使用一个旋转的头来读些数据;而线性磁带则是用一个固定的头来读些数据。当今根据这两种读写方式有很多的磁带机格式，选择一个适合的磁带机备份需要考虑容量因素、性能、速度、介质的成本以及技术本身的寿命：
 
● 高级智能磁带(AIT)。这种螺旋式的磁头技术针对计算机数据存储在8mm的盒式磁带而设计。AIT盒式磁带可以支持400GB的压缩数据，并且磁带机备份可以达到48Mbps的传输速率(同样是压缩格式)
 
● 数字数据存储(DDS)。这种螺旋式的磁头技术专门为计算机数据存储在4mm的数字音频盒式磁带(DAT)上。目前有五代DDS格式，可以支持2GB、8GB、24GB、36GB以及72GB的DAT。小量的存储空间使得DDS技术更适用于一些小的或者中型的公司。
 
● 数字线性磁带(DLT)。这种线性磁带技术通过一系列128或者1280数据轨道来记录数据。DLZ1压缩算法可以帮你存储更多的数据，并且增加了读写速度。通常DLT盒式磁带可以存储160GB的未压缩数据，并且通过SuperDLT(DLT-S),盒式磁带可以支持800GB的压缩数据。DLT磁带机备份的读写速度可达60Mbps。
 
● 线性磁带开放协议(LTO)。这种开放标准的线性磁带技术已经有了好几个版本的更新。最新一代的LTO-4标准可以支持1.6TB的压缩数据存储，并且传输速率达240Mbps。即将到来的LTO标准可以达到3.2TB的存储量并且数据传输率可达360Mbps,或者6.4TB的存储量以及540Mbps 的传输率。同时，LTO-4是第一个将加密算法实现在磁带机备份上，所用的加密算法是256位的AES-GCM算法。
 
● Travan。这种企业级的螺旋式磁带个市通过QIC组织标准化，并且也演变了很多版本。它可以接受的最大存储容量是20GB以及40GB的压缩存储。
 
和硬盘以及光存储不同的是，磁带需要日常的维护。磁带介质要和磁带机备份读写头相接触，因此读写头必须要定期的清理干净以防止剩余磁介质的不断堆积，从而导致读写问题。具有读写头清理功能的盒式磁带可以处理这件事情，当然也需要人的初期干预让整个过程自动化。
 
但是，维护的事情可能对一些缺乏IT经验的公司成为很大的问题。忽视维护就会最终导致备份问题。远程的磁带系统更需要存储管理员特别的关注以保证定期的维护。今天，远程的磁带系统都部署了远程的备份技术，这种备份技术可以将远程办公室的数据传到公司的数据中心做一个备份。
 
磁带库
 
当然，磁带机备份每次只能对一个磁带操作，并且一个磁带也不太可能将整个公司的数据备份下来。通常有两种办法当需要更多磁带存储空间时：一种就是当前一个磁带被用完后插入另一个磁带，还有一种方法就是使用多磁带机，通过磁带库系统来管理。当使用多磁带机备份时，备份工作就会自动在两个或者更多个磁带上进行备份，而不需要人工的干预。当前有很多的磁带库厂商，包括IBM,Quantum，HP,Tandberg Data以及Spectra Logic公司。
 
在很多的实际案例中，将多个磁带机组成一个系统是不够的――磁带还是需要手动插入或者移除。将来一种可以扩充磁带存储空间而又减少人犯错的方法就是使用带自动装入功能的磁带库。自动装入器相当于一个机器人的机制，它可以选择磁带，并将它插入磁带机;或者移除一个磁带当这个磁带已经被写满时。这种磁带库经常包括管理工具，该管理工具可以跟踪磁带目录以及物理位置，该功能可以让用户无需知道一个文件的具体位置就访问到该文件。
 
备份应用程序
 
应用程序软件在磁带机备份策略中起到很重要的作用。备份软件是一个重要的管理工具，它介于备份硬件和数据之间，允许管理员决定何时何地来备份所选文件、文件夹、驱动器、服务器甚至整个数据中心。备份软件业支持自动备份功能，也就是说不需要人工的干预就可以实现周期性的备份(比如每天晚上或者每个周末)。有一些备份软件支持加密，从而在将数据发送时保护数据。大部分公司的备份工具都可以给技术工人或者管理员发寻呼或者E-mail警报来告知备份过程中遇到的错误。
 
EMC Legato以及Symantec Veritas是两个众所周知的备份工具，虽然众多的厂商针对需求提供了很多的软件。当然，备份软件的选择不仅仅需要考虑成本。硬件的兼容性、管理特性、自动化能力以及服务/维持等等在磁带机备份产品评估时都需要考虑。