Герберт Бильд
Предполагая в будущем эмулировать на жестких дисках работу ленточных накопителей и ленточных библиотек при помощи виртуальных ленточных библиотек, необходимо при выборе системы обращать внимание на то, чтобы решение отвечало этим потребностям. Поскольку различие между системами довольно велико, в большинстве случаев дьявол, как всегда, кроется в деталях.
Виртуальные ленточные библиотеки (Virtual Tape Libraries, VTL) предоставляют возможность постепенного перехода с ленточных накопителей на решение хранения данных, полностью базирующееся на жестких дисках. Эти дисковые накопители эмулируют ленты и библиотеки и поэтому могут работать с гораздо меньшими окнами резервного копирования и интегрироваться в существующие ленточные структуры.
Между тем на рынке появилось множество подобных решений, и все обещают улучшить процессы резервного копирования и восстановления данных. Однако они предполагают совершенно разные уровни издержек на реализацию и обслуживание. Некоторые отвечают текущим требованиям, предъявляемым к резервному копированию, однако не способны удовлетворить более высокие запросы, которые могут появиться в будущем. Другие, напротив, даже не обеспечивают обещанную производительность. Различия кроются в мелочах. Чтобы найти наиболее подходящую для себя систему, пользователь должен оценивать разные системы по целому ряду критериев.
Скорость. Преимущество виртуальных ленточных систем состоит в ускорении процессов резервного копирования и восстановления данных. Однако не все решения обеспечивают требуемую производительность. Общая производительность системы и ее пропускная способность зависят от многих факторов. К ним относятся вычислительная мощность контроллеров систем хранения, скорость жестких дисков, количество и виды маршрутов к жестким дискам сервера баз данных, а также эффективность встроенного программного обеспечения. Кроме того, на скорость оказывают влияние такие функции, как интегрированное сжатие данных, или метод управления жесткими дисками.
Интеграция физических лент. Все виртуальные ленточные библиотеки эмулируют работу одного или нескольких ленточных накопителей. Если эмулируемые устройства соответствуют реально используемым, VTL может быть внедрена в принятый процесс резервного копирования лишь с небольшими изменениями или вообще без них. В противном случае может понадобиться произвести некоторые изменения в конфигурации приложения резервного копирования.
Эмуляция ленточных накопителей вовсе не означает, что возможна запись сохраняемых данных непосредственно на ленточные устройства, поскольку системы работают в соответствии с разными технологиями. В рамках одной из них программное обеспечение виртуальной ленты управляет только устройством хранения на жестких дисках, но не физическими ленточными накопителями. Для копирования виртуальной ленты на физическую администратору следует предусмотреть отдельный этап резервного копирования, который требует добавочной пропускной способности ввода/вывода и вычислительной мощности сервера резервного копирования. Физические носители остаются под контролем приложения резервного копирования.
В рамках другой технологии виртуальная ленточная библиотека использует для перемещения данных между жестким диском и лентой не сервер резервного копирования, а процессоры аппаратного обеспечения VTL. Программное обеспечение виртуальной ленты отслеживает физическое местоположение сохраняемых данных и в случае необходимости передает резервные копии по специально организованным для этого маршрутам между жестким диском и лентой. Подобные решения, как правило, отвечают требованиям и первой технологии.
Если администратор хочет изъять ленты из какой-либо библиотеки, например в целях восстановления данных после катастрофы, он должен решить принципиальный вопрос: намерен ли он напрямую обращаться к ленте из приложения резервного копирования или же готов вернуть ее для чтения в VTL.
В результате интеграции физических лент пользователи VTL могут неожиданно обнаружить, что после реализации определенных решений VTL им требуется больше лент, чем прежде.
Физические ленточные накопители применяют аппаратное сжатие с целью повышения емкости лент и скорости передачи данных. Проблема заключается в том, что степень сжатия различается для разных типов данных. Однако из соображений совместимости VTL должны сохранять взаимно-однозначное соответствие между виртуальными и физическими лентами, поэтому в большинстве VTL виртуальные ленты обладают емкостью физических лент в несжатом состоянии, чтобы емкость хранения гарантированно совпадала. Поскольку в среднем данные на физическом ленточном накопителе сжимаются в соотношении 2:1, большинство физических лент при таких решениях VTL остаются полупустыми, а пользователям требуется в два раза больше кассет.
Все же существует метод, благодаря которому физические ленты, используемые для резервного копирования, приобретают большую емкость при записи на них информации с помощью VTL. Поступившие в систему данные выбираются по случайному принципу, и на этой основе оценивается степень аппаратного сжатия на ленте, что никак не сказывается на потоке данных. Подобным образом можно более или менее точно соотнести емкость виртуальных лент и количество физических лент при использовании сжатия, так что потребуется лишь половина лент.
Некоторые системы VTL предлагают также возможность сжатия для своих систем на базе жестких дисков. Однако преимущества сжатия для VTL не являются столь же существенным фактором, как для ленточных устройств. Подчеркнем, что указанный процесс выполняется аппаратным образом. В этом случае сжатие производится при помощи специальных микросхем обработки данных при их поступлении в систему. Такой вид обработки данных гораздо эффективнее сжатия, осуществляемого программно. Те, кто хочет максимально сократить время резервного копирования, ни в коем случае не должны прибегать к программному сжатию.
Рынок предлагает самые разные с точки зрения емкости виртуальные ленточные решения — от отдельных библиотек для небольших вычислительных центров или филиалов до систем, предназначенных для предприятий с большим количеством серверов (см. Рисунок 1). В последнем случае администратору требуется определить большое число виртуальных ленточных накопителей, максимальное количество которых зависит от поставщика VTL.
Системы ограниченного размера эмулируют только ленточные накопители, крупные же, напротив, — не только ленточные накопители, но и ленточные библиотеки. В последних системах суммарный объем жестких дисков представляется программным обеспечением резервного копирования как одна или несколько ленточных библиотек, включающих ленточные накопители, кассеты лент и роботы, поэтому администраторы могут распределить емкость и пропускную способность системы между несколькими серверами. Это значит, что если на предприятии работают с несколькими серверами резервного копирования, то выбранная система должна эмулировать ленточные библиотеки.
При обсуждении масштабируемости нельзя забывать и о сохранении высокой скорости — идет ли речь о небольшой или, наоборот, значительной емкости жестких дисков.
Программное обеспечение для управления VTL должно быть столь же простым и интуитивно понятным в обслуживании, как и конфигурация библиотек, ленточных накопителей и кассет (см. Рисунок 2). Если VTL инсталлируются в филиалах или отделах за пределами вычислительного центра, то на этот случай необходимо обеспечить возможность удаленного централизованного управления одной или несколькими системами.
Как правило, виртуальные ленточные библиотеки довольно просто интегрируются в имеющиеся инфраструктуры резервного копирования, что решает проблемы производительности резервного копирования и восстановления данных. Тем не менее подразделения ИТ должны рассматривать подобное приобретение лишь как составной элемент всеобъемлющей стратегии защиты данных. Правильный выбор производителя обеспечит защиту инвестиций, а при непродуманном подходе, напротив, продукт может оказаться практически непригодным к использованию уже через несколько лет. Поэтому необходимо выяснить долгосрочные планы выпуска оборудования различных поставщиков.
Виртуальные ленточные библиотеки дополняют решения для хранения данных на физических лентах и обеспечивают два уровня хранения: первичная резервная копия размещается на жестком диске, вторичная — на магнитной ленте. VTL позволяют сократить время резервного копирования и восстановления данных, не требуя изменения имеющихся процессов или рабочих нагрузок. Администратор может проводить оптимизацию системы поэтапно. Некоторые решения появились на рынке недавно, поэтому не обладают достаточной зрелостью, предлагая только базовые функции управления с прицелом на последующие улучшения. Как и в других областях, выгоднее работать с надежными продуктами, которые постоянно оптимизируются.
В целом виртуальное ленточное решение следует выбирать с оглядкой на собственные потребности и предпочтения. Рассмотренные выше критерии должны послужить «красными флажками» при рассмотрении важнейших особенностей отдельных систем.
Журнал сетевых решений. 02.2007.