趕超磁盤的磁帶備份技術

1、趕超磁盤的磁帶備份技術 說到磁帶備份，人們首先想起的就是它的高容量、低速度。以前的確如此，我記得幾年前一個小小的磁帶就有8GB，而那時的磁盤最高容量也才幾百個MB，竟然有10倍的差距。而那時備份這樣一盤磁帶需要4小時以上，其速度計算下來，不僅要遠低于當時服務器常用的Ultra 160 SCSI，也低PC機中常見的ATA/100?？山涍^幾年的發(fā)展，磁帶技術隨著應用的普及，發(fā)展非常迅速。不僅原來主流的DAT技術得到了發(fā)展，同時新生的磁帶技術更是性能強勁，遠遠超過當時主流的DAT技術，如DLT、AIT和LTO技術，大有趕超磁盤之勢。一、 最新磁帶存儲市場概述現(xiàn)在最新的磁帶單面就可以實現(xiàn)200GB以上

2、的存儲，據(jù)悉1TB的磁帶有可能在今年底就可以在市場上出現(xiàn)。未來更是有超過10TB的磁帶，存儲速度也將達到250MB/s。這樣算下來，如果能在五年內實現(xiàn)，我想磁帶技術將徹底改變在人們心中的認識，與磁盤相比，不僅在存儲容量上將繼續(xù)保持大幅領先（其領先優(yōu)勢還加強），其存儲速度也將超過現(xiàn)在主流的ATA/133近一倍，也超過現(xiàn)在主流應用的Ultra 160 SCSI，接近最新的Ultra 320 SCSI磁盤。在容量和存儲速率大幅提高的同時，而磁帶體積卻在不斷縮小，巨大的磁帶盤已經消失，被體積更小、使用更方便的盒式磁帶所代替。磁帶的寬度規(guī)格也從1.5英寸（3.81cm）減少到現(xiàn)在的4mm。至于單位容量存

3、儲成本那更是隨著容量的增加而下降，如現(xiàn)在每GB容量的磁帶成本通常僅10多元，有的僅幾元，而且還將隨著容量的增長而下降。這是其他存儲媒介都無法比擬的。目前磁帶市場中的主流磁帶格式技術有DDS（DAT）、DLT、AIT、LTO、VXA及它們的升級版本SDLT、SAIT等。這些技術是由不同廠商所主導的（盡管有許許多已成為開放標準），如HP主導的DAT（DDS）、IBM主導的LTO、Sony（索尼）主導的AIT、Quantum（昆騰）主導的SDLT和Exabyte主導的VXA等。除此之外，還有如ADR、8mm mammoth、SLR等幾種早期磁帶格式，由于容量和速度性能都較差，所以目前在主流市場上并不

4、多見。不同的磁帶格式技術決定了不同的磁帶格式；而且不同品牌或型號的磁帶機驅動器所采用的磁帶格式技術也不同，這就決定了所采用的磁帶介質也不相同。且這些磁帶格式技術通常都不能相互兼容，所以用戶必須分別為不同格式的驅動器購買相應的磁帶。在以上介紹的這么多不同格式磁帶（如圖1所示）中，他們所具有性能如何呢？下面進行基本介紹。二、主流磁帶格式技術圖22. AIT磁帶技術Sony（索尼）的AIT（Advanced Intelligent Tape，高級智能磁帶）技術是整個磁帶技術中發(fā)展最為迅速的一種，目前它的最新版本為AIT-4。AIT磁帶技術和DDS一樣，采用螺旋掃描技術（Helical Scan Te

5、chnology），透過旋轉滾筒進行傾斜寫入操作。它的磁帶在設計上類似于DDS，不過尺寸比較大。AIT采用獨具效率的ALDC（Advanced Lossless Data Compression，高級非失真數(shù)據(jù)壓縮）功能，內置在磁帶里的64K位記憶芯片（MIC，Memory-in-Cassette），能夠加速磁帶的存取。AIT-1的容量可達35 GB，AIT-2可達50 GB，而AIT-3則可達100 GB，而最新的AIT-4的最高容量已達到200GB。這就是Sony的倍增策略。Sony于2004年8月份發(fā)布了其第四代先進智能型磁帶AIT-4。第四代AIT磁帶機AIT-4繼續(xù)延續(xù)著Sony的容

6、量倍增、速度倍增的發(fā)展路線。它的容量和速度都達到了上一代產品AIT-3的兩倍，分別為200GB（非壓縮）和24Mbit/s（非壓縮）。AIT-4驅動器也向下完全兼容，這意味著AIT技術的容量范圍有效的適應了從入門級到更為苛刻的服務器備份環(huán)境。 目前，用戶已經可以從市場上購買到AIT-4磁帶機和磁帶庫，如內置AIT4磁帶機的桌面型LIB-D81小型磁帶庫和機架型LIB-81、LIB-162磁帶庫，如圖3所示。而如圖4所示的為Sony還款正式發(fā)布的內置AIT4磁帶機的桌面型LIB-D81小型磁帶庫。 圖3圖4Sony在AIT的未來發(fā)展規(guī)劃中已經到了第六代產品（AIT-6），預計將在2010年前發(fā)布

7、，預期的非壓縮容量將達到800GB。3. Super DLT磁帶技術Super DLT是從DLT技術中衍生出來的，它由昆騰（Quantum）公司開發(fā)的。由于它的先進性，目前也成為一種廣泛使用的磁帶格式技術標準，在包括HP在內的許多磁帶設備廠商采用。Super DLT磁帶延續(xù)了幾代DLT磁帶產品的成功經驗，同時保證了與以前DLT磁帶格式的兼容性。通過使用行業(yè)領先的磁性磁帶技術，Super DLT磁帶系統(tǒng)大大提高了數(shù)據(jù)流入/流出量和容量。在昆騰開發(fā)的激光引導磁性記錄（LGMR）技術基礎上，Super DLT磁帶采用一種完全不同的先進技術來進行磁帶記錄。另外，Super DLT系統(tǒng)利用昆騰公司自己發(fā)

8、明的旋轉光伺服（POS）技術，可不再要求預先格式化磁帶。通過讀取在未使用的介質反面預先錄制的光伺服軌跡，能夠百分之百使用介質正面進行數(shù)據(jù)記錄。Super DLT磁帶系統(tǒng)使用先進的金屬粉質（AMP）介質技術，可儲存非常高密度的數(shù)據(jù)。在高端服務器市場，HP和昆騰公司都可提供存儲能力320GB、數(shù)據(jù)傳輸速率超過32MB每秒的Super DLT磁帶系統(tǒng)，適合包括運行企業(yè)關鍵任務程序的網絡UNIX、大型NT系統(tǒng)和終端磁帶庫自動化市場服務。對于中幅服務器市場，HP和昆騰公司提供存儲能力220GB、數(shù)據(jù)傳輸速度22MB每秒的Super DLT磁帶系統(tǒng)。如圖5所示的是HP公司的HP SDLT 320磁帶機，在

9、各類性能評比中均領先于其它技術的產品。圖54. LTO（Linear Tape Open，開放性線型磁帶）技術LTO即開放型線性磁帶技術，是由HP、IBM、Seagate這三家廠商在1997年11月聯(lián)合制定的，是目前應用最廣，最有發(fā)展前途的一種開放型磁帶格式技術。它結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點，基于服務系統(tǒng)、硬件數(shù)據(jù)壓縮、優(yōu)化的磁道面和高效率糾錯技術，提高了磁帶的讀寫能力和性能。目前，LTO具有兩種存儲格式：高速開放磁帶格式傲群（Ultrium）和快速訪問開放磁帶格式（Accelis），定制兩種格式是因為并不是所有的用戶都要求相同的特性和功能性。一些應用程序強調重點在于“寫”，要求最高

10、的磁帶存儲能力。而另一些應用程序則重點在“讀”，要求快速的數(shù)據(jù)訪問速度。因為目前存儲用戶更偏重于對存儲容量的需求，所以兩種格式相比較而言，Ultrium格式是當今存儲業(yè)界更值得關注的技術，它是由IBM開發(fā)和主導的。2002年底，IBM率先推出了LTO第二代產品（LTO-2），它的容量達到200GB，傳輸速度為35MB/S。如圖6所示的是IBM最新的LTO-2磁帶庫TotalStorage 3584。它將IBM TotalStorage 3592和IBM LTO Ultrium2磁帶驅動器集成在一起，大大提高了容量、吞吐量和快速訪問性能?？墒垢鞣N介質如LTO Ultrium 1、LTO Ultr

11、ium 2和IBM 3592磁帶驅動器和介質能夠在同一個磁帶庫中使用。圖6 以上僅是當前最為主流，技術最先進、發(fā)展最為迅速的幾種磁帶格式技術，大家可從這些技術中看到未來磁帶格式技術的發(fā)展方向。在了解了主要磁帶格式技術后，下面再來簡單地了解主要磁帶機和磁帶庫設備廠商及最新產品。三、主要磁帶機和磁帶庫設備廠商及最新產品1. 主要磁帶機廠商和產品目前，磁帶機技術正在朝高的數(shù)據(jù)傳輸速度和高的磁帶容量方向發(fā)展，各種新技術和新格式層出不窮。具有主流驅動技術的磁帶機廠商包括HP、Quantum（昆騰）、Exabyte（安百特）和Sony（索尼）等。HP的主要磁帶機設備是DAT格式磁帶機。由于這類磁帶機具有較

12、高的性價比，所以在中小企業(yè)市場中占有較高的市場份額。另外它的SDLT磁帶機設備也有著非常好的市場效果，由于它具有較高的技術實力，所以其產品得到了眾多用戶的高度認可。Quantum磁帶機在中檔產品市場中占據(jù)了大部分份額，但其中很大一部分走了OEM的銷售渠道。其自動加載機SuperLoader可將多個備份目標集中到一個共享的自動系統(tǒng)中，降低處理成本。Exabyte的磁帶驅動技術包括8mm Mammoth和VXA技術。VXA是定位低端的新的磁帶技術，以包的格式讀寫數(shù)據(jù)，并可對磁帶上的數(shù)據(jù)記錄區(qū)進行無空隙掃描。它具有高質量、高可靠性和低成本等特點。其中VXA1版本格式磁帶機是專為蘋果機設計的存儲方案；VXA2同樣具有較高的性價比，并具存儲速度和存儲容量分別提高到12MB/s