虚拟磁带库的春天

虚拟磁带库(VTL)是一种通过存储虚拟化技术，将现有的磁盘存储系统虚拟成传统的磁带库系统（包含磁带库机械臂、磁带驱动器）的解决方案。它可以解决并改善目前磁带库存在的诸多问题，满足用户对于备份窗口、共享、可靠性等方面的更高要求。

VTL的类型

VTL最初产生在大型机领域，主要是解决传统磁带备份的某些局限性造成的备份速度低、各种机械故障以及维护复杂等问题。目前，此项技术正在被应用到开放系统领域。VTL的主要应用领域是对数据吞吐量要求较高的用户，作为磁带库的前端，可以提高系统性能（备份与恢复效率同时提高）。当前，主流的VTL产品大多采用以下3种技术架构。

1.软件虚拟磁带库

软件虚拟磁带库是指，由存储备份管理软件提供的向文件系统中创建的VTL设备进行备份的功能，其结构如图1所示。目前，此类虚拟磁带库产品应用比较广泛，如国外的VERITAS、Legato、CA、Bakbone的备份软件中基本都提供此功能，国内的北京亚细亚智业科技有限公司、深圳思创科达技术有限公司、北京艾德斯科技有限公司也都在存储备份软件中提供此功能。此种方式的VTL技术已经比较成熟，是目前市场上新建系统中主要采用的技术模式。

2.硬件虚拟磁带库

硬件虚拟磁带库大多是由传统的存储硬件厂商，基于原有产品扩展研发的VTL产品，其结构如图2所示。目前，主要提供此类产品的厂商有EMC、ADIC等，其产品大多为集合控制部分和存储磁盘为一体的完整解决方案。

3.虚拟磁带库头端设备

虚拟磁带库头端设备是指，基于通用的VTL头端控制软件，结合相应的主机设备，组成专用的虚拟磁带库头端设备，如图3所示。此种设备可以连接通用的磁盘阵列产品，并可以被其他各种开放平台的主机识别为一个标准的磁带库设备。此类产品大多提供开放的软件接口和广泛的硬件支持。目前，提供此类产品的厂商主要包括FalconStor、Mirage等。国际上流行的虚拟磁带库，其主要技术实现手段也大多采用软硬件相结合的方式。

如何评价VTL产品

1.功能实现

在使用虚拟磁带库以前，备份的情况是D2T（Disk to Tape），使用虚拟磁带库以后就变成了D2D（Disk to Disk），而从用户感受的角度来看，仍然是D2T，这就是构建虚拟磁带库系统的核心目标。当然，出于数据长期保存的目的，用户还希望在真实的磁带介质上保留一个备份，这就进一步要求虚拟磁带库产品支持D2D2T（Disk to Disk to Tape）功能。主要实现的功能包括以下方面：可模拟多种主流磁带库；支持多种备份软件，如EMC Legato NetWorker、CA BrightStor ARCserve、VERITAS BackupExec/NetBackup、BakBone NetVault、亚细亚智业Mars Backup Advanced、思创科达CoinStor Backup Server等；支持主流磁带驱动器格式，如LTO、DLT、AIT/SAIT等；模块化体系结构，配置灵活，用户可根据实际存储容量需求升级扩展；不改变用户现有的存储及备份结构，安装简便、易操作、配置灵活、即插即用。

2.数据处理能力

数据处理能力主要考察3个方面：速度——快速的数据恢复，支持多个并发备份会话，磁盘到磁盘的备份比传统的磁带备份更加快速；新策略——虚拟磁带的应用可以将传统的备份策略进行变革，长时间的增量备份不仅不会影响恢复效率，反而会缩小备份窗口；归档——归档时可将数据导出到磁带。

3.性能指标

性能指标主要包括4方面：可靠性——通过消除介质、机械故障和人为干预，确保备份/复制的成功，虚拟磁带的远程异地复制提供灾难保护；可扩展性——用户能够根据实际需求，方便快捷地扩展存储容量，可采用SATA、SCSI或光纤磁盘作为存储介质，可采用多种RAID技术，提高数据安全性；易用性——容易获得基于光纤通道的磁带驱动器，方便地无缝整合到现有环境，集中管理，消除备份/恢复操作中介质或机械的失败；快速部署——与现有备份软件或策略无缝整合，容易部署，如同将新的磁带机或带库添加到应用环境中一样。

期盼国产VTL产品

从2005年开始，虚拟磁带库成为市场新兴力量的趋势已非常明显。传统机械磁带库厂家纷纷推出虚拟磁带库产品，IBM、EMC等大厂商也加入到推广虚拟磁带库的阵营。据Strategic Research公司的统计，美国市场基于磁盘的备份已经超过基于磁带的备份，成为市场主流。

用户面对的是日益复杂的异构平台，不同厂商的产品、不同种类的存储设备给管理带来了许多难题。数据应用已经不限于企业的某一个部门，而是分布于整个网络环境之中，数据共享、简化管理、降低成本是大势所趋。在此背景下，人们寄希望于更多新兴的存储技术。

目前，国内诸多存储软件开发商的备份软件中大多已经提供了虚拟磁带库功能。北京亚细亚智业科技有限公司正在研发完全自主知识产权的虚拟磁带库头端产品——Mars VTL。该产品研发完成后，可以通过专门配制的虚拟磁带库远程连接模块，支持将物理位置相距很远的两台甚至多台虚拟磁带库，连接为一套统一的存储系统，使异地容灾变得更加简捷方便。亚细亚智业设计的虚拟磁带库远程连接模块包括双向读写缓冲、断点续传、带宽流量控制、数据压缩与加密传输等多项先进功能，具有技术先进性和应用可靠性等特点。

随着国内厂商技术水平不断提升，以及国家对自主创新的大力支持，一个百花齐放的虚拟磁带库的春天已经来临。

图１ 软件虚拟磁带库

图２ 硬件虚拟磁带库

图3 虚拟磁带库头端设备