Spectra的存储“丛林逻辑”?D剖析磁带库Python架构

在热带雨林中生活着的蟒蛇（python），它们可以吞下比自己身躯大得许多的野猪、公牛等哺乳动物。磁带库厂商Spectra Logic今年发布了采用“Python”架构的T950型磁带库。 揣测其命名的主要用意也应在于此：在较小的空间内实现更高的存储密度。Spectra Logic依靠独到的TeraPack?设计等一系列利器，使其T950型磁带库在“存储丛林”中披荆斩棘勇往直前。
  
    什么是Python架构？
  
    这是Spectra Logic公司在其他磁带库供给商尚在推广第一代智能化磁带库之际，于2003年面向中高端企业用户发布的第二代智能化磁带库系统。     所谓智能化，就是与传统“傻柜子”型磁带库相比，智能磁带库具有智能的中心处理单元、采用先进的总线结构控制系统；每个智能化模块均具有先进的传感系统，随时与中心处理器实现智能化的互操作，使智能磁带库的比传统磁带库具有生命力。它将给用户带来更高的可靠性、可用性、治理性、系统互操作性、系统扩充性，可维护性，使保护数据安全性变得更加轻易，最大限度保证用户的投资。     Spectra Logic应用了全新的设计理念对智能磁带库做出诠释，新一代的Spectra Logic智能磁带库为网络存储而设计，在整体架构、接口技术、电子机械自动化以及协议支持等方面都有超越客户期望的体现。     Python存储空间是一个开放系统磁带库架构，一种革命性的磁带库架构，能够提供比普通架构高200%的存储密度（图一），同时还可兼容LTO、SDLT、AIT、SAIT等业界主流磁带机技术。超越传统的二维存储空间的三维存储架构，T950提供多于1000槽位/立方米的超大存储空间。Python架构带来的最大的好处就是，在寸土寸金的数据中心，让每一寸空间发挥它更大的价值。     T950的命名原则是：T是指TeraPack? 技术，950是指单个柜体可达到950个（LTO或SAIT）磁带槽位。
业界同类产品存储密度比较     Python架构如何实现三维存储空间？
  
    企业为要实现海量磁带的标准化治理，在每盘磁带上都贴有条码标签。而为了实现条码阅读的要求，目前业界所有的磁带库产品都附有条码阅读器。同时为方便条码读取，厂商都采用将磁带列在磁带库内壁的设计，所以磁带库的容量便受限于磁带库内壁的面积。
  
    Python架构创造性地采用TeraPack?设计来解决这个问题：每个 TeraPack?可以放置约10盘的磁带，将TeraPack?送入传送口，精确可靠的传送装置将识别每个TeraPack?侧面所独有的条码，确认介质类型，选中后将整个TeraPack?传送到指定的磁带机进行访问。这种访问方式显著地提升了单位面积内的磁带数量，实现了三维存储的效用。
传统机柜与Python架构机柜比较     TeraPack?在Python架构系统中如何工作？
  
    创造性的TeraPack?的设计是Python架构的核心所在。TeraPack?就像是一个CD盒，每个TeraPack?可放置9盘SDLT磁带、10盘LTO或SAIT磁带，或12盘AIT磁带。 Spectra T950紧凑和可扩展的设计，可以提供更大的存储量，并大幅节省了库体空间，库体宽度只有79厘米，其密度却比普通磁带库高2～3倍。TeraPack?的传输方式颠覆传统的单盘磁带装/卸载的方式，一次性移动整组（一个TeraPack?）的磁带（图三），因此可节省磁带库的装载时间近6倍，极大地改善了性能和操作成本，并提高了数据的安全性。 
  
    TeraPack?大幅减少因由人为因素而导致的备份失败，因为在库体内即完成装载、传送、保存等作业任务，还可更方便地进行库外的运输、存储和治理。同时TeraPack?的传送是通过库体上的传送口进行的，避免了开启库门的空间需求。
  
    TeraPack?还使用专用的TeraPorter推车（图五）进行移动和治理。 TeraPack?有效地改善了介质治理，极大程度上避免出现手工磁带治理的失误，提高了系统的可靠性及性能，最终目的是降低磁带库的总体拥有成本（TCO）。
图三：传送器及内部构造
图四：TeraPack?载入T950机柜
图五：TeraPorter磁带传送车
    为何要选择Python架构Spectra T950？

• 主流磁带机技术支持：Spectra T950支持主流磁带机技术（SDLT：数字线性磁带、LTO：线性磁带开放协议、AIT及SAIT：先进智能磁带等），并且可以在同一个磁带库中进行混装。
• CAN智能总线的应用：因磁带库是传统机械技术与高端芯片技术的结合，在Python架构内，采用CAN总线技术，可以使产品在内部通讯、信号传输方面更具高可靠性，高容错性。
• 硬件冗余技术充分应用到了Spectra T950磁带库中，包括冗余DC电源、冗余风扇冷却系统，以及可选的双AC电源、自检报错模块等，为了获得更高的可靠性还采用了冗余的机械传送装置设计。
• 容量：Spectra T950的最低配置可以从2个磁带驱动器、100盘磁带开始，按照应用需求逐步扩展升级，最多可级联5个磁带库的机柜（图六），配备120个磁带驱动器和6150盘磁带。通过SPECTRA T950的Python架构，用户可以将单个机柜逐步无缝地扩展5个级联柜。

图六：Spectra T950的级联

• 磁带装卸性能：采用Python架构，机械传动装置的磁带平均装载时间缩短为竞争友商的1/6，1000卷磁带平均卸载时间为20分钟（图七），再加上与存储软件的协同高效的整合，使得磁带库性能提升至相当的高度。

图七：T950与竞争产品卸载1000卷磁带所耗时间

• 虚拟磁带库：Python架构的Spectra T950将一个磁带库分为最多120个虚拟磁带库，实现存储整合，数据首先备份到虚拟带库即磁盘中，然后由虚拟带库再备份到磁带上。对于应用系统来说，就像直接备份到磁带一样。这样的设计使存储效率大为提升。

    升级及兼容性是用户在选购磁带库时应考虑的重要因素。未来几年数据还是呈爆炸性增长的趋势。用户在选购磁带库时应选择发展潜力的产品。随着备份需要，可以通过简单的方式，低廉的成本实现容量的扩充。Python架构的Spectra T950可以通过CoD（按需扩容）增加存储容量，一种按需索取的方式，可以通过软件密钥授权，以一个TeraPack?为单位进行扩容。
  
    Spectra T950可与市面上主流备份存档软件：VERITAS Netbackup、IBM TSM、EMC /Legato的Networker、Backbone Netvault等协同工作。同时，Python架构的Spectra T950可连接SAN、NAS和DAS，它还可以支持包括NDMP，Serverless Backup，FC-Tape以及iSCSI在内的多种协议。这些都保证了未来几年内Spectra Logic的Python架构产品还将继续保持旺盛的生命力。 
  
    智能化的服务体系
  
    系统自带的智能预警功能、为使用者定期提供指导与建议。Spectra Logic采取完全不同的方式提供最大限度的持续工作时间保障，先进的自维护支持系统（ASM），将服务选择权释放给用户的手里大大降低了系统运行的维护成本。
  
    种种特性都意味着Spectra Logic的Python架构产品更低的总体拥有成本、更高的性能、更高的可靠性、更加简便的治理和无缝的互操作性。     Spectra T950 在架构上大胆的革新以及它卓越的可扩展性和基于TeraPack?的设计正在改变人们的存储观念。美国航空航天局（NASA）兰利研究中心的航天器分析部门选择使用Spectra T950磁带库来存储“勇气”号航天探测器进入火星大气层以及着陆情况的资料。兰利研究中心的MER项目经理Prasun Desai表示，“这种备受推崇的企业级磁带库使我们大大提高了备份存储的速度。”
  
    经过几十年的发展，如今的磁带库技术日臻成熟，可以实现对海量数据进行备份和存档，可以实现容灾恢复；对于成本预算有限，性能要求不是很高的用户来说，磁带库的近线存储能力基本能够满足业务上的需求。 
  
    用户在购买磁带库时要“风物长宜放眼量”，对于国内的用户来说，这款采用Spectra Logic独创的Python架构的T950是专门为中高端企业用户，包括广电系统、电信行业、金融行业等量身定做。延续了Spectra Logic 在存储技术方面25年的努力，多种磁带技术的支持，高度节省的空间，多协议的支持，便捷高效的磁带治理，这些都使Spectra T950磁带库能够在未来几年内真正成为企业要害业务近线存储的生力军。