磁帶庫技術的未來發展趨勢
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一種技術的生命周期能否長久的一個重要因素在于它適不適合應用系統的發展，以及為應用所帶來的價值大小。隨著信息技術的迅猛發展，數據的高速增長帶來了存儲領域的崛起，數據的重要性又促使存儲應用不斷拓展，而這些都為磁盤和磁帶技術的發展帶來了前所未有的大好機遇，并使兩者之間的競爭進一步加劇。競爭導致發展，落后就會被淘汰，這是任何事物發展的必然。從IBM發明的世界上第一臺磁帶驅動器IBM 726開始算起，磁帶技術發展到今天已經超過了50年的歷史。可以說是圓滿完成了一種技術發展所擔任的歷史使命，越來越多的新技術、新產品開始不斷沖擊著磁帶技術，但是很“遺憾”的是到今天為止它也沒有被取代，依然散發著活力，勇于接受著來自各種新崛起的技術的挑戰，雖然競爭的過程中起起伏伏，然而終以其獨有的魅力向人們證實著它的不可替代性。
在這里，我們以公正客觀的眼光對磁帶庫技術的發展趨勢作一次探討。
敢問路在何方
磁帶庫是一種機柜式的、將多臺磁帶機整合到一個封閉系統中的數據備份設備，是離線存儲系統中的關鍵設備之一。它主要由磁帶驅動器、機械臂和磁帶構成，可實現磁帶自動卸載和加載，可以在存儲管理
軟件的控制下實現智能備份與恢復和監控統計等功能，能夠滿足高速度、高效率、高存儲容量的要求，并具有強大的系統擴展能力。
磁帶庫的技術指標包括存儲容量、驅動器數量、單盤磁帶容量、驅動器存取速度、連接方式和支持的管理軟件等。通常，磁帶庫按照容量大小分成三個級別：入門級、部門級和企業級，也就是我們平常說的低端、中端和高端。其中，入門級磁帶庫可以提供幾百GB至幾個TB容量，部門級磁帶庫的容量在幾個TB至幾十 TB，而企業級磁帶庫的容量在幾十TB至幾百TB甚至更高的PB級。
不過很長一段時間，磁帶庫給人的感覺就是多個磁帶驅動器的物理集合，許多工作都需要人工的干預并操作管理比較復雜，這些因素也極大的限制了它的發展。怎樣才能滿足日新月異的應用系統以及網絡存儲技術的發展，磁帶庫如何能夠在這種激烈的競爭中保持自己的實力并繼續帶動存儲系統的發展，如何更加滿足應用系統的要求，進一步加強對數據的保護等方面問題擺到了各個磁帶庫廠商的面前。
從去年9月份開始，主要的磁帶庫廠商都推出了最新一代的磁帶庫產品，如IBM 3592、昆騰MAKO、ADIC Scalar i2000、StorageTek Stream Line 8500、Spectra Logic T950，以及HP發布的下一代磁帶庫體系架構——HP StorageWorks擴展磁帶庫架構。上述新品并不是簡單地對現有產品的升級，而是采用了全新的架構或突破性的技術。比如IBM 3592容量更大，且磁帶介質可根據用戶需求進行初始化，可同時滿足用戶對容量和訪問速度的雙重要求。HP公布的StorageWorks下一代磁帶庫體系架構，該架構進一步滿足了特定企業存儲區域網絡(SAN)對可靠性、互操作性及更先進功能的需求。
從磁帶庫產品的發展來看，除了容量更大、訪問速度更快以外，磁帶庫的混裝驅動器功能、iSCSI連接、虛擬分區、數據特殊保護、智能管理、多機械臂技術等方面將更適合網絡存儲環境中的應用，成為未來的技術發展趨勢。
從用戶實際的應用角度來看，根據自己的應用系統的運行要求，選擇什么樣的磁帶驅動器，什么樣的連接技術(光纖、SCSI、iSCSI等)，混合環境的應用方式(虛擬磁帶庫分區功能)以及一些數據的特殊保護方式(WORM功能)等方面都會成為每個用戶特有的需求。
混裝磁帶驅動器
混裝磁帶驅動器并不是全新的技術，但在用戶的實際應用中基本沒有真正使用過，其實每一種磁帶驅動器都有自己的特性和適合的應用模式。用戶的應用系統也存在著多樣性，因此選擇多種磁帶驅動器混合使用將能夠提高應用系統的生產效率。在磁帶驅動器選擇方面，目前市場上主流的磁帶機產品，如LTO、 SDLT/DLT，再加上AIT/SAIT以及STK公司的T9840和T9940等產品，種類繁多。磁帶驅動器的讀、寫性能是一對矛盾，不可兼得。如果某種需求主要考驗磁帶機寫的功能，而讀的性能成為次要因素，則選擇磁帶長、單軸的LTO或SDLT就比較適合;如果用戶的數據需要歸檔，則主要考驗磁帶機讀的功能，要求磁帶的加載快、定位快、多軸的T9840/T9940或者AIT/SAIT就比較適合;
iSCSI連接
在連接方式上，人們利用很熟悉的光纖(Fabric)和SCSI技術，將磁帶庫廣泛應用于SAN、NAS等網絡存儲環境之中。鑒于目前復雜和多樣的市場環境和存儲方案，兼容性已經成為產品適應市場的主要課題。一些技術領先的磁帶庫廠商一直致力于高性能接口技術的研發，以使其產品可以在NAS、SAN 網絡環境下提供多種接口的選擇，同時還要保證用戶在不需要第
隨著技術的發展，目前磁帶庫廠商在接口技術方面都不約而同的提出支持iSCSI技術連接方式，以適應今后IP SAN的發展。不難看出，這也是磁帶庫發展的技術趨勢之一。分析機構曾對網絡存儲市場進行調查研究，并預測光纖通道在2007年將被基于其主要競爭技術 iSCSI的IP SAN超過。對于具有如此美好前途的新技術，磁帶庫當然不會拒絕。2003年Spectra Logic新推出的T950產品可以提供基于光纖、SCSI和iSCSI等不同技術的連接模塊，用戶可以根據情況混合使用。隨著iSCSI標準的出臺，其他磁帶設備制造商也在積極研發相關技術，以使其產品能夠提供對iSCSI接口的支持。相信不久的將來，會有越來越多的磁帶庫廠商都支持iSCSI。
虛擬分區
磁帶庫虛擬分區技術其實也并不是最新的技術，但在實施和管理方面存在一定的難度。隨著用戶環境越來越復雜，往往在應用系統中DAS、NAS和SAN 并存，因此通過簡單的設置在一臺磁帶庫中就實現對不同環境的支持也將會成為磁帶庫管理技術的一個重要的特點。劃分一定數量的驅動器，一部分的磁帶數量以及通過那
一種方式進行連接等主要三方面將一臺磁帶庫可以虛擬成多臺磁帶庫供多個系統共同使用，當然虛擬磁帶庫之間也可以通過軟件控制使他們變成邏輯上獨立的設備以保護彼此系統之間的數據安全性。數據特殊保護
WORM(Write Once Read Many)技術即磁帶只能寫入一次數據而不能重復寫入，這種技術保證了特殊的重要數據的備份安全。現在，不僅磁盤陣列廠商開始將WORM技術作為新產品的賣點，磁帶廠商也開始將目光投向WORM。SONY公司在去年12月發布的SAIT磁帶機中，已經開始提供WORM功能，IBM發布3592磁帶機時也提供了WORM功能。 所有這些都使得磁帶庫在廣闊的固定內容存儲領域占有了一席之地。未來，WORM功能也許會成為磁帶庫設備的必備功能。
智能管理
磁帶庫的智能管理是充分發揮管理軟件的功能，加強磁帶庫的管理，以及連接性能，使得數據備份更安全更可靠。智能化是分層次的，并不是硬件設備的完全自動化。其最終要實現的目標是：無論用戶過去或將來使用什么樣的主機平臺、存儲設備以及網絡連接方式，都可以輕松地加入進來，并與用戶原有的環境融合。用戶對于設備的管理始終是透明的，硬件產品的差異性已經不再重要。用戶現有的應用軟件和將來新增的軟件都可以與硬件設備無縫連接，不需要額外的開發。存放到智能磁帶庫上的數據，其遷移復制的可靠性很高，數據會自動從舊的介質上遷移到新的介質上，或復制到多盤磁帶中，用戶可以隨時安全地取回所要的數據。智能存儲對于用戶意味著更低的總體擁有成本、更高的性能、更高的可靠性、更加簡便的管理和無縫的互操作性。這一點在ADIC公司推出的全新架構產品Scalar i2000上得到了很好的體現。
i2000是圍繞ADIC 的 iPlatform? 體系結構設計的，它將先進的智能管理功能集成到磁帶庫之中，可在總體上加強系統的可靠性，簡化管理，減少對外部服務器和軟件的需求。iPlatform? 是圍繞一臺服務器級主控制器和一系列分布式控制節點設計的，所有這些設備均通過一個嵌入式通信區域網絡連接在一起。該體系結構集成了以前產品中需要外部服務器和外部軟件的先進功能。集成的功能包括磁帶庫分區、混合介質操作、主動式系統監控和基于策略的用戶報警。
多機械臂技術
磁帶庫最重要的四個模塊就是磁帶驅動器模塊、連接模塊、電源和風扇模塊以及機械臂模塊。為避免單點故障的發生，每一個的重要模塊都需要具有冗余性，我們可以看到前三種模塊都已經基本解決。但由于機械臂的特殊性，它的冗余問題一直都沒有得到真正的解決，我們知道機械臂的速度是影響磁帶庫性能的主要因素之一，因此多機械臂并行工作不僅可以保證機械臂的冗余性，同時也會將磁帶庫性能提高到一個新的層次。這方面StorageTek公司新推出的Stream Line 8500是一個很好的證明。
STK Stream Line 8500是一種全新架構的新一代磁帶庫產品，與其他廠商相比，除了在智能管理、虛擬化存儲等方面的技術發展之外，將多機械臂技術作為主要的技術提供給用戶。它在一個庫體中最多可以支持到八個機械臂并行工作，同時可以通過彩色的觸摸屏就可以方便的對它進行管理和操作。這在性能的系統的安全性等方面對其他磁帶庫來講是一個很大的競爭優勢。
迎接磁盤系統備份的挑戰
磁盤和磁帶是兩種不同的存儲設備，應該說，它們不是對立的，它們各自有其鮮明的特點，因此決定了它們應該應用在存儲系統的不同方面，它們是互補的。不過，磁盤成本的不斷下降，特別是SATA技術的出現，可以提供了大容量、低成本、相對較高性能的磁盤存儲介質，引起了人們的惶恐：如此發展下去，磁帶是否會被取代?其實早在20年前，面對磁盤等新存儲技術的迅速崛起和發展，有人就已經開始預言磁帶技術早晚要被更先進的存儲介質取代。不可否認，磁盤技術的發展速度令人矚目，但磁帶技術也是今非昔比，體積不斷縮小，性能不斷提高，而價格卻不斷降低，其誘人的高性價比遠遠優于磁盤，因此時至今日磁帶技術依然具有旺盛的生命力，仍以其獨有的魅力屹立于存儲市場。
磁盤是重要的存儲設備，它有許多優點，速度快、高可用是其中最主要的特點。但在數據保護和數據遷移應用中，磁帶的優勢非常明顯，它主要集中在兩方面，一是具有高可靠性，它是實現脫機備份的最有效的手段，而這種獨立的脫機備份杜絕了數據丟失的一切可能性;二是成本低，雖然磁盤存儲的成本一再降低，不斷對磁帶存儲構成威脅，但令磁帶擁護者欣慰的是，至今一臺典型磁帶庫每GB的成本較之一套RAID系統還是要低得多，它們之間的比例大約是11美元比41 美元，而磁帶存儲的平均成本甚至每MB僅半美分。
據IBM磁帶專家預測，未來，磁帶的基本介質成本不會增加，而單位密度將達到與磁盤相當，到2006年，每GB的成本將有望降到5美
分以下。同時，磁帶的便捷性和可實現的“無限容量”使它在數據歸檔、數據安全和災難恢復中所體現出來的價值越來越高。
磁盤系統備份始終屬于在線方式，依然受到電力因素、硬件設備故障等因素的影響，不能百分之百的數據安全。磁帶備份從起初設計出來的時候就注定是離線方式，備份出來的數據可以拿到任何地方，通過相對應的設備即可讀出，及時當磁帶庫出現了故障，也不會影響到數據的錯誤和丟失。據分析，在導致數據丟失的基本因素中，單純以磁盤為基礎的備份方式只能避免其中約占41%的硬件、軟件和電源方面的問題，而這種方式對于由人為失誤、病毒、黑客入侵以及自然災害引起的約59%的數據丟失則無法完全避免。因此，用戶在搭建存儲系統時，只有根據需求，選擇相應的磁帶和磁盤存儲設備，才能最有效地實現應用的高可靠性。
技術總是在不斷發展和進步，磁帶技術之所以50年不衰，同樣源于它的不斷更新換代，積極發展新技術，從而使磁帶的性能，包括容量、速度、體積和價格已今非昔比，因此才具有如此長久的生命力，也正像專家們所斷言的，至今還沒有任何一種技術和解決方案能完全取代磁帶的地位。
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