磁盤備份優(yōu)劣談

磁盤至磁盤（D2D）技術(shù)非常有望改善數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)操作。D2D專用設(shè)備可以降低對(duì)備份窗口的依賴程度、極大地提高存儲(chǔ)管理員的效率并降低與備份失敗有關(guān)的各種風(fēng)險(xiǎn)。

在本文中，雖然我們把D2D和D2D2T（磁盤至磁盤至磁帶）作為同一類技術(shù)看待，但是它們之間在技術(shù)上是有區(qū)別的。D2D專用設(shè)備沒有從D2D設(shè)備向磁帶移動(dòng)數(shù)據(jù)的機(jī)制。就D2D設(shè)備而言，把數(shù)據(jù)移動(dòng)到磁帶上是一個(gè)完全獨(dú)立的操作過程，要用到備份服務(wù)器和磁帶設(shè)備，而且D2D設(shè)備并不參與這一過程。（當(dāng)然，備份軟件也可能把D2D設(shè)備作為數(shù)據(jù)源，磁帶則作為目標(biāo)。）

相比之下，D2D2T產(chǎn)品“后端”有與SAN的連接，或者直接連接到磁帶機(jī)或磁帶庫(kù)設(shè)備上。數(shù)據(jù)可以在備份軟件的控制下或通過D2D2T廠商提供的實(shí)用程序從D2D2T設(shè)備中移動(dòng)出來。在本文中，我們統(tǒng)一采用D2D，當(dāng)專門指D2D2T設(shè)備時(shí)，才用D2D2T。

盡管D2D可能帶來極大的好處，但是，說它不是解決所有備份問題的萬靈藥，相信也不會(huì)有人持異議。用戶會(huì)聽到廠商們的各種說法，如更低的成本、更快的恢復(fù)速度、無需磁帶等。這些說法常常有其真實(shí)的一面，但是必須想到，實(shí)際獲得的好處可能沒有想像的那么大，或者是有條件的。

Diogenes Analytical實(shí)驗(yàn)室最近測(cè)試了來自7個(gè)廠商的8個(gè)不同的D2D和D2D2T設(shè)備，并非常驚喜地發(fā)現(xiàn)，各產(chǎn)品及其技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法之間存在著相當(dāng)大的差異，這種多樣性無疑讓用戶有了多種選擇。不過，存在多種選擇也有不利的一面，那就是市場(chǎng)上充滿了相互矛盾的說法，增加了產(chǎn)品選擇的復(fù)雜性。

無論何時(shí)，只要有廠商宣稱提供“更低的總體擁有成本（TCO）”，你就應(yīng)該立刻想到，“前提條件是什么？”的確，在大多數(shù)情況下，“什么都不做”（也是可行的選擇）肯定產(chǎn)生最低的TCO。因?yàn)闆]有購(gòu)買成本、培訓(xùn)成本和專業(yè)服務(wù)成本。當(dāng)然，“什么都不做”可能給企業(yè)帶來更高的風(fēng)險(xiǎn)或更高的運(yùn)營(yíng)成本。在很多情況下，“更低的TCO”是與其他類似設(shè)備、同類技術(shù)或“最差實(shí)踐”企業(yè)相比較而言得出的結(jié)論。換句話說，好處是提高了增長(zhǎng)率，而不是絕對(duì)地減少了需花費(fèi)的資金。

就D2D而言，“更低的TCO”這種說法很難解釋成絕對(duì)意義上的省錢。盡管有了D2D設(shè)備以后，可能無需每天增加現(xiàn)場(chǎng)的磁帶數(shù)量，但是它并不能完全取代磁帶。大多數(shù)中型和企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心開始啟動(dòng)D2D時(shí)，都需花出成千上萬美元。當(dāng)然，D2D2T（例如虛擬磁帶庫(kù)）可以極大地改善磁帶使用率（即裝滿數(shù)據(jù)的磁帶盒的百分?jǐn)?shù)）。這種改進(jìn)的結(jié)果是，需要管理的磁帶數(shù)極大減少，但是需管理的磁帶數(shù)的減少并不能補(bǔ)償實(shí)施D2D2T系統(tǒng)所付出的代價(jià)。另外，給一個(gè)SAN增加這樣的設(shè)備還需要更多的光纖通道接口、電纜等。D2D是一種重要技術(shù)，所有數(shù)據(jù)中心至少都應(yīng)該考慮一下這種技術(shù)，但是當(dāng)你實(shí)施D2D時(shí)，不要期望IT預(yù)算會(huì)降下來。

基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，D2D備份速度能比磁帶快10倍。不過，只從表面上看，用戶可能會(huì)得出錯(cuò)誤結(jié)論，認(rèn)為速度快是采用這種技術(shù)附帶的好處。確實(shí)，如果把D2D與調(diào)整得不好或不夠充足的磁帶系統(tǒng)相比，結(jié)果可能對(duì)D2D極為有利。但是，我們強(qiáng)烈建議IT部門更深入地考慮一下性能問題。

在測(cè)試不同的D2D產(chǎn)品期間，基準(zhǔn)測(cè)試性能不屬于評(píng)估項(xiàng)目?；鶞?zhǔn)測(cè)試性能極少能代表真實(shí)世界中的應(yīng)用情況。當(dāng)我們偶爾檢查系統(tǒng)的吞吐量，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)正以35Mbps的速率傳輸時(shí)，初聽起來不錯(cuò)，但是當(dāng)你意識(shí)到這大約與單臺(tái)LTO-2磁帶機(jī)的速度相等時(shí)，可能就不這么認(rèn)為了。

從這個(gè)例子我們學(xué)到的是，調(diào)整D2D環(huán)境與調(diào)整磁帶環(huán)境類似或者一樣重要。存儲(chǔ)管理員仍然需要優(yōu)化每個(gè)備份鏈路。這些鏈路包括：

● 備份或介質(zhì)服務(wù)器：如果備份操作期間，處理器常規(guī)耗用量超過80%，那么處理器或存儲(chǔ)器就應(yīng)該升級(jí)。

● 網(wǎng)絡(luò)帶寬：網(wǎng)絡(luò)鏈路（不管是LAN還是SAN）必須能夠維持與必需的數(shù)據(jù)速率相等的吞吐量。

● 目標(biāo)設(shè)備通道吞吐量：目標(biāo)設(shè)備（不管是磁盤還是磁帶）必須能夠接受數(shù)據(jù)送進(jìn)來時(shí)的速率。

● 源設(shè)備輸出：源陣列必須能夠以與其他組件相等的速度向備份服務(wù)器提供數(shù)據(jù)。

這4個(gè)因素是導(dǎo)致備份性能下降的最常見原因。如果這4個(gè)條件中任何一個(gè)不夠充分，那么這個(gè)條件就會(huì)成為瓶頸。就測(cè)試而言，可以確定，問題常常是由我們的備份服務(wù)器的性能而不是D2D設(shè)備造成的。

在測(cè)試中，系統(tǒng)吞吐量與磁帶性能相當(dāng)，在這種情況下，我們?nèi)匀荒軓腄2D技術(shù)中獲益。例如，單個(gè)文件的恢復(fù)幾乎是瞬間完成的，因?yàn)闊o需找到磁帶、上載磁帶和掃描磁帶。在移動(dòng)大型數(shù)據(jù)卷，如恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)或整個(gè)系統(tǒng)時(shí)，吞吐量才成為主要問題。此外，D2D設(shè)備也沒有磁帶機(jī)可能會(huì)有的“起停（shoe-shining）”或“后拉（back-hitch）”現(xiàn)象。

D2D的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

D2D技術(shù)通常采用專用設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。這些專用設(shè)備就是使用較低成本的ATA或SATA磁盤驅(qū)動(dòng)器的簡(jiǎn)單RAID陣列。在大多數(shù)情況下，這種專用設(shè)備不仿真磁帶設(shè)備，有專門的軟件來管理系統(tǒng)和移動(dòng)數(shù)據(jù)。這些專用設(shè)備幾乎都支持通用備份與恢復(fù)軟件，可接受來自基本存儲(chǔ)源的數(shù)據(jù)。有些情況下，這些設(shè)備還具有復(fù)制軟件，可在設(shè)備之間移動(dòng)數(shù)據(jù)，其中包括本地和遠(yuǎn)程復(fù)制。

因?yàn)镈2D設(shè)備用做標(biāo)準(zhǔn)備份和恢復(fù)工作的目標(biāo)設(shè)備，因此通常認(rèn)為它們是“不添麻煩的”。這種看法大多數(shù)情況下是正確的，但也不總是正確。誠(chéng)然，進(jìn)行向D2D設(shè)備的備份與恢復(fù)不比磁帶更難。不過，如果存儲(chǔ)管理員要把磁帶副本帶離現(xiàn)場(chǎng)，他們必須進(jìn)行向D2D和磁帶兩種設(shè)備的復(fù)制。但是，無論如何，用備份和恢復(fù)應(yīng)用程序建立的所有復(fù)制數(shù)據(jù)在備份和恢復(fù)目錄中都可以跟蹤和管理，從而極大地簡(jiǎn)化了管理多個(gè)數(shù)據(jù)圖像的任務(wù)。實(shí)際上，一旦最初的配置工作完成以后，D2D設(shè)備的日常“管理和數(shù)據(jù)提供”工作量是最少的。

D2D備份的主要缺點(diǎn)是復(fù)制的建立和執(zhí)行。IT部門可以選擇同時(shí)把數(shù)據(jù)流復(fù)制到磁盤和磁帶上，或者先寫入磁盤，再寫入磁帶。如果數(shù)據(jù)流是同時(shí)復(fù)制的，那么備份或介質(zhì)服務(wù)器必須調(diào)整容量，以同時(shí)完成兩項(xiàng)工作。此外，在峰值工作期間，所需帶寬是兩倍。如果磁盤和磁帶復(fù)制順序進(jìn)行，那么處理窗口寬度加倍，而且要推遲一段時(shí)間才能把磁帶帶離現(xiàn)場(chǎng)，這多少增加了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

D2D2T的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

考慮到D2D2T能夠獨(dú)立地把數(shù)據(jù)移動(dòng)到磁帶上，因此D2D2T可提供多種選擇，而單用D2D沒有這種好處。此外，幾乎所有D2D2T設(shè)備都在機(jī)器人（庫(kù)）級(jí)和磁帶機(jī)格式級(jí)仿真磁帶設(shè)備。因此D2D2T的大多數(shù)基本操作（把數(shù)據(jù)移動(dòng)到該設(shè)備）都像D2D備份一樣“不添麻煩”。實(shí)際上，磁帶仿真器讓備份與恢復(fù)應(yīng)用“認(rèn)為”它在訪問普通的磁帶設(shè)備。

在某種程度上，D2D2T的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與D2D的正相反。因?yàn)橛歇?dú)立的機(jī)制和流程從磁盤設(shè)備向磁帶移動(dòng)數(shù)據(jù)，所以D2D2T不給備份和介質(zhì)服務(wù)器增加任何負(fù)擔(dān)。在有些情況下，即使尚未從基本源獲得整個(gè)備份數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)也可以開始從D2D2T設(shè)備傳送到磁帶上。因此，最大限度地縮小了磁盤備份完成時(shí)間和磁帶備份完成時(shí)間之間的延遲，從而不對(duì)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)造成任何影響。此外，D2D2T設(shè)備確實(shí)允許用備份和恢復(fù)應(yīng)用程序管理和控制所有數(shù)據(jù)移動(dòng)操作和數(shù)據(jù)圖像。

當(dāng)然，D2D2T設(shè)備與眾不同的功能是有代價(jià)的，這個(gè)代價(jià)主要是復(fù)雜性提高了。如果存儲(chǔ)管理員選擇實(shí)施D2D2T系統(tǒng)的某些高級(jí)功能，那么這種功能常常是不受備份和恢復(fù)應(yīng)用程序控制的。例如，如果設(shè)備用自己的實(shí)用程序把數(shù)據(jù)移動(dòng)到磁帶上，那么備份和恢復(fù)應(yīng)用程序就不知道這第二個(gè)數(shù)據(jù)圖像。這就提高了風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿绻鸇2D2T設(shè)備失效，那么很明顯應(yīng)用程序不會(huì)得到該設(shè)備上的數(shù)據(jù)圖像。此外，備份和恢復(fù)軟件不知道、因此也不可能訪問磁帶上的這個(gè)數(shù)據(jù)圖像。因此，強(qiáng)烈建議IT部門在其D2D2T層納入冗余，以確保數(shù)據(jù)的可用性。

即使在備份和恢復(fù)軟件知道磁盤和磁帶副本的情況下，也可能出現(xiàn)問題。有些D2D2T設(shè)備支持虛擬條碼，這種條碼可以是與物理磁帶條碼一一對(duì)應(yīng)的，也可以是邏輯條碼到物理?xiàng)l碼的映像。在這種情況下，操作員必須在兩個(gè)系統(tǒng)上建立一個(gè)完整的新圖像，或者從壞磁帶上把條碼標(biāo)簽剝下來，貼到新磁帶上。如果是條碼映像的情況，那么用戶再次面臨D2D2T設(shè)備失效的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閭浞莺突謴?fù)軟件不可能找到映像物理?xiàng)l碼。

D2D2T的最后一個(gè)問題是，在向基本盤恢復(fù)數(shù)據(jù)之前，可能有必要把數(shù)據(jù)從磁帶恢復(fù)到D2D2T設(shè)備上。這就產(chǎn)生了失效點(diǎn)，并可能延長(zhǎng)完成恢復(fù)工作所需的時(shí)間。在失效設(shè)備周圍重新連接電纜是可以做到的，但是這需要時(shí)間，而且可能產(chǎn)生大量錯(cuò)誤。

關(guān)于D2D和D2D2T哪個(gè)更好的問題，沒有一個(gè)“正確的”答案。解決方案是否合適取決于用戶需求以及一個(gè)具體方案滿足這些需求的程度。考慮采用磁盤備份解決方案的用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，有大量產(chǎn)品和功能可用。D2D備份和恢復(fù)一般更簡(jiǎn)單也更確定，但代價(jià)是降低了功能的靈活性。D2D2T備份可能提供更加多樣化的功能，但是會(huì)提高復(fù)雜性，增加額外管理開銷。如何選擇還要用戶自己決定。