Введение
Виртуализация хранилища данных
A virtual tape library (VTL) is a data storage virtualization technology used typically for backup and recovery purposes. A VTL presents a storage component (usually hard disk storage) as tape libraries or tape drives for use with existing backup software. Virtualizing the disk storage as tape allows integration of VTLs with existing backup software and existing backup and recovery processes and policies. The benefits of such virtualization include storage consolidation and faster data restore processes. For most mainframe data centers, the storage capacity varies, however protecting its business and mission critical data is always vital. Most current VTL solutions use SAS or SATA disk arrays as the primary storage component due to their relatively low cost. The use of array enclosures increases the scalability of the solution by allowing the addition of more disk drives and enclosures to increase the storage capacity. The shift to VTL also eliminates streaming problems that often impair efficiency in tape drives as disk technology does not rely on streaming and can write effectively regardless of data transfer speeds. By backing up data to disks instead of tapes, VTL often increases performance of both backup and recovery operations. Restore processes are found to be faster than backup regardless of implementations. In some cases, the data stored on the VTL's disk array is exported to other media, such as physical tapes, for disaster recovery purposes (scheme called disk to disk to tape, or D2D2T). Alternatively, most contemporary backup software products introduced also direct usage of the file system storage (especially network attached storage, accessed through NFS and CIFS protocols over IP networks) not requiring a tape library emulation at all. They also often offer a disk staging feature: moving the data from disk to a physical tape for a long term storage. While a virtual tape library is very fast, the disk storage within is not designed to be removable, and does not usually involve physically removable external disk drives to be used for data archiving in place of tape. Since the disk storage is always connected to power and data sources and is never physically electrically isolated, it is vulnerable to potential damage and corruption due to nearby building or power grid lightning strikes.
Виртуальная библиотека лент (VTL) — это технология виртуализации хранилища данных, обычно используемая для резервного копирования и восстановления. VTL представляет компонент хранения (обычно дисковое хранилище) в виде кассетных библиотек или ленточных накопителей для использования с существующим программным обеспечением резервного копирования. Виртуализация дискового хранилища в виде ленты позволяет интегрировать VTL с существующим программным обеспечением для резервного копирования, а также с существующими процессами и политиками резервного копирования и восстановления. Преимуществами такой виртуализации являются консолидация хранилища и ускорение процессов восстановления данных. Для большинства ЦОДов емкость хранилища может варьироваться, однако защита критически важных для бизнеса и выполнения задач данных всегда является приоритетной. Большинство современных решений VTL используют дисковые массивы SAS или SATA в качестве основного компонента хранения благодаря их относительно низкой стоимости. Использование корпусов массивов повышает масштабируемость решения, позволяя добавлять больше дисков и корпусов для увеличения емкости хранилища. Переход на VTL также устраняет проблемы, связанные с последовательным доступом, которые часто снижают эффективность ленточных накопителей, поскольку дисковая технология не зависит от последовательного доступа и может эффективно записывать данные независимо от скорости передачи. Создавая резервные копии данных на дисках вместо лент, VTL часто повышает производительность операций резервного копирования и восстановления. Процессы восстановления, как правило, быстрее, чем резервное копирование, независимо от реализации. В некоторых случаях данные, хранящиеся на дисковом массиве VTL, экспортируются на другие носители, такие как физические ленты, для целей аварийного восстановления (эта схема называется «диск-диск-лента» или D2D2T). В качестве альтернативы, большинство современных продуктов для резервного копирования также поддерживают прямое использование файлового хранилища (особенно хранилища, подключенного к сети, доступного через протоколы NFS и CIFS по сетям IP), не требуя эмуляции кассетной библиотеки. Они также часто предлагают функцию поэтапной записи на диск: перемещение данных с диска на физическую ленту для долгосрочного хранения. Хотя виртуальная библиотека лент очень быстра, дисковое хранилище внутри не предназначено для извлечения и обычно не включает физически извлекаемые внешние диски для архивирования данных вместо ленты. Поскольку дисковое хранилище всегда подключено к источникам питания и данных и никогда не изолируется от электричества, оно уязвимо к потенциальным повреждениям и потере данных из-за ударов молнии в близлежащие здания или электросети.
A virtual tape library (VTL) is a data storage virtualization technology used typically for backup and recovery purposes. A VTL presents a storage component (usually hard disk storage) as tape libraries or tape drives for use with existing backup software. Virtualizing the disk storage as tape allows integration of VTLs with existing backup software and existing backup and recovery processes and policies. The benefits of such virtualization include storage consolidation and faster data restore processes. For most mainframe data centers, the storage capacity varies, however protecting its business and mission critical data is always vital. Most current VTL solutions use SAS or SATA disk arrays as the primary storage component due to their relatively low cost. The use of array enclosures increases the scalability of the solution by allowing the addition of more disk drives and enclosures to increase the storage capacity. The shift to VTL also eliminates streaming problems that often impair efficiency in tape drives as disk technology does not rely on streaming and can write effectively regardless of data transfer speeds. By backing up data to disks instead of tapes, VTL often increases performance of both backup and recovery operations. Restore processes are found to be faster than backup regardless of implementations. In some cases, the data stored on the VTL's disk array is exported to other media, such as physical tapes, for disaster recovery purposes (scheme called disk to disk to tape, or D2D2T). Alternatively, most contemporary backup software products introduced also direct usage of the file system storage (especially network attached storage, accessed through NFS and CIFS protocols over IP networks) not requiring a tape library emulation at all. They also often offer a disk staging feature: moving the data from disk to a physical tape for a long term storage. While a virtual tape library is very fast, the disk storage within is not designed to be removable, and does not usually involve physically removable external disk drives to be used for data archiving in place of tape. Since the disk storage is always connected to power and data sources and is never physically electrically isolated, it is vulnerable to potential damage and corruption due to nearby building or power grid lightning strikes.
История
Первое решение VTL было представлено компанией Cybernetics в 1992 году под названием HSTC (high speed tape cache). Позже IBM выпустила Virtual Tape Server (VTS), представленный в 1997 году. Он был ориентирован на рынок мейнфреймов, где многие устаревшие приложения часто используют большое количество очень коротких ленточных томов. Он использовал интерфейс ESCON и функционировал как дисковый кэш для ленточной библиотеки IBM 3494. Конкурентное предложение от StorageTek (приобретенной в 2005 году Sun Microsystems, а затем Oracle Corporation) называлось Virtual Storage Manager (VSM) и использовало доминирующую на рынке библиотеку STK Powderhorn в качестве хранилища. Каждая линейка продуктов была улучшена для поддержки дисковых буферов большей емкости, FICON и, в последнее время (около 2010 года), "безленточных" сред, работающих только с дисками. Другие решения для мейнфреймов также являются "безленточными". DLm была разработана корпорацией EMC, а Luminex завоевала популярность и широкое признание благодаря сотрудничеству с Data Domain для обеспечения преимуществ дедупликации данных за платформой Channel Gateway. Благодаря значительному снижению пропускной способности репликации за пределы площадки, обеспечиваемому дедупликацией, эта форма виртуальной ленты позволяет сократить целевое время восстановления и целевое время восстановления до почти нуля (или мгновенного). За пределами среды мейнфреймов, дисководы и библиотеки в основном использовали SCSI. Соответственно, были разработаны VTL, поддерживающие популярные транспортные протоколы SCSI, такие как SPI (для устаревших систем), Fibre Channel и iSCSI. По мнению аналитиков Enterprise Strategy Group, FalconStor VTL является основой почти половины продуктов, продаваемых на рынке VTL. В середине 2010-х годов VTL пережили возрождение благодаря высокоемким "архивным" дискам от Seagate и HGST, а также более популярным сценариям "лента в облаке" и "диск-диск-лента" (часто в облаке). Amazon и StarWind Software в партнерстве с Veeam, BackBlaze и Wasabi Technologies предлагают так называемые шлюзовые продукты, которые упрощают резервное копирование и архивирование данных "на месте" в виде виртуальных лент, хранящихся в публичных облаках AWS, Microsoft Azure, Wasabi Technologies и BackBlaze. Цель состоит в обеспечении бесшовной интеграции приложений резервного копирования, несовместимых с API хранилищ объектов. Например, в то время Veeam не поддерживала AWS S3 и до сих пор не может создавать резервные копии в глубокий архивный уровень в Azure.