虛擬磁帶庫就是在備份服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)端上體現(xiàn)為傳統(tǒng)磁帶庫的磁盤或磁盤陣列。我們將用磁盤為備份介質(zhì)來存儲數(shù)據(jù)，并且本身能夠仿真成物理磁帶庫的產(chǎn)品，稱之為虛擬磁帶庫。
真正的虛擬磁帶庫，其使用方式與傳統(tǒng)磁帶庫幾乎相同，因此對于存儲管理員來講，它就是一個磁帶庫，對它的管理如同管理一個物理磁帶庫一模一樣。但由于采用磁盤作為存儲介質(zhì)，備份和恢復(fù)速度可達100MB/s以上，遠遠高于目前最快的磁帶機。同時，磁盤陣列的RAID保護技術(shù)使虛擬磁帶庫系統(tǒng)的可用性、可靠性均比普通磁帶庫高出若干量級。
VTL作為近年來興起的眾多磁盤備份（Backup to Disk）解決方案中，最受矚目的一項，正在深刻地改變著傳統(tǒng)的備份市場格局和用戶的數(shù)據(jù)保護模式。進入2005年，傳統(tǒng)機械磁帶庫廠家以及主要的存儲設(shè)備廠家紛紛推出虛擬磁帶庫作為高端產(chǎn)品系列，而國內(nèi)廠家也視虛擬磁帶庫為民族工業(yè)崛起的機會，開始開發(fā)虛擬磁帶庫產(chǎn)品。值得關(guān)注的是：從2005年到2006年，VTL在國內(nèi)的總裝機量大幅提升，其中大部分裝機數(shù)量被國內(nèi)企業(yè)占據(jù)。這說明：在大多數(shù)中小企業(yè)更傾向于選擇性能和可靠性有保障的、有本地化服務(wù)團隊的、價格適中的VTL產(chǎn)品。那么，在此我們把VTL的不同形態(tài)做個分析，有助于大家對VTL技術(shù)的了解。
虛擬磁帶庫的三種主要實現(xiàn)方式
目前市場上的虛擬磁帶庫依照架構(gòu)不同，大概可以分為三種類型：備份軟件型（D2D）、應(yīng)用服務(wù)器型（VTL Appliance）、智能化專用型（Intelligent High Preformance VTL）*
* 備份軟件型虛擬磁帶庫（第Ⅰ代D2D）
將磁帶庫模擬軟件直接安裝在備份服務(wù)器上，把備份服務(wù)器的某些文件系統(tǒng)分區(qū)模擬成磁帶庫，從而使備份軟件以磁帶庫方式使用磁盤文件系統(tǒng)。
此類方案下的備份磁盤暴露于主機的操作系統(tǒng)，本質(zhì)上依然“在線” 。在用戶看來，依然在線的數(shù)據(jù)一定是不安全的。舉例來說，如果備份服務(wù)器不幸被病毒感染，該病毒完全可能在損毀在線磁盤上數(shù)據(jù)的同時，損毀備份盤陣上的數(shù)據(jù)。
另外，此類方案占用主機資源，性能受限。
這種方案多由備份管理軟件作為一個功能模塊提供，價格比較低廉。但由于受制于文件系統(tǒng)，使其應(yīng)用場合、I/O性能及數(shù)據(jù)安全性具有一定局限。
因此，此類方案主要用于備份緩存 – 也即先備份到磁盤，然后在服務(wù)器不忙時再將備份轉(zhuǎn)移到物理磁帶庫上。
* 應(yīng)用服務(wù)器級虛擬磁帶庫方案（第Ⅱ代 ）
該方案實際上是另外一種虛擬磁帶庫的軟件實現(xiàn)方案：通過把虛擬磁帶庫管理軟件安裝在一臺獨立的專用服務(wù)器（一般是PC服務(wù)器）內(nèi)，而將該服務(wù)器及所連接的磁盤存儲設(shè)備模擬成磁帶庫。
這種方式下，備份服務(wù)器或其它應(yīng)用主機通過FC或SCSI與專用的服務(wù)器連接，此時專用服務(wù)器及所連接的磁盤存儲系統(tǒng)一起體現(xiàn)為虛擬磁帶庫。
與備份軟件型虛擬磁帶庫方案不同點是，備份服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器把專用服務(wù)器及其磁盤陣列當作了一臺磁帶庫設(shè)備，實現(xiàn)了虛擬磁帶庫設(shè)備與主機設(shè)備的物理和邏輯上的分離。主機對這種方案下的虛擬磁帶庫的讀寫方式是數(shù)據(jù)塊級（Block-Level）讀寫，比備份軟件類型的讀寫速度快，并且不會從主機方對備份數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤刪除操作，主機上的病毒也不會影響備份數(shù)據(jù)。
此類方案下，虛擬磁帶介質(zhì) ?C 磁盤邏輯卷， 不再是操作系統(tǒng)格式化的扇區(qū)，而是和磁帶一樣的裸介質(zhì)（“raw disk”）；其上備份數(shù)據(jù)也是按順序Byte to Byte存放的，在物理層上實現(xiàn)了磁盤讀寫的線性化，避免了文件系統(tǒng)的碎塊問題，充分利用了磁盤設(shè)備的高速I/O性能。
這種方案的不足是需要利用一臺具有一定擴充能力的PC服務(wù)器作為虛擬磁帶庫管理器，系統(tǒng)優(yōu)化性略低，另外控制器部分采用PC服務(wù)器結(jié)構(gòu)，不夠精簡，另外PC服務(wù)器以及其連接的磁盤陣列管理不統(tǒng)一，不是一體化結(jié)構(gòu)，還容易產(chǎn)生PC服務(wù)器和后端存儲的不兼容問題。
* 智能化專用型虛擬磁帶庫設(shè)備方案（第Ⅲ代 Intelligent High Preformance VTL）
就存儲市場而言：我們熟知的主流的磁盤陣列就是采用ARM結(jié)構(gòu)*、嵌入式實時系統(tǒng)作為核心的，最早的磁盤陣列形態(tài)是PC服務(wù)器+JBOD磁盤柜，隨著市場和技術(shù)的不斷發(fā)展，這種老式的設(shè)備在可靠性、性能上都無法與采用ARM結(jié)構(gòu)的主流磁盤陣列相比，因此，市場上已經(jīng)很難看到這種早期形態(tài)的磁盤陣列產(chǎn)品了。
就虛擬磁帶庫這種應(yīng)用來說，它的發(fā)展趨勢肯定也會和磁盤陣列一樣，因此，基于ARM結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)，統(tǒng)一化管理，成為智能化專用型虛擬磁帶庫IHPV（Intelligent High Preformance VTL）的基本特征，它將磁帶庫模擬管理軟件固化在特別設(shè)計的ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實時系統(tǒng)中，就形成了專用的虛擬磁帶庫設(shè)備，這種設(shè)備可以配置一定數(shù)量和類型的主機接口和后端存儲磁盤陣列接口，有的專用虛擬磁帶庫設(shè)備還配置了歸檔磁帶庫接口。專用的虛擬磁帶庫設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)與不同于PC服務(wù)器，其性能、可靠性比第Ⅱ代應(yīng)用服務(wù)器型虛擬磁帶庫有了非常大的提升。在設(shè)計上采用了精簡的硬件模塊和精簡的操作系統(tǒng)內(nèi)核（一般為Linux內(nèi)核），并且充分考慮了與主機及存儲設(shè)備的連接能力。
專用的虛擬磁帶庫設(shè)備標志著虛擬磁帶庫技術(shù)終于突破了操作系統(tǒng)和PC服務(wù)器架構(gòu)的限制，使虛擬磁帶庫真正成為了一種獨立的外設(shè)，并且真正將虛擬磁帶庫控制系統(tǒng)和磁盤存儲陣列統(tǒng)一管理起來，的其使用方式也更接近普通磁帶庫，而其優(yōu)越性能也體現(xiàn)得更加充分。
專用虛擬磁帶庫設(shè)備方案具有如下特點：
1) 設(shè)備一體化、管理統(tǒng)一化；
2） 性能大幅提高??可支持接近磁盤陣列極限速度的備份/恢復(fù)速度；
3) 免疫病毒??數(shù)據(jù)安全性等同普通磁帶庫；
4) 避免磁盤碎片??保障性能持續(xù)性；
5）兼容性好??標準FC、SCSI或iSCSI接口設(shè)備，兼容流行的主機設(shè)備和操作系統(tǒng)。
6） 實用性好??與現(xiàn)有磁帶庫應(yīng)用方式一致，不用更改現(xiàn)有存儲應(yīng)用軟件的管理策略，保護用戶投資。
虛擬磁帶庫的發(fā)展趨勢
IT市場的發(fā)展趨勢告訴我們：功能比較專一的設(shè)備，正向?qū)Ｓ没?、一體化、精簡化、獨立化邁進。拿我們熟知的存儲市場來看，當前主流的磁盤陣列是采用ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實時系統(tǒng)作為核心的獨立、統(tǒng)一、一體化的專用存儲設(shè)備，這種主流的設(shè)備形態(tài)，也是在存儲市場不斷的發(fā)展演化中形成的，其實最早的磁盤陣列形態(tài)是PC服務(wù)器+ JBOD磁盤柜，這種技術(shù)甚至在2000年前占據(jù)了相當大的存儲市場。而在今天，這種老式的設(shè)備在可靠性、性能上都無法與采用ARM結(jié)構(gòu)的主流磁盤陣列相比，眾多的存儲廠商也認識到了這個問題，紛紛推出基于ARM結(jié)構(gòu)的、獨立服務(wù)器管理、一體化的磁盤陣列產(chǎn)品，因此，市場上已經(jīng)很難看到這種早期形態(tài)的磁盤陣列產(chǎn)品了。
再看IT其他領(lǐng)域：硬盤錄象機、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等等，幾乎在市場剛開始有需求的時候，能見到的產(chǎn)品全是PC服務(wù)器+應(yīng)用軟件，以達到某項專用功能的目的，隨著市場與技術(shù)的深入發(fā)展，幾年之后，專用型的獨立設(shè)備替代了以前的應(yīng)用服務(wù)器方式，成為主流的設(shè)備形態(tài)。
由此可見：統(tǒng)一化管理、獨立的、一體化的專用設(shè)備形態(tài)，是在市場與技術(shù)發(fā)展的背景下的大趨勢，VTL也不例外，市場發(fā)展趨勢導(dǎo)致一種精簡結(jié)構(gòu)的、基于ARM嵌入式實時系統(tǒng)的高性能VTL設(shè)備會成為主流，這是毋庸質(zhì)疑的。
IHPV并不曲高和寡
虛擬磁帶庫產(chǎn)品的采購建議
虛擬磁帶庫在中國市場上銷售的時間雖然不長，產(chǎn)品種類卻相當?shù)亩?，有意添加虛擬磁帶庫設(shè)備VTL的企業(yè)，應(yīng)從備份數(shù)據(jù)量、產(chǎn)品性能、廠家服務(wù)水平、自身人力資源、投資預(yù)算等多方面加以考慮。
備份數(shù)據(jù)量在10TB以上并在未來持續(xù)增長的大型企業(yè)，應(yīng)以技術(shù)力量雄厚的廠商為首選，以高性能的IHPV引擎，配上高階的光纖磁盤陣列作為后端存儲，雖然價格較高，但是效能和可靠度相當高，容量的延展性也比較大，而且管理還是統(tǒng)一化的。如果備份數(shù)據(jù)量在2TB以上，建議采用一體化的IHPV解決方案，這類型產(chǎn)品的價格約在10萬至30萬元之間，傳輸接口除了光纖信道之外，也支持SCSI或iSCSI接口，方便快速、靈活的部署，設(shè)備統(tǒng)一化管理也提高了易用性，降低了管理維護成本。
注1：IHPV：Intelligent High Preformance Virtual Tape Library 智能化的高性能虛擬磁帶庫
注2：ARM（Advanced RISC Machines）嵌入式處理器是一種高性能、低功耗的RISC芯片。它由英國ARM公司設(shè)計，世界上幾乎所有的主要半導(dǎo)體廠商都生產(chǎn)給予ARM體系結(jié)構(gòu)的通用芯片，或者在其專用芯片中嵌入ARM的相關(guān)技術(shù)。
目前，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器，即我們通常說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各方面。
ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)晶片設(shè)計開發(fā)的公司，作為知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直接從事晶片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的晶片，世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當?shù)耐鈬娐?，從而形成自己的ARM微處理器晶片進入市場。目前，全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進入市場被消費者所接受，更具有競爭力。
