前言
在信息系統的安全保護措施中，數據備份是最基礎也是最重要的手段。備份系統是通過硬件設備和相應的管理軟件共同實現的。本文將向讀者介紹備份系統的硬件部分，希望對用戶選擇驅動技術和硬件備份產品有所幫助。
硬件備份產品的介質包括磁介質和光介質2種，由于企業信息系統最常用的備份介質是磁介質，因此我們將更多的注意力Focus在它身上。
備份設備類型
在選擇備份設備時，根據用戶需要備份數據量的大小、對備份速度的要求、對自動化程度的要求等，我們可以選擇不同檔次的設備。備份設備是多種多樣的，主要分為磁帶機、自動加載機、磁帶庫；而磁帶庫又分為入門級、企業級和超大容量等幾個級別。
磁帶機（又稱磁帶驅動器，簡稱帶機），是讀寫磁帶的基本設備。它通過SCSI線纜與服務器直連，相當于服務器的外設，分為內置和外置2種。一臺帶機一次只能容納一盤磁帶，需要人工換帶，自動化程度低。一般只用于單臺服務器備份，適合于數據量非常小的企業。
如果企業希望通過預先制定的備份策略，實現備份過程和備份介質的自動化管理，減少系統管理的工作量，則需要購買能夠容納多盤磁帶的設備，即自動加載機或帶庫。
自動加載機內一般能夠容納4~20盤磁帶。它與帶庫的主要區別在于不是通過機械手抓取磁帶，而是通過一個簡單的自動傳送裝置移動磁帶，并且只能配一臺磁帶驅動器。因此實現成本較低，但功能也受到限制。它雖然能夠支持自動備份，但仍然屬于低端的備份設備，適合于單臺服務器或小型網絡。
磁帶庫(常簡稱為帶庫）是專業的備份設備，它主要由庫體、磁帶驅動器、磁帶槽位、磁帶交換口、控制面板、機械手和電子控制單元組成。庫體內的大部分空間用于放置磁帶，一臺或多臺驅動器安裝在庫體內專門的位置，用于讀寫磁帶。帶庫工作時，機械手在管理軟件和電子控制單元的控制下移動，通過安裝在機械臂上的條碼讀取器尋找相應的磁帶，然后將其抓取到驅動器內；讀或寫操作完成后，再由機械手將磁帶取出，放回磁帶槽位。
由于帶庫內可安裝多個驅動器，因此能夠支持并發的多任務；對于一個大的備份任務，也可以分配到多個驅動器上并行讀/寫，從而大大提高備份效率，有效地縮小備份窗口。當然這些功能需要備份管理軟件的支持。
一般具有幾十個磁帶槽位的帶庫屬于入門級，幾百個槽位的屬于企業級，幾千個槽位的則屬于超大容量帶庫。企業級以上的帶庫還支持一些復雜的功能，如分區管理、磁帶混裝和級聯擴展等。另外，隨著SAN技術和LAN-free備份方式的推廣，越來越多的企業將帶庫連接到SAN上作為共享的存儲資源。因此帶庫廠商也非常重視帶庫對SAN的支持，很多企業級帶庫不僅提供光纖通道接口，還增加了SAN環境下的管理功能。
驅動技術簡介
為了幫助讀者更好地了解帶庫，我們有必要先介紹一些磁帶驅動技術方面的知識。
磁帶驅動技術是指磁帶驅動器遵循的標準，它規定了數據格式、記錄方式、定位方式、走帶路徑、校驗方式、壓縮算法、介質尺寸、介質生產工藝以及驅動器的接口標準等等。在驅動器和磁帶的生產過程中，都必須遵從某一種驅動技術的標準。只有采用相同標準生產出來的驅動器和磁帶才能一起工作。
每個磁帶驅動器都對應著某個特定的磁帶驅動技術，例如Sony AIT磁帶機采用的就是AIT技術，而Quantum的DLT磁帶機采用的是DLT技術。但是磁帶庫本身與磁記錄技術則沒有任何必然的聯系，也就是說一臺帶庫可以支持多種不同的磁帶驅動器，甚至可以支持混裝。帶庫能夠支持多少種驅動技術，反應了它的開放性。一般來說，企業信息系統都非常注重開放性，防止在系統擴展時受到某種技術和產品的限制。但是在一些特殊領域，則可能由于行業特點或行業習慣一直沿用某種產品，而不是非常重視開放性。
目前主流的磁帶驅動技術包括Quantum公司的DLT和SuperDLT，IBM、HP和Seagate共同制定的LTO，STK的9840、9940，IBM的3590，Exabyte的Mammoth-2，Sony的AIT-2、AIT-3、DTF、DTF-2等。
了解一種磁帶驅動技術最主要的指標是數據傳輸率和單盤容量，因為這直接關系到做一次備份所需的時間和介質數量。查看這2個指標時要注意區分廠家給出的數值是未壓縮模式下的還是在2：1或更高壓縮比下的；另外還要注意區分峰值數據傳輸率和持續數據傳輸率的不同，峰值傳輸率是指瞬間可達的最大傳輸率，它不能反映帶機的整體性能，我們真正應該關心的是持續傳輸率。反映帶機性能的另一個指標是載入時間，是指將一盤磁帶插入帶機、至帶機準備好、再到可進行讀寫操作所需的時間，一般為幾秒到幾十秒。相對于備份任務所需的全部時間，載入時間是非常微不足道的。但當帶庫用于數據遷移（Storage Migration）系統時，由于需要頻繁交換磁帶，帶機的載入時間長短就顯得比較重要了。
除了容量和性能外，一般用戶比較關心的要算可靠性了，特別對那些需要帶機高負荷工作的系統，可靠性就更為重要。衡量可靠性的一個最常用指標是MTBF（平均無故障時間），它是指帶機在出現故障之前平均的正常工作時間。這一指標并不是通過實測得到的，而是綜合了影響帶機運作的各種因素，以一定的公式計算得出。目前主流的驅動技術其MTBF都可達到十幾萬到幾十萬小時。帶機內部的穩定性，與磁頭設計、走帶路徑造成的張力和磨損等因素有關，有興趣的讀者可通過研究帶機內部的結構、工作方式、校驗方式等，更深入地了解和比較各種磁帶驅動器的優劣。
表1簡單對比了幾種主流磁帶驅動技術，供大家參考。
帶機、帶庫廠商及產品
備份設備的生產廠家很多，每個廠家都有著較長的產品線，由于篇幅所限，我們不可能一一列舉。這里主要介紹那些國際知名的、國內有影響力的帶機和帶庫原廠商及其主打產品。
目前，帶機正在朝快的數據傳輸速度和高的單盤磁帶存儲容量方向發展，具有主流驅動技術的帶機廠商包括Quantum、Exabyte和Sony等。
Quantum帶機在中檔產品中占據了市場大部分份額，但其中很大一部分走了OEM的銷售渠道。其自動加載機SuperLoader可將多個備份目標集中到一個共享的自動系統中，降低處理成本，而基于磁盤（備份介質是磁盤）又具有磁帶海量特性的近線備份設備DX30可顯著縮短備份與恢復時間。
Exabyte的磁帶驅動技術包括8mm Mammoth和VXA技術，VXA是定位低端的新的磁帶技術，它以包的格式讀寫數據，并可對磁帶上的數據記錄區進行無空隙掃描，具有高質量、高可靠性、低成本等性能特點。其中VXA－1帶機專為蘋果機設計的存儲方案；VXA－2同樣具有較高的性價比，并具有12MB/s傳輸速率及160GB容量，與VXA－1向下兼容。
這里我們有必要講一講Sony的基于AIT技術的帶機產品：AIT－1、AIT－2和AIT－3，其中AIT－3是高性能和大容量的新存儲方案，容量（未壓縮）為100GB，速率為12MB/s，而且能夠與AIT－1、AIT－2完全讀和寫逆向兼容，并具有分層磁頭、創新性的磁帶內存儲器(MIC) 驅動器接口系統等多項專利技術，提高磁軌密度和存儲速度。
磁帶庫廠商相對品牌較多，用戶的選擇空間也更大一些。目前主流的磁帶庫廠商主要有STK，Quantum，Exabyte和IBM等。
在帶庫廠商中，市場份額最大的當屬美國存儲技術公司（StorageTek，STK）。STK目前最主要的產品線是L系列，包括L20、L40、L80、L180、L700、L5500，從最小20磁帶槽位到最大5500磁帶槽位。在其入門級產品上，支持LTO、DLT和SuperDLT等開放技術，只有在高端產品上才同時支持其自身擁有的9840、9940驅動技術。
Quantum擁有DLT、SuperDLT技術，其用戶基礎和發展前景都很好。其P系列的主打產品P4000和P7000分別可以支持幾百槽位和十幾個驅動器，適合于企業級用戶；M系列是模塊化的產品，可根據用戶系統需求的增長靈活擴展帶庫的容量和性能，M1500可從20槽位擴展到200槽位，M2500則可從100槽位擴展到300槽位，非常適合于那些快速發展的中小企業。美中不足的是，ATL對超大容量的解決方案不是非常理想，在這一部分市場上的競爭力較弱。
8mm是安百特（Exabyte）公司的獨立技術，具有速度快、容量大、可靠性高、價廉、體積小等特點，主要用于帶庫，其8mm帶庫的智能機械臂系統可任意存取磁帶，采用模塊化設計，產品線全，從VXA自動化/驅動器產品系列AutoPak230/115/110、VXA-1/1到Mammoth Tape自動化/驅動器產品系列X200/80/430M/215M/EZ17、M2/Mammoth/Eliant 820，容量從單盤（非壓縮）33GB到整庫12TB，涵蓋由低到高的用戶市場，可實現無人值守自動數據存儲管理，適用于服務器備份、網絡備份、自動歸檔、分級存儲管理及圖形圖像等領域。
IBM，眾所周知，生產和銷售所有IT類產品，當然也包括帶庫產品。IBM的帶庫和帶機產品大體可分2個系列：用于IBM環境的和用于開放環境的。如IBM的3494、3575等帶庫只支持其專用的驅動器，開放性差，雖然這些帶庫產品也支持HP、SUN等主流服務器平臺，但實際上幾乎只用在IBM環境中。隨著SAN技術的普及，追求開放性和互聯性成為存儲行業的潮流。結合LTO驅動技術的投產，IBM為其開放存儲系統解決方案推出了新的帶庫系列??3583和3584。表2列出了上述帶庫生產廠家部分產品的參數。
產品選購指南
了解了帶庫和驅動技術這些背景知識后，當我們真的建設備份系統、購買備份設備時，需要考慮和考查哪些問題呢？
首先，要選擇符合應用特點的驅動技術。前面已經講過比較驅動技術時主要考慮哪些方面，但事實上每種技術都有它的特點和優點，不是能夠通過簡單的參數對比就能比出高下的。真正需要采購時還是要結合實際需求，根據應用特點確定驅動技術的哪一項或哪幾項指標比較重要。例如，對于備份和歸檔的數據量非常大的應用系統而言，選用單盤容量大的磁帶驅動技術，從長遠角度看是可以有效降低介質成本和管理成本的；而對于需要時常訪問歸檔數據的信息系統，則應注重驅動器的載入時間和讀寫速度，從而有效降低用戶的等待時間。另外在考慮驅動技術自身特性的同時，要考慮其成熟性和發展性。
選定驅動技術之后，就可以根據需要備份的數據量、信息系統對備份窗口的要求以及采用何種備份策略等因素，確定所需帶庫的容量和備份速度，從而基本確定可供選擇產品的范圍。從備選產品中進行第二輪篩選，則要具體分析每個產品的功能和特點，看它是否具備某項您需要的功能，是否有某項缺點恰好影響您的使用。例如，某大型企業網上運行著多個應用系統，希望做集中的數據存儲和數據備份，由于應用和數據類型的多樣化，可能需要采用不同的磁帶格式進行備份，這時帶庫的分區管理功能和對混合介質的管理功能就是必不可少的。
篩選過后留下的產品基本都能滿足需要，這時當然取決于性價比了。不過別急，在最后選定一款產品前，一定記得請廠家或代理商核查兼容性列表，特別是您的信息系統環境比較復雜時，要確認該產品與原有的、以及計劃增加的設備及軟件的兼容性。這個環節非常重要，因為帶庫不是獨立工作的，而是與備份服務器、備份客戶端、備份管理軟件共同組成備份系統。如果忽視了這個環節，可能會給系統實施帶來嚴重的問題.
還要提醒讀者的是，在帶庫的選擇過程中，不要忘記考慮未來的擴展需求。信息系統是不斷發展的，基礎設施的建設也不可能一步到位。如果在設計初期考慮到帶庫的擴容能力和功能的多樣性，就可以從容面對信息系統需求的發展和變化。
