Rodzaje VTL

Działanie technologii VTL (Virtual Tape Library) polega na emulacji pracy napędów i bibliotek taśmowych. Dane są zapisywane na dyskach macierzy, w kontenerach zwanych wirtualnymi taśmami. Dla oprogramowania zarządzającego tworzeniem kopii zapasowych, urządzenie VTL widoczne jest jako fizyczna biblioteka taśmowa wraz z robotyką, slotami i napędami. Dzięki temu dodanie biblioteki VTL do obecnie posiadanego środowiska backupu może odbyć się bezinwazyjnie i stosunkowo łatwo. Nie oznacza to oczywiście, że proces sprawdzenia kompatybilności wszystkich elementów systemu - zarówno oprogramowania, jak i sprzętu - można pominąć.

Na rynku biblioteki VTL są dostępne w postaci dedykowanych urządzeń fizycznych, tzw. appliance, oraz jako oprogramowanie instalowane na serwerze, do którego podłączona jest poprzez Fibre Channel przestrzeń dyskowa. Rozwiązanie typu VTL appliance to urządzenie z własnym systemem operacyjnym, oprogramowaniem do emulacji, procesorem, pamięcią RAM, interfejsami Ethernet oraz FC. Przestrzeń dyskowa takiego urządzenia najczęściej jest oparta na pojemnych dyskach SATA. Aby podnieść poziom bezpieczeństwa, dyski te konfiguruje się w grupy RAID. Wiele z dostępnych na rynku urządzeń VTL, poza funkcją emulacji fizycznej biblioteki taśmowej, potrafi również udostępniać zasoby przestrzeni dyskowej po protokołach CIFS oraz NFS, działając jako sieciowy serwer plików NAS. W przypadku wersji software'owej VTL niezbędne elementy obejmują: serwer pełniący rolę gateway'a, na którym instaluje się emulator VTL, oraz macierz blokową, na którą będą zapisywane kopie zapasowe danych produkcyjnych. W dobie powszechnej wirtualizacji, jeden z kluczowych graczy na rynku wirtualnych bibliotek taśmowych - firma FalconStor, ma w swojej ofercie VTL w postaci virtual appliance. Jest to pierwsze tego typu rozwiązanie dedykowane dla środowiska VMware. VTL Virtual Appliance for VMware Infrastructure działa jako maszyna wirtualna hostowana na hypervisorze VMware ESX Server.

W środowisku produkcyjnym VTL może zostać podłączony bezpośrednio do fizycznej biblioteki taśmowej lub włączony do sieci SAN. Proces eksportowania danych z taśm wirtualnych na fizyczne przebiega na dwa różne sposoby. W pierwszym przypadku z wykorzystaniem serwera backupu, a w drugim - nie obciążając go. Kopie backup mogą pozostawać na dyskach VTL na wypadek konieczności szybkiego odtworzenia. Natomiast przeniesienie ich na taśmy fizyczne umożliwi wyprowadzenie offsite i składowanie w bezpiecznym sejfie, zapewniając dodatkowy poziom ochrony na wypadek katastrofy w centrum danych.

Co nam daje VTL?

Korzyści, jakich dostarcza dodanie do środowiska backupu wirtualnej biblioteki taśmowej, jest wiele. Jedną z nich jest możliwość zrównoleglenia procesu tworzenia kopii zapasowych danych z kilku serwerów jednocześnie, i zapisywania ich przez dedykowane wirtualne napędy. Największe biblioteki VTL dostępne na rynku potrafią emulować nawet kilka tysięcy napędów równocześnie. Możliwość tworzenia dowolnej liczby napędów zdecydowanie przyspiesza proces tworzenia backupu i eliminuje problem odtwarzania, z jakim można było spotkać się przy zapisywaniu danych na taśmę fizyczną. W rozwiązaniach taśmowych multiplexing strumienia danych przy zapisie na taśmę powodował wydłużenie operacji odtworzenia z niej danych. VTL oferuje dużo szybsze czasy przywracania danych (RTO) niż fizyczna biblioteka taśmowa. Aby odtworzyć dane z taśmy fizycznej, musi ona zostać najpierw "podmontowana", a następnie przewinięta do odpowiedniego miejsca.

Zastosowanie technologii dyskowej VTL eliminuje częste przyczyny niepowodzeń podczas zapisu danych backupu na taśmy magnetyczne. Zaliczamy do nich błędy mechaniczne, takie jak awaria robotyki, napędu, uszkodzenie taśmy. Dane składowane na dyskach VTL są zabezpieczane poprzez grupy RAID, co w razie awarii dysku umożliwia po pewnym czasie jego logiczną odbudowę i odzyskanie danych.

Zapis na dysk, w przeciwieństwie do zapisu na taśmę, nie wymaga ciągłego strumienia danych. Cechą charakterystyczną napędów taśmowych jest to, że są to urządzenia zapisujące sekwencyjnie z daną prędkością, w celu uzyskania jak najlepszej jakości zapisu. Jeśli przepustowość napędu wynosi 120 MB/s, to strumień danych powinien go wysycić w pełni. W przeciwnym razie, jeżeli nastąpi opróżnienie bufora, napęd będzie zmuszony przerwać, poczekać na uzupełnienie danych, przewinąć taśmę i rozpocząć zapis na nowo (efekt "shoe shine"). W dłuższej perspektywie prowadzi to do skrócenia żywotności napędu oraz nośnika magnetycznego, narażając tym samym organizację na dodatkowe koszty oraz ryzyko utraty danych.

Jednak prawdziwym motorem bibliotek VTL jest wdrożona w nich technologia deduplikacji, która wydłuża czas retencji danych na dyskach, umożliwiając do nich szybki dostęp.