新一代虛擬磁帶櫃不可不知的規格

Virtual Tape Library ，VTL
外表是磁帶、內在是磁碟，兼具既有環境與創新儲存應用
虛擬磁帶櫃（Virtual Tape Library ，VTL）可利用模擬SCSI指令的方式，將磁碟模擬成磁帶設備，從而在不更動原有磁帶備份架構下，以磁碟取代磁帶，達到縮短備份窗口、提高備份成功率、加速還原時間、調閱歸檔資料效率等利益。

對前端的備份伺服器或應用伺服器來說，VTL和實體磁帶設備是完全一樣的，前端完全不會知道後端的「磁帶」，實際上是VTL系統以磁碟模擬出來的空間，因此VTL能相當程度地替代實體磁帶的作用。

然而隨著資訊管理法規的要求，長期存檔與法規稽核的需求日益增加，磁諜作為長期歸檔媒體仍有成本過高的問題，相對的，單位成本更低的磁帶，更適合這種環境的使用，所以實體磁帶設備在現今企業環境中，仍占有一席之地。在實務上，通常是由VTL與實體磁帶構成三層式的備份架構，也就是所謂的磁碟到磁碟到磁帶（D2D2T），最前端是線上應用伺服器的高效能磁碟，最末端是實體磁帶設備，而採用中低價位SATA磁碟構成底層的VTL，則介於兩者之間。

VTL的本體是磁碟陣列，可利用磁碟可隨機存取的特性，有效提高還原效能，因此VTL適於保存還原機率較高的近期產生資料，也就是作為後端實體磁帶的緩衝（Buffer），以便縮短備份窗口，所有備份資料將先寫進速度較快的VTL，然後再於其他時間轉存到實體磁帶上；而磁帶屬於抽取式媒體，易於擴充容量（只需購買新的磁帶），單位成本低，適合用於資料的長期存檔。兩者如能相輔相成，即可兼顧效率與成本的需求。文⊙張明德

Direct Tape Export
直接磁帶輸出
傳統上要將資料從VTL轉存到磁帶，都必須透過前端的備份伺服器來執行，因此會占用備份伺服器的作業時間與處理資源，當備份伺服器執行VTL轉存實體磁帶作業時，就沒辦法執行原來的正常備份工作。

因此新一代VTL可支援「直接磁帶輸出」功能。直接從VTL把資料轉存到後端實體磁帶上，不會占用前端備份伺服器的資源，也不會干擾到備份伺服器原來排定的備份工作。

Data de-duplication
重複資料刪除
這項技術可藉由對原始資料的分解與特徵值演算，除去資料中的冗餘部分，讓有限儲存空間發揮出數倍甚至數十倍的儲存效率，大幅提高磁碟有效的儲存容量。

對VTL來說，由於可容納的資料量提高，因此使用者原來每隔幾天或每周就需要執行一次的轉存磁帶作業，可改為間隔1個月甚至是半年之久。由於留存在硬碟上的資料量增多，也提高了資料還原或檢索的速度。

I/O Load Balance
I/O負載平衡
傳統VTL 模擬出來的磁帶，均位於磁碟上的固定位置，某些情況下，可能會發生許多的備份資料流均集中到一個磁碟的問題，以致形成效能瓶頸。

I/O負載平衡技術則採用動態的I/O分配，虛擬磁帶並不位於固定的位置，系統可以自動分配備份資料流寫入磁碟陣列的位置，備份資料流可動態地平均分布在多個磁碟 LUN 中，避免形成磁碟LUN瓶頸。

Hardware Comprssion
硬體壓縮
壓縮是磁帶機必備的基本功能，模擬實體磁帶設備的VTL自然也須提供這項功能。但軟體壓縮會造成處理器的負擔，因此也降低了 VTL 整體效能。某些情況下啟用軟體壓縮甚至會使 VTL 吞吐量降低一半，若對不易壓縮的離散資料啟用軟體壓縮，那VTL的吞吐量甚至會下降 85% 。導入專用的壓縮晶片/卡，可在不影響處理器效能的情況下執行壓縮工作，比起使用軟體壓縮的VTL，吞吐量可高出數倍。

Server-less Tape Backup
無伺服器磁帶備份
傳統磁帶設備或VTL的作業控制都需依賴備份伺服器，因此會對備份伺服器造成負擔，使得備份伺服器形成備份作業的效能瓶頸。而無伺服器磁帶備份則不占用備份伺服器資源，直接將資料備份到磁帶或VTL上。如NDMP協定在備份中的應用，就是一種典型的無伺服器磁帶備份。支援NDMP協定的儲存設備，可直接將資料輸出到後端的磁帶設備或VTL上，而無須備份伺服器介入。

Virtual Tape Shredding
虛擬磁帶銷毀
實體磁帶可透過消磁等方式徹底清除資料，而VTL的本體是磁碟，因此在淘汰磁碟或是更新設備時，若要確保留在舊磁碟中的資料不致遭到非法復原，除了以物理方法銷毀外，必須透過符合美國國防部檔案銷毀標標準DoD 5220-22M的工具，透過多次亂數清除與磁碟複寫動作，徹底清除VTL中保存的資料，這種作業就稱為虛擬磁帶銷毀，可依需要設定銷毀特定虛擬磁帶資料，而無須更動整個系統。

Tape Consolidation/Stacking
磁帶合併
一種磁帶資料轉存作業，將多卷存放資料量小的磁帶，合併成單卷資料大的磁帶輸出，藉以節省媒體與管理成本。除了節省資料占用的磁帶數目外，也能在不同規格磁帶間轉移資料。過去這類作業多半由備份軟體負責，但許多新型VTL也已內建這項功能，如可模擬成小容量的虛擬磁帶執行前端的備份工作，而在需要轉存成實體磁帶時，則先轉換成大容量的磁帶格式，再行輸出。

Tape Caching
磁帶快取
一種VTL與實體磁帶搭配的作業方式，當備份資料寫入VTL成為虛擬磁帶後，可一併輸出成實體磁帶，如此VTL就好像是後端實體磁帶的快取一樣。一旦資料寫進VTL（快取）後，馬上就轉到實體磁帶上，然後把VTL清空。也可以讓資料保留在VTL中一段時間，在保留時間內，如果需要還原資料，可以直接從VTL中讀取，而不用去找磁帶，所以還原時也更方便。某些廠商把這功能稱為Shadow Tapes。

Capacity on Demand
按需分配容量
VTL須事先在磁碟區規畫出一定數量的虛擬磁帶，規畫的磁帶數量越多，占用空間越大，如果一時之間沒把這些虛擬磁帶空間用滿，就會形成浪費。而按需分配容量技術切出來的虛擬磁帶容量是「虛擬」的，直到資料實際寫到那卷虛擬磁帶對應的磁碟區後，系統才會實際配給容量；接下來可以視寫入資料量的多寡，逐次分配對應的磁碟容量給虛擬磁帶使用，可大幅提高容量利用率，減少浪費。