在对比两种备份存储介质之前,首先总览一下用户对数据备份与恢复的要求:
- 可靠性与安全性
- 备份设备可靠稳定,故障率低
- 数据可长期稳定的保存
- 能满足法规遵从、容灾等安全管理方面的要求
- 速度
- 可在规定时间窗口要求内完成备份和恢复
- 效率
- 不同方案对整个备份恢复业务的效率提升的贡献
- 存储设备本身的效率
- 技术发展趋势
对任何一个用于备份的设备和解决方案都应该从这几个方面来衡量。下面我们用这个标准就ZOS对象存储与磁带库两种备份存储设备的各自特点进行分析。
- 可靠性与安全性
- 备份设备可靠稳定,故障率低
ZOS对象存储
存储采用N+M(M≥3)的纠删码技术,保证任意3块磁盘或3个节点故障,整系统服务不中断,数据不丢失。ZOS对象存储是针对生产系统存储需求设计的,广泛运用在云中心业务系统中,可靠性达到12个9,可靠性超过对备份设备的要求。
磁带库
磁带库内的磁盘,在不做副本保护时,每个磁带自身都是单点,任意磁带卷带、磁性退化、机房环境、温湿度不达标,都很容易导致数据损坏,在没有副本保护的时候,一定会丢失数据。几乎所有LTO磁带机都是单链路,一旦网络故障(包括网线,磁带机接口和交换机故障),备份会中断。
- 数据可长期稳定的保存
ZOS对象存储采用磁盘作为存储介质,相比磁带只有10年的保存年限,磁盘存储的寿命要长的多,不需要定期迁移数据,而磁带则需要定期转储,带来的数据风险和维护工作量巨大。
- 能满足法规遵从、远程备份等安全管理方面的要求
ZOS对象存储与磁带库均能够提供WORM能力,可满足法规遵从方面要求。
远程备份方面,ZOS对象存储支持基于存储层的跨区域复制功能,而磁带库需要借助备份软件的能力,效率和成本差别较大。ZOS对象存储是源于对生产业务容灾的需求提供的复制能力,功能强大。
- 备份和恢复效率
- 可在规定时间窗口要求内完成备份和恢复
ZOS对象存储和磁带库都比较适合传输大文件,对小文件的传输效率较低,在备份场景,通过备份软件备份的数据往往都被备份软件重新打包成大文件,备份和恢复效率较高;对大量小文件通过复制方式进行备份,对象存储和磁带库的备份效率均不高,在恢复小文件数据时,由于小文件散落在多盘磁带和磁带中的不同位置,恢复效率会非常低。
ZOS对象存储和磁带库均可以通过增加存储节点或磁带机的方式增加备份带宽,磁带库相比对象存储,带宽扩容的手段和方式更灵活。
- 效率与利用率
- 对整个备份业务的效率提升的贡献
对象存储作为磁带介质的替代品,原因就是对象存储的高可靠性和备份、恢复效率。而从另一个方面,数据存储效率也有较大差别。
首先在空间利用率上,由于磁带库的备份带宽和磁带机数量成正比,往往通过增加磁带机数量来增加备份的并发性。但是磁盘空间利用率在这种情况下成为问题(见图),
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- 磁带空间利用率低
- 物理磁带驱动器资源争抢
- 物理槽位需求增加
对于ZOS对象存储,是一个可以说容量没有上限的海量存储池,基于TCP/IP协议的传输链路,可以对应多台业务客户端同时发起备份和恢复,存储带宽和容量利用率高。
- TCO成本
采购和维护成本
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- 磁带库初期需要购入库体和磁带机,成本较高,后续只需要购买磁带,磁带作为耗材,采购成本较低。但考虑数据备份的冗余性,往往用户会考虑将关键数据保留多份,因此磁带成本优势不再明显。
- 磁带机都具备物理压缩的能力,压缩效率和数据类型相关,对于数据库备份,若数据库已经开启了备份压缩功能,则磁带机几乎不再提供更多压缩能力,同样在音视频和图片数据的备份场景,几乎没有压缩。
- 而在机房耗电量方面,磁带库确实有着天然优势,库体仅有控制模块和磁带机供电,功耗不高,磁带出库后,可以放到仓库集中保存,对机房耗电、散热都有明显的节省。
维护成本:
- 由于磁带库为了保证性能,和备份服务器通过FC-SAN网络连通,结构复杂,故障排查和管理复杂。
- 而ZOS对象存储完全通过TCP/IP网络组网,结构简单,管理简单。
- 维护成本最高的就是磁带定期转储和数据验证的工作。考虑到磁带机对磁带的读取只能向下兼容两代,而且磁带寿命只有10年,所以用户往往需要2-3年做一次数据验证,6-8年就要做数据转储,购买新的磁带机和新的磁带,人工、采购成本,都很高。
- 当需要大量恢复数据时,并且数据散落在多个磁带中时,人工投入和恢复效率有非常高的挑战,甚至于数据可能需要很长时间才能完成恢复,业务才能恢复运行,业务中断带来的业务损失,相比采购硬件设备的成本,要高很多倍。
- 技术发展趋势
目前看来,对象存储将是数据备份介质的首选方案。
从前面的多方面对比来看,ZOS对象存储除电源功耗外,都比磁带库有显著优势。同时ZOS对象存储管理更简单,能够更好地满足备份恢复业务的需求。