Корзина пуста
AllBackup > Статьи>Практика применения стримеров

    посмотреть все спец.предложения >>
 

Практика применения стримеров

18.01.2005

Практика применения стримеров


Краткое изложение:

Некоторые производители заявляют, что хотя и можно сделать всю работу с помощью жестких дисков, RAID-систем и DVD-резаков, до сих пор единственным экономичным инструментом резервного копирования больших объемов данных остаются ленточные накопители. Просмотрев ряд ленточных накопителей, мы выбрали для тестирования устройство среднего класса производства компании Tandberg.



Как это не прискорбно, но это на сегодняшний день в жизни многих предприятий малого и среднего бизнеса резервное копирование играет весьма незначительную роль. С одной стороны, спасительные решения часто слишком дорогие, по крайней мере, на первый взгляд. С другой стороны наличие RAID -массивов на серверах вводит в заблуждение – оно внушает ложное чувство надежности. В итоге, ряд ошибок может привести к худшему сценарию – к потере данных.

Задача резервного копирования состоит в защите данных и системы от ряда катастрофических сценариев. В число подобных рисков входят ошибки программного обеспечения, атаки злоумышленников, вирусы, аппаратные отказы или множество других потенциальных проблем.

Иногда простое отключение электропитания или перепад напряжения в сети порождает мощный всплеск напряжения питания, который может вывести из строя даже хорошо продуманные RAID -системы.

Однако наиболее часто причиной потери данных является сам пользователь. Например, случайное удаление вроде бы ненужных данных может быть обнаружено спустя несколько дней или недель после события, когда бывает уже слишком поздно пытаться их спасти.

В качестве меры разрешения обычных проблем отказов, пользователям в лучшем случае советуют выполнять избыточное резервное копирование данных. Это означает сохранение важной информации в различных системах, а в идеале – на различных носителях. Это важно, поскольку помогает обезопаситься от физических воздействий, выходящих за рамки неконтролируемых условий, таких как кражи, затопления, пожары или землетрясения.

Вопросы безопасности

Если пользователи имеют объем данных менее 4,7 Гбайт, они могут использовать перезаписываемые DVD ± RW или безопасные DVD - RAM накопители. При больших объемах данных единственной возможностью остаются жесткие диски или ленточные накопители, так как только они позволяют сохранять объемы в сотни гигабайт. Однако жесткие диски слишком тяжелы для частого использования и чувствительны к физическим ударам (падению на землю, резким толчкам и т.п.). С другой стороны жесткие диски обеспечивают высокие скорости передачи данных.

Те, кто следуют стратегии строгого хранения тайны, по-прежнему должны полагаться на чувствительные ленты стримеров. При домашних условиях и в условиях сохранения на внешний носитель резервное копирование необходимо проводить не реже одного раза в неделю. Кроме того, ленты нельзя использовать чаще, чем рекомендует производитель.

В этом случае на ленточный накопитель не просто сохраняется резервная копия данных, но также создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователю восстанавливать определенное состояние или использовать этот образ как эталонный банк данных, например, когда данные были изменены.

В наличии имеется целый ряд различных стандартов накопителей, от “очень малых” до “гигантских”, в зависимости от потребностей. QIC , Travan , 8 mm , Mammoth , AIT , DLT , SDLT , ADR , LTO или VXA : Мы обсудим все эти форматы и поможем Вам найти решение для резервного копирования, которое наилучшим образом подойдет для Вашей задачи.

Насколько правильно работает аварийное восстановление данных?

Есть ли смысл делать полное ежедневное резервное копирование данных в течение нескольких месяцев, если нет гарантии восстановления этого гигантского объема данных в случае, когда трагедия действительно произойдет? Для любой системы безопасности действует правило: сначала обязательно выполнить пробный прогон, как делают на учениях пожарники, готовясь к настоящему пожару. Работает ли на самом деле массив жестких дисков RAID 5? Снимите накопитель и произведите восстановление после завершения процесса реконструкции. То же самое относится и к стримерам: при тестировании обязательно проведите восстановление резервной копии и убедитесь в удовлетворительности результатов.

Сценарий восстановления, особенно для сложных программ резервного копирования, также необходимо тестировать при выполнении резервного копирования компьютера, включая операционную систему. Аварийное восстановление полезно только тогда, когда работает надежно.

Форматы стримеров : обзор
 
 
Вчера и сегодня: SLR 75 по сравнению с Mini - QIC 80. Размер кассеты SLR в основном определяется длиной ленты, которая может быть от 94 м до 351 м.


Линейная запись или спиральная развертка

Спиральная развертка позволяет лучше использовать имеющуюся “площадь” ленты, но она медленнее и более склонна к появлению нарушений по сравнению с линейным методом. Источник: Exabyte.


Как правило, используется один из двух способов записи на магнитную ленту: или линейный, с однонаправленной записью от начала до конца; или диагональный, известный как спиральная развертка. В любом случае на ленте пишется несколько параллельных дорожек, позволяющих использовать для хранения данных всю ширину ленты.

Спиральная развертка была заимствована из видеозаписи и используется в основном в системах DAT , а также в AIT и VXA . Поскольку непрерывная запись и чтение часто невозможны, устройства, построенные на основе спиральной развертки, медленнее моделей, использующих линейные методы записи. В то же время, они позволяют более эффективно использовать ленту, что означает, что стандарты со спиральной разверткой обеспечивают большую емкость на единицу объема.

Подобно системам VHS , лента вытягивается из кассеты и оборачивается вокруг шпинделя, в котором установлены пишущая и читающая головки. Естественно, лента должна быть очень сильно натянута, гораздо сильнее, чем при линейной записи.


Сжатие данных: оптимистические значения параметров 
 
В программном обеспечении Retrospect от Dantz представлены оптимистические значения параметров.

При выборе стримера пользователи должны очень внимательно изучить вопрос емкости накопителя, поскольку производители обычно указывают эти значения, исходя из степени сжатия 2:1. Иногда используются также значения 2,5:1. Однако на это следует смотреть с учетом предстоящего использования, поскольку, естественно, эта емкость может быть достигнута только в случае записи хорошо сжимаемых данных. Офисные документы, образы базы данных и исходные тексты программ. Чем больше в архиве мультимедийных файлов, тем меньше можно сжать данные.

Файлы сжатых форматов JPEG или MPEG вообще вряд ли удастся сжать, в отличии, например, от изображений TIF или аудио файлов WAV . Но, чтобы обезопасить себя в случае сомнения, просто пользуйтесь при расчетах меньшим значением физической емкости накопителя.


Стример Mini - QIC / флоппи-стример

Формат QIC возник в начале 1972 года, когда производителю 3М потребовался накопитель для передачи массивов данных их заказчикам систем связи. Но в это время люди не были так сильно обеспокоены вопросами резервного копирования, как проблемой хранения данных, поскольку жесткий диски были баснословно дорогими и делали первые попытки найти коммерческое применение (например, проект IBM Winchester Project , запущенный в 1973 году, привел к выпуску первого жесткого диска в 1979 году). Благодаря своим сравнительно низким ценам на устройства в те годы, стандарт QIC завоевал широкое признание.

QIC является акронимом от Quarter Inch Cartridge , названия, указывающего на ширину магнитной ленты: четверть дюйма. Наиболее распространенными в этом смысле были компактные кассеты DC 2080 и DC 2120. Кроме того, выпускалось огромное число стандартов носителей, позволяющих писать от 20 до 50 дорожек. В начале 90-х годов стримеры QIC с интерфейсом для дискового контроллера были популярны, хотя и не могли похвастаться высокой производительностью (около 35 кбайт/с). Сегодня любое DSL -соединение работает быстрее.

К сожалению, наборы резервирования оказываются несовместимыми при переносе между различными устройствами, а это означает, что флоппи-стримеры были удобны только для полупрофессионального применения.


TRAVAN

За основу стандарта Travan был взят QIC . Он представлял собой попытку навести порядок в хаосе более чем 120 стандартов QIC . Технически ленты Travan намного превосходят модели QIC , поскольку они разрабатывались с прицелом на длительное хранение и повышенную надежность. Однако по той же причине эти носители были гораздо дороже ленты для накопителей DAT .

 TR-1
 TR-2
 TR-3
 TR-4
 TR-5
 TR-6
 
Емкость
 400 Мбайт
 800 Мбайт
 1.6 Гбайт
 4 Гбайт
 10 Гбайт
 20 Гбайт
 
Максимальная скорость передачи данных
 125 кбайт/с
 125 кбайт/с
 250 кбайт/с
 1.16 Мбайт/с
 1.83 Мбайт/с
 4 Мбайт/с
 
Количество дорожек
 36
 50
 50
 72
 108
 144
 

С введением первого стандарта Travan ленты на первых порах стали очень долговечными, при этом кассеты Travan были несколько больше чем Mini - QIC . Если Вам придется столкнуться с термином NS , он означает Travan -системы от Imation , которые отличаются от 3 M - Travan своим аппаратным сжатием. Хорошие стримеры Travan поддерживают блочную спецификацию протокола SCSI , за счет чего доступ к записи на ленте мог быть реализован относительно быстро.


DAT

DAT означает Digital Audio Tape. Но на ленте пишется не музыка, а данные в формате DDS ( Digital Data Storage ). Лента DAT имеет ширину 4 мм, и в отличие от QIC и Travan , в этом стандарте применяется спиральная развертка. В результате, стримеры DAT не отличаются высокой производительностью и предназначены скорее для резервного копирования больших объемов данных. Кроме того, цены на накопители DAT не менее чем вдвое превосходят цены на устройства QIC и Travan.

Стандарт
 Емкость
 Максимальная скорость передачи данных
 
DDS
 2 Гбайт
 550 кбайт/с
 
DDS-1
 2 Гбайт
 1.1 Мбайт/с
 
DDS-2
 4 Гбайт
 1.1 Мбайт/с
 
DDS-3
 12 Гбайт
 2.2 Мбайт/с
 
DDS-4
 20 Гбайт
 4.8 Мбайт/с
 

Недостатком DAT является высокая чувствительность. Сложная траектория ленты и огромные усилия, возникающие за счет трения (при касании шпинделя) приводят к значительному износу. Кроме того, пишущая и читающая головки быстро уходят от своего положения, и иногда ленты становится невозможно считать правильно.
 
 

8 мм / Mammoth / AIT

Магнитные ленты шириной 8 мм изначально были разработаны для видео. 8 мм, также как и DAT , выполняет запись со спиральной разверткой, но обеспечивает при этом гораздо более высокую емкость.

8-мм лентами пользуются два стандарта: Mammoth (финансируется компанией Exabyte ) и AIT (решение, которое поддерживают компании Sony и Seagate ).

Стандарт
 Емкость
 Максимальная скорость передачи данных
 
8 мм
 3.5 Гбайт
 533 кбайт/с
 
8 мм
 5 Гбайт
 1 Мбайт/с
 
8 мм
 7 Гбайт
 1 Мбайт/с
 
8 мм
 7 Гбайт
 2 Мбайт/с
 
AIT-1
 35 Гбайт
 4 Мбайт/с
 
AIT-2
 50 Гбайт
 6 Мбайт/с
 
AIT-3
 100 Гбайт
 12 Мбайт/с
 
S-AIT
 500 Гбайт
 30 Мбайт/с
 
Mammoth
 20 Гбайт
 6 Мбайт/с
 
Mammoth 2
 60 Гбайт
 12 Мбайт/с
 

Помимо высокой емкость важным достоинством системы AIT является использование дополнительного чипа памяти на кассете стримера под названием MIC ( Memory in Cassette ), в котором хранится что-то типа оглавления магнитной ленты. Это устраняет необходимость проведения многочисленных процедур поиска при частом доступе и делает возможным непосредственный переход в нужное место на ленте. В то же самое время накопители AIT не читают информацию о секторе на ленте. В место этого ни рассчитывают точное положение на основе информации MIC . Эту особенность очень полезна, когда в каждом отдельном случае требуется использовать специально выбранную для этого ленты.

SLR 


В основу SLR ( Scalable Linear Recording ) положена надежная конструкция с небольшим числом подвижных деталей, которая обеспечивает надежную работу в течение длительного срока службы. С технической точки зрения SLR основан на стандарте QIC , и в нем использованы несколько головок, как в ADR (см. описан ниже). Предварительно записанные служебные дорожки обеспечивают точное позиционирование головок. Кроме того, Tandberg отмечает высокую устойчивость этого решения при работе в условиях колебаний температур и влажности окружающей среды.

Емкость
Максимальная скорость передачи данных
 
SLR3
 1.2 Гбайт
 300 кбайт/с
 
SLR4
 2.5 Гбайт
 300 кбайт/с
 
SLR5
 4 Гбайт
 380 кбайт/с
 
SLR7
 20 Гбайт
 3 Мбайт/с
 
SLR50
 25 Гбайт
 2 Мбайт/с
 
SLR60
 30 Гбайт
 4 Мбайт/с
 
SLR75
 38 Гбайт
 4 Мбайт/с
 
SLR100
 50 Гбайт
 5 Мбайт/с
 
SLR140
 70 Гбайт
 6 Мбайт/с
 


DLT

Само название DLT говорит, что Digital Linear Tape использует метод линейной записи. Запись дорожек на ленте полудюймовой ширины выполняется попарно, дорожка за дорожкой. Каждая из 128 или 208 дорожек имеет длину самой ленты. После перенастройки головки процесс записи/чтения продолжается в противоположном направлении.

Конструкция стримера DLT значительно отличается от других технологий: лента здесь разматывается с бобины, а затем наматывается на другую бобину. Однако бобина-приемник не является частью кассеты с лентой, а входит в состав привода. Благодаря тому, что проводка ленты осуществляется с очень небольшим трением, а лента тянется с небольшим усилием, износ в этом случае относительно небольшой, хотя по-прежнему больше, чем, например, для SLR .

В отличие от других форматов, DLT также оснащен системой самоочистки и славится мощной электроникой, предназначенной для обеспечения длительного времени работы.

Стандарт
 Емкость
 Максимальная скорость передачи данных
 
DLT2000
 15 Гбайт
 1.25 Мбайт/с
 
DLT4000
 20 Гбайт
 1.5 Мбайт/с
 
DLT7000
 35 Гбайт
 5 Мбайт/с
 
DLT8000
 40 Гбайт
 6 Мбайт/с
 


Super DLT

Стандарт SDLT предполагал достичь одной важной цели: добиться как можно большей емкости. Использование комбинации методов оптической и магнитной записи ( LGRT - Laser Guided Magnetic Recording ) позволяет добиться этого с большей точностью.

 SDLT 220
 SDLT 320
 SDLT 600
 SDLT 1200
 SDLT 2400
 
Емкость
 110 Гбайт
 160 Гбайт
 300 Гбайт
 600 Гбайт *
 1.2 Тбайт **
 
Максимальная скорость передачи данных
 11 Мбайт/с
 16 Мбайт/с
 36 Мбайт/с
 50 Мбайт/с
 100 Мбайт/с
 
Носитель
 SDLT I
 SDLT I
 SDLT II
 SDLT III
 SDLT IV
 
* 2005, ** 2006
 


ADR

Стандарт ADR (Advanced Digital Recording) продвигается компанией Philips и ее дочерней компанией On-Stream. Уникальной особенностью этой технологии на основе 8-мм ленты является возможность в любой момент производить записи или чтение одновременно 8 из 192 дорожек. Это обуславливает высокую скорость передачи данных при низкой скорости подачи ленты.

Побочным положительным эффектом является очень низкая нагрузка на ленту. Кроме того, коррекция ошибок с помощью ECC может применяться как горизонтально, так и вертикально. В качестве иллюстрации, 24 из 192 дорожек могут быть полны царапин или вообще повреждены, и при этом не представлять никакой опасности, что пользователь не сможет восстановить сохраненные данных.

В несжатом состоянии ленты ADR позволяют сохранить 25 Гбайт данных на одну ленту. Будущие версии предположительно будут иметь следующие улучшения:

Потенциал по емкости
Потенциал по скорости передачи
 
Текущая версия
 25 Гбайт
 2 Мбайт/с
 
Длина ленты
 2x
Скорость ленты
 3.6x
 
Ширина ленты
 3x
Распараллеливание
 3x
 
Плотность дорожек
 4x
Плотность дорожек
 3x
 
Плотность записи данных
 3x
Плотность записи данных
 3x
 
Максимум (примерно)
 3.6 Тбайт
Максимум (примерно)
 130 Мбайт/с
 


LTO

Формат LTO (Linear Tape Open) задуман , как альтернатива формату DLT компании Quantum. Он имеет линейную запись, а многочисленные технические особенности делают LTO весьма привлекательным стандартом, в основе которого лежит надежная технология.

Основными представителями этого стандарта являются Accelis и Ultrium , которые легко лицензируются. Стандарт Ultrium показывает исключительно высокие значения емкости и скорости передачи.

 Ultrium-1
 Ultrium-2
 Ultrium-3
 Ultrium-4
 
Емкость
 100 Гбайт
 200 Гбайт
 400 Гбайт
 800 Гбайт
 
Скорость передачи данных
 20 Мбайт/с
 40 Мбайт/с
 80 Мбайт/с
 160 Мбайт/с
 


VXA 


За счет организации записи пакетами вместо дорожек VXA позволяет значительно снизить вероятность повреждения данных.

Стандарт VXA, разработанный компанией Exabyte , был оснащен возможностью подстройки скорости ленты под максимальную скорость базового компьютера, устраняя, таким образом, необязательные остановки, процессы перемотки и повторы.

Обычно VXA разбивает длинные потоки данных на более мелкие порции, и в итоге пишет на ленту в формате DPF ( Discrete Packet Format ), который предназначен для поддержания непротиворечивости данных. Для эффективной организации процесса записи на ленту DPF использует буфер. Кроме того, для каждого пакета ECC производит контрольную проверку в горизонтальном, вертикальном и диагональном направлениях.

В каждом пакете 64 байта, а в каждая дорожка может включать 387 пакетов. Если один из них записан с ошибкой, процесс записи повторяется при первом возможном случае в другом месте ленты.

Это означает, что накопители VXA работают эффективно и обеспечивают высокую степень защиты данных в случае повреждения носителя. Фактически, по сообщениям стандарт VXA настолько надежен, что даже в случае после погружения ленты с данными в воду, их можно было восстановить (хотя мы не проводили подобные испытания в нашей лаборатории).


Объект тестирования : Tandberg SLR75


Мы протестировали стример SLR от компании Tandberg , который представляет стримеры среднего класса. Он позволяет сохранить на одну ленту до 38 Гбайт несжатых данных и стоит менее 900 долларов (1000 евро). Устройство подключается с помощью интерфейса SCSI -3 ( Wide Ultra ), обеспечивающего полосу пропускания до 40 Мбайт/с.

Накопитель построен на основе технологии QIC 80. Данные записываются на ленту линейно на 192 дорожки, располагающиеся друг за другом. Кроме того, имеется 24 служебные дорожки, предназначенные для юстировки узла записи и считывания. Картридж с лентой очень прочный и оснащен с нижней стороны металлической пластиной.

Теоретически данные могут безопасно храниться в устройстве в течение 10 лет, что отвечает многим законодательным требованиям к долговременному хранению данных.

Уровень шума при сохранении и восстановлении данных был небольшим, поскольку технология SLR строится на как можно меньшем количестве подвижных деталей. Кроме того, поскольку резервное копирование обычно производится ночью, шум – это не главный действующий критерий.
 
 

Являясь SCSI -устройством, SLR 75 может использоваться большинством коммерческих программ резервного копирования. 68-контактный SCSI -интерфейс обеспечивает очень простую интеграцию накопителя в существующие серверные системы. 
 



Сценарий тестирования: резервное копирование рабочих данных объемом 28,4 Гбайт

Мы слили около 30 Гбайт данных смешанного характера на жесткий диск компьютера, вошедшего в испытательный стенд. Особенно важно, что это был наш фонд результатов тестирования и программ тестирования, содержащий 52000 файлов.

Компьютер
 
Центральный процессор
Intel Pentium 4, 2.0 GHz 256 KB L2 Cache (Willamette)
 
Системная плата
AOpen AX4PE Max, 845PE chipset
 
Оперативная память
512 MB DDR400/PC3200, Buffalo Tech.
 
Контроллер
i845E UltraDMA/100-Controller (ICH4) Adaptec 39320-R, Ultra320 SCSI
 
Жесткий диск
IBM IC35L060AVVA07
 
Видеокарта
ATI Radeon SDRAM, 32 MB
 
Сетевая карта
3Com 3C905TX, PCI, 100 MBit/s
 
Операционная система
Windows XP Pro 5.10.2600 Service Pack 1
 
Программное обеспечение и драйверы
 
ПО резервного копирования
Dantz Retrospect 6.0
 
Драйвер видеокарты
 5.1.2001.0 (Windows XP Standard)
 
Драйвер IDE
 Intel Chipset Installation Utility 5.1.1.1002
 
Версия DirectX
 9.0a
 
Экранное разрешение
 1024x768, 16 Bit, 85 Hz
 


Для большинства стримеров можно использовать признанные решения резервного копирования от компаний Arkeia, BrightStor, Dantz или Veritas. Для целей нашего тестирования мы использовали программное обеспечение Retrospect от компании Dantz.


Выполнение резервного копирования

Retrospect определил продолжительность резервного копирования 3 часа 11 минут, включая процесс верификации, что соответствует скорости передачи данных 305 Мбайт/мин или около 5,1 Мбайт/с. Поскольку это значительно превышает теоретическую производительность SLR 75 (4 Мбайт/с), мы можем сказать, что протестированный нами образец отличается хорошо работающим сжатием данных. Справедливости ради, следует отметить, что компьютер был свободен от каких-либо других задач при выполнении резервного копирования. 

Сначала пользователь должен выбрать директорию, для которой требуется выполнить резервное копирование. 

Затем пользователь должен выбрать папку назначения: Можно выполнить резервное копирование, как на стример, так и на любой другой накопитель.
 
 
Пользователю предлагается выбрать обновление резервной копии, созданной ранее (повторное резервное копирование). Он может также выбрать (отметить) проведение проверки данных (верификации) и включить опцию сжатия данных. 

Перед началом резервного копирования на экран выводятся все выбранные опции, предоставляя пользователю удобную возможность проверить установки.
 
 

Генеральная репетиция: восстановление данных

Процесс восстановления всего массива данных занял 1 час 36 минут, не считая времени верификации. 

Во время процесса восстановления пользователь должен также выбрать название накопителя и путь, по которому он хотел бы сохранить восстановленные данных.
 
 
Программа работает аккуратно: существующие данные автоматически не перезаписываются.
 


Читать еще по этой теме:

Системы и устройства резервного копирования 

Получайте новости с allbackup на почту

х
Забыл пароль