虛擬磁帶櫃（Virtual Tape Library，簡稱VTL）是近年來興起的眾多磁碟備份（Backup to Disk）解決方案中，最受矚目的一項，雖然VTL問世的時間不過兩年多，在國外卻是相當熱門的產品，最知名的例子是生產克流感的瑞士羅氏藥廠（Roche），透過VTL改善ERP系統、檔案伺服器、郵件伺服器共24TB資料的備份/還原效率。從市場面來看，幾乎所有主要的儲存設備供應商都有VTL產品線，包括外接式磁碟儲存系統的三大龍頭EMC、HP、IBM，以及磁帶儲存設備大廠Sun StorageTek、Quantum、Overland等。
相較於國外的炙手可熱，VTL在國內的知名度並不高，對大多數企業IT人員來說，VTL仍是陌生的名詞，真正了解這項技術以及所能帶來效益的人並不多。事實上已經有不少廠商在國內市場推出VTL，也有用戶導入VTL的成功案例，我們將在這期的企業採購特輯中一一介紹，並實機測試其中三款產品。
磁帶的問題－速度慢、可靠度低
「有備而無患」早已是資訊管理人員的基本觀念，在部署與管理任何資訊服務時，備份必然是要納入的重要環節，不過執行備份工作時，必然會對應用程式的運作造成影響，有時候甚至必須讓應用程式暫時停止服務一段時間，備份才能順利進行，這段因備份工作導致的服務中斷時間稱為備份窗口（backup window）。
為了避免系統的正常運作受到影響，系統管理者多半會利用夜間或假日等離峰時間進行備份，然而隨著資料量不斷膨脹，備份所需的時間越來越長，許多人發現如果繼續使用傳統的磁帶備份方式，備份速度實在太慢，已經不能在既定時間內完成工作。
另一方面，磁帶的可靠度也是備受質疑的，用過磁帶機的人都知道，磁帶有三怕－怕潮、怕摔、怕強磁。潮溼的環境容易使磁帶發霉，若要長期存放必須置於恆溫恆溼的磁帶箱內；現今磁帶的磁錄密度都相當高，一旦不慎從高處摔落地面，就會導致磁頭定位不準，讀取不到資料；磁帶不能接近強力磁區更是基本常識，被磁化的磁帶經常是導致還原失敗的原因。長時間存放的磁帶必須按時回帶，磁帶機的讀寫頭也得按時清洗，確保萬一需要復原時，磁帶能正常被讀取。
以磁碟備份為基礎衍生的技術
雖然磁帶有這麼多的問題，由於磁帶可以離線保存，又是單位成本最低的儲存媒體，堅守資料最後一道防線的地位不曾動搖。直到近幾年來，低價、大容量的ATA硬碟開始盛行，由於硬碟的存取速度快，加上在RAID保護之下，可靠度也相當高，企業用戶不約而同開始思考，利用硬碟取代部份磁帶功能可能性，在需求的帶動下，市場上吹起一股磁碟備份的風潮，儲存供應商紛紛推出各種基於磁碟的備份解決方案，虛擬磁帶櫃（Virtual Tape Library，簡稱VTL）是其中之一。
虛擬磁帶技術的起源相當早，在過去大型主機時代，就已經有利用硬碟取代磁帶來增加備份效率的概念，不過由於當時的硬碟容量小，價格也相當昂貴，僅有少數如IBM、StorageTek等廠商推出專門給大型主機使用的虛擬磁帶櫃。直到兩年多前，磁碟備份方案開始嶄露頭角，FalconStor、Overland等廠商紛紛推出針對開放平臺設計的虛擬磁帶解決方案。
虛擬磁帶的技術原理並不複雜，說穿了就是運用儲存虛擬軟體，將備份伺服器連接至磁碟空間的SCSI訊號，模擬成磁帶機的表述格式，「欺騙」作業系統和備份軟體，誤以為連接到的是一部實體的磁帶裝置。早期虛擬磁帶方案只能模擬單機，稱為VTD（Virtual Tape Drive），隨著技術逐漸成熟，已經能夠「模仿」大型磁帶櫃的多組磁帶機、機械手臂（Robotic）、磁帶條碼（Barcode）、循環換帶等完整功能。
VTL的三種類型
目前市場上的虛擬磁帶櫃依照架構不同，大概可以分為三種類型：磁碟陣列型（Disk Array Based）、應用伺服器型（VTL Appliance）、備份軟體型（Backup Software）。
磁碟陣列型
顧名思義，它是以磁碟陣列為基礎發展的虛擬磁帶櫃，透過內建於磁碟陣列控制器（RAID Controller）內的虛擬軟體，將儲存空間模擬成磁帶櫃具備的所有特徵。這類型的虛擬磁帶櫃用戶以大型企業為主，採用光纖通道主機介面，支援FC SAN儲域網路環境，儲存容量通常在數十TB以上，有的甚至可達上百TB，產品有EMC Clariion Disk Library、HP StorageWorks 6000、IBM TS 7510等。
應用伺服器型
透過安裝在PC伺服器上的虛擬磁帶軟體，將伺服器內的硬碟，或是可被伺服器控制的外接磁碟陣列，做為存放備份資料的虛擬磁帶空間，最具代表性的虛擬磁帶軟體是FalconStor的IPStor VTL。由於軟體架構在標準的x86平臺和Linux作業系統上，成本相對較便宜，而且儲存裝置的限制較低，只要伺服器支援，可以採用任何SCSI或光纖通道介面的磁碟陣列，與備份伺服器端可以藉由SCSI、iSCSI或光纖通道等傳輸介面相連，部署應用上較有彈性。這類型產品相當多，國外有Maxxan SVT 100、Diligent VTF Open，國內也有精業、耐特普羅等系統整合廠商推出軟硬體合一的虛擬磁帶櫃。
備份軟體型
直接將虛擬磁帶功能整合至備份軟體內，目前僅有Bakbone NetVault支援這項功能。由於純粹是依靠軟體來達成模擬磁帶的目的，運用上相當具有彈性，不但沒有最大容量限制，可模擬的磁帶櫃數量、磁帶數量與每卷磁帶容量也都是無限的，只要儲存空間足夠，亦不限定需採用何種廠牌的儲存系統，不過這類方案的限制是無法和其他廠牌備份軟體搭配使用。
從技術上來看，或許有人會質疑VTL存在的必要性，理由是純粹要提升備份/還原速度的話，硬碟對硬碟（Disk to Disk，簡稱D2D）的備份就可以作得到，虛擬化的意義是什麼？事實上VTL的好處不光只是在效能，更重要的是在成本與管理兩個層面。
可結合磁帶備份，保障既有投資
首先是在成本方面，雖然幾乎所有的備份軟體都可以支援Disk Staging（或稱為Disk to Disk to Tape，簡稱D2D2T）功能，不過導入時必須連帶變動整個備份系統架構，備份的程序、組態、政策也必須隨之改變，在管理方面，備份軟體和備份政策的設定管理上較為繁複，如果要落實自動化備份和提升備份流程管理品質，MIS人員勢必要投注較多的心力學習，整體投入成本必然會增加不少。
相較之下，導入VTL就簡單多了，由於備份伺服器會將VTL視為真實的磁帶櫃，部署時完全不需更動原來的資訊系統架構，備份程序、組態、政策也可維持原樣，對MIS人員來說，備份/還原效能和備份品質提高，管理上的負擔卻不會增加。原本的磁帶機/櫃可以接在VTL後端，同樣可以做到D2D2T的階層式備份，保障備份設備的投資。對於原本採用舊型磁帶機備份而空間不夠的用戶，可以考慮採取VTL配合自動上帶機（Auto Loader）的解決方案，成本絕對會比採購單一臺大型磁帶櫃來得划算，而且還有提升備份/還原效能的附加價值。
VTL部署容易，無需學習新技能
運用高速、大容量的磁碟陣列來改善傳統備份機制的缺點，已經是大勢所趨，各種基於磁碟開發的新興備份技術眾多，產品更是五花八門，如何選擇合適的解決方案是一大課題。如果你希望運用磁碟備份來改善備份還原速度，解決備份窗口過長的問題，又不想捨棄原有的備份策略和程序，VTL是相當合適的選擇。
本次採購特輯中我們一共測試了三款VTL，相較於磁帶機和磁帶櫃，VTL的備份還原時間大約可以縮短30％～50％。在案例報導中，東海大學在導入VTL之後，備份時間從原本的三天縮短到半天。
我們在測試時也發現，VTL的部署管理相當容易，由於備份伺服器會將VTL視為是一臺真正的磁帶櫃，而且可以自行設行磁帶櫃的型號和磁帶格式，幾乎對既有的系統架構不會有任何影響，在管理上也相當方便，由於VTL都採用簡單的圖形管理介面，需要設定的步驟並不多，不會造成管理上的負擔。
不過VTL並非沒有缺點，首先是硬碟和磁碟陣列並不具備可攜性，無法像磁帶般可以離線存放至其他地點，雖然有廠商運用IP網路複製的方式，讓VTL也能作到異地備援，但畢竟成本較高。此外，目前主流的備份軟體，授權方式都是按磁帶機數量來收費，VTL雖然可以模擬多組磁帶機，授權費必須等同實體磁帶櫃來計價，可能會因此增加用戶的成本，所幸目前新推出的備份軟體，像是Symantec Veritas Backup Exec 10d、CA ARCserve Backup 11.5，都已經改為按備份容量計價，對使用者而言是一大利多。
採購建議
VTL興起的時間雖然不長，產品種類卻不少，有意導入VTL的企業，應從備份資料量、要求的服務等級（SLA）、現有的系統架構與人力、預算等多方面加以考量。
備份資料量在10TB以上並持續成長的企業，並已經建置好完整的SAN儲域網路環境，應以EMC、Sun StorageTek等大廠的VTL為首選，雖然價格都在百萬元以上，由於儲存系統皆採用高階的光纖磁碟陣列，效能和可靠度相當高，容量的延展性也比較大。如果備份資料量在2TB以上，建議採用整合VTL軟體與PC伺服器的解決方案，這類型產品的價格約在30萬至80萬元之間，傳輸介面除了光纖通道之外，通常也支援SCSI或iSCSI介面，用戶可以自行添購硬碟或外接磁碟陣列，部署應用的彈性較高。文⊙張智鴻
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