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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

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2011年7月14日

[企業儲存觀察室] LTFS 與資料歸檔相輔相成

從 IBM 發表 LTO-5 的 LTFS (Linear Tape File System) 到現在,己經過了一年多的時間,除了硬體(自動化帶庫)上的支援外,有越來越多的廠商也開始準備要發表與 LTFS 相關的產品。像是 Corssroads System 預計在今年稍後將會發表 StorngBox,一個基於 LTFS 的 NAS 解決方案;Quantum 則預估在明年上半年,將會讓 StorNext 軟體可以匯出/匯入 LTFS 的磁帶;還會有一些其它廠商推出與 LTFS 相關的產品,預期在資料歸檔解決方案上,LTFS 將會扮演一個很重要的角色,這使得應用軟體不再需要特別去控制將資料寫入磁帶,或是從磁帶上回存資料這樣的功能。

LTFS 是 LTO 磁帶規格上一個重要的突破,與先前 LTO 世代不同的是 LTO-5 具有支援磁帶媒體分割 (partitioning) 的能力,磁帶機可以在一卷磁帶上寫入兩個變動長度的分割,其中一個分割用來記錄階層式檔案系統的索引指標,另一個分割才是用來存放資料內容,這與磁碟分割的功能類似。當磁帶被載入磁帶機時,磁帶內容會經由檔案系統的索引指標呈現,使用磁帶的應用系統就得以藉此瀏覽磁帶的內容。這是第一個磁帶解決方案可以讓使用者寫入資料,再把磁帶移到另外一個不同的系統,而且可以完整載入資料。

任何伺服器都可以從磁帶上讀取資料,也可以把資料寫到磁帶上,使用者可以打開 Windows 上的檔案管理員,抓取檔案丟到目錄裡面,就像它是一個 USB 行動碟一樣。LTFS 的開發者是 IBM 與 HP,IBM 支援 Linux、Winodws 與 Mac OS,而 HP 目前只有支援 Linux,預計也將會支援 Windows;但是,為什麼不支援 IBM AIX 或 HP-UX 呢?

LTFS 直接對磁帶進行 I/O,支援 LTFS 的磁帶硬體裝置將不再需要磁帶管理軟體(備份或資料歸檔軟體),這將會對磁帶的使用產生很大的影響。以往任何一個系統都必須經由磁帶軟體,才能對磁帶進行 I/O,軟體同時也會協助記錄磁帶的內容 (metadata),但這也限制了軟體與硬體間的相容性,以及用戶挑選資料歸檔解決方案的彈性,尤其是當使用者決定要改變軟硬體的選擇時。某些系統上的指令(如 tar 或 cpio)也可以對磁帶讀寫資料,但這些指令並不會記錄磁帶的內容,也無法控制自動化帶庫的動作。

但LTFS 讓這一切都變得不一樣了,即使沒有軟體專用格式的 metadata,任何一個支援 LTFS 的軟硬體都可以輕易的獲取存在磁帶上的內容索引資料,磁帶成為一個具有自我描述、自我辨識能力的媒體。在 LTFS 之下,一般使用者可以將某一個單獨的檔案循序的(磁帶終究還是一個循序 I/O 的媒體,這與磁碟還是不同的)寫到磁帶上,但使用者同時也擁有檔案的索引指標,因此他可以讀取這個索引指標,定位磁帶,然後讀取資料,這一切都在 LTFS 的操控之下,不需要額外的軟體來協助。

但是這並不代表磁帶軟體就不再被需要,LTFS 只是開啟了運用磁帶儲存媒體的新領域。磁帶軟體除了 metadata 外,還有一個很重要的功能,就是封裝資料再寫入磁帶,尤其是封裝大量小而分散的資料,然後一次寫入磁帶,這可以提高磁帶的存取速率,並且減少對磁帶與讀寫頭的磨損。只是通常磁帶軟體在封裝資料時,也會加入獨有的標記,這也使得在讀取資料時,軟體必須要能辨識這獨特的標記,才能順利讀出並解開封裝。因此即使是使用 LTFS,在對大量小而分散的檔案進行歸檔或備份時,可能還是需要軟體來協助。

廠商們也在發展 LTFS 上各種不同的應用,前述 Crossroads 的 StrongBox 就是一例,StrongBox 就像是網路上一個共享的檔案系統,它具有磁碟快取,並且可以把資料移到自動化帶庫上;另外像是 IBM 的 LTFS 自動化帶庫版本,它會在一部獨立的電腦系統上,建立一個由這個系統所管理邏輯帶庫的單一檔案系統掛載點,這個軟體會長駐在伺服器上與自動化帶庫連接,它可以檢視所有磁帶匣,並且把磁帶匣的索引指標存放在伺服器的快取記憶體裡。

但是 LTFS 也不是沒有壞處,使用 LTFS 可能會對容量的使用率有負面的影響,因為檔案如果變動或是被刪除後,磁帶空間就無法被回收再使用,使用者必須經由拷貝某一卷磁帶上的資料,到另外一卷磁帶上來回收容量;所以 LTFS 比較適合被使用在資料不常變動的歸檔環境裡,而不是當成一般儲存來使用。不過從另外一個角度來看,反正磁帶的單位儲存成本低,就算對容量使用率有影響,其實也不會增加太多的儲存成本。