磁带在数据存储业务中仍扮演重要角色.pdf

商业观察2023 年 11 月上 第 9 卷 第 31 期6特别关注Focus在一次软件更新过程中，一个偶发错误清除了Gmail 信箱中的多个存储副本后，谷歌转向了自身的备份磁带，成功完成了数据恢复任务。谷歌公司表示，该事件影响了大约 3 000 万的 Gmail 用户。在一般人的印象里，磁带备份应该早就过时了，但事实上现在仍旧有许多企业持续在使用着磁带库产品，谷歌就是其中之一。在这次事件中，这些备份磁带对于 Gmail 用户来说，是无价的存在，他们收件箱中的邮件，在一次软件更新时凭空消失了，而谷歌公司正是通过自身的磁带备份，完成了对数据的恢复。“我知道大部分人关心的是：如果我们在多个数据中心都保存有数据的多个副本，这样的事情怎么会发生呢？”工程和站点安全业务副总裁写道：“是的，在一些罕见的情况下，软件 bug 会影响到数据的多个备份，这就是目前发生的状况，一些邮件的副本被删除了。在过去的 30 个小时中，我们一直在努力工作，为受此问题影响的人们找回数据。为了保护用户的数据不会受到这些异常漏洞的影响，我们还将其备份到了磁带之上。因为磁带是可以离线保存的，所以它们不会受到软件 bug 的影响。当然，从磁带中恢复数据也不是几毫秒就可以完成的任务，但我很庆幸，最终，用户的数据并没有出现丢失的现象。”磁带在数据备份上的优势今天，我们正处于数据存储和管理革命的风口浪尖。虽然企业希望通过优化数据管理来实现快速检索、远程协作和最终的货币化，以推动更为深远的商业价值，但在此之前，他们需要努力解决海量数据增长和遗留系统复杂性所带来的固有挑战。目前企业往往会将高达 80%的数据，存储在错误的存储层上，因此，如何通过在最合适的存储层上，对数据进行长期有效的存储和保护，是实现更为细化的数据控制与提升 IT 效率的关键步骤。因此，为活跃与非活跃数据，分别选择正确的存储解决方案，必须通过权衡每种方案的性价比、性能、可访问性和保护能力来做出决定。尽管业内存在着一些过时的看法，但当涉及到存储非活跃数据时，磁带技术在满足标准方面是一个狠角色。磁带在很长的一段时间内，都已经被证明是备份和存档场景中的成本领导者，而且这一点暂时看不到会被改变的迹象。随着每一代 LTO 磁带容量的显著提高，所对应的每 GB 磁带存储成本一直保持着下降的态势，这意味着，即便是在当今数据增长速度经常超过预算增长速度的环境之中，用户也完全可以利用磁带的优势，完成期望的备份和归档任务。将磁带技术作为整体数据备份和归档存储策略的主要原因如下。第一，磁带比云的价格更低。在决定存储解决方案时，最重要的因素之一就是总体拥有成本。磁带的总体拥有成本是完全可预测的，其中最大的支出就是初期购买磁带库设备的费用。那么，磁带技术与当今市场上一些基于云的归档技术相比，在这方面的表现如何呢?实际情况是，对于长期使用的场景而言，所有的本地存储都比云存储更划算。云计算最大的成本优势，是按月收取运营费用，这与购买磁带硬件所需的高额前期投资相比，似乎显得获得成本是非常低的。全面的成本分析，是评估整个解决方案的关键之处。数据需要保存多长时间，以及随着时间的推移，数据量的增长曲线等。当用户数据量很大且保留期较长时，云端存储的成本很快就会增加。此外，云端的数据存储本身并不昂贵，但在移动和访问数据的时候,成本会比较高昂。第二，带独有的容量线路图。当我们谈及大规模的数据量时，磁带的经济效益会变得非常明显。由于大多数的磁带在数据存储业务中仍扮演重要角色王治山7数字资产是由非活跃文件组成的，通过磁盘存储这些数据的成本会很高，而磁带设备被视为是可以近乎无限扩容的、性价比极高的大型非结构化数据存储库。此外，磁盘驱动器已经达到了最大的容量极限，每个驱动器提供 99 平方英寸的可记录空间。为了获得更大的存储容量，磁盘制造商被迫创造出了新的记录方法（叠瓦、加热、充氦），但这种容量极限的问题依然存在。作为一种替代方案，LTO（Linear Tape-Open）是一种适应性、扩展性极佳的行业标准开放磁带格式，对于解决日益增长的数据量以及数据保护等层面的需求，有着巨大的帮助。LTO 可实现安全的、可靠的、长期的数据归档存储，成本大大低于磁盘、闪存或云，特别是考虑到检索、电源和冷却等费用因素，其已成为了当今企业存储基础架构的重要组成部分。最新的 LTO-9 磁带容量已超过其前身 LTO-8 容量的50%，达到了 18TB 的原始容量。而根据最新的 LTO 路线图预测，单盘 LTO-10 磁带可实现 36TB 的原始容量；而 LTO-11 与 12，则分别可达到 72TB 和 144TB的容量，这表明用户将从磁带存储的每 GB 最低成本中受益更多。尽管数据集正在不断地增长，但磁带技术的进化，始终可以让终端用户要么保持类似的占用空间，要么通过升级到新一代磁带来缩小占用空间。第三，磁带无与伦比的使用寿命和耐用性。硬盘驱动器的传统寿命为三 五年，由于硬盘的不可预测性，裸磁盘驱动器的使用时间可能更短，如果它们被存储在任意类型的数据监控系统之外，数据甚至可能在终端用户不知情的情况下，发生无法访问的情况。而如果储存环境得当，磁带介质可以使用 30 年之久。基于磁带的存储系统，可比传统的基于磁盘的存储系统，以及大多数现代化的存储介质提供更高的耐久性。此外，磁带可以导出并运输到世界上的任何地点，进行安全保存或灾难恢复。根据磁带的容量大小和组织的业务目标，磁带可以成为补充磁盘、对象存储或云存储等其他存储办法的有效补充，以实现更经济、更易于管理且更安全的存储策略。第四，磁带可以进行更为先进的数据检索。在数据检索速度，以及查找和读取多个文件的能力方面，磁带已经取得了显著的技术进步。海量数字资产的备份和归档是一项艰巨的任务，因此，为高性能计算、科学研究、媒体和娱乐、云存储、教育、医疗保健、金融和传统 IT 等涉及大量数据的行业场景部署磁带解决方案，不仅是最可靠也是最快的解决方案。磁带可以以非常快的速度传输数据，甚至超越磁盘，同时磁带还具有高度的可扩展性，可以通过扩展框架和无缝安装实现的磁带库升级，可以有效提高磁带设备的性能。例如，一台 24 驱动器的磁带库，每小时可以写入60TB 的数据，而就云存储来说，其在归档速度的控制和灵活性方面存在限制。数据下载的速度完全取决于企业自身的带宽。以每秒 1GB 的带宽，将 60TB 的数据归档到云端需要 6 天的时间，如果是更典型的每秒 250MB 的传输速度，则需要大约 25 天的时间将数据传输到云端。同时，从云端回收和恢复数据的时间，也可能是一个漫长的过程。第五，磁带能够防止网络攻击。大多数磁带通常只会被保存在磁带库槽位或需要手动访问的存储架中，这意味着只有当磁带被装载到驱动器上时，它们才会被联机。磁商业观察2023 年 11 月上 第 9 卷 第 31 期8特别关注Focus带的离线特性，已经成为了应对网络犯罪的数据保护策略中的关键组成部分，它可以防止网络犯罪攻击组织的备份、归档或其他数据。当没有网络连接或其他连接到磁带的途径时，存储在磁带上的文件无法被黑客攻击、加密或删除，这意味着企业不必为任何“被绑架”的数据支付赎金。此外，新一代磁带可以在不需要数据迁移的情况下进行购买。新磁带可以简单地放入一个新的磁带库分区之中，然后将所有新的数据都写入到该分区；任何需要恢复的旧数据都可以通过旧驱动器访问。在备份环境中，旧的驱动器和介质可随着时间逐渐过期，无需迁移；在归档环境中，迁移有时并不是必需的，即便需要，在其他软件和硬件的帮助下，迁移工作也会变得容易得多。因此，鉴于磁带技术的诸多优势及其不断的进步，现在是时候更新一下过时的观念了。越来越多的企业，正在寻求将数据作为经济资产来利用，稳健、有效的数据存储能力是不可或缺的一环。而作为一种灵活、可靠、高性能、安全兼具高性价比的长期数据存储解决方案，磁带可被视为是帮助组织实现这一目标的坚实基础。磁带在绿色环保方面的重要作用可持续性一直是几十年来影响企业和社会政策议程的最热门话题。在传统意义上与绿色认证似乎关联不大的磁带供应商们看来，云计算产业依旧存在着一个巨大缺口，并正在努力对其进行修补。当前针对“冷数据”场景的新型超大规模磁带存储系统，其技术可以比基于磁盘的归档系统节约近 80%的成本。此外，业界公认的一点在于，磁带不仅比磁盘的价格更低，而且在数据中心中需要消耗的电力和冷却成本也少得多。通过由 IDC 发布的白皮书以可持续存储策略加速绿色数据中心的发展的内容显示，如果使用磁带技术，到 2030 年，全球数据中心可以减少 43%以上即 6.64 亿吨的二氧化碳排放，这一数字相当于 1.44 亿辆乘用车一年的温室气体排放量，或者相当于 8 000万户家庭一年的能源使用量。白皮书中提出了提高电力使用效率的许多理由，其中就包括了通过更有效的存储政策，从而达到减排效果。到目前为止，磁带仍是世界上性价比较高的存储介质（按每 GB 成本计算）。磁带存储本身只需要极少的电力来保证运行；并且由于不会增加环境温度，所以数据中心在冷却方面的电力投入也可以得到有效的控制。此外，基于优秀的误码率和超过 30 年的使用寿命，磁带完全可以胜任长期可靠的数据存储任务。考虑到数据量的飞速增长，企业应该考虑是否需要将所有这些“活跃的”数据始终保持一种易于访问的状态，或者是否可以将部分数据离线存储在一个专门的冷数据存储环境之中。而磁带介质，作为“近线存储”或“活动归档”的存储层，可以让用户无需将这些数据保存在需要持续的电源和冷却支出上来维持操作硬盘驱动器。这一切都可以用数字来说明：在具体场景中，存储在企业存储系统中 80%的数据可被判定为“归档数据”，而只需要将其中 57%的数据迁移到磁带上，到 2030 年，数据中心每年就可以减少 43.7%的二氧化碳排放量。IDC 分析人士表示：“未使用过磁带的企业，应该认真考虑此类产品的特性，其在降低成本，改善碳足迹，并使数据可以从任何故障或攻击中恢复方面，能够提供最大化的帮助。即使是云原生解决方案提供商也应当认识到，高容量、自动化的磁带系统，可以在核心和云端环境，均发挥非常重要的作用。”磁带与云存储的共存共生与云存储或其他网络存储设备不同，存储在磁带上的数据，不容易受到网络恶意软件或勒索软件的影响。在现代化的存储环境中，用户对存储介质的选择并不是非此即彼的逻辑关系，主要还是取决于具体的使用环境，因为磁带和云是可以共存的。多年以来，磁带主要是被用于数据的异地备份和长期保存。备份应用程序将数据复制到磁带后，用户会将磁带9从库中导出，并运送到异地的保险库中，以减轻局部灾难可能造成的负面影响。而公有云存储也是一种很好的非本地存储解决方案，特别是对于灾难恢复来说。通过将备份文件以对象的形式存储在公有云端之后，用户可以很容易地在云端完成数据恢复。此外，用户还可以更快地启动虚拟化应用程序，从而在发生灾难时，更快地为用户恢复服务。网络攻击事情发生的频率远远超过我们的想象，2021年 3 月，美国保险公司之一 CNA 金融遭遇了勒索软件攻击，攻击者要求支付 4 000 万美元赎金，以恢复 CNA 对其文件的访问权限；5 月，位于阿拉巴马州的 Colonial Pipeline 受到网络安全攻击，据证实，由于 Darkside 勒索软件团伙发起的网络攻击，该公司旗下的大部分燃料管道都被迫关闭；6 月，REvil 勒索软件团伙攻击了基于 Kaseya 云端的 MSP platfor 软件供应商 Kaseya，并宣称约 60 家 Kaseya 客户和1 500 家企业受到了勒索软件攻击的影响。恶意软件的攻击，将是持久、复杂、昂贵的。事实上，根据 Cybersecurity Ventures 的数据，至 2021 年，全球范围内网络犯罪造成的损失，预计达到了每年 6 万亿美元。所以，防范勒索软件和其他形式的恶意软件攻击的防御办法，一直都是数据安全体系中的重要组成部分。日益增长的网络威胁推动了对数据管理最佳实践的全新需求。“3-2-1-1”数据保护成为了最佳保护方案，3 份数据，保存在 2 种类型的存储介质上（如磁盘和磁带），1份用于异地容灾，1 份用于离线保存。当使用磁带作为防范勒索软件策略的一部分时，有许多最佳实践可供考虑。例如，企业可以调整自身的备份方案，更频繁地将备份副本复制到磁带介质上，以最大限度地降低数据丢失或停机可能造成的损失。磁带是离线存储的最佳选择。与云存储或本地磁盘不同，磁带是可以真正实现离线的一种介质。除读写操作外，存储在 LTO 磁带上的数据或备份文件都可以做到与网络“绝缘”，甚至可以被存储在磁带库设备之中，做到“离线不离库”，处于一个完全安全的、受保护的环境中。因此，存储在磁带上的数据，不会像那些被保存在云存储或其他网络附加存储设备中的数据那样，受到网络恶意软件或勒索软件攻势的影响。在这种情况下，用户每天的备份，都会进行装箱并运输到指定的仓库。这最大限度地减少了人工对磁带的处理，并消除了对第三方离线存储服务的需要，每年可以节省数千至数万美元的预算，当然，这取决于磁带的具体数量。在这种方式下，磁带完全可以满足离线存储解决方案的要求。通过将备份复制到磁带上，并把磁带作为“安全的、离线的数据拷贝”，保存在现场的磁带库设备中，可以有效防止恶意软件的侵袭；同时，由于磁带被保存在了设备之中，对于磁带的处理也更为方便了，还可以降低介质被人为损坏的风险。此外，该策略还具备非常优异的成本效益表现。因为磁带，一直被视为是存储成本最低的介质。目前，磁带的离线存储属性已经被更多的用户所采用，成为了一种最有效、成本最低的方法，来保护数据免受勒索软件和其他恶意软件的攻击。