磁盘备份是近期的一个热门话题。那么，磁盘备份与传统磁带备份相比具有哪些优劣势呢？李凯博士向我们做了详细的分析与比较。

    李凯博士是普林斯顿大学计算机科学学院教授，他还是Data Domain公司的创始人之一，近日，李博士向我们介绍了最近广受大家关注的磁盘备份，并且与传统的磁带备份做了详细比较。

    最佳备份及恢复设备的特殊条件

    李教授介绍，一个有效益的恢复备份/存储设备解决方案，应该综合磁带及磁盘的优点。同时，也要能克服磁带和传统磁盘阵列的缺点，提供更好的数据保护功能。最佳备份/恢复存储设备解决方案，要能够符合下列几点特殊条件。

    快速执行备份及恢复操作：备份时间缩短和数据量不断增加，两者都需要有快速的备份设备。同时，每天操作的数据日益重要，也需要有快速的恢复功能。专业的存储设备解决方案，要能够有效提升这两种操作功能的执行速度。

    高成本效益的存储设备：理想的解决方案，它的费用应该要能和磁带自动存储设备竞争。同时，也要能将存储数月份的恢复备份，快速进行恢复操作。

    可验证的恢复功能及可靠性高的存储设备：备份的目的是为了能够将数据恢复。即使已经备份成功，也不能完全保证备份的映像档能够恢复。尤其，为了要确保数据可以成功恢复，一个有效的恢复存储设备解决方案，必须能提供比传统的磁盘阵列及档案系统更高层次的数据保护功能。专业的存储设备解决方案，必须包含可验证的数据恢复功能及可靠性高的存储设备。

    操作简单且容易和既有的标准备份操作环境整合：根据Gartner公司统计，备份与恢复工作占所有存储设备整体企业成本（TCO）的30%.一个有效的备份/恢复存储设备解决方案，必须要简化备份和恢复过程，而且要让各企业的计算机部门人员能够运用既有的投资设备，使用标准的操作接口。

    磁带备份面临挑战

    磁带一开始就是储存恢复备份的主要介质。随着容量和速度不断提升，磁带可以让用户以较低的成本存储多重备份或版本。由于它是一种可移动式的介质，磁带也可以作为远程灾难恢复备份用途。

    不幸的是，磁带自动备份也有一些缺点，它的备份功能比恢复功能强，恢复能力弱是磁带最大的问题。由于磁带机的传输速度增加，因此备份时要特别小心调整写入磁带的数据流，以避免磁带在开始、进行中及定位时产生“摩擦（shoe shine）”效应。当使用增量备份（Incremental Backup） 时，因为没有备份全部资料，所以这问题会更恶化。另外，写入磁带的数据流，基本上要能够支持让多位使用者同时备份数据；此功能通称为多任务处理。为了要充分运用磁带机的最大效能，多任务处理可以提升备份的速度，但是相对地却会降低恢复的速度，因为恢复时，系统需要多花时间读取备份映像，并略过属于其他使用者的备份数据。

    磁带备份最大的挑战是，它的备份质量并不稳定。在操作过程中，有可能数据已经全部备份成功，但是，却很难验证磁带内所有数据是否皆可恢复。质量不良的磁带会令恢复操作失败，而这种错误通常察觉不出来，一定要等到执行恢复操作时才会发现，等到那时已经来不及了。

    磁盘备份的优劣势

    磁盘储存设备比磁带多了许多优点。

    首先，和磁带机不同的是，磁盘阵列不需要稳定的数据流。即使采用只存储少量数据的增量备份，也没有“摩擦”效应。第二，磁盘阵列允许管理人员进行较不常做的全部数据备份工作（Full Backup），而不用忍受执行速度变慢的后果或增加恢复资料时损坏的风险，可以简化及加快整体备份的速度。

    除了缩短备份时间以外，对于时常进行的完整备份，也可以减少恢复时所需的磁带数量，简化恢复过程。以磁带备份来看，恢复时所需的磁带数量会依增量备份的次数而增加。而磁盘阵列允许管理人员简化这样的备份过程。在制作远程恢复备份时，磁盘也比较容易且更有效。利用“磁盘至磁带”复制数据时，不需要同时由一个磁带内处理多位使用者的恢复备份，它可以针对每位使用者直接复制恢复备份，因此加快了恢复的过程。

    另外，“磁盘至磁带”也比“磁带至磁带”复制方式更有弹性。当正在进行“磁带至磁带”复制时，主要来源磁带和要备份的磁带，两种都没有办法再做其它的备份或恢复操作。相反的，当正在复制数据到磁带时，磁盘允许使用者同时存取数据，接受备份及恢复操作。

    最重要的是磁盘在恢复数据方面非常优秀，无论是在可靠性或执行速度上。以磁盘驱动器接口规格为主的技术，如磁盘阵列，让磁盘成为比磁带更可靠的介质。如前面所提过的，质量不良的磁带会让整个恢复操作失败。有了磁盘阵列保护功能，即使磁盘损坏，也可以继续并成功地将数据恢复。

    尽管磁盘有上述这些优点，要把它当作恢复装置的最大限制仍然是费用问题。即使磁盘价格已经大幅下降，磁带还是最经济的选择。

    能否确保后续存储的数据完整，仍然是传统磁盘型储存设备的一项挑战。毕竟，磁盘储存系统还是可能会产生错误，造成数据流失或损坏。这也是使用者必须随时将数据备份的主要原因之一。

    高压缩率提升竞争力

    李教授表示，充分利用磁盘备份的优势，结合独特的高压缩技术，Data Domain公司提供一种上佳的磁盘备份解决方案。高压缩率进一步提升了磁盘备份在成本方面的竞争力。Data Domain整体压缩运算技术主要分析存储在备份磁盘内的所有数据，它和数据的格式及排列方式无关。存储的数据量愈多，压缩的效率愈明显。在四个星期内，如果设定每周执行一次完整备份及每日执行档案层次的增量备份，压缩比约为10：1.在八个星期内，则压缩比约为14：1.经过约20个星期后，压缩的效率就会达到20：1.这些压缩比是Data Domain公司在许多数据处理中心测试并经过确认的结果。

    Data Domain使用数据零遗失的整体压缩运算技术，使磁盘成为一种高级的备份设备，无论备份哪一种文件格式，都大大提高了备份和恢复的效率。

磁带、磁盘备份比较列表
备份介质	磁带	磁盘
物理特性	线性记录介质，无论读写数据都需要顺序操作，涉及过多机械物理操作	随机记录介质，读写数据都可以随即进行，没有过多机械操作
可靠性	没有校验操作，可靠性较差，一般采用多次备份的方式来提高可靠性	可靠性较高，先进方案还通过软件方式提供高级别校验，但是不可避免存在“带电介质”本身固有的可靠性隐患
远程传输	需要通过卡车运输等传统方式进行，效率较低	可以通过快速的网络传输方式进行，效率高，但是费用同样较高
总体价格	当备份数据量非常大时，价格优势十分明显	备份数据时间短、数据量不大时价格较低，高压缩比的方案成本优势更加明显