VTL

VTL(Virtual Tape Library)은 백업이나 복구 목적으로 사용되는 데이터 스토리지 가상화 기술이며, 디스크를 기본 스토리지 하드웨어로 사용면서 테이프 라이브러리를 모방할 수 있는 하드웨어의 구성요소이다.

개요

디스크 저장소를 테이프로 가상화한 VTL은 현재의 백업 소프트웨어와 현재 백업 및 복구 프로세스, 그리고 정책과 통합할 수 있다. 가상화가 가진 이러한 장점들은 스토리지 통합과 빠른 데이터 복원 프로세스를 포함한다. 대부분의 메임프레임 데이터 센터의 경우에 스토리지 용량은 다양하지만, 비즈니스와 미션 크리티컬 데이터(mission critical data)를 보호하는 것이 매우 중요하다.

기존의 VTL 솔루션 대부분은 비교적 저렴한 비용으로 인해 SAS나 SATA 디스크 어레이(arrays)를 기본 스토리지 구성요소로 사용하고 있다. 어레이 엔클로저(enclosures)를 이용하면 더 많은 디스크 드라이브와 엔클로저를 추가하여 스토리지의 용량을 증가시킬 수 있기 때문에 방법의 확장성이 높아진다.

VTL로의 전환은 디스크 기술이 스트리밍에만 의존하지 않고 데이터 전송 속도에 상관없이 효과적으로 사용할 수 있기 때문에, 테이프 드라이브의 효율을 저해하는 스트리밍의 문제를 없앨 수 있다.

VTL은 테이프가 대신에 디스크에 데이터를 백업하기 때문에 백업 및 복구 작업의 성능을 향상시킨다. 복구 프로세스가 구현에 상관없이 백업보다 빠른 것이 확인되었다. 경우에 따라 VTL의 디스크 어레이에 저장된 데이터를 재해 복구를 위하여 물리적 테이프와 같은 다른 미디어로 내보내기도 한다.

대안으로 소개된 대부분의 현대적 백업 소프트웨어 제품은, 테이프 라이브러리 모방을 전혀 요구하지 않는 파일 시스템 스토리지를 직접 사용하기도 한다. 또한 장기 저장을 위해서 디스크에서 실제 테이프로 데이터를 이동시키는 디스크 스테이징 기능도 제공한다.

VTL은 속도가 매우 빠르지만, 내부의 디스크 스토리지는 분리할 수 있도록 설계하지 않았으며, 테이프를 대신하여 물리적으로 외장 디스크 드라이브를 사용하지 않는다. 디스크 스토리지는 항상 전원과 데이터 소스에 연결되고 물리적으로 격리된 적이 없기 때문에, 인근 건물의 전력망 낙뢰로 인한 잠재적 손상에 취약하다.

테이프 기술이 지금까지는 가장 효율적인 백업 솔루션으로 존재한다. 현재의 테이프 기술로는 테이프 미디어의 수면이 30년 이상이기 때문에 데이터 아카이브를 위한 제일 좋은 선택이 될 수 있다. 최근 몇 년 동안은 디스크 기반 백업이 디스크의 가격 하락과 동시에 수작업의 개입이 감소함으로 인해 인기가 올라갔었다. 디스크 기반의 백업이 가진 성능은 일반적으로 더 빠른 것으로 간주되고, 탐색 시간이 더 빨라지기 때문에 디스크에서 개별 파일의 복원 속도가 월등히 빠르다.

VTL은 백업 호스트에 실제 테이프 라이브러리 시스템으로 나타나는 디스크 기반 백업 시스템이지만, 가상 테이프 드라이브로 전송되는 백업 스트림은 디스크에 기록되고 디스크에서 복원된다. 다른 디스크 기반 백업 솔루션보다 VTL이 가진 가장 큰 장점이라고 하자면 기존 테이프 백업 기반 시설에 원활하게 통합된다는 점이다. 기존 테이프 라이브러리 시스템을 모방하는 기능 덕분에 백업 애플리케이션, 정책, 라이선스 등을 변경할 필요가 없다.

역사

최초의 VTL은 1992년 사이버네틱스에서 고속 테이프 캐시(HSTC)라는 이름으로 발표되었다. 이후에 IBM은 1997년에 도입돈 가상 테이프 서버(VTS)를 출시하였다. 많은 과거의 애플리케이션이 매우 짧은 테이프 용량을 많이 사용하는 중앙 컴퓨터 시장을 주요 타깃으로 삼았다. ESCON 인터페이스를 사용하였고, IBM 3494 테이프 라이브러리의 디스크 캐시 역할을 하였다. 썬 마이크로시스템즈(Sun microsystems)가 2005년에 획득한 VSM(Virtual Storage Manager)은 StorageTek의 경쟁 제품으로, 시장 지배력이 가장 강했던 STK Powderhorn 라이브러리를 백 스토어로 활용했다고 알려져 있다. 각 제품들은 더 큰 디스크 버퍼(buffer) 용량인 FICON과 2010년에는 "테이프리스(Tapeless)" 디스크 전용 환경을 지원하도록 향상되었다.

중앙 컴퓨터 공간에 있는 다른 제품들도 "테이프리스"다. DLm은 EMC에서 개발했으며, 루미넥스는 데이터 도메인과 협력하여 채널 게이트웨이 플랫폼의 데이터 중복을 제거하는 이점을 제공함으로써 큰 인기와 호응을 얻었다. 중복제거를 통해 제공되는 외부 사이트 복제 대역폭의 감소로 인해 이러한 형태의 가상 테이프가 복구 시점 목표 시간 및 복구 시간 목표를 거의 0으로 단축하는 것이 가능하며, 실용적이다.

중앙 컴퓨터 환경 외부에서는 테이프 드라이브와 라이브러리가 대부분 SCSI를 특징으로 하였다. 이와 마찬가지로 VTL은 SPI, 파이버 패널,iSCSI와 같은 인기 있는 SCSI 전송 프로토콜을 지원하도록 개발되었다.

엔터프라이즈 스트레이티지 그룹(Enterprise Strategy Group)의 분석가에 따르면, 팔콘스톨(FalconStor) VTL은 VTL 시장에서 판매되는 제품 중 절반의 기반이라고 한다.

2010년대 중반에 VTL은 씨게이트(Seagate)와 HGST의 대용량 아카이브 드라이브와 더 인기 있는 클라우드 테이프 및 D2D(disk to disk) 시나리오 덕분에 살아났다.

특징

장점

백업 및 복원 시간 향상

디스크 기반 백업을 통해 백업 및 복원 시간을 단축한다. VTL 시스템에서는 순차적으로 디스크에 백업 데이터를 기록함으로써 데이터의 순차적 접근이 유지되고 있다. 다른 D2D에 비해 VTL은 산(Storage Area Network, SAN)을 통해 가상 디바이스에 접근할 수 있는 고성능 방법이며, D2D 시스템은 나스(NAS) 네트워크를 사용한다.

테이프 미디어 처리 감소

테이프 미디어의 취급이 크게 감소하기 때문에 수동 개입이 덜 필요하며, 아카이브 용도로 필요한 데이터만 물리적인 테이프에 전송한다면 결국에는 필요한 테이프 미디어의 양이 줄어든다.

간편한 통합 및 상호 운용

선두에 있는 제조업체들의 테이프 라이브러리와 드라이브는 모방된다. 백업 애플리케이션의 관점에서는 변경할 것이 없으며, 가상 테이프와 실제 테이프 라이브러리의 차이점도 없다. VTL은 백업 환경에 완벽하게 통합되고 무중단 운영이 가능하다.

복합적인 VTL 인스턴스(instance)

여러 VTL 인스턴스를 생성하고 하나 이상의 VTL 인스턴스를 호스트에 전용으로 지정할 수 있다. 각 백업 서버는 자체 VTL 인스턴스로 백업을 전송하므로 테이프 라이브러리 공유 및 백업 스트림(stream) 멀티플렉싱(multiplexing)이 필요치 않다. 또한 여러 개의 동시 백업 스트림이 전체 백업 처리량을 향상시킨다.

동적 디스크 할당

디스크 공간을 사전 할당할 필요가 없어 필요에 따라 가상 카트리지에 스토리지가 할당된다. 사용 가능한 스토리지 용량을 늘리기 위해서 나중에 추가 디스크 저장소를 구성할 수 있다. 또한 디스크 저장소는 저장소 풀(pool)로 분류할 수 있으며, 가상 카트리지(cartridges)가 저장소 풀과 관련될 수 있다. 예를 들자면, WORM 속성이 활성화된 가상 카트리지에 WORM 풀을 생성할 수 있다.

데이터 중복 제거

VTL 확장 버전은 주요 백업 애플리케이션의 백업 데이터 스트림을 지원하기 때문에 데이터 중복 즉시 제거를 지원한다. 데이터 중복 제거 기능을 통해 많은 비용이 절감된다.

데이터 압축

데이터 압축은 디스크 용량의 요구사항을 줄요 스토리지 비용을 절감해준다. 데이터를 디스크에 저장하기 전에 압축할 수 있으며, 사용되는 압축 알고리즘은 빠르며, 2:1 압축 비율을 달성할 수 있다.

재해 복구

재해 복구를 위해 하나 이상의 원격 VTL 서버에 VTL 확장 버전 복제 가상 테이프 데이터를 사용할 수 있다. 자동 재해 복구 관리를 위해 원격 서버로 자동 복제를 지원한다.

비교

비교 항목	단순 D2D 백업	소프트웨어 VTL	VTL 백업
성능	40~50MB(디스크의 성능에 따라 다름)	하드웨어 요소에 따라 확장 능력이 달라짐	150MB/Sec 이상(모듈을 확장함에 비례하여 늘어남)
백업 정책 관리	어려움	기존 테이프 정책 사용	기존 테이프 정책 사용
운영 소프트웨어	D2D 전용 소프트웨어 필요	VTL 소프트웨어 추가 구매	기존 백업 소프트웨어 사용
저장 방식	파일 단위	스트림 방식	스트림 방식
바이러스 감염 위험성	취약	없음	없음
보안성	취약	VTL 서버는 취약, 데이터는 안전	안전
확장성 및 장비 공유	확장의 어려움 및 장비 공유의 한계	VTL 소프트웨어가 설치된 OS의 파일 시스템에 의해 제한적(최대 2T)	자유로운 용량 확장 및 공유 가능
관리	일반적인 산(SAN) 스토리지와 같은 관리 필요	VTL 소프트웨어와 디스크 하드웨어를 각각 관리	쉬운 설치와 한 번 설치 이후에는 관리 필요성이 적음
설치, 구성 및 기술 지원	몇 시간에서 몇 일 정도가 걸리며, 백업 소프트웨어와 스토리지의 각 부분에 대한 별도의 기술 지원 필요	VTL 소프트웨어와 디스크 하드웨어의 각 부분에 대한 별도의 기술 지원이 필요하며, 문제 원인에 대한 규명 및 해결이 복잡하고 시간이 오래 걸림	몇 분
비용 대비 효과	백업 성능 유지를 위한 전문인력 필요에 의한 비용 증가	복잡한 시스템 구성을 위해 전문 인력 필요.(급격한 비용 증가의 가능성)	도입 비용이 저렴하고 운영 및 관리가 쉬움