As bibliotecas virtuais de cartuchos (Virtual Tape Libaries, ou abreviadamente VTL), apresentam diversos benefícios que devem ser considerados no momento de equacionar uma nova infra-estrutura de backups, ou de simplesmente melhorar a existente.

As bibliotecas robotizadas de cartuchos e os dispositivos de leitura/escrita de cartuchos (vulgarmente designados por tape drives) foram a escolha lógica no passado como base para o desenho de soluções de backup. Embora em pormenor, os desenhos de algumas soluções representassem verdadeiros desafios de engenho e inovação, podemos no entanto afirmar, e se nos abstrairmos das especificidades de cada caso, que em termos macro tudo se resumia a saber escolher a tecnologia mais adequada, saber definir a melhor topologia e dimensionar correctamente a solução com base nas informações recolhidas sobre o ambiente e as particularidades do negócio em causa.

A constante evolução tecnológica, a explosão de dados de ano para ano, a cada vez maior exigência dos níveis de serviço que são impostos pelas áreas de negócio, fruto de uma oferta de serviços cada vez mais global e acessível (tendencialmente 24 horas x 365 dias), têm provocado alterações a vários níveis na gestão das TI/SI e para as quais as soluções de backup devem estar preparadas para responder.

Embora os princípios base de construção ou actualização de uma solução de backups se mantenham similares, há no entanto várias inovações no plano tecnológico que vieram transformar a metodologia anteriormente adoptada. Uma dessas inovações na área de backups que mais interesse tem despertado no mercado ultimamente são as VTL. O conceito de VTL não é novo, já há mais de 10 anos que é aplicado com sucesso nos ambientes do tipo mainframe tendo sido posteriormente adoptado pelos sistemas tradicionalmente designados por abertos. Embora também para os sistemas ditos abertos as VTL não sejam propriamente novas, a verdade é que ainda não atingiram a sua maturidade tecnológica e iremos certamente assistir a melhorias consideráveis nos anos vindouros. Ainda assim, começam a haver neste momento ofertas nesta área que vale a pena considerar.

De forma muito sucinta, a VTL é um sistema integrado de armazenamento em disco gerido por software num servidor interno da VTL o qual emula na SAN a presença de robôs de backups e tape drives.

Ao escrever para disco em vez de o fazer para tape, a velocidade de backup pode ter um ganho significativo imediato no caso de alguns (mas não todos) tipos de backup. Não porque os tape drives sejam lentos, mas paradoxalmente porque são cada vez mais rápidos. Isto pode parecer algo estranho mas não é. Existe um fenómeno que se verifica quando um tape drive numa operação de escrita não recebe do servidor dados em quantidade e velocidade suficiente para impedir que o seu buffer interno se esgote. Quando tal acontece o tape drive executa operações de stop-reposition-restart. Este comportamento é designado por shoe-shinning e se ocorrer frequentemente durante um processo de backup o tempo deste será forçosamente longo. As últimas gerações de tape drives LTO precisam de um fluxo de dados mínimo e constante que varia, conforme o modelo e fabricante, entre 27 e 40 MBytes/s, ora estes valores mínimos são inatingíveis para alguns servidores de produção e/ou tipo de backups.

Outra vantagem que apresentam as VTL está relacionada com o RTO (Recovery Time Objective), pois se os dados a recuperar estiverem disponíveis nos discos internos da VTL o tempo de recuperação é optimizado uma vez que as operações de montagem e pesquisa sequencial na fita são simplesmente eliminadas.

As tapes usadas para backups têm vindo a melhorar de qualidade mas a sua avaria aleatória (embora cada vez mais pontual) continua a ser uma realidade. Tendo em conta o crescimento da capacidade das tapes (uma tape LTO4 pode armazenar até 1,6TB num backup com compressão de 2:1) e a ausência prática de tecnologia de escrita redundante aplicadas a backups para tape, justifica-se que sejam também considerados outros repositórios de backup que ofereçam uma alternativa de recuperação.

Porém apesar destas e de outras vantagens não descritas neste artigo, no limiar da decisão, o factor custo de armazenamento dos backups irá ser considerado. Embora o preço de armazenamento em disco tenha vindo a descer de forma contínua, também é verdade que não deixou de ser muito mais barato armazenar o mesmo volume de informação em tapes. A diferença de valores em causa irá depender do modelo de tape utilizada e do tipo e gama de disco com que é feita esta comparação. No entanto, o que importa é que as tapes de grande capacidade, que são as normalmente utilizadas para backups, continuam a ter um custo claramente vantajoso face ao seu concorrente disco. Se pensarmos nos volumes de informação gerados pelas várias sessões de backups ao longo do ciclo definido na sua politica e, muito importante, nos seus períodos de retenção que podem atingir 10, ou até mais anos, facilmente se conclui que na realidade actual para a maioria das grandes empresas ainda não estão reunidas as condições para um arquivo de backups feito somente sobre disco. Existem no entanto algumas tecnologias emergentes que podem ajudar as VTL a conquistarem cada vez maior importância na infra-estrutura de backups, uma dessas tecnologias é a de-duplicação.

A de-duplicação consiste no aproveitamento de blocos de dados já salvos noutras sessões de backup de forma a evitar a sua escrita nos backups seguintes. Só os blocos alterados relativamente às sessões de backup anteriores são guardados em disco. Com esta optimização a capacidade útil de cada VTL pode atingir valores muito superiores (N vezes) à sua capacidade nativa. A parte menos boa é que para esta tecnologia ter aplicabilidade todos os backups realizados devem ser do tipo total. Este requisito pode ter impacto significativo nos servidores de produção e nas redes de dados utilizadas (SAN e/ou rede Ethernet).
Apesar de tudo isto, as VTL fazem sem dúvida parte dos ambientes de backups modernos porque introduzem benefícios reais muito importantes. Pelo que foi escrito anteriormente as VTL devem ser vistas (pelo menos actualmente) como complemento da componente robótica baseada em tape drives. É por isso importante que a VTL a adoptar seja, por exemplo, capaz de autonomamente migrar os backups armazenados em tapes virtuais para tapes físicas em robôs de backup. Fazer esta migração à custa dos servidores de backup é contraproducente assim como não ter em atenção se a VTL escolhida sabe utilizar as tapes físicas na sua totalidade para evitar duplicações no consumo de tapes.

Apesar de estar fora do âmbito deste artigo abordar em profundidade as características das VTL, é no entanto notório que há uma multiplicidade de variáveis que devem ser devidamente equacionadas na construção ou melhoria de uma solução de backups. Por fim, convém ter presente que as alternativas tecnológicas existentes não se limitam a tape drives e VTLs.