TSM技术分析

TSM竞争分析

徐建明

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Tivoli存储管理（TivoliStorageManager，简称TSM）是用于存储备份及管理的企业级解决方案。该解决方案是一种成熟的产品，已经部署在超过一百万个系统中，并在80%的“财富100强”公司得到应用。依靠独特的技术，Tivoli存储管理器提供了最好的备份、恢复、存档、检索、分层存储管理、灾难恢复、灾难规划以及企业存储管理能力。

相对于业界其他的备份软件，TSM具有领先的备份技术，Tivoli和IBM一起拥有超过24项与存储管理技术相关的专利──而所有其他同类产品的专利总数不超过4项。目前，Tivoli和IBM正在对下一代核心存储技术加大投资力度！

TSM能够充分保护用户的业务数据，为用户的业务数据提供最专业的备份，是用户的最佳选择。

1TSMvsVERITASNBU

VERITAS公司于1982年成立于加利福尼亚的MountainView，主营业务为数据存储管理软件解决方案。其产品分为六大类，共45个单独模块，其产品主要涵盖存储管理、数据保护高可用性、应用性能管理、灾难恢复等方面，由于受到公司规模有限、没有存储硬件系统以及产品研发投入等问题的困扰，再加上最新的产品类设计时间不长，缺乏对于产品的整体规划，其各个产品系列的实际内容无论是在产品功能和最终产品模块上，都有不少重复和混乱。从技术角度来看，VERITAS在存储领域不是市场的领导，并且由于Veritas大多数的软件是收购来的产品，其解决方案又没有一个很好的架构，2004年，VERITAS公司被赛门铁克公司收购，其产品研发和市场更是受到了很大冲击。

在中国，VERITAS主要在存储管理、数据保护以及灾难恢复领域和IBMTivoli产品直接竞争。大陆地区的主打产品为低端的BackupExec和高端的NetBackup。特别是在企业级的跨平台存储软件市场上，NetBackup和IBM的TSM的竞争尤为激烈。

与VERITAS相比较，IBM公司的Tivoli存储管理（TSM）更适用于企业级的存储备份及管理。TSM解决方案更加成熟可靠，技术更加先进，能够提供更快速的数据备份和恢复。

1.1TSM与NBU的技术差异

从技术上来看，TSM和VERITASNBU的区别主要在于以下方面：

l备份系统的构架的差异

NetBackup在V6版本之前都使用传统的扁平文件格式（Flat-File）进行索引和编目，来对备份恢复操作进行记录和管理。该构架在20世纪80年代创建，能够比较好的满足简单存储备份结构和小型数据量规模，但是到了2000年以后，面对用户海量数据管理的要求显得尤其力不从心。为了弥补这方面的缺陷，NetBackup在V6版本以后模仿IBM的TSM架构引入了关系数据库来保存索引信息，但由于之前版本的局限性，整个产品架构难以推倒重来，因此设计出很多的折衷的功能，这样不仅没有改善备份性能和功能，还带来了在索引文件和数据库之间维护元数据一致性的新问题；

TSM使用先进的关系型数据库内核和恢复日志进行元数据的记录和管理。基于该构架，能够方便的提供多种高级的功能，能够很好的满足各种复杂企业环境的数据保护需求。

NetBackup简单的扁平文件格式在备份、管理、恢复、扩展性以及安全性上有一定的缺陷；TSM的构架能够方便的跟踪到文件级别的细节信息，这一由关系型数据库内核提供的构架性优势使得TSM能够大大提高备份和恢复的效率，并在产品的可扩展性和自我管理上体现出优势。

l除了上述内核构架上的区别，两个产品在备份和恢复数据的方式上也有很大差异。

NetBackup使用较为传统的方式，主要通过定期进行的全备份配合间隔的增量备份来进行数据保护。在恢复时，需要先从某个全备份版本开始恢复，然后对涉及的多个增量备份版本进行恢复。即使考虑使用NetBackup提供的SyntheticBackup功能，仍然需要付出额外的数据处理和管理时间。该功能减少磁带挂载的时间并籍此获得恢复时间上收益，但SyntheticBackup功能实现的同时在备份恢复的其它方面提出了各种限制。

TSM的“永久增量备份”智能的实现对仅发生变化的文件进行备份。TSM的关系型数据库内核具有细致的跟踪能力，能够对前次备份后变化的部分进行备份，该方式有效的大大减少备份恢复的时间、备份恢复过程中传输的网络带宽占用以及存放备份的介质的使用量；此外，这种方式能够精确有效的提供“时间点恢复”和特定文件的恢复。

l在数据迁移方面，NetBackup的构架无法提供存储设备间自动迁移数据的能力。TSM则提供了备份到某个存储介质并在其后的特定条件进行自动迁移的机制，实现了备份数据的高效管理。

l在到磁盘的备份上，TSM和NetBackup都提供了支持。TSM的磁盘存储池允许使用多个卷甚至整个磁盘系统，同时提供数据自动迁移的能力。该能力确保了当第一个磁盘满时，数据会自动迁移到后续磁盘，从而确保备份过程的成功。NetBackup无法提供相似的功能，当数据量超出某个磁盘存储池时，除非人为介入，否则备份会发生失败。

lTSM的使用基于策略的模式进行备份的自动化备份，当需求发生变化时，TSM能够通过简单快速的调整进行适应，大大降低管理成本。相比而言，NetBackup由于灵活性不够，在管理上效率不如TSM，例如它的失效设定对整个备份卷而不是单个文件生效，粒度太粗。

l在技术上严格限制产品的license，由于NetBackup产品是通过Workgroup级系统备份解决方案不断升级形成的，因此保留了类似微软的产品license控制方式，每台机器和功能模块都需要输入唯一的license代码才能使用，严重限制了在大型数据中心和不断变更环境下的扩展性和灵活性。而TSM则坚持IBM只是通过法律意义的产品认证方式，非常适合于企业级数据中心。而且对于TSM的一些基本功能，由于Veritas是采用多种产品拼凑集成的方式，每种功能都需要单独的模块，单独购买。

l灵活的支持各种行业应用，由于TSM作为IBM软件的一部分，而IBM软件作为一种灵活的中间件都具有开放性、异构性、行业标准化的特性，因此即使作为备份软件的TSM在这方面也有完整的支持。TSM提供包括40多个fc的开放API接口，目前在全球有上百个基于TSMAPI开发的行业数据管理平台和应用，实现了基于业务需求实现数据管理的最终目标。而NetBackup在这方面没有任何考虑和支持，只能提供设计好的固定功能。

同时，TSM提供了NetBackup而没有的一些额外功能——

TSM提供了灾难恢复模块（DisasterRecoveryManager）；

TSM在更改备份策略后，能够回溯的对先前的备份生效；

TSM提供了统一的日志记录和消息跟踪机制；

TSM提供了基于WEB的优秀的管理界面；

……

l其他技术指标差异如下：

功能/性能	TivoliStorageManager	VERITASNetBackup
关系性数据库引擎，从而使恢复和备份速度大大加快	Yes	部分支持，NBU6版本之前采用索引文件，6版本以后则采用了sybase数据库和索引文件相结合的方式，但由此带来了元数据一致性的问题，使得备份系统稳定性和可靠性变差。
文件级的备份对象跟踪和记录，提高备份对象的管理	Yes	No
永久性增量备份技术，通过先进的技术手段减少需备份的数据量，最大限度的提高备份工作的效率	Yes	No 提供模仿的组合备份模式，由于需要定期重新组合新的全备份版本，所以效率低下，需要单独的Deduplication处理
移动用户的数据备份技术，保护了客户在存储管理软件上的投资	Yes	No;需要额外的产品(NetBackupProfessional)
数据加密传输，提高数据备份的完整性	Yes	可选，需要额外的付费模块
数据在存储设备之间可以自由迁移，提高数据备份和恢复效率	Yes	No
磁带的数据分类集中存放，可以将同类型的数据集中存放在一组或一个磁带上，从而在恢复时保证以最少的磁带恢复，大大加快了恢复速度	Yes	Yes 理论能做但是不完善，因此磁带使用量比TSM高很多
磁带数据的自动重整，减少磁带碎片，提高磁带的利用率和读写速度，节约客户成本，保证数据的可用性。	Yes	No 单驱动器时无法进行碎片整理
提供WebProxyServer（代理服务器），减轻在多个备份进程同时发生时TSM服务器的负担。	Yes	No; 没有考虑基于外网的跨网络备份的安全需求
自动跟踪和调用离线的存储介质，提高备份数据的可用性	Yes	No，需要手工参与
可以随时进行在线热备份后台引擎，提高备份系统的可靠性	Yes;	不提倡，数据一致性故障在在线备份时发生概率很高
支持在SAN环境下的LAN-FREE数据迁移。	Yes	Yes
备份和恢复过程中的断点再续，最大限度减少网络对数据备份的影响，提高数据备份效率。	Yes	Yes
提供免费的OLAP存储环境的分析工具，提高备份系统的可用性，减少管理成本。	Yes	可选，需要额外的付费模块
对AIX、Windows等操作系统的自动网络恢复	Yes AIX平台直接内置在操作系统中，windows平台可直接调用ASR	部分支持
和业界主流管理软件（Tivoli，HP，CA）的集成	Yes	No 设计时没有考虑，只能通过SNMP发送事件到系统管理平台
控制备份文件的版本数	支持	不支持
备份集功能，能够创建某一客户端的独立备份副本	支持	不支持
客户端能做所有类型的备份	支持	有限的备份类型
能够从存储池删除备份的文件	支持	只能删除整个备份
只恢复需要的文件	支持	必需先恢复基本的，再恢复增量，合成恢复也需要附加的增量恢复
不恢复被删除的文件	支持	除非使用TrueImage，否则需要在恢复后手工清除已删除的文件；如使用TrueImage功能，需额外的系统资源和存储空间
被归档的文件可依据管理策略长期保存	支持	被归档的文件将在归档后被删除
可以灵活设置归档的保存时间	支持	归档保存时间是被备份调度指定的，不能灵活设置
可以设置在归档后是否删除原文件	支持	总是删除原文件。
可以将归档数据在不同的介质间进行迁移	支持	不支持，没有迁移能力
内置灾难恢复计划功能	支持	不支持，需单独购买
可调度生成新的日常离线磁带的计划	支持	没有
可自动更新DR计划	支持	手工更新
部分灾难恢复工作可通过脚本自动完成	支持	不支持
备份系统多对一的容灾模式	支持	不支持
可灵活的在不同类型的或新旧的设备介质间迁移数据	支持	不支持
为了快速恢复，从磁盘到磁带的迁移允许顺序存储数据在磁带上	支持	只能选择磁盘或者磁带，不能按需随意迁移，不能实现多级迁移。
可依高低限自动将备份数据从磁盘迁移到磁带	支持	没有自动迁移功能，
为了快速恢复最新备份版本，提供临时磁盘活动存储池	支持	不支持
提供顺序访问和随机访问的磁盘存储池	支持	只有随机访问的磁盘存储池
在备份数据被从磁盘迁移到磁带上后，备份数据可不被删除以缓存在磁盘上	支持	不支持
自动用副本磁带替换损坏的主磁带	支持	不支持，手动跟踪
灵活的备份策略，独立于OS，可对所有OS有效，单独的调度	支持	策略是调度的一部分，OS不同备份策略也不同
策略可以详细到文件级别计算，可对备份文件的不同版本设置不同的策略	支持	不支持
备份数据访问控制功能。不同应用和不同客户端的备份数据应具备独立的访问权限控制。	支持 备份客户端可以根据需要允许或禁止其他客户端或服务器访问并恢复其备份和归档的全部或部分数据，并对其授权访问用户的访问权限进行控制	不支持
调度备份软件的管理任务	支持	不支持

1.2TSM备份系统的性能优势

对于备份系统的性能，第三方的评测机构EvaluatorGroup于2004年进行了一次详细测试，测试结果表明，TSM相对于NBU具备明显性能优势，具体测试结果如下：

测试类型：第三方测试

测试机构：http://www.evaluatorgroup.com/

测试时间：2011年12月

测试简介：

测试环境模拟真实的生产环境和需求，进行历时一个月的备份和恢复工作。备份策略按照实际生产环境的需求设计。整个测试针对备份/恢复过程中的一些关键指标进行重点考察，如：

l备份期间网络上的数据传输量；

l备份/恢复使用的时间；

l使用磁带的数量；

……

测试结果总览：

	Tivoli	Veritas
备份到磁盘的时间消耗	快31％
磁盘到磁带的数据复制时间消耗	快73％
备份系统本身的元数据备份		快28％
完成备份循环的时间	快51％
使用的磁盘空间	少44％
传输的数据量	少59％
备份对象的数量	少72％
完整系统的恢复时间－方法1	快50％
完整系统的恢复时间－方法2		快8％
特定时间点（PIT）目录恢复的时间	快47％
特定文件恢复的时间	快80％
目录恢复的时间	快50％
单个文件恢复的时间	快87％

2TSMvsEMCLegatoNetWorker

2.1TSM与Legato的技术差异

TSM相对于EMCLegato具备明显的技术优势，无论是从整体技术架构还是从功能、性能等角度，TSM都远远领先于Legato软件。

l数据保护

ØTSM对单个文件,文件系统和整个硬盘提供文件级别的保护.能够使某些文件有更长的保留时间,可以有更多的备份版本.

ØLegato的Networker在一组文件的级别进行备份.不能对一组文件中的不同的文件保留不同的时间,甚至不能标明备份的版本数目.

ØTSM的回收进程会自动回收使用的磁带空间,减少使用的磁带数量和费用.

ØLegato的Networker没有此功能,即使磁带上只有一个文件,这个文件也不会迁移到别的空闲磁带,这浪费了磁带空间和费用.

ØTSM使用简单的排除文本文件来排除不需要备份的文件.用户很容易编辑此文本文件来挑选文件备份.

ØNetworker需要管理员创建一个程序模块来为某个用户端产生排除文件,这需要正确的权限和用户培训.

l性能

ØTSM只备份改变的文件

ØLegato需要频繁的全备份和增量/改变备份.这冗余的备份浪费了时间和系统资源.

ØTSM使用配置技术把不同用户端数据备份在不同的磁带上,恢复数据时非常快.

ØLegato没有这种磁带配置技术.

l数据安全

ØTSM使用电子标签来标识磁带.如果把一个错误的磁带放入驱动器,TSM会弹出这个无效的磁带.

ØLegato没有这个机制.它的磁带标签是真正的在磁带上写标识.如果误放入一个错误的磁带,它会改写磁带上的已有数据.

ØTSM对它的数据库和日志文件提供镜像功能.

ØLegato只对它的索引文件提供复制功能,不能提供动态的添加,同步和恢复,而TSM可以.

ØTSM提供灾难恢复管理,自动记录磁带的状态,保持用户配置用于恢复.

ØLegato只提供手工的磁带记录,没有灾难恢复管理.

ØTSM使用一个关系型数据库来记录文件的移动.如果一个备份进程被中断,TSM会回退到前一个完整的交易.这使得磁带上不会有不完整的备份.

ØLegato使用简单的无层次索引文件,没有这种安全考虑.

l自动化操作

ØTSM可以自动化备份,归档,恢复,和调回.还支持客户端命令来定时操作.

ØLegato只有定时的备份,不支持客户端命令和宏命令.

ØTSM自动回收部分使用的磁带,减少磁带的数量和费用.

ØLegato的磁带回收是手工操作的,只可对已写满数据的磁带操作.

l灵活性

ØTSM提供了非常多的客户端/服务器支持.

ØLegato只支持一些环境,不支持AS/400,MVS,VM,VSE.刚刚支持DEC的Alpha机器.

l性能/价格比

ØTSM使用独有的全增量+回收+定位技术来提高备份效率.

ØLegato使用全备份+改变/增量技术,浪费了时间,费用和系统资源.

特征/功能	TivoliStorageManager	LegatoNetWorker
关系性数据库引擎，从而使恢复和备份速度大大加快	Yes	No;采用扁平文件索引
文件级的备份对象跟踪和记录，提高备份对象的管理	Yes	No
二步式备份数据跟踪过程确保备份数据的完整性和可靠性	Yes	No
永久性增量备份技术，通过先进的技术手段减少需备份的数据量，最大限度的提高备份工作的效率	Yes	No; 需要先恢复全量备份版本，再逐步恢复增量或者测量版本，而且legato甚至不具有veritas的合成备份功能，只有基本的全量和增量
备份集功能，能够创建某一客户端的独立备份副本	Yes	No
移动用户的数据备份技术，保护了客户在存储管理软件上的投资	Yes	No;需要其它独立产品(NetWorkerLaptop)
数据加密传输，提高数据备份的完整性	Yes	受限的
数据在存储设备之间可以自由迁移，提高数据备份和恢复效率	Yes	No
磁带的数据分类集中存放，可以将同类型的数据集中存放在一组或一个磁带上，从而在恢复时保证以最少的磁带恢复，大大加快了恢复速	Yes	No
磁带数据的自动重整，减少磁带碎片，提高磁带的利用率和读写速度，节约客户成本，保证数据的可用性。	Yes	No
可以灵活设置归档的保存时间	Yes	No;Archive功能是“可选的”并需要用户单独付费.
磁带数据的自动重整，减少磁带碎片，提高磁带的利用率和读写速度，节约客户成本，保证数据的可用性。	Yes	No 只能等待磁带上所有的数据失效后，才能回收磁带，不能制定更加灵活的磁带回收机制，不能将多盘较空闲的磁带合并，从而造成大量的磁带空间浪费；
灵活的备份策略设置，对同一机器的不同的数据采用不同的备份策略	Yes	No 备份客户端绑定问题：Legato的组织架构中，没有用户的概念，只能以客户端为单位去连接备份系统，因此，难以对一台需要备份的机器上的数据细分，对不同的数据备份至不同的用户空间，或者对不同的数据采用不同的备份策略。
备份和恢复过程中的断点再续，最大限度减少网络对数据备份的影响，提高数据备份效率。	Yes	No Legato不能做到断点续传，如果备份任务失败，只能从头开始备
支持备份策略重绑定。能灵活改变备份策略，针对备份策略的修改能对原有备份数据立即生效。	Yes	No 不能动态分配备份策略，必须停止重新启动
备份时间限定与备份客户端锁定功能	Yes	No Legato做不到备份用户或者客户端的锁定，不能实现控制其备份时间的目的。
备份数据访问控制功能。不同应用和不同客户端的备份数据应具备独立的访问权限控制。	Yes 备份客户端可以根据需要允许或禁止其他客户端或服务器访问并恢复其备份和归档的全部或部分数据，并对其授权访问用户的访问权限进行控制。	No
自动跟踪和调用离线的存储介质，提高备份数据的可用性	Yes	No
备份系统多对一的容灾模式	支持	不支持