Artigo SQL Magazine 62 - Gravando o Backup em Fita

Neste artigo veremos quais os requisitos, tecnologias, estratégias e recomendações para a gravação de um backup de banco de dados em fita. Além de apresentar detalhes sobre o hardware e software necessários, o artigo indicará também duas soluções completas de hardware para o armazenamento do backup em fita.

Requisitos

Nos SGBDs disponíveis atualmente, o armazenamento dos dados é feito diretamente em disco rígido, pois este tipo de mídia fornece diversas vantagens, como a velocidade, a disponibilidade de informações e a escalabilidade. Em bancos de dados de médio e grande porte é comum encontrar várias tecnologias de armazenamento, como o espelhamento conhecido pelo RAID.

Contudo, o backup desses bancos de dados geralmente não é gravado diretamente no disco por causa da grande quantidade de informações dos bancos de dados. Outras restrições à gravação do backup em disco incluem a redundância das informações e também a possível vulnerabilidade do backup, uma vez que ele seria guardado junto com os dados propriamente ditos. Devido a estes fatores, as empresas recorreram ao armazenamento externo do backup do banco de dados em fita, pois este tipo de mídia possui vários benefícios.

Além de permitir o armazenamento de grandes quantidades de dados, muito maiores e mais baratos do que o espaço fornecido pelos discos rígidos do servidor ou de um storage externo, a fita permite que o backup esteja fisicamente separado do servidor que contém o banco de dados. Junte estas funcionalidades ao tempo de vida útil de uma fita, à taxa de acesso às informações e aos custos relacionados a esse tipo de mídia e tem-se uma solução de armazenamento adequada e que vem sendo utilizada desde a época dos mainframes.

Em comparação com outras mídias, como CDs, DVDs, pen drives, HDs externos e outros, a fita leva vantagem em praticamente todos os aspectos, devido às suas especificações técnicas que serão apresentadas neste artigo. O DVD, e outras mídias óticas em particular, se tornaram populares para o armazenamento de dados e backups pessoais, contudo elas não oferecem uma fração da confiabilidade, velocidade e capacidade de armazenamento proporcionado pelas fitas. Em termos práticos, é raro encontrar um banco de dados de tamanho médio ou grande que utilize uma solução de backup baseada em um tipo de mídia que não seja fita.

A utilização de backups em fita requer um investimento de hardware, pois é preciso adquirir um dispositivo que faça a gravação e leitura dos dados além dos cartuchos que efetivamente contêm a fita. Este é um requisito que muitas vezes limita o uso deste tipo de mídia, uma vez que é preciso investir em hardware e software destinados ao backup, algo que nem sempre é fácil de justificar. Nestes casos vale a pena lembrar que quanto mais investimentos em backup mais preparada a empresa estará para situações que requerem a reconstrução ou recuperação do banco de dados, ou parte dele.

Uma vez que a decisão sobre o armazenamento do backup em fita tenha sido tomada, é preciso avaliar as diversas tecnologias utilizadas para tanto. Em primeiro lugar é preciso escolher a tecnologia que será utilizada. Atualmente as tecnologias de fitas mais comuns são conhecidas pelas siglas DTL, SDLT e LTO. Aqui vale a pena comentar que um DBA deve conhecer os aspectos de hardware e software relacionados ao backup, pois este tipo de tecnologia faz parte do dia-a-dia de quem está envolvido com o banco de dados.

A fita DLT (Digital Linear Tape) é uma fita que foi criada em 1984 pela empresa DEC (Digital Equipament Corporation). Existem várias versões da fita DLT, sendo que todas elas utilizam uma serpentina de meia polegada que permite a gravação e leitura dos dados em várias faixas através de um processo magnético. As principais características desta fita são a capacidade de compressão por hardware, a resistência à 1.000.000 de passagens, ou cerca de 10.000 operações de cópia, e a expectativa de vida da fita que pode chegar a 30.000 horas. Nos modelos mais atuais, como o DLT-IV, a capacidade chega a 160 GB (Gigabytes) com uma taxa de transferência de 10 MB/S (Megabytes por segundo). A Figura 1 apresenta um cartucho do fabricante HP (Hewlett-Packard) que contém uma fita DLT- IV.

Figura 1. Cartucho com uma fita DLT IV produzida pela HP.

A fita SDLT (Super Digital Linear Tape) é uma evolução da DLT. A diferença entre uma fita DLT e SDLT é que esta nova versão possui um sistema ótico no cartucho que mantém as faixas de gravação da parte de trás e da frente do cartucho em sincronia com os cabeçotes de leitura e gravação. Este tipo de sistema faz com que as faixas de gravação sejam mais finas, permitindo o armazenamento de mais dados. Da mesma forma que a DLT, existem vários modelos de fitas SDLT. Um dos modelos mais modernos é o SuperDLT II, que armazena 300 GB com uma taxa de transferência de 36 MB/S. A Figura 2 apresenta um cartucho que contém a fita Super DLTtape I do fabricante Quantum. 

Figura 2. Cartucho com uma fita Super DLTtape I produzida pela Quantum.

A tecnologia LTO (Linear Open-Tape) é um padrão de armazenamento aberto que foi desenvolvido pela IBM, Seagate e outros fabricantes com o objetivo de atender a servidores de médio porte e diminuir o monopólio dos fabricantes de fitas DLT e SDLT, que era basicamente da HP e da Quantum. Por ser baseado em um padrão aberto e não depender especificamente de um fabricante, a maioria das empresas adotou rapidamente a tecnologia LTO, tornando-a o tipo de fita mais utilizado atualmente.

Uma fita LTO é composta de camadas magnéticas que conferem uma alta densidade de gravação, proporcionando uma alta taxa de transferência e grande capacidade de armazenamento. Além de contar com mais faixas de gravação, as fitas LTO incorporam um chip de memória que guarda as posições dos dados junto com a posição da faixa na fita, o que diminui em muito o tempo de acesso aos arquivos. O tempo estimado de vida das fitas LTO é de 30 anos e ela possui a capacidade de resistir a 1.200.000 passagens, o que equivale aproximadamente a 15.000 cópias.

Assim como as fitas DLT e SDLT, existiram várias gerações da fita LTO. A Tabela 1 apresenta as principais características das gerações LTO-1, LTO-2, LTO-3 e LTO-4. Pode-se notar a partir das características das gerações que a quantidade de armazenamento e a velocidade de acesso aos dados estão aumentando rapidamente. Há uma expectativa que os próximos modelos ultrapassem a barreira de 1 TB (terabyte) de espaço e que a taxa de transferência destes novos modelos seja maior do que 200 MB/S.  A Figura 3 apresenta um cartucho da IBM que contém uma fita LTO-4 com capacidade nativa de armazenamento de 800 GB, ou seja, sem compactação.