実は誤解が多いバックアップメディアとしての「テープ」：ITトレンド　〜データマネジメント編〜

HDDをテープ代わりに利用するディスクバックアップが注目されたこともあり、古い技術であるテープがHDDに置き換わると考えられがちだ。テープバックアップはディスクバックアップに駆逐されるのか？

» 2006年10月27日 18時00分 公開
[ITmedia]
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　「古い技術であるテープがHDDに置き換わる」――このところHDDをテープ代わりに利用するディスクバックアップが注目されたこともあり、こうとらえているIT管理者が増えてきた。しかし、実際のところはテープの位置付けは下がっているのだろうか？最新のバックアップシステムにおけるテープの位置付けについて、バックアップソフトウェアの大手、シマンテック ストラテジー＆ソリューション マーケティング部アライアンスマネジャーの大畑正典氏にうかがった。

テープとHDDの真の姿

大畑正典氏 シマンテック ストラテジー＆ソリューション マーケティング部アライアンスマネジャーの大畑正典氏

　「バックアップ」とは言っても、その受け止め方はユーザーのバックグラウンドによってまちまちなのが実態です。昔からメインフレーム／ミニコン／オフコンを扱ってきたユーザーは、バックアップソフトウェアを開発／提供している我々とほぼ同様の認識ですが、PCサーバの経験しかないユーザーの中には、単にデータをコピーしておけば十分なバックアップになると考えている人もいます。

　バックアップにおいて可搬性のあるリムーバブルメディアであることは、非常に重要な要素です。データセンターが利用不能になるような大規模な災害などの可能性も考えれば、必要に応じて複製でき、任意の場所に移動し、保管できることは欠かせません。

　データの完全性や整合性を確保する必要もあります。もちろん、用途によっては単にデータファイルのコピーを取っておくだけで十分だということもあります。しかし、大規模なシステムや業務を遂行する上で重要なデータに関しては、適切なバックアップシステムを構築し、運用していくことが望まれます。その際のメディアとしては、現時点でもテープに勝るものはありません。

ディスクの利点、テープの利点（資料提供：シマンテック）

「テープは遅い」の誤解

　テープはよく「遅い」ということが指摘されますが、これは必ずしも正しい言い方ではありません。例えば、1997年時点と2005年時点とで、テープとHDDの一般的な容量とデータ転送速度について比較してみるといいでしょう。

　テープは容量が10倍、速度は約13倍に向上しています。容量と速度の進化がほぼ足並みをそろえているのです。それに対し、HDDは容量が75倍になっている一方で、速度は2.5倍にしかなっていません。具体的な数値で比較しても、新しいテープドライブのデータ転送速度は80MB／secに達するのに対し、HDDは15MB／secです。実はドライブ単体ではHDDの方が遅いのです。

テープは遅い？（資料提供：シマンテック）

　もっとも「テープは遅い」という一般的なイメージを“誤り”とまで断言できない側面があるのも確かです。テープの場合、高速度を達成するには、いくつか条件を満たす必要があるからです。

　テープは、基本的にシーケンシャル（逐次的）にアクセスするメディアであり、ランダムアクセスには向きません。テープからある特定のファイルを読み出すには、目的のファイルが記録されているテープを探し出してドライブにセットし、早送り／巻き戻しを行なってファイルが記録されている個所に移動。そして、読み出しが開始されます。

　HDDの場合はこうした事前準備の時間がほとんどないため、それに比べてやはりテープは手間と時間が膨大に掛かるという印象を持たれがちになります。しかし、読み出しが始まってしまえば、その速度はHDDよりも速いのです。

　フルバックアップのように、ディスク上の全データを一気に書き出すという処理の場合、テープのこうした欠点は関係なくなり、むしろ純粋にテープのデータ転送速度の速さが生きます。つまり、テープはバックアップメディアとして現時点でも大きなアドバンテージを持っているといえます。

　また、テープ自体も磁性体技術の向上などで信頼性が上がっていて、エラーレートはHDDよりも低いという特長を持っています。ですから、安心して使える磁気媒体と言えるでしょう。

　そして先にも述べましたがテープの可搬性は、長期保存用や災害対策用としても有利です。大規模なディスクシステムでは、電源や空調といった設備面でも要求水準が高くなります。利用可能な場所が限定されるし、そもそも移動は現実的ではない。単にアクセスの容易さだけでみれば、HDDの方が優れますが、バックアップメディアとして求められる特性を総合的に評価すると、テープの利用を積極的に検討すべきでしょう。

性能を生かし切れていないバックアップシステムの設計

　各種の調査報告によってよく知られるようになりましたが、ここ数年、ディスクストレージの出荷量は毎年1.5倍以上のペースで増加を続けています。ただ、同時にバイト単価の低下も続いており、出荷金額でみると、ほぼ横ばいという状況です。つまり、1-2年後には、同じ予算で購入できるディスクシステムの容量が2倍になっています。

　ところが、ITシステムの運用管理担当者の数が毎年倍増し続けているということはありません。横ばいか、せいぜい微増といったところでしょう。コスト削減に熱心な企業の場合、逆に減少している例もあります。つまり、運用管理者1人当たりが管理するストレージ量は、増加する一方なのです。管理の効率化を実現しない限り、破綻するのは時間の問題でしょう。バックアップについては、それに掛かる時間が重大な問題になってきます。

　古くからある例として、午前9時〜午後5時までの業務時間中に蓄積されたデータを毎晩バックアップする場合、バックアップに許される時間は、最大でも終業後午後5時〜始業前の午前9時の16時間です。午後5時に完全に終業する企業ばかりではないので、実際にはもっと短いはずですが、データが増えても、バックアップに費やせる時間を延ばすわけにはいきません。求められる時間内に確実にバックアップを完了させるためにも、テープの高速性を生かすことが不可欠です。

　テープはコンスタントに回っている状態で初めて最高性能が発揮されるものですが、実はそうした良さを生かしきれない側面も持ち合わせています。実は、ディスクからのデータ転送が間に合わないと、テープは一端止まって少し巻き戻し、改めて書き込み始めるという作業を繰り返します。テープを往復させて磁気ヘッドを磨いているように見えることから「靴磨き」と言われる現象ですが、これが生じるとデータ転送速度が急低下します。そればかりかテープやドライブの損耗を早めてしまうことにもなります。システムの構成が適切でないと、テープの性能を劣化させてしまうのです。

　日本ヒューレット・パッカード（HP）のテープドライブでは、こうした問題への対策としてテープの走行速度とデータの書き込みを無段階に調整してホストからのデータ転送速度に一致させデータのスループットを向上する機能（アダプティブ・テープ・スピード：ATS）を搭載する行うなど、テープドライブ側で問題回避のための独自機能を盛り込んでいます。靴磨き現象が発生しないようにバックアップシステム全体のスループットを最適化していくように設計することも重要です。

HP StorageWorks Ultrium 448 SAS HP StorageWorks Ultrium 448 SAS

　HDDとテープでは、テープの方が圧倒的に高速なので、1台のHDDからデータを読み出してテープにバックアップするというような、HDDとテープが対になったシステムでは、テープの性能を生かし切ることは不可能です。HDDをRAID構成にして並列化するなどし、全体のデータ転送速度をテープと同等にするなどの工夫が必要です。

　これに対し、シマンテックの提供するバックアップソフト「Veritas NetBackup」では、マルチプレキシング機能をサポートしています。この機能を利用すると、メディアサーバがクライアントのデータストリームを多重化し、帯域を最大化してテープに送ることができます。 同様の効果を実現するために、ディスクを中間メディアとして利用するD2D2Tバックアップにも「Veritas NetBackup」「Symantec Backup Exec」は対応しています。

NetBackup マルチプレキシング機能（資料提供：シマンテック）

　バックアップ対象となる業務サーバのディスクシステムすべてを高速なRAID構成にするのは容易ではありませんが、D2D2Tを利用すれば、実際にテープにデータを書き出す際の読み出し元となるディスクシステムだけを高速化しておくことで全バックアップ時間を短縮できます。また、ディスクに残っているバックアップデータは、リストアが容易というメリットもあります。

　テープバックアップとディスクバックアップ両方のメリットを享受できるD2D2Tバックアップが現時点で最良の選択といえるでしょう。

マルチステージ バックアップ（資料提供：シマンテック）

バックアップシステムの統合

　テープのメリットを生かし、欠点をカバーするためにも、シングルドライブではなく、テープライブラリやオートローダなど、複数のテープを扱える装置を導入するのがいいでしょう。必要に応じてテープを出し入れし適切に管理するのは、やはり煩雑な作業で手間と時間を要する上、ミスが発生するリスクがあります。ですから、この作業を自動化できるテープライブラリ／オートローダは、決して初期導入コストが安いものではありませんが、オペレーターの人件費などの運用管理コストの低減効果を考えれば、賢い選択といえるでしょう。

　NetBackupのライセンス販売数をみると、海外では1台のバックアップサーバがサポートするバックアップ対象サーバの数が平均13〜14台なのに対し、日本では2〜3台に留まっています。日本では業務サーバがそのままバックアップサーバを兼ねているという構成が主流ですが、これではサーバの構成が複雑化する上、運用管理コストを増大させます。

　「業務サーバの付属機能としてのバックアップ」という発想からいち早く脱却し、バックアップを独立したITサービスと位置付けることが重要になってきているということです。

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提供：日本ヒューレット・パッカード株式会社
制作：ITmedia エンタープライズ編集部／掲載内容有効期限：2006年11月30日