在任何系統中，軟件的功能和作用都是核心所在，備份系統也不例外。磁帶設備等硬件，提供了備份系統的基礎，而具體的備份策略的制定、備份介質的管理以及一些擴展功能的實現，則都是由備份軟件來最終完成的。下面我們就來看看一個備份系統中，軟件的作用都包括些什么。
備份軟件的功能和作用
磁帶驅動器的管理。一般磁帶驅動器的廠商并不提供設備的驅動程序，對磁帶驅動器的管理和控制工作，完全是備份軟件的任務。磁帶的卷動、吞吐磁帶等機械動作，都要靠備份軟件的控制來完成。所以，備份軟件和磁帶機之間存在一個兼容性的問題，這兩者之間必須互相支持，備份系統才能得以正常工作。
磁帶庫的管理。與磁帶驅動器一樣，磁帶庫的廠商也不提供任何驅動程序，機械動作的管理和控制也全權交由備份軟件負責。與磁帶驅動器相區別的是，磁帶庫具有更復雜的內部結構，備份軟件的管理相應的也就更復雜。例如機械手的動作和位置、磁帶倉的槽位等等。這些管理工作的復雜程度比單一磁帶驅動器要高出很多，所以幾乎所有的備份軟件都是免費的支持單一磁帶機的管理，而對磁帶庫的管理則要收取一定的費用。
備份數據的管理。作為全自動的系統，備份軟件必須對備份下來的數據進行統一管理和維護。在簡單的情況下，備份軟件只需要記住數據存放的位置就可以了，這一般是依靠建立一個索引來完成的。然而隨著技術的進步，備份系統的數據保存方式也越來越復雜多變。例如，一些備份軟件允許多個文件同時寫入一盤磁帶，這時備份數據的管理就不再像傳統方式下那么簡單了，往往需要建立多重索引才能定位數據。
數據格式也是一個需要關心的問題。就像磁盤有不同的文件系統格式一樣，磁帶的組織也有不同的格式。一般備份軟件會支持若干種磁帶格式，以保證自己的開放性和兼容性，但是使用通用的磁帶格式也會損失一部分性能。所以，大型備份軟件一般還是偏愛某種特殊的格式。這些專用的格式一般都具有高容量，高備份性能的優勢，但是需要注意的是，特殊格式對恢復工作來說，是一個小小的隱患。
備份策略制定是一個重要部分。我們知道需要備份的數據都存在一個2/8原則，即20%的數據被更新的概率是80%。這個原則告訴我們，每次備份都完整的復制所有數據是一種非常不合理的做法。事實上，真實環境中的備份工作往往是基于一次完整備份之后的增量或差量備份。那么完整備份與增量備份和差量備份之間如何組合，才能最有效的實現備份保護，這正是備份策略所關心的問題。還有工作過程控制。根據預前制定的規則和策略，備份工作何時啟動，對哪些數據進行備份，以及工作過程中意外情況的處理，這些都是備份軟件不可推卸的責任。這其中包括了與數據庫應用的配合接口，也包括了一些備份軟件自身的特殊功能。例如很多情況下需要對打開的文件進行備份，這就需要備份軟件能夠在保證數據完整性的情況下，對打開的文件進行操作。另外，由于備份工作一般都是在無人看管的環境下進行，一旦出現意外，正常工作無法繼續時，備份軟件必須能夠具有一定的意外處理能力。
數據恢復工作。數據備份的目的是為了恢復，所以這部分功能自然也是備份軟件的重要部分。很多備份軟件對數據恢復過程都給出了相當強大的技術支持和保證。一些中低端備份軟件支持智能災難恢復技術，即用戶幾乎無需干預數據恢復過程，只要利用備份數據介質，就可以迅速自動的恢復數據。而一些高端的備份軟件在恢復時，支持多種恢復機制，用戶可以靈活的選擇恢復程度和恢復方式，極大的方便了用戶。
備份技術最新發展
隨著存儲技術的發展，在SAN、NAS這些新的存儲架構中，備份技術也發展出了LAN Free Backup、Serverless Backup等全新的技術。
所謂LAN Free Backup顧名思義，就是指釋放網絡資源的數據備份方式。在SAN架構中，LAN Free Backup的實現機制一般如下圖所示。備份服務器相應用服務器發送指令和信息，指揮應用服務器將數據直接從磁盤陣列中備份到磁帶庫中。在這個過程中，龐大的備份數據流沒有流經網絡，為網絡節約了寶貴的帶寬資源。在NAS架構中，情形十分類似，磁帶庫直接連接在NAS文件服務器上，備份服務器通過一種稱為NDMP的協議，指揮NAS文件服務器將數據備份到磁帶庫中。細心觀察之下會發現，這兩種方式雖然都節約了網絡資源，但卻增加了服務器的工作負荷。下一代的Serverless Backup技術就是以全面的釋放網絡和服務器資源為目的的。
除了備份架構的新進展之外，在備份介質選擇上，也出現了一些新的趨勢。
傳統上備份介質主要是磁帶設備為主，這主要是因為磁帶在單位容量的成本上，較之其他介質具有非常大的優勢。但是隨著技術的發展進步，尤其是ATA技術的發展，硬盤的成本在迅速的下降。現在，在一些場合下，磁盤作為備份介質其優勢已經越來越明顯。一些廠商正在著力勸說用戶采用更加方便高效的磁盤代替磁帶作為備份介質，更有一些廠商甚至推出了包含磁盤和備份軟件的整體設備——備份一體機。
事實上，磁盤作為備份介質的最大好處就是其介質管理工作的簡化和性能的提升。前面提到過，一個磁帶庫的管理工作非常的復雜繁瑣，如果考慮到對不同廠家的不同型號的磁帶庫產品，都提供良好支持的話，工作無疑是極其艱巨的。而磁盤介質則幾乎不存在這樣的問題。這也是備份軟件廠商看好磁盤備份的理由之一。
然而，磁帶介質本身的技術發展并沒有受到這一理念的沖擊。相反的，就在磁盤介質向離線存儲領域進軍的同時，磁帶介質也借數據遷移技術的發展，大踏步的向在線存儲領域發展著。
數據遷移技術也稱為分層存儲管理，是一種將離線存儲與在線存儲整合的技術。傳統上，離線數據是靜態的，無法實時的被訪問，而數據遷移技術正是沖破這一限制，將離線的數據與在線的數據統一調度，從而實現所有數據的實時訪問。與磁盤備份技術相反，這一技術的主要目的就是以一定的存儲系統性能為代價，換取大型海量存儲系統的總體擁有成本。
數據遷移的工作原理比磁盤備份技術略為復雜。簡單的說，就是將大量不經常訪問的數據存放在磁帶庫等離線介質上，在磁盤陣列上只保存少量訪問頻率高的數據。當那些磁帶介質上的數據被訪問時，系統自動的把這些數據回遷到磁盤陣列中；同樣，磁盤陣列中很久未訪問的數據被自動遷移到磁帶介質上。從某種意義上講，磁盤陣列以一個磁帶庫的“中間緩存”的方式被使用，既保證了大多數情況下數據訪問的響應性能，也避免了大量利用率低的數據長期占用成本較高的磁盤空間.
廠商及產品介紹
備份軟件廠商中頭把交椅當屬Veritas公司。這家公司經過近幾年的發展和并購，在備份軟件市場已經占據了四成左右的份額。其備份產品主要是兩個系列——高端的NetBackup和低端的Backup Exec。其中NetBackup適用于中型和大型的存儲系統，可以廣泛的支持各種開放平臺。NetBackup還支持復雜的網絡備份方式和LAN Free的數據備份，其技術先進性是業界共同認可的。
Backup Exec是原Seagate Soft公司的產品，在Windows平臺具有相當的普及率和認可度，微軟公司不僅在公司內部全面采用這款產品進行數據保護，還將其簡化版打包在Windows操作系統中，我們現在在Windows系統中使用的“備份”功能，就是OEM自Backup Exec的簡化版。2000年初，Veritas收購了Seagate Soft之后，在原來的基礎上對這個產品進一步豐富和加強，現在，這款產品在低端市場的占用率已經穩穩的占據第一的位置。
Legato公司是備份領域內僅次于Veritas公司的主要廠商。作為專業的備份軟件廠商，Legato公司擁有著比Veritas公司更久的歷史，這使其具有了相當的競爭優勢，一些大型應用的產品中涉及到備份的部分都會率先考慮與Legato的接口問題。而且，像Oracle等一些數據庫應用干脆內置集成了Legato公司的備份引擎。這些因素使得Legato公司成為了高端備份軟件領域中的一面旗幟。在高端市場這一領域，Legato公司與Veritas公司一樣具有極強的技術和市場實力，兩家公司在高端市場的爭奪一直難分伯仲。
Legato公司的備份軟件產品以NetWorker系列為主線，與NetBackup一樣，NetWorker也是適用于大型的復雜網絡環境，具有各種先進的備份技術機制，廣泛的支持各種開放系統平臺。值得一提的是， NetWorker中的Cellestra技術第一個在產品上實現了Serverless Backup的思想。僅就備份技術的先進性而言，Legato公司是有實力可以挑戰任何強大對手的。
除了Veritas和Legato這備份領域的兩大巨頭之外，IBM Tivoli也是重要角色之一。其Tivoli Storage Manager產品是高端備份產品中的有力競爭者。與Veritas的NetBackup和Legato的NetWorker相比，Tivoli Storage Manager更多的適用于IBM主機為主的系統平臺，但其強大的網絡備份功能覺對可以勝任任何大規模的海量存儲系統的備份需要。
CA公司是軟件領域的一個巨無霸企業，雖然主要精力沒有放在存儲技術方面，但其原來的備份軟件ARCServe仍然在低端市場具有相當廣泛的影響力。近年來，隨著存儲市場的發展，CA公司重新調整策略，并購了一些備份軟件廠商，整合之后今年推出了新一代備份產品——BrightStor，這款產品的定位直指中高端市場，看來CA公司誓要在高端市場與Veritas和Legato一決雌雄。
