デジタルデータの生成は増加を続け、グローバルで少なくとも80%のデジタルデータは、二次記憶に最適な低アクティビティデータです。この課題に対応して、テープエコシステムは近年、その能力を大幅に拡大してきました。
更新された 高橋明哲 アット 2025/08/12
さまざまなデータバックアップ方法の中で、テープストレージは長期的なデータ保持を求める企業にとって依然として主要技術であり続けています。
テープは最も古い電子データ記憶技術の一つと考えられます。テープの原理は、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体に磁気トラックを書き込み、それを読み取ることによってデータを記録および再生することです。テープストレージ技術は1950年代に起源を持ち、当初は音楽やビデオなどのメディア記録に広く使用されていました。
テープは主な記憶媒体としてSSDやHDDにほぼ置き換えされていますが、その高い容量、低いコスト、長寿命のため、多くの企業にとってアーカイブとバックアップの最良の選択であり続けています。
テープストレージの主な課題は、テープドライブへのロード時の高遅延ですが、遅延が重要な問題ではないアーカイブやバックアップにおいて、大きな利点を提供します。多くの映画会社が映像素材をテープに保存しており、石油やガスなどの業界でも現場からデータを輸送する目的でテープが使用されています。
現在、テープは低遅延のファイルアクセスを実現するための需要に対応するために、オブジェクトストレージと併用されることが多いです。もちろん、場合によってはテープがオブジェクトストレージに完全に置き換えられることもあります。
一般的に、テープストレージはテープ媒体、磁気ヘッド、テープ駆動機構および制御回路で構成されています。
テープメディアとは、データ情報を保存するために使用される磁気材料のことを指します。テープメディアは通常、磁気層、基材、表面コーティングで構成されています。 磁気層は磁化可能な材料です。業界では、垂直磁気記録に対応し、高記録データ密度を実現できるため、現在ではバリウムフェライトが採用されています。バリウムフェライトは、OracleやIBMのエンタープライズ用テープ、およびLTOコンソーシアムのLinear Tape-Open Ultrumフォーマットテープで使用されています。基材は磁気層を支える役割を果たし、通常プラスチックまたは金属で作られています。一方、表面コーティングは磁気層を保護する役割を果たします。
磁気ヘッドは、通常、小型の電極と磁性材料で構成される装置であり、磁気トラックの読み書きが可能で、磁気トラックを消去、書き込み、読み取りするために使用できます。
さらに、テープ駆動機構はテープの送り速度や方向などのパラメーターを制御します。通常、モーターと圧力ローラーおよび駆動ホイールを備えた伝動装置で構成され、テープの巻き取りと搬送を制御します。
最後に、制御回路は磁気ヘッドおよびテープ搬送機構の動作を管理し、読み取り、書き込みおよび消去動作を可能にします。制御回路は一般的に、コントローラー、ドライバー、およびコンピューターや他の装置との接続のためのインターフェースから構成されています。
テープストレージの動作原理は、ポジショニング磁気ヘッドを使用して磁気トラックを読み書きすることです。このヘッドは通常、テープ搬送機構と向かい合う位置に設置されています。テープが走行する際、ポジショニング磁気ヘッドがテープ内の磁気トラックを読み書きします。テープ上のデータは、磁気トレースを記録することで保存されます。データを読み取る際、磁気ヘッドは磁気トレースを読み取り、それをデジタルデータに変換して復号します。
テープライブラリは完全に機械式であるため、X86サーバーに比べて故障が多くなる傾向があり、テープライブラリを使用する際には重要な考慮事項です。
まず挙げられるのはコスト面の利点です。 ハードディスクと比較して、テープは容量拡張にかかるコストが低いです。1台のテープドライブで多数のテープ製品に対応でき、ユーザーが容量を拡張する際には記録媒体のコストだけを考えればよく、ハードディスクにはない利点です。
二つ目の利点は容量です。最新のデータテープ製品はナノサイズの磁性粒子でコーティングされており、サイズが小型化されただけでなく、物理的特性もより安定しています。簡単に言うと、単位面積あたりの粒子数が増えることで、データ保存容量が向上します。
3番目に挙げられるのは長期保存の安定性です。テープは一般的に30年の shelf life（保管寿命）があります。テープ記録の安定性は過酷な環境下においても何度も検証されており、テープストレージは10,000PBのデータを読み書きした後に初めて故障が発生することが証明されています。また、データを上書きまたは変更できないWORMテープ（書き込み1回、読み取り可能多数回）も提供しています。
第四に、ディスクストレージと比較してテープははるかに移動が容易です。 ディザスタリカバリのシナリオにおいては、テープが影響を受けたデータセンターから十分離れてさえいれば、そのデータは影響を受けにくいため、企業はデータ復旧に使用することができます。
ただし、ディスクからデータを復元する場合は、回復速度がはるかに高速です。これはディスクがランダムアクセスを提供できるため、特定のデータを探すプロセスが迅速になるからです。さらに、ディスクベースのバックアップ製品は通常バックアップを継続的に行うのに対し、テープによるバックアップ頻度は低く、たとえば1日1回などになります。したがって、企業は一般的に、最近のバックアップに関してはテープストレージに依存しません。また、企業はテープライブラリが自社のインフラと互換性があることを保証する必要があります。
特に、ランサムウェア攻撃の増加に伴い、テープストレージのオフライン特性が大きな販売ポイントとなっています。ネットワークに接続されていないストレージテープはネットワーク攻撃の影響を受けません。このような状況では、テープはクラウドバックアップをさえ上回ります。クラウドはますます一般的なバックアッププラットフォームですが、オンラインであるがゆえにネットワーク脅威に対して脆弱です。
読み書きテープの動作原理に基づいて、それらはヘリカルスキャン技術、線形記録（データストリーム）技術、DLT技術、より進んだLTO技術に分けることができます。
現在、LTOは市場で最も普及しているテープフォーマットです。LTO技術はテープチャネル密度を増加させるだけでなく、磁気ヘッドやサーボ構造の全面的な改善も可能にします。LTO技術は高度なトラックサーボ追従システムを採用しており、磁気ヘッドの正確な位置決めを効果的に監視および制御し、隣接トラックへの上書きを防ぐことで、より高いトラック密度を実現しています。
コールドデータ： アクセス頻度の低い大容量データを低コストで保存；
バックアップ：ログバックアップ、データベースバックアップなど。
アーカイブ： 歴史的データのアーカイブと長期保存；
革新的な用途：例えば、大容量で低コストのリサイクルボックスとして。
デジタルデータの生成は毎年25％以上の割合で増加し続けており、全世界のデジタルデータの少なくとも80％は、二次記憶に最適な低アクティブデータです。この課題に応じて、テープエコシステムは近年、その能力を大幅に拡大してきました。初期のバックアップから後のアーカイブ用途まで、現代の磁気テープは、これまで高価なHDD領域で重要な役割を果たしてきた多くのビッグデータアプリケーションに対応しています。また、テープはサイバー犯罪に対する主要なセキュリティ手段ともなり、エアギャップ、暗号化、WORM機能のシームレスな統合を通じて純粋な長期記憶ソリューションを提供しており、テープ技術革新の安定した傾向が将来にわたって続くことを保証し、強力な生命力を示しています。
Vinchin Backup & Recovery は間もなくテープバックアップをサポートし、ユーザーにより柔軟なバックアップソリューションを提供する予定です。データ保護と回復機能を強化するこの新機能にご期待ください！
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