С момента своего появления технология хранения на магнитной ленте всегда была основным решением для резервного копирования данных и долгосрочного хранения благодаря своему большому объему, высокой надежности и экономичности. От ранних записей звука до современных корпоративных решений для хранения данных, ленточные технологии претерпели множество инноваций, в результате чего были разработаны различные форматы, такие как DAT, DLT и LTO, чтобы удовлетворить потребности различных сценариев. В этой статье будут рассмотрены основные ленточные технологии и их носители данных, чтобы дать ясное представление об эволюции хранения данных.
Какие технологии резервного копирования поддерживаются накопителями на ленте (библиотеками)?
☑️ Технология DAT
Технология DAT (цифровая аудиолента), также известная как технология цифровой аудиозаписи или технология ленточного накопителя на 4 мм, использует технологию, аналогичную видеоленте, — вращающиеся головки и диагональную запись следов на 4-мм ленте, что позволяет обеспечить быстрый доступ к данным. Даже небольшие ленточные кассеты могут обеспечивать высокую ёмкость. Эта технология впоследствии также применялась в 8-мм ленточных кассетах. Первоначально она была разработана компаниями Hewlett-Packard (HP) и Sony. Основанная на диагональной записи, эта технология преобразует данные в цифровую форму перед их хранением. Ранняя технология DAT в основном использовалась для аудиозаписи. С постоянными улучшениями она позже была принята для хранения данных. 4-мм DAT прошла несколько этапов развития: DDS-1, DDS-2, DDS-3 и DDS-4, с ёмкостью от 1 ГБ до 12 ГБ. В настоящее время одна DAT-лента может хранить до 12 ГБ данных, а при использовании сжатия — до 24 ГБ. Технология DAT в основном используется в пользовательских системах или локальных сетях.
☑️ 8mm Technology
Технология 8-мм разработана компанией Exabyte в 1987 году. Она использует спиральную сканирующую технологию и отличается большой емкостью ленты и высокой скоростью передачи данных, обеспечивая относительно вместительные решения для хранения данных по более высокой цене. Разработка приводов для 8-мм лент прошла несколько форматов, включая 8200, 8500, 8500c и 8900 (Mammoth), с емкостями от начальных 2 ГБ до 40 ГБ, скорость передачи данных достигает до 6 МБ/с. Новое поколение технологии Mammoth-2 дополнительно повысило производительность, обеспечивая емкость хранения данных до 170 ГБ (60 ГБ без сжатия) и скоростью передачи до 30 МБ/с (12 МБ/с без сжатия), обладая большим потенциалом для дальнейшего развития.
☑️ DLT Technology
Технология DLT (Digital Linear Tape) берет свое начало от накопителей на ленте 1/2 дюйма. Эти накопители на ленте 1/2 дюйма появились довольно рано и в основном использовались для записи данных в реальном времени, например, регистрация телефонного трафика в программных коммутаторах и запись сейсмических сигналов в геологическом оборудовании. Ленты DLT были совместно разработаны DEC и Quantum.25-дюймовый полноразмерный формат. Благодаря своей высокой емкости, продукты DLT в первую очередь ориентированы на серверный рынок среднего и высшего класса и системы библиотек магнитных лент. Современные приводы DLT предлагают емкость от 10 ГБ до 80 ГБ и скорости передачи данных от 1.Еще одним форматом, основанным на технологии DLT, является Super DLT (SDLT), представленный компанией Quantum в 2001 году. Он использует новые технологии записи на ленту, основанные на DLT, и применяет лазерное позиционирование магнитной записи (LGMR) для увеличения плотности дорожек на ленте, тем самым повышая емкость.Текущие носители SDLT обладают ёмкостью до 160 ГБ — почти в три раза больше, чем у DLT-лент — и скоростью передачи данных 11 МБ/с, что вдвое превышает скорость DLT.Из-за большого размера ленты все приводы DLT-ленты имеют 5.25-дюймовый полноформатный вариант.25 МБ/с до 10 МБ/с.Еще одним форматом, основанным на DLT, является Super DLT (SDLT), представленный компанией Quantum в 2001 году.
☑️ Технология LTO
Технология LTO (Linear Tape Open) — это открытый протокол линейного формата ленты. Он был совместно разработан в ноябре 1997 года компаниями HP, IBM и Seagate. Технология объединяет преимущества линейных многоканальных, двусторонних ленточных форматов и улучшает емкость ленты и ее производительность благодаря функциям сервисирования на уровне системы, аппаратному сжатию данных, оптимизированным дорожкам и высокоэффективным методам коррекции ошибок. LTO — это технология открытого формата, которая позволяет пользователям выбирать из множества продуктов и спецификаций носителей, обеспечивая совместимость и преемственность продуктов.
Технология LTO имеет два формата хранения: высокоскоростной открытый формат ленты Ultrium и формат быстрого доступа к ленте Accelis, каждый из которых разработан с учетом различных требований пользователей. Ultrium использует однодисковую 1/2-дюймовую ленту с емкостью хранения 100 ГБ, максимальной скоростью передачи данных 20 МБ/с и сжатой емкостью до 200 ГБ, с возможностью расширения. Он идеально подходит для резервного копирования, хранения и архивирования данных. Формат Accelis сосредоточен на быстром хранении данных и хорошо подходит для автоматизированных сред, обеспечивая широкий диапазон онлайн-данных и приложений восстановления.
☑️ AIT Technology
AIT означает Advanced Intelligent Tape. В ней используются передовые технологии, такие как сканирование по спирали и металлизированная лента, обеспечивая выдающуюся производительность защиты данных. AIT теперь эволюционировала в AIT-3. Sony, которая разрабатывает технологию AIT, и Spectra Logic, сосредоточенная на продуктах на основе AIT, активно способствуют ее внедрению. Сейчас это стало промышленным стандартом для накопителей на магнитной ленте. AIT использует кассету с лентой, которая включает в себя микросхему памяти. Эта микросхема записывает местоположение файлов на ленте, значительно сокращая время доступа.
AIT использует метод записи с винтовым сканированием, аналогичный домашним видеомагнитофонам. Это означает, что в накопителе на ленте только барабан вращается на высокой скорости, в то время как другие компоненты, такие как лента и сервомеханизмы, работают на низкой скорости. Такая компактная и рациональная конструкция легче в производстве и обслуживании. Напротив, LTO, DLT и SDLT используют линейную запись, аналогично магнитофонным кассетам, при которой лента линейно проходит мимо неподвижной головки. Для обеспечения скорости записи лента должна быстро перемещаться мимо головки, что требует сложных механизмов для контроля натяжения ленты и охлаждения высокоскоростных компонентов и подшипников. При одинаковых материалах винтовое сканирование увеличивает срок службы ленты.
В плане применения библиотеки ленточных накопителей AIT подходят для резервного копирования данных на уровне предприятия. По сравнению с другими продуктами аналогичной емкости и скорости передачи данных, библиотеки AIT, устанавливаемые в стойку, имеют преимущества: меньший размер, меньшее энергопотребление, большую емкость и более низкую стоимость. Для пользователей среднего уровня AIT-автозагрузчики — это хороший выбор.
☑️ VXA Technology
VXA — это технология резервного копирования на ленте, разработанная компанией Exabyte. Она обеспечивает надежность чтения/записи без необходимости точного совмещения головок и дорожек. В отличие от потоковых ленточных устройств, которым требуются дорогостоящие прецизионные детали и механические компоненты для точного позиционирования дорожек, VXA устраняет проблему "западания" ленты за счет автоматической регулировки скорости движения ленты в соответствии с скоростью передачи данных хоста. Это значительно повышает надежность носителя и привода, оптимизируя процессы резервного копирования и хранения данных.
VXA записывает данные в пакетном формате и обеспечивает сканирование без пропусков областей данных на ленте. Технология развивалась от VXA-1 до VXA-2, увеличивая скорость и емкость при сохранении высокой надежности. Одна кассета VXA-2 может хранить до 160 ГБ (80 ГБ без сжатия) с пропускной способностью 12 МБ/с (6 МБ/с без сжатия).
Какие носители данных используются в лентопротяжных устройствах?
Носителем данных для лентопротяжных устройств является магнитная лента. В настоящее время используются типы: Metal Particle (MP), Advanced Metal Evaporated (AME) и AME с технологией SmartCleanTM для автоматической очистки.
МП-лента является стандартной металлической порошковой лентой. Она изготавливается путем нанесения металлического порошка на ленту. Обычно МП-ленты выдерживают 2000 циклов чтения/записи.
Носители AME (Advanced Metal Evaporated) изготавливаются с использованием лазерного нагрева для испарения металлических частиц при высоких температурах, которые затем конденсируются на ленте. По сравнению с MP-лентами, ленты AME обеспечивают более высокую плотность записи, более гладкие поверхности, уменьшающие износ головки, и более тонкий материал, позволяющий использовать более длинные ленты в одной и той же кассетной конструкции. Ленты AME обычно выдерживают 25 000 циклов чтения/записи.
Благодаря технологии SmartClean, кассеты AME обеспечивают повышение надежности. Данные кассеты оснащены двухметровым очищающим участком в передней части, который автоматически очищает барабан и головки магнитной ленты, уменьшая их износ и продлевая срок службы головок на 30%.
Стратегии защиты данных Vinchin
Сталкиваясь со сложными задачами хранения данных, предприятиям нужны не только надежные технические решения, но и эффективные инструменты резервного копирования и управления. Например, Vinchin предлагает кроссплатформенные автоматизированные решения по защите данных, основанные на глубокой интеграции архитектуры хранения, что дополнительно раскрывает потенциал технологий хранения на магнитной ленте и сетевого хранения данных.
Vinchin Backup & Recovery поддерживает как физические, так и виртуальные библиотеки магнитных лент в качестве вариантов хранения резервных копий, позволяя хранить резервные копии на надежном и долговечном носителе. Программа поддерживает несколько типов библиотек магнитных лент и автономные приводы, включая LTO6 - LTO9, IBM, Hewlett Packard Enterprise, DELL и Quantum.
Vinchin концентрируется на резервном копировании, восстановлении и миграции виртуальных машин и поддерживает более 10 популярных платформ виртуализации, таких как VMware, Hyper-V, Proxmox, XenServer, oVirt, XCP-ng и т. д. С Vinchin вы можете легко копировать и архивировать важные данные резервных копий в библиотеки ленточных накопителей для длительного хранения.
Для резервного копирования виртуальных машин на ленточные носители с помощью Vinchin Backup & Recovery требуется 4 шага:
1.Выберите виртуальную машину, резервную копию которой необходимо создать.
2.Выберите место хранения резервной копии.
3. Настройте стратегии резервного копирования.
4.Отправьте задание.
Вы можете нажать кнопку загрузки ниже, чтобы пользоваться им бесплатно в течение 60 дней и испытать больше функций.
Различные типы ленточных ППЗУ
1. Совместимы ли ленточные накопители LTO?
Да, большинство приводов LTO могут считывать ленты, относящиеся к двум предыдущим поколениям, и записывать на ленты одного предыдущего поколения. Например, привод LTO-9 может считывать LTO-8 и LTO-7 и записывать данные на LTO-8.
2. Как долго данные сохраняются на магнитной ленте?
В зависимости от условий хранения, данные на магнитной ленте могут сохраняться 15–30 лет или более. Для сохранения целостности ленты необходимо хранить в контролируемой среде.
Заключение
От спирального сканирования DAT до открытого линейного протокола LTO и от прямого подключения DAS до высокоскоростной оптоволоконной сети SAN, совместная инновация технологии магнитной ленты и архитектуры хранения данных продолжает расширять границы хранения данных. Несмотря на рост популярности облачного хранения, магнитные ленты остаются основой управления массивами холодных данных благодаря низкому энергопотреблению, длительному сроку службы и высокой степени безопасности.
