《31天成为IT服务达人》之技能篇中的磁带库

Posted 2020-09-26 jzdwajue



磁带备份是最早的存储应用之中的一个，磁带价格低廉，介质稳定，能够异地脱机保存，运输方便。一開始就是存储、备份和恢复的主要介质。

但近年来，硬盘存储取得长足发展。訪问速度与可靠性均不断提升，单位容量成本则不断减少。而CDP（Continuous Data Protection，持续数据保护）技术的兴起。更充分利用硬盘存储的优势，使数据的备份恢复真正成为实时备份。

CDP软件的兴起将在备份、恢复应用领域对磁带技术形成巨大的冲击。

而在硬盘存储的全面侵蚀下，全球磁带市场都呈现了不景气的趋势。

业内觉得磁带终于会退出存储市场，其实今天的磁带跟几年曾经有非常大不同。几年曾经磁带更主要作为被动的备份。数据量小放在机器内部。数据量大放在机器外部，主要工作把机器内数据从硬盘备份到磁带。今天磁带应用范围大幅度提高，已经成为信息生命周期管理非常关键的环节。这叫归档环节，把一些并不频繁使用的数据放在磁带上。客户在须要时候能够訪问。

所以磁带在今天随着数据容量的提高，数据使用的频繁程度，包含重要性又不一样。所以把一些不太频繁使用的放在一个磁带上。从而满足非常多客户对大数据存储的须要。

磁带库是一种机柜式的、将多台磁带机整合到一个封闭系统中的数据备份设备，是离线存储系统中的关键设备之中的一个。它主要由磁带驱动器、机械臂和磁带构成。可实现磁带自己主动卸载和载入。可以在存储管理软件的控制下实现智能备份与恢复和监控统计等功能，可以满足快速度、高效率、高存储容量的要求，并具有强大的系统扩展能力。

12.2.3.1 磁带库技术

磁带库的技术指标包含存储容量、驱动器数量、单盘磁带容量、驱动器存取速度、连接方式和支持的管理软件等。

当前的磁带机（库）支持的磁带读写技术主要有DAT（4mm）、8mm、DLT、LTO、AIT及VXA等。

• DAT技术

DAT（Digital Audio Tape）技术又能够称为数码音频磁带技术。也叫4mm磁带机技术。最初是由惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。这样的技术以螺旋扫描记录（Helical ScanRecording）为基础。将数据转化为数字后再存储下来，早期的DAT技术主要应用于声音的记录。后来随着这样的技术的不断完好，又被应用在数据存储领域里。4mm的DAT经历了DDS-1、DDS-2、DDS-3、DDS-4几种技术阶段。容量跨度在1GB-12GB。眼下一盒DAT磁带的存储量能够达到12GB，压缩后则能够达到24GB。DAT技术主要应用于用户系统或局域网。

• 8mm技术

8mm技术由Exabyte（安百特）公司在1987年开发，採用螺旋扫描技术，其特点是磁带容量大，传输速率高。它在较高的价位上提供了相对较高容量的存储解决方式。

8mm磁带机的发展经历了8200、8500、8500c和8900(mammoth)的数据格式。容量从最初的2GB发展到如今的40GB，传输速率最快可达6MB/s。

新一代的Mammoth-2技术又进一步提升，存储容量达到170GB(非压缩60GB)传输速率30MB/s（非压缩12MB/s）。在技术上有广阔的发展空间。主要制造商是Exabyte公司。

• DLT技术

DLT(Digital Linear Tape-数字线性磁带)技术源于1/2英寸磁带机。1/2英寸磁带机技术出现非常早，主要用于数据的实时採集，如程控交换机上话务信息的记录。地震设备的震动信号记录等等。DLT磁带由DEC和Quantum公司联合开发。

因为磁带体积庞大，DLT磁带机所有是5.25英寸全高格式。DLT产品因为高容量，主要定位于中、高级的server市场与磁带库系统。眼下DLT驱动器的容量从10GB到80GB不等，数据传送速度对应由1.25MB/秒至10MB/秒。

另外，一种基于DLT的Super DLT（SDLT）是昆腾公司2001年推出的格式。它在DLT技术基础上结合新型磁带记录技术。使用激光导引磁记录（LGMR）技术。通过添加磁带表面的记录磁道数使记录容量添加。眼下SDLT的容量为160GB。近3倍于DLT磁带系列产品，传输速率为11MB/s，是DLT的2倍。

• LTO技术

LTO（Linear Tape Open）技术，即线性磁带开放协议。是由HP、IBM、Seagate这三家厂商在1997年11月联合制定的，其结合了线性多通道、双向磁带格式的长处。基于服务系统、硬件数据压缩、优化的磁道面和高效率纠错技术。来提高磁带的能力和性能。

LTO技术有两种存储格式。即高速开放磁带格式Ultrium和高速訪问开放磁带格式Accelis。它们可分别满足不同用户对LTO存储系统的要求，Ultrium採用单轴1/2英寸磁带，非压缩存储容量100GB、传输速率最大20MB/s、压缩后容量可达200GB。并且具有增长的空间。非常适合备份、存储和归档应用。Accelis磁带格式则側重于高速数据存储，Accelis磁带格式可以非常好地适用于自己主动操作环境，可处理广泛的在线数据和恢复应用。

• AIT技术

AIT是指先进智能磁带。英文为Advanced Intelligent Tape。具有螺旋扫描、金属蒸发带等先进技术，AIT的数据保护性能比較突出，AIT已经发展到眼下的AIT-3，眼下开发AIT技术的索尼公司和专注在AIT技术上开发产品的Spectra Logic公司都在大力的推广採用AIT的产品。

AIT採用的是螺旋扫描方式进行记录，与家用录像机的工作原理一样，这样一来。整个磁带机中，仅仅有磁鼓是快速旋转，其他部件，如磁带、伺服机构都是低速运动的。这种结构紧凑合理、易于设计和维护。

而LTO(Linear Tape Open)、DLT(Digital linearTape)、SDLT(Super Digital linear Tape)都是线性记录。像录音机一样，磁头是固定不动的，磁带直线运动通过磁头。与录音机不同的是，磁带机要保证记录速度，就要让磁带快速通过磁头，为此。就须要复杂机构控制磁带抖动、冷却快速运动的各种部件和轴承。

在同样材料下，採用螺旋扫描的方式能使材料寿命延长。

从应用方面讲，对于企业级用户来说。AIT磁带库可用于数据备份。与其他同容量、同传输速率的产品相比，AIT机架式的带库具有体积小、能耗低、容量大、价格廉价的长处。对于中端用户，AIT自己主动载入机是较好的选择。

考虑到数据容量和自己主动备份等问题。可选用能容纳4盘磁带的自己主动载入机。

• VXA技术

VXA技术是由Exabyte（安百特）公司开发的磁带备份技术，VXA技术不依赖于精确的磁头和磁道位置来保证读写的可靠性，它不像流式磁带设备为定位磁道而须要昂贵的高精度的部件和精确的机械零件。不同于传统的磁带驱动器，VXA通过自己主动调节磁带移动易和主机的传输速率相匹配而全然消除磁带“回扯”问题。可以显著提高介质和驱动器的可靠性。进而优化了备份和存储。 

VAX 以包的格式多些数据，对磁带上的数据记录区进行无空隙扫描，眼下已经从VAX-1发展到VAX-2，在保持高可靠性的基础上。提高了速度和容量，单盒磁带容量为160GB（非压缩为80GB），速度为每秒12MB（非压缩为6MB）。

12.2.3.2 磁带库产品

磁带库依照容量大小分成三个级别：入门级、部门级和企业级，也就是我们寻常说的低端、中端和高端。当中，入门级磁带库能够提供几百GB至几个TB容量，部门级磁带库的容量在几个TB至几十 TB，而企业级磁带库的容量在几十TB至几百TB甚至更高的PB级。基本的磁带库厂商都推出了最新一代的磁带库产品。如IBM 3592、昆腾MAKO、ADIC Scalar i2000、StorageTek Stream Line 8500、Spectra Logic T950，以及HP公布的下一代磁带库体系架构——HP StorageWorks扩展磁带库架构。上述新品并非简单地对现有产品的升级，而是採用了全新的架构或突破性的技术。

1）入门级产品主要适合中小企业的数据备份、文档归档的需求，产品特性为：驱动器有1-2个，提供4Gb的光纤通道传输数据能力。磁带盒数量在50个下面。详细各个公司的产品型号有：IBM的3581、TS3100EXPRESS，HP公司的MSL2024，SUN公司的StorageTek C3。

2）中档级的产品主要时候中大型企业的数据备份和文档归档需求，产品特性具有高数据处理和扩展能力，如IBM公司的TS3200磁带库具有4个驱动器，磁带盒容量为48个，使用 LTO Ultrium 6 时。容量为 6.25TB未压缩传输数据速率高达 160MBps。详细各个公司的产品型号有：IBM的3583、TS3500。HP公司的MSL4048，SUN公司的StorageTek C4。

3）企业级的磁带库产品适用于大型企业和数据中心项目，它能满足快速度的数据恢复能力和大容量数据归档备份需求。IBM的TS3500磁带库具有每一个磁带库1 个基础机架以及多达 15 个扩展机架；每一个磁带库组合多达15 个互连磁带库。每一个机架多达 12 个驱动器。IBM採用 LTO Ultrium 6 磁带盒。每一个磁带库高达 125 PB 压缩数据，每一个磁带库组合高达 1.875 EB 压缩数据。

详细各个公司的产品型号有：IBM的TS3500、3584，HP：MSL6000