Будущее систем хранения на твердотельных дисках
Использование обычных жестких дисков началось с применения одиночных накопителей, затем появились группы дисков (JBOD) и, наконец, RAID-системы. Развитие технологии твердотельных дисков, очевидно, пойдет по тому же пути. Для дисковых систем хранения движущей силой развития стала потребность в быстрых (относительно лент) хранилищах, увеличении удельной емкости и снижении стоимости хранения. Аналогичная потребность послужит толчком к эволюции и твердотельных дисков.
Постоянно увеличивающийся разрыв между производительностью процессоров и систем хранения приводит к тому, что работа приложений ограничивается жесткими дисками. За три последних года возросла удельная емкость твердотельных дисковых систем (c 16 до 64 Гбайт в габаритах 3U) и, по всей видимости, это лишь начало.
За тот же период (три года) стоимость хранения на твердотельных дисках снизилась примерно с $10 до $3 за мегабайт. Поэтому сегодня стали доступными системы в полутерабайтных и многотерабайтных конфигурациях. В зависимости от потребностей непрерывного бизнеса эти системы работают с JBOD, с RAID-контроллером в хост-системе или как полноценные внешние RAID-системы. Независимо от модели применения твердотельные диски помогут избежать задержек в обслуживании запросов, вызванных пиками нагрузки, соответственно возрастет и качество обслуживания.
Покупка твердотельного диска
При выборе и покупке твердотельного диска наиболее часто берут в расчет лишь производительность, емкость и цену. Однако поскольку эти устройства предназначены для хранения наиболее критичных данных, важно знать особенности их конструкции, определяющие надежность, а также представлять, что еще могут предложить эти диски для минимизации общей стоимости владения.
Прежде всего (и это самое важное) нужно определить изготовителя. Так как ни один из производителей обычных жестких дисков не занимается выпуском твердотельных накопителей (зато среди таких компаний много изготовителей флэш-памяти, что немудрено, например: Apacer, Pretec Electronics, SanDisk), то, скорее всего, потенциальный пользователь может и не знать лидеров в данной области. Имеет смысл получить ответы на следующие вопросы: могут ли они продать и поддерживать продукцию годами и после прекращения выпуска? Насколько прибыльным был их бизнес за последние годы? Поддерживают и расширяют ли такие производители отношения с другими компаниями? и т. д.
Вообще говоря, список производителей твердотельных дисков на сегодня весьма широк, среди них есть много неизвестных обычному пользователю игроков: Adtron, Afaya, Altec ComputerSysteme, Asine, BiTMICRO Networks, Cenatek, Curtis, DataDirect Networks, Dynamic Solutions International, Hagiwara Sys-Com, Imperial Technology, Memtech, Micro Memory, M-Systems, SEEK Systems, SiliconSystems, SimpleTech, Solid Data Systems, Taejin Infotech, Targa Systems Division, TiGi, Unigen, Vanguard Rugged Storage, Winstation Systems.
| RamSan-120 | |
| Форм-фактор 1U Емкость до 8 Гбайт Два порта Fibre Channel (1 и 2 Гбит/с) Поддержка до 64 LUN |
Что касается выбора конкретного решения, для начала нужно понимать, какой именно тип твердотельного диска необходим. В качестве единичного "впрыска производительности" для поддержки работы одного приложения иногда используют небольшие внутренние твердотельные диски, внешне похожие на обычные жесткие диски или имеющие вид карт PCI.
Если же планируется увеличение потребностей в сверхбыстрых накопителях или требуется поддержать таким образом работу нескольких приложений, использующих один и тот же диск, следует присмотреться к большим и более быстрым внешним твердотельным дискам. Да и на рынке внешних дисковых систем больше, нежели одиночных внутренних твердотельных дисков. Кроме того, если твердотельный диск используется для увеличения производительности, нужно рассматривать устройства только на базе SDRAM или DDR RAM, а не на базе флэш-памяти. Диски на базе флэш-памяти тоже иногда называют твердотельными, но они лучше приспособлены для работы в тяжелых условиях (тряска, вибрация), чем для увеличения производительности, имея относительно низкую скорость доступа.
И наконец, нужно тщательно оценивать надежность устройств. Память SDRAM и DDR RAM не является энергонезависимой, поэтому требуется специальная внутренняя система резервирования, предотвращающая потерю данных при отключении питания. Качественные твердотельные дисковые системы всегда имеют в своем составе обычные жесткие диски, куда при выключении системы переписывается вся информация с твердотельных носителей и откуда при включении происходит восстановление данных (то есть внутренняя система резервного копирования/восстановления). Также должны присутствовать внутренние батареи. В этом случае процесс сохранения данных будет нормально завершен даже при внезапном отключении основного электропитания. В системах хранения данных на твердотельных дисках могут быть и стандартные для корпоративных систем функции, например SNMP-совместимость, горячая замена блоков питания, резервированные системы охлаждения.
| Tera RamSan |
|
Форм-фактор 24U Емкость до 1 Тбайт До 8 независимых SSD-модулей (RamSan-325) Каждый SSD-модуль имеет емкость 128 Гбайт Поддержка до 512 LUN |
Типовое применение
Большинство твердотельных дисков столь же универсально, как и обычные диски, - их можно зеркалировать, объединять в массивы для оптимизации производительности и целостности данных.
Приведем несколько примеров использования и взаимодействия твердотельных дисков с серверами и сетями хранения данных.
Для поддержания работы базы данных компании потребовалась максимальная пиковая производительность, максимальные доступность и восстанавливаемость. Два твердотельных диска работают в режиме "зеркала" (этот режим предоставляет максимальную целостность данных), подключены к кластеру с базой данных при помощи коммутаторов Fibre Channel. Вся система, в свою очередь, зеркалирована на удаленный сайт. Так как работа кластера и системы хранения происходит в среде связной архитектуры Fibre Channel, все серверы имеют доступ к данным и всей доступной производительности твердотельных дисков. Стоимость оборудования из-за дублирования и резервирования, конечно, возрастает, но приложение станет максимально производительным и надежным. Поэтому отказов в выполнении транзакций или замедления работы не будет.
В этом случае пользователи непосредственно подключили твердотельный диск к одному или нескольким серверам. Качественный твердотельный диск должен быть совместим с любой операционной системой и представляться как обычный диск. Данные диски могут иметь и несколько портов ввода/вывода, что позволяет напрямую подключать их одновременно к нескольким серверам. Например, на задней панели устройства среднего класса (применительно к твердотельным дискам) может находиться до восьми соединителей Fibre Channel. Управляемость твердотельных дисков в принципе достаточна, чтобы гарантировать администратору возможность присвоения нескольких LUN, необходимых при работе с несколькими серверами. Если между сервером и системой хранения поставить коммутатор (независимо от количества портов ввода/вывода), пользоваться возможностями твердотельных дисков сможет большее количество серверов.
Твердотельные диски как метод минимизации TCO
Александр Горловой
"Экспресс-электроника", #04/2005
На протяжении четверти века твердотельные диски предоставляли требовательным приложениям высокую скорость и надежный доступ к данным. Первоначально в таком уровне производительности нуждались лишь исследовательские, правительственные и военные организации. Однако стремительное развитие информационных технологий дало возможность организациям любого типа развертывать для поддержки бизнеса высокопроизводительные приложения. За это время твердотельные диски получили признание в качестве жизненно важного и наиболее быстрого инструмента доступа, который позволяет избежать определенных сбоев и отказов в работе вычислительных систем.
Сегодня при составлении стратегий, обеспечивающих непрерывность бизнеса, компании учитывают такие ситуации, как прекращение подачи электропитания, пожары. Хотя нередко игнорируются другие типы проблем. Один из них - резкий всплеск потребностей в ресурсах у действующих приложений. Причины здесь разные: пики покупательского спроса во время праздников, быстро размножающийся компьютерный вирус, который "душит" работу систем электронной почты, слишком частые обращения к внутренним, занимающим время, приложениям. В результате - отказ системы в обслуживании клиента (пользователя) - DoS. Это яркий пример того, как высокая потребность в ресурсах у приложения может прервать бизнес-процесс, причем не хуже землетрясения. А для руководства компании возникнут немалые сложности и если серверы придется останавливать в силу настоящей катастрофы, и если увеличатся потребности в ресурсах. В любом случае потери очевидны.
К счастью, подобный тип проблем обеспечения непрерывности бизнеса имеет достаточно простое решение. Обычно первичным узким местом для приложений является не процессор, а подсистема хранения данных. Процессоры - это электронные полупроводниковые устройства, которые с каждым годом становятся все быстрее. Диски - устройства механико-электронные и относительно медленные, а производительность их за годы выросла ненамного при значительном увеличении объема.
| DiskOnChip 2000 |
|
Разъем 32-pin dip Технология binary nand Емкость от 16 Мбайт до 1 Гбайт Интерфейсы isa, local bus |
Включение быстрого твердотельного диска в состав системы хранения данных будет означать, что приложение продолжит эффективную работу и в условиях резкого увеличения потребности в ресурсах. Кроме того, эти приложения получат еще ряд преимуществ. В частности, улучшение производительности даже не при пиках нагрузки уменьшит время обслуживания пользователей, большая пропускная способность твердотельных дисков поможет сократить время, занимаемое резервным копированием. Также мгновенный доступ к данным позволит лучше загрузить дорогие серверы и эффективнее использовать сетевые коммуникации.
В дополнение к увеличению скорости обработки транзакций применение твердотельных дисков поможет увеличить производительность системы в пакетном режиме обработки, при котором обрабатывается сразу группа файлов или документов. Пример: пользователь дает компьютеру задание распечатать письма всем адресатам согласно списку и ждет, пока все задание не будет выполнено. В этот период пользователь никак не взаимодействует с сервером, так как основными "виновниками" падения производительности являются именно системы хранения на базе обычных дисковых устройств. Проблемы с производительностью при пакетной обработке наиболее заметны на регулярных длинных процессах, занимающих много времени.В принципе применение твердотельных дисков способно сократить длительность пакетной обработки до 25 раз. На практике использование твердотельного диска на одной системе увеличивает пропускную способность с 2 до 50 Мбайт/с.
| SiliconDrive 2.5 |
|
Разъем 32-pin dip Емкость от 128 Мбайт до 8 Гбайт MTBF равен 4 млн. часов Поддержка 8-бит и 16-бит Data MTBF равен 4 млн. часов Register Transfers |
И миллиметровые устройства
Технология наклонно-строчной записи на магнитную ленту шириной 8 мм была предложена в 80-х годах, фирмой Sony, но впервые эта технология была адаптирована и оптимизирована для записи цифровых данных фирмой Exabyte.
(Advanced Intelligent Tape)
Формат AIT был разработан компанией Sony на базе технологии helican-scan. В нем впервые была использована встроенная флэш-память на кассете MIC (Memory-In-Cassette), в которой помещается служебная информация о содержимом ленты и карта распределения данных, позволяющая оптимизировать доступ к ним. Как и другие современные форматы AIT использует систему трекинга (ATF) для более плотной записи дорожек.
Особенности AIT:
Специально спроектированный механизм охлаждения накопителя, выдувающий воздух от механизмов протяжки ленты и головок чтения-записи.
MIC (Memory in cassette) Перезаписываемый чип на носителе, используемый для хранения информации о содержимом ленты. Следствие внедрения этой технологии - увеличение надежности и главное, среднего времени доступа к файлам уменьшилось почти в 2 раза.
Active Head Cleaner - встроенный механизм для отчистки головок накопителя, активизируемый устройством при появлении большого количества ошибок при работе с лентой. Таким образом, чистящая лента требуется не через заданное количество проходов, а именно тогда, когда она необходима.
AME (Advanced Metal Evaporated) Использование ленты AME c вакуумным напылением 100% кобальта, позволяет получить в 2-е большую плотность записи, чем на обычной (MP) ленте. Сама лента при этом значительно меньше подвергается износу, благодаря покрытию из алмазоподобного углерода, а головка устройства практически не засоряется, поскольку не соприкасается непосредственно с магнитным слоем.
Алгоритм сжатия позволяющий добиться компрессии 2.6:1
Первые устройства AIT-1 (25Gb, 3Mb/s) появились в 1996 году, а к настоящему времени выпущено уже четвертое поколение AIT-4 (200GB, 24MB/S).
http://www.aittape.com/ait-tape-roadmap.html
(Digital Audio Tape)/ (Digital Data Storage)
Формат хранения данных DDS (Digital Data Storage) был разработан в 1989 году компаниями Hewlett-Packard и Sony на базе формата DAT (Digital Audio Tape) .
Стримеры формата DAT - недорогие и достаточно эффективные устройства резервного копирования данных относительно небольшого объема. В настоящее время доступны модели DAT 24 (DDS-3: 12-24Gb) и DAT 40 (DDS-4: 20-40Gb). После долгого перерыва, когда казалось, что технология DAT исчерпала себя, появились модели нового поколения - DAT 72 (36-72Gb). К плюсам новых моделей следует отнести почти вдвое большую емкость, относительно низкую цену и совместимость (чтение/запись) с картриджами DDS-3 и DDS-4. Скорость у новых моделей 3Mb/s (без сжатия, со сжатием соответственно 6 Mb/s), что все-таки не очень много для такой емкости.
См. рисунок 5.
(Digital Linear Tape)
Используется картридж 10x10 см, лента шириной 0.5 дюйма. За счет того, что в картридже находится только подающий барабан, а приемный барабан находится в приводе, более эффективно используется объем картриджа. Сам привод получается несколько больших размеров. Технология DLT разрабатывалась компанией Quantum, и к настоящему моменту разделилась на два независимых проекта — Value DLT и Super DLT.
Технология Super DLT (SDLT) является наследницей DLT, разработчик — Quantum. В ней используется другая, более совершенная лента, другие магнитные головки (CMR, кластер магниторезистивных головок), оптическая система позиционирования дорожек и др. При этом сохраняется совместимость со старыми картриджами DLT. Первые устройства SDLT-220 (11/22 MB/s, 110/220 Gb), появились в начале 2001 года, а сейчас поставляется уже второе поколение SDLT 320 (16/32 MB/s, 160/320 Gb). Носитель — картридж SDLT 106х105х25 мм, можно читать и писать картриджи DLT IV, записанные на DLT80. Недавно начались поставки стримеров третьего поколения, SDLT 600 (36/72 MB/s, 300/600 Gb).
Технология Value DLT (DLT VS) является боковым ответвлением DLT, разработчик — Quantum. Стандарт создавался с целью составить конкуренцию DAT и захватить часть соответствующего рынка, первые устройства DLT VS80 (3/6 Mb/s, 40/80 GB), появились в начале 2000 года. Носитель — картридж DLT IV, однако формат чтения/записи не совместим с DLT80 и SDLT. Quantum уже выпустил стримеры второго поколения DLT VS160 (8/16 Mb/s, 80/160 GB).
Новый перспективный план развития DLTtape предусматривает расширение двух линеек ленточных накопителей Quantum. В двух новых поколениях, оснащенных функцией чтения в обратном направлении, главное внимание будет уделено повышению емкости. Новая линейка ленточных накопителей DLT-S™ (ранее SDLT™) предлагает высокую емкость в сочетании с высокой производительностью, а новая линейка DLT-V™ (ранее DLT VS™) — высокую емкость в сочетании с разумной стоимостью накопителя. Системы следующего поколения смогут считывать данные с картриджей старого формата. Компания также предложит на базе своих устройств два поколения технологии WORM (Write Once, Read Many), предотвращающей несанкционированное удаление или перезапись данных.
В ближайшее десятилетие системы DLT-S достигнут емкости картриджей более 10 Tb и выйдут на уровень быстродействия аппаратуры NAS. А в линейке DLT-V со временем появятся многотерабайтные устройства стоимостью ниже $1000.
См. рисунок 1.
Img1.shtml
Линейка устройств DLT.
http://www.quantum.com/am/products/dlt/technology_roadmap.htm
Img5.shtml
Линейка устройств DAT.
http://www.datmgm.com/roadmap.htm
Как выбрать?
При выборе устройства следует обратить внимание на следующие факторы: Стоимость хранения (отношение стоимости носителя к его емкости) – при больших объемах данных и длительном использовании, определяет львиную долю стоимости владения.
См. таблицу
При расчете таблицы использовались усредненные цены. Источник: www.price.ru (4.04.2005)
Среднее время доступа к файлам – может существенно влиять на скорость восстановления данных. По этому показателю устройства с наклонно-строчной записью превосходят устройства с линейной записью, а лидером является технология AIT(SAIT), благодаря наличию MIC памяти.
Скорость передачи данных – В реальных условиях производительность любого устройства ниже, указанной в спецификациях. Дело в том, что большинство серверов резервного копирования, вырабатывает неравномерный прерывающийся поток данных, при этом привод работает в старт-стопном режиме (старт и остановка ленты занимает некоторое время). У систем с наклонно-строчной записью за счет малой линейной скорости ленты старт-стопный режим работы мало влияет на производительность, а лучше всего в этом отношении приводы VXA, где не тратится время даже на обратный откат ленты перед возобновлением записи.
Среднее время безотказной работы (MTBF) и рабочий цикл (Duty Cycle) вместе характеризуют надежность устройства, и являются важными критериями при выборе устройства резервного копирования.
Стоит отметить привлекательность технологии LTO и накопителя Ultrium 960. Недавно появившийся на рынке, этот привод обладает наилучшим комплексом характеристик, предлагая запись 400 Гб информации (без сжатия) со скоростью передачи данных в 2,5 раза превышающей все возможные аналоги. При этом стоимость хранения одного Гб информации осталась одной из самых низких – $0.4/Гб.
Более доступным по цене, и незначительно уступающим по своим характеристикам является привод SDLT600. Устройство способно записать 300 Гб информации со скоростью 36 Мб/с, при этом, его стоимость в 1,5 раза ниже Ultrium 960! Таким образом, вы можете найти компромисс между скоростью и ценой устройства – стоимость хранения 1 Гб информации у них практически одинакова ($0.4 и $0.45 соответственно)
См. таблицу
Подводя итог, можно сказать, что на сегодняшний день существуют две основные тенденции развития технологий записи на магнитной ленте: это полудюймовая технология – ее представители SDLT(Quantum),LTO-Ultrium (IBM, Certance, HP), SAIT (Sony), 3592(IBM) и 8мм технология AIT(Sony), Travan(Certance), VXA (Exabyte). Возможно, некоторое время продержится и 4мм технология(HP, Certance), но Sony уже отказалась от нее в пользу AIT.
(Linear Tape Open)
Технология LTO (Linear Tape - Open Technology) разработана компаниями IBM, HP и Seagate и определяет две спецификации формата носителей - Accelis и Ultrium.
1. Устройства Accelis, ориентированные на минимальное время доступа и максимальную скорость. Причем, для получения минимального времени доступа исходное положение ленты в картридже - не начало, а середина ленты. В настоящее время данная спецификация не используется. 2. Устройства Ultrium, ориентированные на максимальную емкость. Конструкция картриджа и привода напоминает DLT.
Особенности технологии LTO:
Поддержка большого количества параллельных каналов на ленте Высокая плотность записи информации на ленту Улучшенный алгоритм сжатия информации - распознает сжатые данные и отключает компрессию. Динамическое перемещение данных из испорченных областей на ленте, при поломке сервомеханизма или одной из головок чтения-записи. LTO-CM (LTO Cartridge Memory) - чип для хранения информации о размещении данных на носителе. Использует бесконтактный радио интерфейс для передачи данных
Стримеры первого поколения, Ultrium 215 (7,5/15 МБ/сек, 100/200 ГБ), появились в конце 2000 года. Сейчас выпускается уже второе поколение Ultrium 230 (15/30 МБ/сек, 100/200 ГБ) и Ultrium 460 (30/60 МБ/сек, 200/400 ГБ), Ultrium 448 (24/48 МБ/сек, 200/400 ГБ), а также стримеры третьего поколения Ultrium 960 (80/160 МБ/сек, 400/800 ГБ).
Носитель — картридж Ultrium 105x102x22 мм, старшие модели могут читать и писать картриджи младших форматов. В планах разработчиков — выпуск стримеров Ultrium Generation 4 (160/320 МБ/сек, 800/1600 ГБ).
В настоящее время начались поставки накопителей половинной высоты LTO2HH для предприятий малого и среднего бизнеса. Эти устройства сочетают в себе преимущества открытого формата LTO Ultrium при доступной цене.
http://www.ultrium.com/newsite/html/format_roadmap.html
http://www.tandberg.com/
Наклонно-строчная магнитная запись
Скорость движения ленты невелика и процессы старта/останова занимают меньше времени и оказывают меньшие механические нагрузки на ленту, что дает возможность использовать более совершенные ленты (AME).
За счет довольно высокой скорости вращения головок при наклонно-строчной записи, между лентой и головкой создается воздушная прослойка, которая существенно снижает трение. Кроме того, современные металлонапыленные ленты (AME) имеют специальное углеродное защитное покрытие (DLC, diamond-like coating) и слой сухой поверхностной смазки, что еще значительнее снижает абразивность ленты.
Наклонно-строчная технология предполагает наличие коротких дорожек на поверхности ленты, поэтому можно получить значительно более высокую плотность расположения дорожек (количество на 1 дюйм ширины). А за счет применения более совершенных лент AME плотность записи на самих дорожках тоже выше, чем при линейной записи.
| Название устройства | DLT8000 | SDLT600 | DLT vs160 | Mammoth | DDS-3 |
| Плотность расположения дорожек |
416 | 1490 | 570 | 2209 | 2806 |
Линейная плотность записи - количество информации, записываемой на единице длины магнитной дорожки, измеряется Кб/дюйм
| Привод | AIT-4 | DLT vs160 | DAT72 | SAIT | TR-5 | DLT8000 | Mammoth |
| Лин. Плотность | 203 | 175 | 162 | 151 | 106 | 98 | 78 |
Основные технологии
Во всех ленточных устройствах, несмотря на конструктивные отличия, используются всего два базовых метода записи:
линейная магнитная запись
Данные на ленте записываются в виде множества параллельных дорожек. Движение ленты при записи/чтении идет в обоих направлениях. Считывающая/записывающая головка во время движения ленты неподвижна. По достижении конца ленты головка сдвигается на другую дорожку, а лента движется в противоположном направлении. Для увеличения скорости записи/чтения устанавливается несколько головок, которые работают с несколькими дорожками одновременно.
наклонно-строчная магнитная запись
В системах наклонно-строчной несколько считывающих записывающих головок размещают на вращающемся барабане, установленном под углом к вертикальной оси. Лента при записи чтении движется в одном направлении.
Оба метода имеют как достоинства, так и недостатки.
(Single-Channel Linear Recording)
Используется лента шириной четверть дюйма. Полностью закрытый картридж с массивным металлическим основанием имеет двух катушечную конструкцию. Катушки приводятся в движение ремнем, размещенным внутри картриджа. Картридж имеет лишь небольшое окошко для контакта головки чтения/записи с лентой и ролик, который сообщается с приводным ремнем внутри картриджа и с тон валом привода. Таким образом, лентопротяжный механизм имеет минимальное количество движущихся частей (головка и тон-вал), а, следовательно, надежность такой конструкции - максимальна. Кроме того, отмечена высокая устойчивость этого решения при работе в условиях колебаний температур и влажности окружающей среды.
Многоканальная головка подвешена при помощи магнитной катушки. На ленте при изготовлении нанесены специальные синхро-дорожки, которые считываются при движении ленты, а сервосистема на основе считанного синхросигнала постоянно корректирует положение магнитной головки по высоте. Использование сервосистемы позволяет увеличить количество дорожек на ленте, не прибегая к другим техническим приемам.
Головка чтения/записи имеет дополнительный рабочий зазор, который позволяет считывать только что сделанную запись.
См. рисунок 2.
Системы хранения данных на магнитных лентах
Д. Залужный, руководитель отдела систем резервного копирования, компания Транс-Америтек
по материалам Quantum, Sony, HP, Certance, OnStream, IBM, и информационного портала IXBT.
(Super Advanced Intelligent Tape)
На базе формата AIT в 2001 году специалисты Sony разработали формат S-AIT (Super Advanced Intelligent Tape). В отличие от AIT (3,5”), кассета и дисковод имеют форм фактор 5,25”. В кассете используется один ролик, а ширина ленты составляет 0.5 дюйма. AIT и S-AIT изготавливаются по одинаковой технологии, однако емкость кассеты S-AIT в 5 раз больше (500 Гб без сжатия) за счет увеличения общей площади ленты. В S-AIT используются все передовые технологии- AME, MIC, Helical Scan и др. S-AIT предлагает также сверхвысокую для ленточных накопителей скорость передачи данных- 30 Mб/сек.
На очереди вторая версия SAIT-2; в ней емкость будет увеличена в два раза, до 1 Тбайт (2,6 Тбайт с компрессией) при скорости обмена 60 Мбайт/с (156 Мбайт/с с компрессией). В каждом из двух следующих поколений SAIT-3 и SAIT-4 характеристики будут последовательно удваиваться. Другими словами, для SAIT-3 емкость составит 2 Тбайт (5,2 Тбайт с компрессией) при скорости обмена 120 Мбайт/с (312 Мбайт/с с компрессией), для SAIT-4 — 4 Тбайт (10,4 Тбайт с компрессией).
http://www.aittape.com/sait-tape-roadmap.html
Технические данные всех упомянутых устройств указаны ниже в сводной таблице.
Table1.shtml
Характеристики устройств хранения данных на магнитных лентах.
| Привод | TR-7 | SLR140 | Mammoth 2 | DLT8000 | DLT VS160 | VXA-3 | DAT72 | LTO2 HH | SDLT600 | SAIT | Ultrium | AIT-4 |
| Емкость без компрессии | 20 GB | 70 GB | 60 GB | 40 GB | 80 GB | 160 GB | 36 GB | 200 GB | 300 GB | 500 GB | 400 GB | 200 GB |
| Скорость без компрессии | 2MB/s | 6MB/s | 12MB/s | 6MB/s | 8MB/s | 12MB/s | 3,5MB/s | 24MB/s | 36 MB/s | 30MB/s | 80MB/s | 24MB/s |
| Стоимость накопителя | $444 | $2567 | $3574 | $1874 | $1600 | - | $594 | $3100 | $4967 | $14999 | $5735 | $3427 |
| Стоимость хранения 1-го GB | $2,6 | $1,58 | $1,5 | $1 | $0,89 | $0,6 | $0,5 | $0,45 | $0,45 | $0,4 | $0,4 | $0,34 |
Table2.shtml
Сводная таблица устройств хранения данных на магнитных лентах.
| Модель | Емкость(GB) | Скорость(MB/s) | Средняя стоимость накопителя | MTBF hours | Duty cycle | Среднее время доступа к файлу | Буфер | Используемые катриджи | ||
| без ком- прес- сии | с ком- прес- сией | без ком- прес- сии | с ком- прес- сией | |||||||
| наклонно-строчная запись | ||||||||||
| SONY ,SeaGate | ||||||||||
| DDS-1 (4mm) | 2 | 4 | 0,75 | 1.5 | $73 | 200 000 | 20% | 30s | 1MB | 60m |
| DDS-2 (4mm) | 4 | 8 | 0,78 | 1,56 | $99 | 200 000 | 20% | 40s | 1MB | DDS-2,DDS-1,DDS-1 |
| DDS-3 (4mm) | 12 | 24 | 1,2 | 2,4 | $369 | 200 000 | 40% | 45s | 2MB | DDS-3,DDS2,DDS1 |
| DDS-4 (4mm) | 20 | 40 | 2,4 | 4,8 | $495 | 250 000 | 40% | 55s | 10MB | DDS4,DDS3,DDS2, READ:DDS1 |
| DAT-72 (4mm) | 36 | 72 | 3,5 | 7 | $695 | 483 000 | 12% | 50s | 16MB | (DAT-72),DDS4,DDS3 |
| AIT-E TURBO | 20 | 52 | 6 | 15.6 | $646 | 300 000 | 100% | 25s | 12MB | AIT-E TURBO , READ:AIT1 |
| AIT-1 (8mm) | 35 | 70 | 3 | 6 | $699 | 300 000 | 100% | 40s | 12MB | AIT-1,AIT-1 |
| AIT-1 TURBO | 40 | 104 | 6 | 15,6 | $720 | 300 000 | 100% | 35s | 12MB | AIT-E TURBO,AIT-1 |
| AIT-2 (8mm) | 50 | 100 | 6 | 12 | $1 325 | 300 000 | 100% | 40s | 12MB | AIT-2, AIT-1,AIT-1 |
| AIT-130(AIT-2) | 50 | 130 | 6 | 15.6 | $1425 | 300 000 | 100% | 27s | 10MB | AIT-2,AIT-1 230m |
| AIT-3 | 100 | 260 | 12 | 31 | $2 550 | 400 000 | 100% | 27s | 18MB | AIT-3, AIT-2, AIT-1 |
| AIT-4 | 200 | 400 | 24 | 48 | $3 428 | 400 000 | 100% | 44s | 96MB | AIT3, READ: AIT2,AIT1 |
| SAIT-1 | 500 | 1300 | 30 | 78 | $14 999 | 500 000 | 100% | 70s | 64MB | SAIT1-500 |
| ExaByte | ||||||||||
| vxa-1 (8mm) | 33 | 66 | 3 | 6 | $906 | 250 000 | 12% | 55s | 4 Mbits | VXATape: V17 / V10 / V6 |
| vxa-2 (8mm) | 80 | 160 | 6 | 12 | $1 339 | 300 000 | 12% | н/д | 2MB | VXATape: X23,X10,X6,V23,V17,V10,V6 |
| vxa-3(8mm) | 160 | 320 | 12 | 16 | еще не производят | VXATape: X23,X10,X6,V23,V17,V10,V6 | ||||
| ExaByte 8200 | 1,25 | 2,5 | 0,5 | 1 | $264 | 40 000 | 10% | н/д | н/д | 15M 54M 112M |
| ExaByte 8205 | 3,5 | 5 | 0,5 | 1 | $279 | 40 000 | н/д | н/д | н/д | 15M 54M 112M |
| ExaByte 8500 | 2,5 | 5 | 0,5 | 1 | $299 | 40 000 | н/д | н/д | н/д | 15M 54M 112M |
| ExaByte 8505 | 5 | 10 | 0,5 | 1 | $349 | 40 000 | н/д | н/д | н/д | 15M 54M 112M |
| ExaByte 8505 XL | 7 | 14 | 0,5 | 1 | $399 | 40 000 | н/д | н/д | н/д | 15M 54M 112M 160M XL |
| ExaByte 8700 | 7 | 14 | 0,5 | 1 | $449 | 160 000 | 80% | н/д | 1 MB | 15M 54M 112M 160M XL |
| Eliant 820 (8705) | 7 | 14 | 1 | 2 | $1 280 | 200 000 | н/д | н/д | н/д | 160M XL |
| Mammoth LT | 14 | 28 | 2 | 4 | $2 879 | 40 000 | н/д | н/д | н/д | 125M /AME/ |
| Mammoth (8900) | 20 | 40 | 3 | 6 | $2 250 | 250 000 | н/д | н/д | 4 MB | 170M /AME/ |
| Mammoth-2 | 60 | 150 | 12 | 30 | $3 574 | 300 000 | 100% | 52s | 32MB | 225M /AME/, READ: Mammoth LT, Mammoth |
| Линейная запись | ||||||||||
| Quantum | ||||||||||
| DLT 2000 | 10 | 20 | 1,25 | 2,5 | $460 | 80 000 | 100% | 45s | н/д | DLT III |
| DLT 2000XT | 15 | 30 | 1,25 | 2,5 | $460 | 80 000 | 100% | 68s | н/д | DLT III XT,DLT III |
| DLT 4000 | 20 | 40 | 1,5 | 3 | $735 | 200 000 | 100% | 68s | н/д | DLT IV, DLT III XT, DLT III |
| DLT 7000 | 35 | 70 | 5 | 10 | $1 449 | 200 000 | 100% | 60s | н/д | DLT IV, DLT III XT, DLT III |
| DLT 8000 | 40 | 80 | 6 | 12 | $1 875 | 250 000 | 100% | 60s | 8MB | DLT IV, DLT III XT, DLT III |
| Super DLT-220 | 110 | 220 | 11 | 22 | $2 900 | 250 000 | 100% | 70s | 32MB | SDLTtapeI, READ: DLT-IV |
| Super DLT-320 | 160 | 320 | 16 | 32 | $3 775 | 250 000 | 100% | 70s | 64MB | SDLTtapeI,SDLT220, READ:DLT-VS1,DLT8000,DLT7000,DLT4000 |
| Super DLT-600 | 300 | 600 | 36 | 72 | $4 968 | 250 000 | 100% | 79s | 64MB | SDLTtapeII, READ: SDLT320, SDLT220, DLT-VS1 |
| DLT1 | 40 | 80 | 3 | 6 | $1 000 | 200 000 | 100% | 68s | 2MB | DLT IV, READ: DLT IV(20GB) |
| DLT vs80 | 40 | 80 | 3 | 6 | $1 200 | 200 000 | 100% | 68s | н/д | DLTtape IV,DLT1, READ: DLT4000 |
| DLT vs160 | 80 | 160 | 8 | 16 | $1600 | н/д | н/д | н/д | н/д | DLT VS1 READ: DLT1, DLT VS80 |
| IBM, Certance, HP | ||||||||||
| Ultrium 215 (LTO1) | 100 | 200 | 7,5 | 15 | $1 500 | 250 000 | 100% | 142s | 16 Mb | LTO Ultrium1 |
| Ultrium 230 (LTO1) | 100 | 200 | 15 | 30 | $2 296 | 250 000 | 100% | 71s | 16 Mb | LTO Ultrium1 |
| Ultrium 448 | 200 | 400 | 24 | 48 | $2 470 | 250 000 | 100% | 64s | 64 MB | LTO Ultrium 1 ,LTO Ultrium 2 |
| Ultrium 460 (LTO2) | 200 | 400 | 30 | 60 | $4 730 | 250 000 | 100% | 46s | 64MB | LTO Ultrium2 |
| Ultrium 960(LTO3) | 400 | 800 | 80 | 160 | $5 735 | 250 000 | 100% | 53s | 128 MB | LTO Ultrium3,LTO Ultrium2, READ:LTO Ultrium1 |
| LTO2 HH | 200 | 400 | 24 | 48 | $3 100 | н/д | 100% | н/д | н/д | LTO Ultrium2, LTO Ultrium1 |
| Tandberg | ||||||||||
| SLR4 | 2,5 | 5 | 0,3 | 0,6 | $560 | 300 000 | н/д | 45s | н/д | Magnus(2.5-1.0)/ DC(9250-9100), DC(6525-6150) |
| SLR5 | 4 | 8 | 0,38 | 0,76 | $359 | 300 000 | н/д | 55s | н/д | SLR5 |
| SLR7 | 20 | 40 | 3 | 6 | н/д | 300 000 | 20% | 89s | н/д | SLR7, READ: SLR5 |
| SLR24 | 12 | 24 | 1,25 | 2,5 | $919 | 300 000 | н/д | 45s | н/д | SLR24, READ: SLR5, |
| SLR40 | 20 | 40 | 3 | 6 | н/д | 300 000 | н/д | 35s | н/д | SLR40 READ:SLR32,SLR24,SLR7,SLR5 |
| SLR50 | 25 | 50 | 2 | 4 | $1 447 | 300 000 | н/д | 55s | н/д | SLR50, SLR32, SLR24, READ:SLR5 |
| SLR60 | 30 | 60 | 4 | 8 | $1 350 | 300 000 | 20% | 53s | н/д | SLR60,SLR50,SLR40 READ: SLR7,SLR32,SLR24,SLR5 |
| SLR 75 | 38 | 75 | 4 | 8 | н/д | 300 000 | н/д | 68s | н/д | SLR75,SLR60, SLR50, SLR40, READ:SLR7, SLR32, SLR24, SLR5 |
| SLR100 | 50 | 100 | 5 | 10 | $1 965 | 300 000 | 100% | 30s | 8MB | SLR100, SLR75, SLR60, SLR50,SLR40 READ:SLR7,SLR32,SLR24 |
| SLR140 | 70 | 140 | 6 | 12 | $2 567 | 300 000 | н/д | 99s | н/д | SLR140,SLR100,SLR75,SLR60,SLR50,SLR40 READ:SLR7 |
| Certance | ||||||||||
| Travan-1 | 0,4 | 0,8 | 0,25 | 0,5 | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д | QIC-80, READ:QIC 40 |
| Travan-2 | 0,8 | 1,6 | 0,25 | 0,5 | $287 | н/д | н/д | н/д | н/д | QIC3010, READ:QIC 80 |
| Travan-3 | 1,6 | 3,2 | 0,5 | 1 | н/д | н/д | н/д | 44s | н/д | QIC3010,QIC3020 READ:QIC 80 |
| Travan-4 | 4 | 8 | 1.2 | 2.4 | $275 | 370 000 | 20% | 25s | 512kb | QIC 3080,QIC-3095, READ:QIC 3020 |
| Travan-5 (NS20) | 10 | 20 | 2 | 4 | $375 | 330 000 | 20% | 110s | 512kb | н/дQIC-3220, READ:QIC 3095 |
| Travan-7 | 20 | 40 | 2 | 4 | $445 | 370 000 | 20% | н/д | 8 MB | Tr40 |
| IBM | ||||||||||
| 3590 | 30 | 90 | 3 | 9 | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д |
| 3590e | 60 | 180 | 3 | 9 | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д |
| 3592 | 300 | 900 | 40 | 120 | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д |
На сегодняшний день существует огромное
На сегодняшний день существует огромное количество технологий и форматов записи, бесчисленное количество устройств – от бюджетных накопителей небольшой емкости, способных удовлетворить потребности маленьких фирм, до библиотек фантастической емкости, способных хранить несколько десятков и сотен ТБ информации.
Построение любой системы хранения данных начинается с постановки перечня задач, которые необходимо решать, т.е. какой объем информации будет сохраняться, какой тип информации будет преобладать (массивы данных, видео, изображения и т.п.), как часто будет происходить резервирование данных и т.д. Именно на этом этапе и необходимо решить, какой тип накопителя выбрать, какое решение окажется оптимальным.
Предлагаемая статья призвана помочь разобраться в этом многообразии и определить, какое решение наилучшим сохранит столь бесценную для вас информацию.
VXA
Формат VXA впервые объединил такие три инновации, как дискретный пакетный формат DPF (Discrete Packet Format), работа на разных скоростях VSO (Variable Speed Operation) и многократное сканирование OSO (Over Scan Operation).
Пакетный формат. Перед записью на носитель, данные разбиваются на пакеты, которые состоят из 64 байт пользовательских данных, маркера синхронизации, информации об уникальном адресе, избыточного циклического кода CRC (Cyclic Redundancy Check) и кода исправления ошибок ECC (Error Correction Code).
Поддержка переменной скорости (VSO) Позволяет менять скорость ленты в соответствии с изменением скорости передачи данных. Эта инновация устраняет обратные захваты, задержки и вызванный захватами износ носителей. Устранение захватов снижает и скорость износа механизма накопителя, что, в свою очередь, позволяет повысить надежность и возможность восстановления данных. В случае перерыва в передаче данных в обычных накопителях лента останавливается, отматывается назад, снова останавливается, а затем разгоняется в поступательном направлении до номинальной скорости. В отличие от обычного накопителя, VXA-устройство просто останавливается, ожидает поступления очередной порции данных и продолжает запись с места, где ранее произошла остановка.
Многократное сканирование (OSO) — избавляет от необходимости четкого согласования направлений движения ленты и записывающих головок. OSO позволяет неоднократно считывать ленту с физическими повреждениями, такими, как нарушение угла наклона дорожки или дефект носителя.
Чтение после записи RAW (Read-After-Write) Две пары головок на барабане записывают на ленту два перекрывающихся набора дорожек. Первая головка в каждой паре записывает данные, а вторая проверяет их целостность, выполняя "чтение после записи" RAW (Read-After-Write).
ZTW (Zero Tolerance Write) запись с нулевым допуском - гарантирует надежное сохранение данных на ленте. В этой процедуре вторая (замыкающая) головка считывает только что записанные пакеты - так же, как и при выполнении операции "чтение после записи". Обнаружив пакет, где требуется исправление ошибок по ECC-коду, VXA-накопитель записывает его повторно.
http://www.exabyte.com/products/products/vxaroadmap.pdf
