磁帶機

磁帶機

磁帶機(Tape Drive)一般指單驅動器產品,通常由磁帶驅動器和磁帶構成,是一種經濟、可靠、容量大、速度快的備份設備。這種產品採用高糾錯能力編碼技術和寫後即讀通道技術,可以大大提高數據備份的可靠性。根據裝帶方式的不同,一般分為手動裝帶磁帶機和自動裝帶磁帶機,即自動載入磁帶機。目前提供磁帶機的廠商很多,IT廠商中HP(惠普)、IBM、Exabyte(安百特)等均有磁帶機產品,另外專業的存儲廠商如StorageTek、ADIC、Spectra Logic等公司均以磁帶機、磁帶庫等為主推產品。

​簡介

磁帶機磁帶機

自動載入磁帶機實際上是將磁帶和磁帶機有機結合組成的。自動載入磁帶機是一個位於單機中的磁帶驅動器和自動磁帶更換裝置,它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶並放入驅動器中,或執行相反的過程。它可以備份100GB-200GB或者更多的數據。自動載入磁帶機能夠支持例行備份過程,自動為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個擁有工作組伺服器的小公司可以使用自動載入磁帶機來自動完成備份工作。

磁帶存儲的工作原理

磁帶是磁帶存儲系統是所有存儲媒體中單位存儲信息成本最低、容量最大、標準化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存,近年來由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術,大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺鏇掃描技術、線性記錄(數據流)技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術

螺鏇掃描讀寫技術

磁帶機磁帶機

以螺鏇掃描方式讀寫磁帶上數據的磁帶讀寫技術與錄像機基本相似,磁帶纏繞磁鼓的大部分,並水平低速前進,而磁鼓在磁帶讀寫過程中反向高速鏇轉,安裝在磁鼓表面的磁頭在鏇轉過程中完成數據的存取讀寫工作。其磁頭在讀寫過程中與磁帶保持15度傾角,磁軌在磁帶上以75度傾角平行排列。採用這種讀寫技術在同樣磁帶面積上可以獲得更多的數據通道,充分利用了磁帶的有效存儲空間,因而擁有較高的數據存取密度。

線性記錄讀寫技術

以線性記錄方式讀寫磁帶上數據的磁帶讀寫技術與錄音機基本相同,平行於磁頭的高速運動磁帶掠過靜止的磁頭,進行數據記錄或讀出操作。這種技術可使驅動系統設計簡單,讀寫速度較低,但由於數據在磁帶上的記錄軌跡與磁帶兩邊平行,數據存儲利用率較低。為了有效提高磁帶的利用率和讀寫速度,人們研製出了多磁頭平行讀寫方式,提高了磁帶的記錄密度和傳輸速率,但驅動器的設計變得極為複雜,成本也隨之增加。

數字線性磁帶技術

DLT是一種先進的存儲技術標準,包括1/2英寸磁帶、線性記錄方式、專利磁帶導入裝置和特殊磁帶盒等關鍵技術。利用DLT技術的磁帶機,在帶長為1828英尺、頻寬為1/2英寸的磁帶上具有128個磁軌,使單磁帶未壓縮容量可高達20GB,壓縮後容量可增加一倍。

線性開放式磁帶技術

這是由IBM、HP、Seagate三大存儲設備製造公司共同支持的高新磁帶處理技術,它可以極大地提高磁帶備份數據量。LTO磁帶可將磁帶的容量提高到100GB,如果經過壓縮可達到200GB。LTO技術不僅可以增加磁帶的信道密度,還能在磁頭和伺服結構方面進行全面改進,LTO技術採用了先進的磁軌伺服跟蹤系統來有效地監視和控制磁頭的精確定位,防止相鄰磁軌的誤寫問題,達到提高磁軌密度的目的。

解析磁帶機技術

Travan技術

這種採用工業標準Travan磁帶格式的磁帶機以歷史悠久、技術成熟著稱,並以穩定的可靠性和低廉的價格贏得了市場的青睞,加上這種磁帶機所使用的磁帶容量為20GB,恰好與目前大容量硬碟的容量不謀而合,因此具有較為廣闊的市場。Travan磁帶機的安裝比較方便,並口驅動器是用戶非常熟悉的,只是內置EIDE接口的磁帶機安裝起來稍微有些複雜。隨磁帶機捆綁的軟體還可以恢復單個或多個檔案,也可以進行自動無人值守備份。這類磁帶機裝載的軟體通常具有災難恢復功能,可以加快硬碟發生故障後災難恢復的進程,使操作更加便捷,克服了傳統磁帶機在恢複數據之前必須先重新安裝好作業系統和備份軟體的缺陷。

QIC磁帶機技術

這是一種頻寬為1/4英寸,配有帶盒的盒式磁帶,也叫1/4英寸磁帶。它有兩種規格,即DC6000和DC2000/Travan。其中DC6000磁帶的驅動器是5.25英寸,它使用非常簡單的驅動裝置進行縱向記錄,但是數據磁帶結構卻非常複雜並且價格昂貴。在容量1GB以上的市場中,它無法與4mm與 8mm磁帶競爭。DC2000/Travan磁帶的驅動器只有3.5英寸,驅動器價格低,一般不具備硬體數據壓縮功能與即寫即讀功能,而且使用的介質造價也較高。這種產品對性能要求不高的桌面計算機用戶可能較合適,但用戶不多。

8mm磁帶機技術

該技術是一種由Exabyte公司開發、適用於大中型網路和多用戶系統的大容量磁帶技術。8mm磁帶驅動器採用螺鏇掃描技術,使用的磁帶較寬,具有很高的存儲容量,一盒磁帶的容量可以高達14GB以上。

DLT磁帶機技術(SDLT)

DLT(Digital Linear Tape-數字線性磁帶)技術源於1/2英寸磁帶機。1/2英寸磁帶機技術出現很早,主要用於數據的實時採集,如程控交換機上話務信息的記錄,地震設備的震動信號記錄等等。DLT磁帶由DEC和Quantum公司聯合開發。由於磁帶體積龐大,DCT磁帶機全部是5.25英寸全高格式。DLT產品由於高容量,主要定位於中、高級的伺服器市場與磁帶庫系統。DLT磁帶每盒容量高達35GB,單位容量成本較低。另外,一種基於DLT的Super DLT(SDLT)是昆騰公司2001年推出的格式,它在DLT技術基礎上結合新型磁帶記錄技術,使用雷射導引磁記錄(LGMR)技術,通過增加磁帶表面的記錄磁軌數使記錄容量增加。目前SDLT的容量為160GB,近3倍於DLT磁帶系列產品,傳輸速率為11MB/s,是DLT的2倍。

DAT磁帶機技術

DAT(Digital Audio Tape)技術又可以稱為數碼音頻磁帶技術,最初是有惠普公司(HP)與索尼公司(SONY)共同開發出來的。該磁帶機的磁頻寬為0.15英寸(4mm),又稱為4毫米磁帶機技術,是一種用途廣泛的數據備份產品。DAT磁帶盒較小,體積為73mm×54mm×10.5mm,比一般錄音機磁帶盒還小。由於存儲系統採用了螺鏇掃描技術,這類磁帶的存儲容量很高。DAT磁帶系統一般都採用即寫即讀和壓縮技術,既提高了系統的可靠性和數據傳輸率,又提高了存儲容量。目前一盒DAT磁帶的存儲量可以達到12GB,壓縮後則可以達到 24GB。DAT磁帶機的生產廠商較多,用戶的選擇餘地較大。這種技術之所以大受歡迎的原因在於它具有很高的性能價格比。

LTO磁帶機技術

LTO(Linear Tape Open—線性磁帶開放協定)技術是由HP、IBM、Seagate這三家廠商在1997年11月聯合制定的,其結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優點,基於服務系統、硬體數據壓縮、最佳化的磁軌面和高效率糾錯技術,來提高磁帶的能力和性能。LTO第四代標準的容量為800G,傳輸速度為 80MB/s~160MB/s,這是目前任何一種磁帶機都無法比擬的。

目前,LTO技術有兩種存儲格式,即高速開放磁帶格式Ultrium和快速訪問開放磁帶格式Accelis,它們可分別滿足不同用戶對LTO存儲系統的要求,其中Ultrium磁帶格式除了具有高可靠性的LTO技術外,還具有大容量的特點,既可單獨操作,也可適應自動操作環境,非常適合備份、存儲和歸檔套用。Accelis磁帶格式則側重於快速數據存儲,Accelis磁帶格式能夠很好地適用於自動操作環境,可處理廣泛的線上數據和恢復套用。

Mammoth磁帶機技術

MammothTape技術是由MammothTape技術磁帶機和AME系列介質組成。Mammoth驅動器是螺鏇掃描的記錄方式,8mm磁帶與DLT磁帶相比既薄又窄節省了大量的空間,Mammoth是使用磁鼓來讀寫8mm磁帶的,磁鼓上有8個磁頭。在寫磁帶的時候,有四個磁頭用來寫,有四個磁頭用來校驗寫的數據,在讀的時候8個磁頭都用來讀數據,寫滿整盤磁帶走帶次數只需要一次,而DLT的線性紀錄方式寫滿整盤磁帶要走帶52次,大量的磨損了磁帶和磁頭。 Mammoth驅動器的走帶路經很簡捷,供帶輪和走帶輪在同一個盒子內,而線性磁帶走帶路經需要一個引導頭以到達走帶輪。由於Mammoth的走帶速度低而且磁帶與磁頭間不完全接觸留有空氣層,所以磁帶所受的張力就小,磁帶的使用壽命比較長。最受用戶歡迎的是Mammoth的智慧型自動清洗功能,自帶的動態磁頭清洗輪自動清除磁頭上的污染物。

AIT技術(SAIT)

AIT是Sony公司開發的一種新型的智慧型磁帶技術,它將一種新的記錄格式、ALDC壓縮、MIC(磁帶記憶體儲器)能力以及獨有的採用了AME(先進的金屬汽化附著)媒介結合起來。區別於DLT、LTO慣用的直線掃描技術,AIT採用了螺鏇掃描技術,這使得AIT磁帶機、磁帶庫產品具有了更快的速度和更小的體積。從最初的AIT-1到目前到AIT-3,再到2007年將推出的 AIT-6,每一代AIT磁帶產品的容量和傳輸速率都將翻一番,AIT-6的容量將達到800GB,傳輸速率達96MB/s。

S-AIT是基於SONY先進的高密度記錄格式(S-AIT),S-AIT具有1.3TB(1300GB)的容量,目前S-AIT產品線共有4代連續的產品,基本上每新一代產品的容量會倍增、傳輸速度倍增。SAIT-4技術可以提供單盤磁帶4TB的非壓縮容量(壓縮後10.4TB)。

目前提供磁帶機的廠商很多,IT廠商中HP(惠普)、IBM、Exabyte(安百特)等均有磁帶機產品,另外專業的存儲廠商如StorageTek、ADIC、 Spectra Logic等公司均以磁帶機、磁帶庫等為主推產品; HP、IBM以及Seagate的LTO磁帶機,SONY的AIT、SAIT、DDS和DTF磁帶機,Quantum的DLT和SDLT磁帶機,STK的9840和9940磁帶機,Tandberg的SLR磁帶機等等。下面還是讓我們看一看主流的螺鏇掃描磁帶機和主流線性記錄磁帶機產品。

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