Библиотека накопичувачів на магнітної стрічці DLT сегодня

Библиотеки DLT: нові надходження Попри жорстку конкуренцію з декотрими іншими рішеннями, бібліотеки накопичувачів на магнітної стрічці DLT пропонують сьогодні перевірену часом стабільність при значних технічних удосконаленнях.

Если колись будуть у переддень Різдва вам доводилося упаковувати безліч подарунків, ви знаєте, що не стрічки однакові. Звісно, стрічка може запросто приклеїтися до килима, але навряд вона підійде до вашого пакету. Той-таки принцип прийнятний і до магнітної стрічці з цифровий лінійної записом (Digital Linear Tape, DLT), і бібліотекам з урахуванням накопичувачів DLT. Якщо бібліотеки з стрічками DLT початкового рівня розглядаються як універсальні споживчі продукти, то устрою середньої й вищої класу значно різняться за своїми характеристиками.

Если казати про технологіях резервного копіювання і збереження інформації на магнітних стрічках, то дефіциту рішень тут зовсім на спостерігається. Альтернатив є безліч, і це список продовжує зростати. За прогнозами IDC (International Data Corp.), сукупний обсяг ринку накопичувачів з магнітною стрічкою шириною 4/8 мм з урахуванням технології DLT до 2002 р. становитиме 2,9 млрд доларів. З іншого боку, за даними IDC, 1998 р. ринок DLT становило 30% в грошовому обчисленні і 27% за кількістю проданих пристроїв. Значне зростання у сфері прогнозує і Freeman Associates — консалтингова фірма, що спеціалізується у сфері систем зберігання даних. Вона очікує, що міра ринку пристроїв DLT збільшиться з 850 млн 1997 р. до 1,35 млрд 2003 р.

Основными стимулами до підвищення продуктивності стрічкових пристроїв середнього і старшого класу є зростання використання Internet і поширення корпоративних мереж Intranet, збільшити кількість серверів забезпечення зростання даних мереж, і навіть жорсткість вимог до збереження інформації та її відновленню у разі аварій. Інтерес до системи резервного копіювання і збереження даних з урахуванням DLT особливо пришвидшується дедалі більше активним використанням таких додатків, як мультимедіа, відео на запит, звукове інформаційне наповнення, публікації й обробка медичних зображень.

Чому DLT?

В 1994 р. компанія Quantum придбала технологію DLT у Digital Equipment. Сьогодні Quantum залишається єдиним постачальником накопичувачів DLT, і його пристрій DLT 7000 є домінуючою продуктом над ринком систем середнього і старшого класу. Багато додатках найближчим конкурентом DLT залишається 8-миллиметровая магнітна стрічка (див. Таблицю 1).

Линейная серпантинна структура записи DLT має певні переваги проти системами з гвинтовій розгорненням. При лінійної серпантинной записи дані розміщуються вздовж доріжок з однієї кінця стрічки до іншого. Після досягнення кінця стрічки голівки чтения/записи змінюють умови та вимоги і записують нову групу доріжок — цього разу у напрямі. У системах з гвинтовій розгорненням голівки чтения/записи розміщуються на обертовому барабані, у своїй дані записуються як діагональних смуг на стрічці. Лінійна архітектура DLT означає, що накопителю на магнітної стрічці потрібно менше часу для переміщення між файлами, розподіленими з різних ділянкам стрічки.

Нынешняя технологія DLT 7000 підтримує швидкості передачі 5 Мбайт/с (без стискування) і десяти Мбайт/с (зі стиском) при ємності до 35 Гбайт (без стискування) і 70 Гбайт (зі на стиснення) кожну стрічку. Відповідно до Quantum, дана система може автоматично перезаписувати погані блоки на паралельні канали стрічки, тим самим знижуючи відсоток помилок. (Слід зазначити, що, хоча ступінь стискування може бути різною, переважно специфікацій вона виражається ставленням 2 до 1. Не обмовляється зворотне, то цій статті ми розуміти ставлення 2 до 1, тому, говорячи про продуктивності, ми приводити? власні? швидкості передачі, т. е. швидкості передачі без стискування інформації.).

Недавно компанія Quantum анонсувала пристрій Super DLT, обіцяючи випустити його у другій половині 1999 р. Відповідно до Quantum, застосовувані в накопичувачі Super DLT матеріали дозволяють здійснювати магнітне кодування даних з одного боку стрічки і лазерне кодування службової інформації в інший (для позиціонування стрічки і функцію контролю швидкості). Коли щодо управління переміщенням стрічки окремої магнітної голівки у разі непотрібен, голівки можна буде потрапити поєднати у групи (кластери), різко збільшивши ємність стрічки (мінімум до 100 Гбайт на картридж). У цьому швидкість записи досягне 10 Мбайт/с.

Хотя технологія цифровий лінійної записи в час стандартом де-факто для стрічкових пристроїв зберігання (крім невеликих настільних систем), це єдиний гравець цьому ринку. До потенційних конкурентів входять нагромаджувачі з урахуванням технології LTO (Linear Tape Open). LTO — відкритий стандарт зберігання даних, запропонований компаніями Hewlett-Packard, IBM і Seagate Technologies. Очікується, що LTO дозволить досягти швидкості передачі до 20 Мбайт/с. Повідомляється також, що Ultrium, спеціальна версія для систем зберігання даних великий ємності, можна буде записувати на стрічку до 100 Гбайт інформації (без стискування).

Предполагается, що модернізована версія продукту Mammoth компанії Exabyte, названа Mammoth-2, підтримуватиме швидкість передачі даних 12 Мбайт/с при ємності 70 Гбайт. Розробка компанії Sony, пристрій AIT-2, має забезпечити швидкість передачі 6 Мбайт/с і ємність 50 Гбайт. Очікується, нагромаджувачі тих стрічок з’являться над ринком у другій половині 1999 р.

Устройство Magstar 3570 виробництва IBM має швидкість передачі 7 Мбайт/с при ємності 5 Гбайт. Хоча щодо низька ємність даного устрою може бути перешкодою до його застосування у деяких ситуаціях, Magstar 3570 є чудовий вибір, коли необхідний швидкий доступом до даним (на відміну систем резервного копіювання і архівування).

Стрічкова бібліотека зсередини

По різних причин організації, де потрібні системи середнього і старшого класу, воліють стрічкові бібліотеки будь-якою іншою рішенням, таких як стрічкові масиви і системи RAID, що їх торкнемося пізніше. Особливою популярності набув комбінація DLT і бібліотек. Типова бібліотека DLT складається з кількох накопичувачів DLT. Багато таких бібліотеках застосовується нагромаджувач Quantum DLT 7000.

Библиотека DLT має магазин чи стійку сталася на кілька картриджів. (Деякі системи вимагають індивідуальної завантаження картриджів в слоты бібліотеки.) Інші компоненти бібліотеки DLT включають роботизована завантажувальний механізм, контролери завантаження, считыватель штрих-коду, джерело харчування і захисний корпус. Великі бібліотеки мають також? поштову скриньку? — слот чи відсік на передній панелі стрічкової бібліотеки, який дозволяє операторові завантажувати стрічки, не відкриваючи основну дверцята і перериваючи роботи системи.

Степень автоматизації подібних пристроїв визначається основному вимогами резервного копіювання і архівування, підтримкою ієрархічної системи зберігання (Hierarchical Storage Management, HSM), рівнем оперативності зберігання, наявністю стрічкових масивів, завданнями збереження і поширення зображень і відео.

Одним з переваг систем великий ємності, що об'єднує кілька пристроїв, є можливість відправки користувачем завдань на різні нагромаджувачі. Інтерфейс між програмним забезпеченням і бібліотекою DLT спроектований те щоб кожен нагромаджувач завантажував потрібні стрічки і щоб ці стрічки зберігалися упорядкованим чином. За всієї ефективності і швидкості бібліотеки DLT можуть, як побачимо нижче, виявитися дуже дорогими.

Вследствие деякою плутанини в термінології, що стосується пристроїв категорії DLT, ми хотів би спочатку прояснити ці запитання і розглянути кілька базових визначень.

Автозагрузчики (autoloader) є системи з однією стрічковим накопичувачем і пристроєм зміни стрічок, послідовно загружающим їх. Такі системи застосовуються переважно в додатках резервного копіювання.

Массив накопичувачів на магнітної стрічці зазвичай містить чотири або як накопичувачів щодо одного корпусі. Як і разі бібліотеки DLT, користувач може одночасно відправляти завдання сталася на кілька накопичувачів в масиві. Такий масив зазвичай дешевший типовою бібліотеки DLT. З іншого боку, користувачеві доводиться змінювати стрічки вручну, і ознайомитися з їх правильної ротацією самостійно. Масиви реалізуються як надлишкові масиви недорогих стрічок (Redundant Array of Inexpensive Tapes, RAIT). Деякі такі підтримують, наприклад, технології RAID 1 (дзеркальне відображення) і RAID 3 (розподіл даних). У деяких конфігураціях застосування RAIT дозволяє різко підвищити продуктивність і отказоустойчивость системи зберігання даних (зокрема, коли щодва нагромаджувача DLT 7000 обслуговуються своїм контролером).

Мнения щодо цінності подібних підходів існують найрізноманітніші. Хтось вважає, що потенційні переваги технології RAIT мінімальні, особливо коли аналогічні результати досягаються шляхом паралельного підключення кількох накопичувачів. Інші вважають, що стрічкові системи RAID у певних ситуаціях може стати надмірними — залежить від трьох чинників, як вартість.

Відмінність системах DLT

Наиболее важливими параметрами з метою оцінки бібліотек DLT є швидкість, ємність і надійність. З іншого боку, бібліотеки різняться із таких характеристикам, і кількість слотів і накопичувачів, кількість портів доступу до картриджів, список підтримуваних операційними системами, і навіть розмаїтість вбудованих функцій управління. Окремої уваги вартий і те, як система здійснює інвентаризацію.

В специ-фікаціях стрічкових накопичувачів виробники вказують зазвичай ємність пристроїв і швидкість передачі, час пошуку істини та перемотування, надійність — зазвичай, у вигляді середнього часу напрацювання відмовитися (Mean Time Between Failures, MTBF), довговічність носія і голівки чтения/записи, середнє час доступу до файлу, час завантаження, зокрема час завантаження картриджа, і споживану потужність. За всієї очевидності цих параметрів кожен постачальник інтерпретує їх по-своєму (див. урізання ?Аналіз специфікацій виробників?).

Некоторые кошти, такі, як разметчики і считыватели штрих-кодов, притаманні всіх бібліотек DLT. Підтримка операційними системами NetWare, Windows NT і UNIX поширена досить, втім, як й підтримка різних пакетів резервного копіювання і збереження даних від незалежних виробників. Інші кошти, зокрема динамічні засоби для чищення устрою, патентовані системи моніторингу, устрою доступу складні системи калібрування, зазвичай доступні тільки деяких моделях.

Что стосується апаратного забезпечення, то DLT-библиотеки швидко розвиваються і вдосконалюються. Дедалі більше виробників убудовують до своєї бібліотечні системи DLT функції забезпечення надмірності, включаючи оперативно замінні нагромаджувачі, плати й на джерела харчування. Ще одна важлива характеристикою апаратного забезпечення є інтерфейс підключення стрічкової бібліотеки DLT. Деякі бібліотеки передбачають виключно SCSI-соединения, інші допускають використання інтерфейсів SCSI-2, Fast/Wide SCSI, PCI чи Fibre Channel.

Что стосується серверу, ви мусите оцінити, які знадобляться процесори, пам’ять, диски, стрічки, маршрути ввода/вывода як і це буде впливати друг на друга.

Немаловажным чинником під час виборів пристроїв DLT є вбудоване микропрограммное забезпечення. Воно управляє такими важливими функціями і параметрами, як комунікації по шині SCSI, виявлення і корекція помилок, потоки даних від устрою до влаштуванню, стиснення даних, швидкість стрічки, форматування даних, і інтерфейс бібліотеки. Микропрограммное забезпечення пристроїв DLT реалізує також функції протоколу SCSI (включаючи повідомлення, команди і параметри). Для бібліотеки DLT важливі й інші два чинника, такі, як простота настройки микропрограммного забезпечення і можливість його модернізації.

Выбирать бібліотеку DLT варто з урахуванням її сумісності з використовуваної чи планованої від використання мережевий операційній системою. Список підтримуваних ОС охоплює зазвичай Windows NT, NetWare, різні види UNIX і - рідше — OS/2 і MacOS.

Кроме того, важливо знати, з якою програмним забезпеченням резервного копіювання та управління пристроями зберігання даних сумісна таку систему. Це ПО представлено продуктами ARCserve компанії Computer Associates, Backup Exec від Seagate Software, Replica від Stac і NetWorker від Legato Systems. До щастю, число вбудованих функцій для бібліотечних систем DLT у тому програмне забезпечення стає дедалі більше, крім того, воно реалізує альтернативні підходи до вирішення завдання зберігання даних. Деякі виробники, наприклад HP і Compaq, розробили власні, нестандартні системи управління.

Важную тенденцію у цьому ПО представляє розвиток засобів моніторингу та управління бібліотеками DLT з урахуванням Web. Такі засоби управління з урахуванням Web вмонтовані в? адміністратор ресурсів зберігання? (Storage Resource Manager, SRM) компанії HighGround Systems. Ці системи забезпечують управління ємністю, використанням і доступністю компонентів розподіленої системи збереження і пристроїв у мережах Windows NT. За інформацією HighGround, Microsoft збирається придбати ліцензію на розроблену нею технологію управління системою зберігання даних. За назвою? диспетчер пристроїв зберігання даних із знімним носієм для Windows NT? (Removable Storage Manager, RSM) вона включено до систему управління зберіганням в ОС Windows NT 5.0.

Огляд ринку

Рынок бібліотек DLT, як і ще високотехнологічні ринки, входить у період консолідації і злиттів компаній. Так, компанія Quantum недавно придбала фірми ATL Products і Advanced Digital Information Corp. (ADIC). Подібна тенденція може мати важливі галузі наслідки, зокрема на Quantum, чия роль значно зросла з поширенням накопичувачів DLT 7000.

Хотя для перелічення всіх наявних продуктів цієї категорії знадобилася б ще одне стаття, ми ж спробуємо коротенько охарактеризувати бібліотеки DLT основних виробників. (Врізка ?Ресурси? допоможе вам знайти інших виробників цих примітних систем.).

Устройство TimberWolf 9740 компанії StorageTek сумісно з системами UNIX і Windows NT старшого класу, серверами мультимедіа і відео, ні з невеликими мэйнфреймами. Залежно від конфігурації, ємність системи становить від 6,5 до 105 Тбайт. Швидкість передачі сягає 350 Гбайт/ч. TimberWolf має камеру для зчитування штрихкода з катриджей. Вартість DLT-библиотеки 9740 становить 79 000 доларів на конфігурації з десятьма накопичувачами, а 494-слотовая система становить 209 739 доларів.

Библиотеки серії P3000, випущені компанією ATL Products, містять 16 накопичувачів і 332 картриджа. Максимальна ємність системи становить 11,6 Тбайт, а швидкість передачі - до 288 Гбайт/ч. Її шина розширення PCI підтримує такі компоненти, як адаптери Fibre Channel і контролери стрічкового масиву. У сімействі продуктів ATL використовуються устрою Quantum PowerStor. Системи ATL поширюються через OEM-производителей і VAR-партнеров, тому ціни можуть різнитися.

Компания Breece Hills Technologies пропонує бібліотеку Saguaro Q210, що містить до шести накопичувачів DLT 7000 і 210 картриджів. Ємність цією системою становить приблизно 7,5 Тбайт, a швидкість передачі - 5 Мбайт/с. Saguaro Q210 можна підключати безпосередньо до мережі й використовувати з кількома хост-системами. Вона стоїть 65 625 доларів.

Система Scalar 1000 виробництва ADIC орієнтована на середні і великі корпоративні мережі UNIX і Windows NT. Вона оснащена захищеною? поштовим ящиком? з клавішній панеллю, що дозволяє ?експортувати? і ?імпортувати? картриджі, не перериваючи процес роботи. Цю систему має модульну архітектуру, а базовий управляючий модуль може обслуговувати до 12 накопичувачів, т. е. від 118 до 158 картриджів загальною ємністю близько 5,5 Тбайт. Пропускна здатність кожного нагромаджувача становить 300 Мбайт/мин. Ціна системи з 158 картриджами загальною ємністю до 5,5 Тбайт — від 52 995 доларів. З трьома модулями розширення, що дозволяє використовувати до 788 картриджів й одержати ємність до 27,5 Тбайт, дана система стоїть 125 000 доларів.

DLT-библиотека 690D, запропонована компанією Exabyte, випускається в конфігураціях з 30, 60 і 90 картриджами і має від двох до шести накопичувачів. Яка Входить у складі серії Arrowhead даної компанії автоматизована стрічкова бібліотека має ємність близько 3,1 Тбайт з 90 слотами і пропускну спроможність до 30 Мбайт/с з 6 накопичувачами. Ця система передбачає порт Ethernet, засоби управління з урахуванням браузери і інтегрований інтерфейс Fibre Channel. Система 690D стоїть від 45 585 (30 слотів, два нагромаджувача) до 96 755 доларів (90 слотів, шість накопичувачів).

Компания Qualstar випускає бібліотеки серії TLS-6000 (моделі 6110−6460). У конфігурації з однією накопичувачем і десяти картриджами система TLS-6110 має ємність 350 Гбайт і швидкість передачі 18 Гбайт/ч. Ця конфігурація стоїть менш 11 000 доларів. Модель TLS-6460 з чотирма накопичувачами і 60 картриджами забезпечує ємність 2,1 Тбайт і максимальну пропускну спроможність 72 Гбайт/ч. Така конфігурація коштує приблизно 55 000 доларів.

Система LibraryXpress 452 від Overland Data включає у собі чотири нагромаджувача, 52 слота для картриджів й володіє ємністю 1,82 Тбайт. Максимальна пропускну здатність (з цими двома накопичувачами) сягає 72 Гбайт/ч. Така система стоїть 74 895 доларів. LibraryXpress 452 поставляється з програмним забезпеченням Global Control Module, з допомогою якого користувачі можуть централізовано виконувати команди, і функції під час роботи з кількома модулями бібліотеки й під'єднаними хост-системами.

28/48-слотовая DLT-библиотека HP SureStore DLT Library випускається в моделях HP 7228w і HP 7448w. HP 7228w має дві нагромаджувача і 28 слотів. Її ємність дорівнює 980 Гбайт, а швидкість передачі сягає 10 Мбайт/с. Модель HP 7448w містить чотири нагромаджувача і 48 слотів. Вона має ємність 1,7 Тбайт, а дані передаються зі швидкістю 20 Мбайт/с. Обидві системи HP поставляються із програмною засобом TapeAlert від HP, які забезпечують безперервний моніторинг резервного копіювання. Модель HP 7228w стоїть 40 995 доларів, а HP 7448w — 66 295 доларів.

Среди інших виробників бібліотек DLT ми зазначити компанії MediaLogic ADL, що повсякчас пропонує системи DLT Automated Library, і Philips LMS, що випускає автоматизовану стрічкову бібліотеку BlackJack 21. Бібліотека Magstar 3494 компанії IBM, хоча й є бібліотечної системою DLT, представляє важливу альтернативу, здатну успішно конкурувати з системами DLT. Ціна даної системи — від 86 900 доларів. Бібліотека Magstar 3494 сумісна з ленточными накопичувачами 3590 і 3490. Модель 3590 має швидкість передачі 9 Мбайт/с і дозволяє зберігати 10 Гбайт інформації. Модель 3490 має пропускною спроможністю 3 Мбайт/с і ємністю 800 Мбайт.

Мережа зберігання даних

Ряд вищезгаданих систем передбачає підтримку технології Fibre Channel. Чималу роль популяризації цій технології зіграло поява мереж зберігання даних (Storage Area Network, SAN). Така інфраструктура дозволяє організувати взаємодія між розподіленими мережними серверами і оперативно доступними системами зберігання даних за її щодо значній відстані друг від друга.

Технология Fibre Channel забезпечує можливість передавати дані дуже швидко великі відстані. За даними Асоціації Fibre Channel (Fibre Channel Association), продукти з урахуванням цій технології мають середню швидкість передачі понад 97 Мбайт/с при відстанях до 10 км. Ще один перевагу технології Fibre Channel залежить від її масштабируемости, завдяки якому ємність підсистеми зберігання даних може бути збільшена без зміни конфігурації.

Сети SAN функціонують незалежно основної сіті й дозволяють спільно використовувати одну бібліотеку (наприклад, бібліотеку DLT) кільком хост-системам одночасно.

Для мереж SAN програмне забезпечення управління грає критично значної ролі. Серед запропонованих сьогодні рішень — продукти HP Fibre Channel Manager і IBM StorWatch. Компанія Computer Associates анонсувала версію ПО ARCserve for Fibre Channel для операційними системами UNIX, Windows NT і NetWare.

Помимо інших новинок у сфері компанія Compaq недавно представила мережну інфраструктуру зберігання даних з урахуванням Fibre Channel. Рішення, отримав назву Enterprise Storage Network, стане основою систем зберігання даних Fibre Channel від Compaq, і навіть майбутніх рішень з урахуванням Fibre Channel.

В підході Compaq основну увагу приділяється консолідованому резервному копіювання з кількох серверів Windows NT і NetWare в незалежну мережу зберігання даних з урахуванням Fibre Channel. У застосування до автоматизованим бібліотекам DLT цей підхід" означає збільшення доступного для резервного копіювання і відновлення часу. З іншого боку, завдяки загальному пулу пристроїв зберігання даних, вартість бібліотеки розподіляється між кількома серверами.

Еще однієї тенденцією, яка причетна до Fibre Channel, є кластеризація. За такої схеми кілька об'єднаних в кластер серверів можуть здійснювати резервне копіювання даних на групу стрічкових накопичувачів, підключених через інтерфейс Fibre Channel. Попри певний прогрес в цій галузі, широке впровадження як і технології зажадає певної додаткової роботи.

Тенденції ринку DLT

Технологии бібліотек DLT продовжують вдосконалюватися. Наприклад, попри всі досягнення у справі підвищення надійності резервного копіювання і обробки помилок, подальші поліпшення необхідні. Чимало зусиль потребує уважного й приведення можливостей накопичувачів DLT відповідно до сьогоднішніми швидкостями передачі. Критично значної ролі відіграватимуть тут удосконалені механізми кэширования.

Другие тенденції містять у собі підвищення інтелектуального рівня пристроїв та вдосконалення коштів управління ними. Подальше рух щодо цьому шляху повинно призвести до появу нових розробок, особливо у області швидкозростаючих країн і технологій, наприклад до створення більш ефективних продуктів управління зберіганням даних з урахуванням Web внаслідок триваючого поширення Internet.

Одним із чинників, завдяки якому виробники бібліотек DLT можуть бути впевнені у майбутньому цій технології, є його минуле. Новаторські рішення набагато легше запропонувати ж для чогось який був відомий, ніж впроваджувати технологічні вдосконалення, які мають ніякого історичного контексту. Багатьом користувачів і додатків бібліотеки DLT забезпечують потрібний баланс між минулим, сьогоденням і майбутнім.

Елізабет Кларк — відповідальний редактор Network Magazine. З ним можна зв’язатися за адресою: [email protected]. Аналіз специфікацій виробників

При виборі бібліотеки DLT першочергову увагу я слід привернути до себе такі факторы.

Який коефіцієнт стискування використовується виробником при розрахунку ємності устрою зберігання даних? Який саме швидкість передачі вказує виробник: пікову чи усереднену? Скільки робочих циклів враховує виробник у значенні ?середнього часу напрацювання відмовитися? (MTBF) для автоматизованих систем на магнітної стрічці? Наводиться чи середнє час доступу до файлу, з те, що пошук здійснюється з початку стрічки? Грунтується чи приводимое час завантаження картриджа на сценарії початковій завантаження з урахуванням часу, який буде необхідний виконання тестів калібрування нагромаджувача і запис початковій каліброваної інформації?