Существует огромное количество ленточных приводов и картриджей, но базовых технологий, применяемых во всех устройствах, всего две. Это линейная запись (запись с неподвижной магнитной головкой) и наклонно-строчная. Оба метода пришли из аналоговой магнитной записи.

Суть линейной магнитной записи, LinearSerpentine, состоит в использовании широкой ленты (с большим числом расположенных по всей ее длине параллельных дорожек) и многоканальной магнитной головки. Лента протягивается лентопротяжным механизмом мимо головки. При этом считывается часть (группа) дорожек. При достижении конца ленты головка перепозиционируется на следующую группу дорожек, а лентопротяжный механизм реверсирует движение ленты (она движется обратно, и записываются/считываются другие дорожки). Процесс повторяется, пока не будут считаны или записаны все дорожки.

Подобный метод записи называют серпантиновым. К устройствам с линейной магнитной записью относятся DLT/SDLT, LTO, SLR.

Суть другого метода магнитной записи (наклонно-строчной, Helican Scan) заключается в том, что лента медленно (несколько сантиметров в секунду) протягивается мимо вращающегося с высокой скоростью цилиндра, на котором закреплены головки чтения/записи. За счет вращения блока головок получается высокая относительная скорость между лентой и головкой. Преимущества данного метода следующие. Так как абсолютная скорость движения ленты невелика, процессы старта и остановки занимают меньше времени и оказывают меньшие механические нагрузки на ленту. Следовательно, можно использовать более тонкие ленты (например новые металлонапыленные ленты AME). Помимо этого, при наклонно-строчной записи плотность расположения дорожек (измеряется количеством дорожек на 1 дюйм) в несколько раз выше, чем при линейной записи. Это результат применения специального механизма подстройки положения вращающегося барабана с магнитными головками и использования более совершенных носителей, а также того, что длина одной магнитной дорожки невелика.

К устройствам с линейной магнитной записью относятся DAT/DDS, AIT, VXA.

В настоящем обзоре мы рассмотрим наиболее интересные, на наш взгляд, устройства.

DLT/SDLT

Формат DLT разработан компанией Quantum. Устройства с технологией DLT появились на рынке в начале 1990-х годов. В настоящее время формат разделился на Super DLT (DLT-S) и Value-DLT (DLT-VS).

SDLT 600

Super DLT-устройства впервые были предложены рынком в начале 2000 года. Первый накопитель этой линейки, SDLT 220, обеспечивал сохранность 220 Гбайт данных (со сжатием) при скорости чтения/записи 22 Мбайт/с.

В 2005 году компания Quantum выпустила последнее на нынешний день поколение устройств этого формата — SDLT 600. Накопитель позволяет сохранять до 600 Гбайт данных при скорости передачи до 72 Мбайт/с, почти вдвое превосходя своего предшественника, SDLT 320 (соответственно, 160/320 Гбайт, 16/32 Мбайт/с).

Новое устройство полностью совместимо со всей линейкой оборудования. Оно читает данные, записанные на картриджах DLT-VS1, накопителях DLT-VS160. Такая возможность значительно удешевляет процесс обновления аппаратной части при модернизации системы резервного копирования.

Накопитель рассчитан на ежедневную интенсивную эксплуатацию и поэтому обладает повышенным ресурсом. Основное отличие устройств нового поколения от предшествующих — наличие систем DLTSage и DLTIce.

DLTSage — диагностическое программное средство, в задачи которого входит установление источника аппаратных сбоев и их предупреждение. Взаимодействуя с накопителями, DLTSage определяет состояние ленты, информацию на ней, степень износа носителя и то, насколько интенсивно лента используется. Благодаря этому администратор может вовремя обнаружить изношенную ленту и заменить ее, избавившись, таким образом, от источника возможного сбоя заблаговременно.

DLTIce представляет собой расширение DLTSage. Система предназначена для обеспечения долговременного хранения информации и защиты ее от неавторизованного доступа. DLTIce предусматривает несколько уровней защиты. На уровне самого носителя DLTIce устанавливает электронный ключ, обеспечивающий целостность сделанной записи. Создаваемый системой уникальный для каждой ленты идентификатор защищает данную версию записи от вмешательства в нее.

DLT-V4

В линейке устройств Value DLT тоже появилась новинка — ленточный накопитель DLT-V4. Как и SDLT 600, он оснащен функциями DLTSage и DLTIce для защиты системы и данных. Накопитель DLT-V4 обеспечивает 320 Гбайт данных (с компрессией) при скорости передачи до 72 Мбайт/с. В своем классе оборудования он значительно превосходит конкурентов. Для сравнения: DAT72 уступает по емкости в четыре раза, а по скорости записи — в три. В новом приводе реализован интерфейс SATA, что предоставляет возможность быстрого подключения к серверам начального уровня. Помимо перечисленного, у него есть еще одно важное преимущество — низкая стоимость хранения информации. В комплект поставки включено программное обеспечение Veritas Backup Exec Quickstart Edition.

DLT-S4

Еще одна новинка от компании Quantum — ленточный накопитель DLT-S4. Это четвертое поколение в линейке устройств SDLT/DLT-S. Он позволяет сохранять на один картридж до 1,6 Тбайт, при этом стоимость хранения информации составляет привлекательные 6 центов за 1 Гбайт. Скорость передачи данных — 60 Мбайт/с (120 Мбайт/с со сжатием).

В комплект поставки включено ПО для защиты данных DLTSage WORM и DLTSage Tape Security. В новом приводе используются картриджи DLTtape S4 емкостью 800 Гбайт (1,6 Тбайт со сжатием). В картриджах применена лента Super PET (S-PET). Стример обратно совместим по чтению с предыдущими поколениями накопителей — SDLT 600 и SDLT 320.

LTO-3/Ultrium 960

Технология LTO (Linear Tape — Open Technology) разработана совместно компаниями HP, IBM и Seagate. Первое устройство с использованием LTO появилось на рынке в конце 1990-х годов. Отличительными особенностями данного формата были многоканальная серпантинная запись и высокая плотность записи (до 100 Мбит/дюйм²).

На базе технологии LTO создан формат Ultrium. Последней на сегодня разработкой в линейке оборудования LTO стал накопитель LTO-3 (Ultrium 960). Это уже третье поколение устройств с технологией LTO.

Они способны сохранять на картридж до 800 Гбайт сжатых данных, при этом скорость передачи данных самая высокая в отрасли — 160 Мбайт/с. Благодаря поддержке интерфейса Ultra320 SCSI, эти накопители являются самыми быстрыми среди аналогичных устройств. По сравнению с LTO-2, емкость и скорость их выросли вдвое. В этом поколении накопителей также применена система WORM, что повышает безопасность и гарантирует сохранность данных.

В Ultrium 960 упрощена процедура восстановления данных с резервных копий благодаря использованию новой системы, разработанной компанией HP, — One Button Disaster Recovery (OBDR). Эта утилита сделала возможным полное восстановление системы, включая операционную систему, все файлы данных, конфигурацию и драйвера.

Еще одна новинка, появившаяся только в этом поколении приводов Ultrium, — Adaptive Tape Speed (ATS), функция контроля скорости передачи данных. ATS управляет скоростью записи накопителя, подстраивая ее под скорость системы, и оптимизирует работу накопителя, осуществляя запись в потоковом режиме, сокращая до минимума перемотку ленты вперед-назад в периоды ожидания данных от системы, что значительно сокращает износ накопителя и увеличивает срок его службы.

При поставке Ultrium 960 комплектуется программным обеспечением HP OpenView Data Protector v.5.5.

IBM3592

Этот ленточный накопитель относится к классу устройств корпоративного уровня. Характерными чертами IBM3592 можно назвать большой уровень емкости и минимальное время доступа к информации.

Емкость одного картриджа — до 900 Гбайт при сжатии 3:1. Максимальная скорость передачи данных равна 40 Мбайт/с. Привод совместим с библиотеками IBM TotalStorage 3494, может устанавливаться совместно с накопителями IBM3490 и IBM3590. Поддержка функции однократной записи и многократного чтения (WORM) обеспечивает высокий уровень сохранности данных.

Еще одна новинка от IBM — ленточный привод TS1120, позволяющий сохранять до 1,5 Тбайт данных при использовании аппаратного сжатия 3:1. Скорость передачи данных достигает 210 Мбайт/с (сжатых данных). В новом приводе применяются картриджи 3592. В зависимости от типа картриджа емкость может изменяться от 100 до 500 Гбайт (без сжатия).

Sun StorageTek T10000

Как и IBM3592, данный накопитель относится к устройствам корпоративного уровня. Впервые ленточный привод Т10000 был представлен в 2005 году на StorageTek Forum. Устройство продолжает линейку ленточных приводов класса high-end T9840 и T9940 и обеспечивает сохранность до 500 Гбайт информации без сжатия или 1 Тбайт при аппаратном сжатии. Этот показатель в 2,5 раза превышает аналогичный показатель у T9940. Скорость чтения/записи — 120 Мбайт/с. Т10000 поддерживает технологию VolSafe, благодаря чему обеспечивается высокий уровень защиты информации.

С 2006 года налажен выпуск картриджей меньшей емкости, на 120 Гбайт. Использование устройств такого объема значительно снизит время доступа к файлам. Кроме этого, выпускаются картриджи WORM. Подключается T10000 либо через интерфейс FICON, либо через Fibre Channel.

Особенность T10000 заключается в возможности шифрования данных с помощью алгоритма AES-256 на уровне привода и размещения на картридже меток RFID, на которые записывается служебная информация.

В картриджах Т10000 применен новый тип ленты шириной 0,5 дюйма, где размещаются 768 дорожек для записи и 5 специальных дорожек для коррекции положения головки чтения/записи. К сожалению, изменение типа ленты сделало Т10000 несовместимым с его предшественником Т9940, но после выхода следующей версии формата в 2007 году картриджи T10000 можно будет отформатировать на 1 Тбайт. За счет применения новых технологий повышения надежности (например, комбинации механизмов исправления ошибок ECC и CRC) вероятность возникновения ошибок снизилась на порядок по сравнению с предыдущим поколением приводов StorageTek и равна теперь 10–19.

SLR

Scalable Linear Recording — разработка компании Tandberg. Этот формат интересен тем, что сочетает элементы линейной и наклоннострочной магнитной записи. Многоканальная головка подвешена при помощи магнитной катушки. На ленту нанесены специальные синхродорожки, которые считываются при движении ленты, а сервосистема на основе считанного синхросигнала корректирует положение магнитной головки по высоте. Использо вание сервосистемы позволяет увеличить количество дорожек на ленте, не прибегая к другим техническим приемам. Головка чтения/записи имеет дополнительный рабочий зазор, позволяющий считывать только что сделанную запись.

В устройствах применяется лента шириной 0,25 дюйма. Линейка накопителей SLR представлена на рынке четырьмя поколениями устройств: SLR7, SLR75, SLR100, SLR140.

Последнее обновление состоялось примерно год назад, с выходом SLR140. Максимальная емкость устройства составляет 140 Гбайт при скорости передачи данных до 12 Мбайт/с.

Использование в Tandberg SLR140 современных технологий, таких как Auto Sense (оптимизация скорости движения магнитной ленты), TapeAlert (контроль процесса записи/считывания информации), аппаратная компрессия данных в реальном времени и других, позволило значительно повысить производительность устройства.

AIT-4 (Advanced Intelligent Tape)

Компания Sony продолжила развитие своего формата AIT, выпустив в 2005 году ленточный накопитель четвертого поколения AIT-4. Картриджи формата AIT-4 способны вместить 200 Гбайт информации, что вдвое превышает емкость предыдущего AIT-3. В новом картридже увеличена длина ленты и применяется технология более плотной записи данных: у AIT-3 плотность записи составляла 720 Мбит/дюйм², у AIT-4 — 1170 Мбит/дюйм².

Благодаря алгоритму сжатия 2,6:1 картридж AIT-4 способен вместить до 520 Гбайт сжатых данных при скорости записи 62,4 Мбайт/с, что вдвое превышает аналогичный показатель у AIT-3. Такое значительное увеличение емкости и скорости было достигнуто посредством увеличения скорости вращения барабана с головками чтения/записи, а также за счет усовершенствования конструкции самих головок.

AIT-4 полностью совместим со всеми тремя поколениями накопителей, что обеспечивает безболезненный переход на новый формат записи при модернизации аппаратного комплекса.

Новая линейка ленточных накопителей AIT-3Ex отличается от предыдущих моделей линейки AIT-3 не только объемом (150 Гбайт), но и повышенной на 50% скоростью записи данных — до 18 Мбайт/с, что позволяет Sony назвать самым быстрым устройством в своем классе.

AIT-3Ex оснащен интерфейсом Ultra 160 SCSI LVD/SE и имеет буфер объемом 96 Мбайт. Устройства серии поступят в продажу в двух исполнениях — внутреннем (StorStation AITi390S) и внешнем (StorStation AITe390SBK), причем в первом случае будут доступны модели, рассчитанные на установку в 3,5- и 5,25-дюймовые отсеки.

Ориентация на корпоративного пользователя, предъявляющего повышенные требования к надежности накопителей, обуславливает высокие показатели отказоустойчивости AIT-3Ex. Показатель наработки на отказ (Mean Time Between Failure, MTBF) составляет не менее 400 тыс. часов при 100%-ной загрузке. Для записывающей головки он составляет 50 тыс. часов.

S-AIT (Super-AIT)

Технология Super-AIT представляет собой развитие фирменной технологии AIT компании Sony. Устройство имеет форм-фактор 5,25 дюйма, приемная катушка размещена в самом приводе, картридж однокатушечный, а лента имеет ширину 0,5 дюйма. Увеличение ширины ленты с 8 до 12,7 мм (0,5 дюйма) позволило увеличить емкость картриджа до 500 Гбайт данных в исходном формате, или 1,3 Тбайт при сжатии. Привод Super-AIT имеет систему, позволяющую отслеживать состояние магнитных головок, и при необходимости активизирует функцию очистки головок.

Привод отличается двумя скоростями поиска. На обычной скорости поиск осуществляется как и в любом другом подобном устройстве, если же необходимо пропустить большую часть ленты, то петля, охватывающая блок вращающихся головок, сматывается, и лента на большой скорости перематывается, по прямой линии проходя весь тракт. Эта функция позволяет значительно снизить время доступа к файлам и увеличить срок службы головок.

В накопителе S-AIT реализована технология WORM. Для накопителя подходят только оригинальные картриджи, стоимость записи на картридж S-AIT составляет примерно 30–35 центов за 1 Гбайт. Интерфейсы подключения: SCSI ID и SCSI LVD/SE Ultrawide.

VXA-3

Третье поколение устройств VXA было анонсировано в октябре 2005 года. В настоящее время оно представлено ленточным накопителем VXA-320 Packet и автозагрузчиком VXA-320 PacketLoader. Емкость картриджа VXA-320 составляет 320 Гбайт (при аппаратном сжатии данных), скорость чтения/записи — до 24 Мбайт/с. Новый накопитель более чем в 4 раза превосходит DAT72 по емкости и скорости передачи данных, при этом они находятся в одной ценовой категории устройств для малого и среднего бизнеса.

VXA-320 совместим с предыдущим поколением VXA, что позволяет легко переходить на новые устройства тем, кто уже применяет в своей работе оборудование с технологией VXA. Используя в новом устройстве те же картриджи VXA-2, можно получить на них удвоение емкости и скорости.

Сегодня на рынке предлагается три вида картриджей с различной емкостью: 80, 160 и 320 Гбайт, предоставляя возможность выбора носителя под конкретные требования по объему хранимых данных. Еще одно немаловажное преимущество новых VXA-3 — низкая стоимость хранения 1 Гбайт информации (по сравнению с DAT72).

Подводя итог, можно сказать, что на сегодня существуют две основные тенденции развития технологий записи на магнитной ленте: это полудюймовая технология — ее представляют SDLT (Quantum), LTO-Ultrium (IBM, Certance, HP), SAIT (Sony), 3592(IBM) — и 8-мм-технология — AIT (Sony), Travan (Certance), VXA (ExaByte). Возможно, некоторое время продержится и 4-мм технология (HP, Certance), но Sony уже отказалась от нее в пользу AIT.

Если говорить о перспективах развития, то наиболее оптимистичны они у технологий LTO и SDLT. Такие устройства являются одними из самых надежных в отрасли (самое большое время работы на отказ).

В классе устройств для малого бизнеса вне конкуренции устройства с технологией VXA: при сравнительно небольшой стоимости они обеспечивают сохранность до 320 Гбайт информации на один картридж. SLR в этом плане несколько уступает, но если объем критической информации невелик, то накопитель SLR140 подойдет как нельзя лучше.

Таким образом, основные игроки на рынке ленточных накопителей — устройства с лентой полудюймовой ширины, хотя и стандарт 8 мм (AIT, VXA) пока не собирается сдавать своих позиций.