Так исторически сложилось, что наиболее популярным способом реализации хранилища стали дисковые СХД, у которых при всех достоинствах есть и недостатки:
- высокая стоимость оборудования и накопителей;
- HDD механические, а значит боятся ударов и повреждений;
- срок службы среднего диска — 5-10 лет в идеальных условиях.
При этом многие владельцы оборудования забывают, что дисковым хранилищам есть альтернатива — ленточные библиотеки, пусть и примитивное, но в то же время гениальное в своей простоте решение для создания бэкапов, а также хранения резервных слепков и холодных данных объемом 10 ТБ и более.
И сразу же обсудим преимущества:
- срок жизни ленты — не менее 30 лет;
- объем данных на одном устройстве — около 30 ТБ (для LTO-8);
- крайне низкая стоимость ленточных картриджей (на порядок ниже в сравнении с HDD аналогичного объема);
- простота реализации системы.
Для ленты не придется громоздить JBOD на несколько десятков рабочих SATA/SAS-портов. Необходим лишь сервер, стример и ячейки для хранения накопителей.
Однако и недостатков такой подход не лишен:
- время полной записи значительно выше, чем у HDD;
- восстановить отдельный файл практически невозможно;
- архаичный принцип действия, как у видеомагнитофонов (только последовательные чтение/запись);
- невозможно записывать и считывать информацию параллельно.
И главная особенность лент — хрупкость самого материала. Если вы застали VHS-эпоху, а то и бобинные магнитофоны, то и сами знаете, насколько капризен магнитный кусок винила, требующий определенную температуру и влажность. С другой стороны, когда на кону стоит пару сотен терабайт данных на несколько миллиардов долларов — создашь все требуемые условия.
Строение и принцип работы ленточных библиотек
Первые образцы ленточных хранилищ появились еще в середине XX века. И что удивительно — практически без изменений используются до сих пор. Возрос объем хранимых данных, увеличилась емкость носителей и скорость чтения/записи, претерпели изменения материалы для изготовления лент, но фундаментальный принцип функционирования устройства остался неизменным.
Принцип работы следующий: головное устройство (стример) фиксирует информацию на ленте посредством магнитного поля. Говоря простым языком, вы покупаете огромный магнитофон с пишущей головкой и возможностью менять кассеты в автоматическом режиме, если необходима та или иная ячейка. Только вместо музыки в отвратительном качестве, записанной при прослушивании радио, на кассете хранятся библиотеки, бэкапы и слепки сайтов «до лучших времен».
Современные ленточные библиотеки полностью роботизированы. Параллельно может использоваться несколько накопителей, при этом индексация между ними идет по штрих-коду. Внушительный плюс такого подхода — экономия электроэнергии, поскольку единственный активный компонент библиотеки — стример, который ползает по салазкам в поисках необходимой ленты. Сами же кассеты пассивны.
А вот с доступностью данных куда хуже. За счет того, что информация записывается исключительно последовательно, приходится в прямом смысле прокручивать магнитную ленту, чтобы выудить нужный фрагмент. А теперь представьте, что она вмещает 30 ТБ, а общая длина винила — около километра. К слову, текущий рекорд по плотности записи на один носитель принадлежит IBM и Fujitsu, которым удалось упаковать в 1.255 м ленты 580 ТБ потенциальных бэкапов.
Способы записи
Отправить данные на магнитную ленту можно двумя способами:
- линейно — в процессе записи лента будет двигаться вперед или назад до тех пор, пока не закончатся свободные дорожки (расположены вдоль ленты);
- наклонно-строчно — в этом случае записывающий барабан двигается в одном направлении, но под углом. Дорожки в этом случае наклонные, как в видеомагнитофонах, чтобы добиться более высокой плотности без снижения скорости и зазора.
Сегодня обе технологии хороши настолько, что разницы между технологиями практически нет.
Технология записи
Современные магнитные ленты основаны на технологии LTO (Linear Tape-Open). Ранее использовались DDS (Sony и HP), QIC (Fujifilm), DLT (Quantum) и SDLT, но ни одна не выдержала конкуренции перед LTO на длинной дистанции.
Текущий стандарт LTO подразумевает ограниченную совместимость с себе подобными:
- чтение — на 2 поколения назад;
- запись — на 1 поколение назад.
Иными словами, стример типа LTO-8 может считывать ленты LTO-6/7/8 и писать на LTO-7/8 включительно.
Особенности современных лент
Количество информации зависит только от «метража» ленты. Иными словами, длина напрямую влияет на вместимость.
На данный момент самым актуальным на рынке является стандарт LTO-8, представленный в конце 2017 года. Он подразумевает:
- длину ленты — 960 метров;
- количество дорожек — 6656;
- физическую емкость — 12.8 ТБ (со сжатием 2.5:1 — 30 ТБ);
- максимальную скорость чтения — 900 МБ/с (нативную или со сжатием);
- поддержку разделов (partitioning);
- коэффициент ошибок (BER) — 1х1019 (для HDD показатель равен 1х1015);
- обеспечение 256-битного шифрования AES (IEEE1619.1).
При этом вы можете использовать картриджи со стандартными или нестандартными штрихкодами, а то и вовсе без них. Зависит от того, какую подсистему хранения данных собираете на будущее.
На что обращать внимание при выборе ленточной библиотеки
Если ранее вы никогда не использовали подобные системы для бэкапов и хранения огромных массивов данных, то лучший вариант — купить самую современную систему класса LTO-8, которая также будет совместима с LTO-6 (чтение) и LTO-7 (запись). В 2022 году планируется внедрение стандарта LTO-9, который предложит запись на скорости до 3.6 ТБ/час и емкость до 45 ТБ, а также суммарное увеличение дорожек на 35%. Такие возможности необходимы лишь крупнейшим дата-центрам, где ежедневно бэкапятся десятки, а то и сотни терабайт.
В случае наличия лент с готовыми резервными копиями отталкивайтесь уже от их поколения, покупая соответствующий стример.
Также обращаем ваше внимание, что серверу для работы со стримером понадобится отдельный RAID-контроллер. Например, для HPE это HPE Smart Array E208e-p. Можно взять и старшую модель, но не ниже уровнем.
Производитель также важен. Сегодня на рынке широко представлена продукция таких вендоров, как Lenovo, HPE, IBM и Quantum. Они совместимы друг с другом, но мы советуем использовать расходники того же производителя, что и стример.
И не забывайте о поддержке профильного ПО для автоматизации резервных копий вроде ARCserve. Это здорово поможет вам на этапе создания безотказной инфраструктуры.
Остались вопросы? Вы всегда можете задать их специалистам компании Market.Marvel. Консультанты предложат лучшие решения от ведущих мировых вендоров, а также расскажут о том, какое оборудование необходимо для подключения и настройки ленточных библиотек.