Ленточные накопители — это устройства для записи и сохранения информации на длинных и узких магнитных лентах. Они используются для сохранения больших объемов данных, таких как копии файлов или архивы, обеспечивая безопасность и доступность информации на долгий срок. Данные в таком накопителе читаются последовательно, по мере движения ленты — как с кассеты для магнитофона или пленки в фотоаппарате.
Собственно, систему хранения данных, поддерживающую работу одновременно с несколькими лентами и называют ленточной библиотекой.
Стандарт LTO
Linear Tape-Open (LTO) — это открытый стандарт для ленточных накопителей, разработанный в конце 1990-х годов консорциумом компаний IBM, HP и Seagate. LTO обеспечивает значительный объем хранения данных, оперативность их получения и надежность. Стандарт регулярно обновляется, с каждой новой версией увеличиваются возможный объем записи и скорости линейного чтения ленты.
Основные особенности LTO:
Сжатие: технология сжатия позволяет значительно увеличить объем хранимых данных.
Совместимость: устройства LTO поддерживают запись на предыдущее поколение и чтение с более старых версий, что означает гибкость и сохранение вложений, а также облегчает масштабирование.
Шифрование и WORM (Write Once, Read Many): современные поколения LTO поддерживают аппаратное шифрование данных и режим WORM (формат записи данных, при котором на носитель информацию можно записать только единожды, а читать множество раз) для обеспечения сохранности и неизменности информации.
Внешний вид ленточной библиотеки HPE StoreEver MSL3040. Хранилище работает с картриджами LTO-9 и поддерживает эффективные алгоритмы сжатия данных, что обеспечивает лучшую плотность размещения данных на рынке. Источник: HPE
Характеристики стандартов LTO последних лет.
Поколение
LTO-8
LTO-9
LTO-10
Дата выхода
2017 год
2021 год
2024 год (по предварительным прогнозам)
Емкость
12 ТБ (несжатая), до 30 ТБ (сжатая)
18 ТБ (несжатая), до 45 ТБ (сжатая)
36 ТБ (несжатая), до 90 ТБ (сжатая)
Скорость передачи данных
360 МБ/с (несжатая), до 900 МБ/с (сжатая)
400 МБ/с (несжатая), до 1000 МБ/с (сжатая)
500 МБ/с (несжатая), до 1250 МБ/с (сжатая)
Совместимость: запись
LTO-7
LTO-8
LTO-9
Совместимость: чтение
LTO-6, LTO-7
LTO-7, LTO-8
LTO-8, LTO-9
Производители ленточных библиотек
Поскольку LTO является открытым стандартом, различные вендоры серверного оборудования в праве создавать собственные линейки продуктов нацеленные на работу с магнитными лентами.
HPE(Hewlett Packard Enterprise) - наверное главный игрок на рынке LTO. Американская IT компания уже многие годы ведет активную экспансию на этом рынке. Сегодня HP может предложить следующие решения: HPE StoreEver MSL - для малого и среднего бизнеса, HPE T950 - для среднего бизнеса, HPE TFinity ExaScale - для крупных корпораций и дата центров.
DELL - менее распространенный производитель в большей степени ориентирует свои продукты к малому и среднему бизнесу. Dell PowerVault - отличное решение для резидентов экосистемы DELL, имеющее в своем портфолио продукты средней и высокой вместимости.
Lenovo(IBM) - ныне китайский производитель также поддерживает своих корпоративных клиентов. Все продукты объединены концепцией и являются идейным продолжением наработок IBM.
Fujitsu - японский производитель серверного и сетевого оборудования имеет линейку продуктов ETERNUS. Ленточные хранилища этого бренда могут удовлетворить потребности любого бизнеса, однако широкого распространения в РФ не имеет.
Fujitsu Storage ETERNUS LT20 S2 - 1U библиотека с поддержкой картриджей LTO-9. Также стоит отметить, что Fujitsu предоставляют сервисную программу по обслуживанию оборудования. Такой подход позволяет японской компании иметь долю рынка. Источник: Fujitsu
Архитектура лентотек
Архитектура ленточных библиотек включает несколько основных компонентов:
Ленточные накопители: устройства, которые записывают и считывают данные с магнитных лент. Они находятся внутри библиотеки и управляются системой.
Магнитные ленты: носители данных, которые хранятся в картриджах. Один картридж может содержать огромное количество информации.
Роботизированная рука: автоматизированная система внутри библиотеки, которая перемещает картриджи с лентами между накопителями и ячейками хранения.
Ячейки хранения: места, где хранятся картриджи, когда они не используются.
Модуль управления: система, которая управляет всей библиотекой, следит за перемещением картриджей и накопителей, а также обеспечивает связь с внешними структурами для получения и отправки информации.
Эта архитектура позволяет автоматически и эффективно управлять значительными объемами данных, делая архивирование и резервное копирование оперативным и безопасным.
Пример загрузки картриджей в библиотеку Qualstar. Устройство может быть оснащено различными вариантами подключения к серверам: Fibre Channel, SAS(serial-attached SCSI), iSCSI (Internet Small Computer System Interface).
Сравнение ленточных накопителей с жесткими дисками
При выборе оптимального решения для хранения данных стоит учитывать, что лучше подойдет конкретно для вашего случая: жесткие диски (HDD) или ленточные накопители (LTO). Каждый из этих вариантов имеет свои уникальные характеристики и преимущества, которые делают их подходящими для различных сценариев использования и требований бизнеса. Рассмотрим их отличительные черты.
Емкость и стоимость
HDD: Предлагают среднюю емкость, обычно до нескольких десятков терабайт на диск. Современные модели HDD достигли емкости в 32TB(Seagate Exos Mozaic 3+), однако стоимость таких жестких дисков оставляет желать лучшего. Экономически оправданными считаются модели с емкостью до 22TB, где стоимость за 1TB растет линейно.
LTO: Обеспечивают высокую емкость, превышающую возможности HDD в рамках компрессированного режима записи. Стоимость за гигабайт значительно ниже, что делает их экономичным решением для массового архивирования.
Накопитель
HDD WD Ultrastar DC HC550 18TB
LTO-9 Ultrium 18/45TB
Емкость накопителя
18TB
18TB(сжатие до 45TB)
Розничная стоимость в магазинах
37900 руб.
16000 руб.
Стоимость за 1TB
2105 руб.
888 руб.
Долговечность и надежность
LTO: Способны сохранять информацию в течение десятков лет без потери качества, что делает их идеальными для архивирования и резервного копирования.
HDD: Имеют ограниченный срок службы, обычно до 10 лет, а также подвержены механическим отказам из-за наличия движущихся частей. В целом HDD менее надежны нежели чем магнитные ленты.
Энергоэффективность
Ленточные накопители: Не требуют постоянного питания для хранения данных, что снижает энергопотребление и эксплуатационные расходы. Также часто практикуется извлечение картриджей из хранилища с целью их долгосрочного хранения.
HDD: Несмотря на наличие технологий парковки головок жестких дисков, HDD в отличии от LTO в результате расходуют больше энергии, что увеличивает энергопотребление и эксплуатационные расходы. Также хранение HDD вне сервера практически не практикуется в виду “хрупкости” этого типа накопителей.
Масштабируемость
LTO: Легко и экономно масштабируется за счет низкой стоимости накопителей и совместимости с предыдущими поколениями лент.
HDD: Масштабирование требует крупных вложений ввиду цен на жесткие диски, в несколько раз превышающей цену ленточных накопителей. Помимо этого в виду габаритов HDD требуются габаритные сервера или дисковые полки, что предусматривает далеко не каждая IT инфраструктура.
Скорость доступа к данным
LTO: Имеют кратно большие задержки при выборочном доступе к информации, но эффективны для последовательного чтения/записи. Не подходят для оперативной работы с данными.
HDD: Обеспечивают более высокую скорость случайного доступа к данным, что делает их подходящими для оперативного хранения и частого использования данных. Более того HDD идеально подходят для объединения в RAID массивы, которые способны увеличить скорости жестких дисков.
Резюме
Таким образом, жесткие диски идеально подходят для задач, требующих быстрого доступа к информации и ее частого обновления, таких как оперативное хранение, приложения, базы данных и работы с архивом видеонаблюдения. LTO являются оптимальным выбором при длительном архивировании, для задач резервного сохранения данных и сохранения значительных объемов информации, благодаря своей экономичности, долговечности и надежности. Выбор между HDD и LTO зависит от конкретных потребностей и приоритетов организации.
Обилие ленточных накопителей в архиве для хранения данных. Каждый картридж маркируется, что позволяет оперативно искать информацию. Источник: YouTube
Области применения ленточных библиотек
Ленточные библиотеки остаются важным компонентом ИТ-инфраструктуры благодаря своей надежности, экономичности и долговечности. Эти устройства обеспечивают эффективное хранение и управление данными, особенно в сценариях, требующих больших объемов хранения и долговременной сохранности информации.
Рассмотрим области применения ленточных библиотек:
Долгосрочное хранение данных (архивирование): Лентолеки идеальны для хранения информации, которая редко используется, но требует долговременного сохранения, как в случаях научных исследований, медицинских записей и юридической документации.
Создание резервных копий (бэкап): Регулярное резервное копирование данных для восстановления после технических сбоев, человеческих ошибок или кибератак.
Хранение и управление большими объемами данных (Big Data): Позволяют экономично сохранять огромные объемы информации, обеспечивая доступ к данным при необходимости.
Восстановление баз данных после катастроф (Disaster Recovery): физическое перемещение и хранение лент в удаленных местах обеспечивает физическую защиту данных от возможных чрезвычайных ситуаций.
Медиа и развлекательная индустрия: используются для хранения оригиналов фильмов, сериалов и других медиафайлов в кино- и телеиндустрии.
Для организаций, работающих с большими объемами данных или требующих долгосрочного хранения и защиты информации, лентолеки обеспечивают надежное и экономичное решение. Они позволяют эффективно управлять данными, снижать затраты и повышать безопасность, обеспечивая надежную защиту информации в условиях современных ИТ-стандартов и требований.
Компания HPE выпускает линейку продуктов Spectra TFinity ExaScale нацеленную на крупных корпоративных клиентов. Такие хранилища состоят из блоков(42U шкафов) и работают на накопителях типа LTO Tape Technology и TS11xx Enterprise Tape Technology. Общая емкость хранилища может достигать до 1,52 EB(Эксабайт) = 1.2 Млн TB(Терабайт). Источник: HPE
Преимущества использования ленточных библиотек
Экономия: низкая стоимость за гигабайт делает лентолеки идеальным выбором для сбора значительных объемов информации.
Долговечность носителей: ленты могут сохранять информацию в течение десятков лет без потери качества, что подходит для долгосрочного архивирования.
Низкое энергопотребление: ленты не требуют постоянного питания для сохранения информации, что снижает эксплуатационные расходы.
Протекция от кибератак и вирусов: возможность физической изоляции критически важных лент снижает риски от опасных программ и кибератак.
Масштабируемость: легкость добавления новых картриджей позволяет эффективно увеличивать хранилище.
Продуктивность резервного копирования: ленточные библиотеки подходят для создания резервных копий и управления большими объемами данных.
Внешний вид картриджа HPE LTO-9 Ultrium RW 45TB. Примечательно, что на коробке указан объем при сжатии данных(2.5:1). Объем без применения сжатия составляет лишь 18TB. Источник: HPE
Вывод
Лентолеки остаются актуальными благодаря своей экономичности, долговечности, а также надежности для архивирования и резервного копирования данных. В будущем они будут продолжать играть важную роль в управлении большими объемами информации, особенно с учетом роста данных и необходимости долгосрочного хранения. Технологические улучшения, такие как увеличение емкости лент и скорость передачи данных, обеспечат их конкурентоспособность. Ожидаемые нововведения в стандартах, такие как LTO-10 и далее, будут повышать эффективность и масштабируемость систем. В условиях повышения требований к безопасности данных и оптимизации затрат ленточные библиотеки остаются перспективным выбором для организации эффективного и надежного хранения информации.
01.11 2024
Лучший дистрибутив Linux для сервера: Debian, Astra Linux, RHEL и другие
Статьи
31.10 2024
Тензорные ядра: что это такое, где используются и для чего нужны?
Получите скидку 3 000 рублей или бесплатную доставку за подписку на новости*!
* — скидка предоставляется при покупке от 30 000 рублей, в ином случае предусмотрена бесплатная доставка.
Мы получили ваш отзыв!
Он появится на сайте после модерации.
Продолжная использовать наш сайт, вы даете согласие на использование файлов Cookie, пользовательских данных (IP-адрес, вид операционной системы, тип браузера, сведения о местоположении, источник, откуда пришел на сайт пользователь, с какого сайта или по какой рекламе, какие страницы
открывает и на какие страницы нажимает пользователь) в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.