Как сэкономить на хранении информации

Современные ленточные системы — экономичная и эффективная технология от IBM

Исследования Fleishman-Hillard Research показали, что 70% всех компаний используют диски и ленты для хранения информации, причем 53% этих компаний планируют существенно увеличить объем использования ленты для хранения данных. Даже те компании, которые используют для резервного копирования технологию D2D (disk-to-disk), активно переходят на ленты для хранения резервных копий и архивов. Дело в том, что лента остается самым дешевым носителем для хранения данных, позволяет экономить деньги на электричестве, охлаждении и занимаемом месте в серверной комнате, при этом имеет очень высокую скорость последовательной записи, возможность использования WORM-технологии, обеспечивая долговременное надежное хранение данных.

Но по мере роста объема данных, процесс резервного копирования занимает все больше и больше времени. Решением этой проблемы являются автоматизированные ленточные библиотеки совместно с приложениями по управлению хранением данных. Ленточные библиотеки позволяют осуществлять произвольный доступ к большому количеству картриджей и одновременно использовать два или более приводов, вместо того, чтобы вручную загружать один ленточный накопитель за другим, либо использовать последовательный автозагрузчик с одним приводом.

Технология LTO5

Лента прошла мощное испытание временем. Напомним, что своему появлению эти устройства во многом обязаны корпорации IBM, которая в 1952 г. выпустила на компьютерный рынок первый накопитель на магнитной ленте. Несмотря на свой почтенный возраст – почти 60 лет -лента ежегодно все сильнее укрепляет свои позиции. А в связи с непрекращающимся экспоненциальным ростом объемов данных постоянно требуются все более быстрые ленточные накопители и картриджи, имеющие более высокую емкость.

В настоящее время львиная доля рынка принадлежит устройствам на базе технологии LTO. В апреле 2010 г. IBM анонсировала приводы и картриджи, отвечающие новому поколению стандарта LTO-5 с возможностью записи данных на ленту со скорость 140 Мбайт/с (без компрессии), что на 17% быстрее по сравнению с предыдущим поколением LTO-4. При этом емкость картриджей LTO-5 достигает 1,5 Тбайт (увеличена на 88% по сравнению с LTO-4).

Ленточные библиотеки

Ленточная библиотека обладает значительными преимуществами перед дисковым массивом по стоимости и энергопотреблению при больших объемах хранимых данных. Так что, что если речь идет о хранении большого объема данных в течение длительного периода времени, альтернативы ленточным библиотекам в ряде случаев просто нет. Отметим также, что ленточные библиотеки часто используют в системах иерархического хранения данных (Hierarchical Storage Management, HSM). С появлением технологии LTO-5, магнитная лента укрепляет свою позицию в качестве оптимального носителя для дешевого хранения больших объемов данных, позволяя при этом экономить на площадях для размещения оборудования, а также снижать затраты на электроэнергию и охлаждение.

В настоящее время приводы LTO-5 поддерживаются в библиотеках начального и среднего уровня IBM System Storage TS3100 и TS3200, а также в библиотеке корпоративного уровня TS3500

Ленточные библиотеки TS3100 и TS3200

Компании малого и среднего бизнеса по достоинству оценили библиотеки TS3100 и TS3200, которые обычно и предпочитают приобретать. Отметим, что в библиотеку TS3100 можно установить до двух приводов LTO-5 половинной высоты или один привод LTO5 полной высоты. В библиотеке, имеющей форм-фактор 2U, предусмотрено 24 слота для картриджей. В конфигурации с двумя приводами, емкость библиотеки составляет 36 Тбайт, при этом скорость записи достигает 280 Мбайт/с (72 Тбайт и 560 Мбайт/с с компрессией данных, соответственно).

Библиотека TS3200 вдвое больше библиотеки TS3100 по емкости картриджей и количеству приводов. Она поддерживает до четырех приводов LTO5 половинной высоты или до двух приводов LTO-5 полной высоты. Под картриджи с лентой в ней зарезервировано 48 слотов. Максимальная скорость записи для данного устройства составляет 560 Мбайт/с, а емкость хранния —72 Тбайт (1120 Мбайт/с и 144 Тбайт с компрессией данных, соответственно).

Рекорды плотности записи на ленту

Ученые из IBM Research и FujiFilm создали технологию, позволяющую записывать до 35 Тбайт данных на ленточном картридже, сопоставимом по размерам с картриджами LTO. Открытым, однако, пока остается вопрос об обеспечении достаточной пропускной способности интерфейса подключения устройства и блоков самого устройства: современным устройствам LTO-5, ориентированным на подключение по интерфейсу SAS 6 Гбит/с с фактической пропускной способностью 140 Мбайт/с, потребовалось бы около трех суток для записи 35 Тбайт данных.

Внешние приводы TS2350 и TS2250

Продукты IBM на базе LTO-5 включают внешние приводы полной высоты (модель TS2350), внешние приводы половинной высоты (модель TS2250) и встраиваемые приводы для установки в библиотеки IBM. Стоит отметить, что модели TS2350 оснащаются внутренним буфером емкостью 512 Мбайт, что вдвое больше по сравнению с конкурирующими изделиями. Причем эта особенность позволяет эффективнее осуществлять запись данных на ленту. Кроме того, надо подчеркнуть, что накопители LTO-5 совместимы с предыдущим поколением картриджей (LTO-4) по считыванию и записи данных, а с картриджами LTO-3 только по считыванию.

Для более эффективного использования ленты инженеры IBM увеличили количество скоростей до 14 в диапазоне от 40 до 140 Мбайт/c. Напомним, что на приводах LTO-4 было всего 6 скоростей. Новое поколение внешних устройств имеет интерфейс SAS 6 Гбит/с, что обеспечивает вдвое более высокую скорость передачи по сравнению с моделями предыдущего поколения. Новые накопители также оснащены сетевым интерфейсом, через который сервис-инженеры IBM могут обновлять микрокод, используя протокол FTP.

Модели TS2350 и TS2250 работают с картриджами одинаковой емкости, с одинаковой скоростью записи и чтения, но есть некоторые отличия. Дело в том, что скорость перемотки ленты в приводе полной высоты составляет 10 м/с против 6м/с на устройствах половинной высоты, а ускорение ленты – 10 м/c2 против 5 м/c2. Эти параметры оказываются существенными при интенсивных обращениях к накопителям на больших нагрузках.

Рекорды скорости записи на ленту

Помимо оборудования в стандарте LTO, IBM поставляет также стримеры на базе собственного закрытого стандарта. В частности, модель IBM TS1130, использующая линейный метод записи, и совместимые ленточные библиотеки применяются в основном в мэйнфреймах, хотя существует возможность их подключения и к системам других архитектур. Кассеты TS1130 имеют физическую емкость до 1 Тбайт. В отличие от накопителей в стандарте LTO, ориентированных большей частью на архивацию и резервное копирование, IBM TS1130 довольно эффективно работает и при произвольном доступе к данным. Стоит отметить, что это решение удовлетворяет более жестким требованиям по количеству перезаписей носителя.

Кроме того, картриджи привода TS1130 можно переводить в новый формат при появлении в будущем новых приводов, увеличивая при этом емкость картриджей и скорость записи на них. Как известно, такая возможность недоступна для LTO картриджей.

Следует сказать, что главной сложностью в развитии ленточных библиотек является преодоление скорости записи на привод 200 Мбайт/с (без компрессии). Но эксперты IBM полагают, что это ограничение будет в ближайшее время преодолено. Так, на сегодняшний день самым быстрым приводом является ленточный привод IBM – именно модель TS1130, которая появилась на рынке еще в 2009 г. и обеспечивает скорость записи и чтения 160 Мбайт/с (без компрессии).

Файловая система LTFS

Интересной новинкой в LTO-5 является файловая система Long Term File System (LTFS), обеспечивающая более простой и менее дорогой способ доступа к большим архивам неструктурированных данных на уровне файлов. Разработанный IBM формат для открытых систем подразделяет ленту на два раздела — нулевой и первый. При этом в нулевом разделе содержится индекс файловой системы LTFS, что позволяет получать прямой доступ к данным на ленте без использования ПО резервного копирования. Таким образом, можно записывать файлы на ленту обычным копированием, фактически аналогично работе с дисковым накопителем, и все приложения могут работать с лентой как с обычным диском. Например, для видео-приложений использование LTFS дает следующие преимущества:

- уменьшение стоимости хранения данных и оборудования;

- уменьшение объемов носителей данных;

- экономия денег на электроэнергии и охлаждении.

В заключение заметим, что технология LTFS разработана для удовлетворения растущего спроса на эффективные средства хранения со стороны предприятий и организаций из таких сфер деятельности, как СМИ и индустрия развлечений, медицина и цифровое видеонаблюдение, генерирующих большие объемы цифровых медийных данных.

Читать далее

Новости партнеров