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外部磁带技术

一磁带技术概述

磁带是一种用于记录声音、图像、数字或其他信号的载有磁层的带状材料,是产量最大和用途最广的一种磁记录材料。通常是在塑料薄膜带基(支持体)上涂覆一层颗粒状磁性材料(如针状γ-Fe2O3磁粉或金属磁粉)或蒸发沉积上一层磁性氧化物或合金薄膜而成。最早曾使用纸和赛璐珞等作带基,现在主要用强度高、稳定性好和不易变形的聚酯薄膜。

磁带可储存的内容多种多样,同样的,磁带也多种多样,比如,用于储存视频的录像带,用于储存音频的录音带(包括reel-to-reel tape、紧凑音频盒带(Compact audio cassette)、数字音频带(DAT)、数字线性带(DAT)、8轨软片(8-track cartridges))等等各种格式的磁带),用于计算机的磁带(在1980年代曾被广泛应用,但现在已经不常用)。磁带按用途可大致分成录音带、录像带、计算机带和仪表磁带四种。我们常说的磁带存储为计算机带。

二磁带技术发展

自1952年第一款磁带机成功面市以来,50多年间磁带工业已跨过其发展历程的三个时期。目前,磁带业界现有十多个不同的记录格式以及众多自动磁带库的供应商。回顾过去,磁带产业在市场选择与技术创新间不断突破与前进,并将最终进入技术飞跃的第三纪元,迎来黄金时代。

1952-1987 人工手动操作磁带存储

1952年,IBM成功发布了计算机业内的第一款磁带机,拉开了磁带发展第一时期的序幕。这一时期延续了35年,主要特征是圆轴磁带的使用,并且需要人工手动操作(装载、卸载和归档)。

1984年,盒式磁带取代了圆轴磁带,从而为磁带工业的许多新的发展奠定了基础。在这一时期,大量光盘生产厂商跃跃欲试,想取代磁带成为可移动存储介质。但是,这一梦想自始至终也没有成真。

1987-2002 自动带库创造近线概念

1987年,Storage
Tek自动磁带库的成功问世,标志着磁带的发展进入了第二个时期,这个时期也被Storage Tek称为“近线时代”。之前,离线磁带存储需要耗用大量的人工劳动;自动磁带库诞生以后,“近线”成为介于在线磁盘存储和离线人工操作的磁带存储之间的新型存储形式的标准名称。自动存储服务消除了以前手动磁带操作过程中容易引发的问题。可以说,StorageTek的近线解决方案为磁带工业的继续发展注入新的活力。

在第二个时期末,自动磁带库不再专用于主机,很多非主机计算市场也采用了自动带库。StorageTek成为了自动带库领域无可争议的领导者。从1997年开始,IBM和StorageTek开始了对虚拟化的探索,创新性地提出了用于大型主机的虚拟带库理念。但是第二时期末的时候,磁带工业面临着磁盘价格大幅下滑带来的巨大挑战。在这段时间里,个别IT人士提出了以低成本磁盘彻底取代磁带的想法,尽管这一想法有很多不成熟的地方,但确实体现出了低成本磁盘给磁带库业务发展方向的影响。

2002-  容量大幅提升,联线概念的产生

到了2002年,磁带技术经历了其50年发展历程中最引人注目的技术突破:磁带盒的容量在这一年首次超过了最大的磁盘驱动器的容量——这改变了存储行业的游戏规则:过去,一个磁盘所能容纳的信息量往往需要多盒磁带才能装得下;但是现在情况完全反过来,一盒磁带就可以容纳多个磁盘的数据。

磁带的第三个纪元给磁带产业带来了显著的可靠性、容量和性能提升。在2002年以后,磁带行业发布了更多创新,例如:在第二纪元时,磁带盒容量小于100GB,平均无故障时间在3-5万小时,介质使用寿命在4-10年,自动机械手访问时间大约10秒,每GB数据存储成本在3-8美元。到了第三纪元,磁带盒容量小于200GB,甚至超过1TB,平均无故障时间在25-40万小时,介质使用寿命在15-30年,自动机械手访问时间小于5秒,每GB数据存储成本在0.2-3美元。

当今世界,全球每年产生的新的数字信息总量超过5亿兆,因此市场上对大容量存储的需求显而易见。据估计,全球80%数字信息存储在移动存储介质上,主要是磁带,其次是磁盘。仅有一小部分数据信息存储在光盘上,而且,光盘日益成为消费电子或娱乐产品的存储媒介,而不再活跃于以数据为核心的存储市场上。

三System x磁带存储产品

目前,IBM的磁带存储为TS系列。如TS2250等。

低端磁带存储

TS2250

通过降低功耗、整合和节省空间来降低成本;

支持
LTO Ultrium 5 介质上的介质分区和新的 IBM 长期文件系统技术;

以小型半高外形提供两倍于之前代次的磁带盒容量;

旨在以更低成本的实施满足备份和归档要求;

支持
Ultrium 5 介质上的分区和新的 IBM 长期文件系统技术;

IBM Ultrium 5 技术继续支持数据加密和 WORM 操作;

遵循了受到广泛支持的 LTO 规范,因此提高了标准化水平,并获得了多家介质和驱动器提供商的支持;

旨在提供更高的容量,以便满足最为严格的备份与归档要求;

可与主要的操作系统和 ISV 应用程序兼容;

采用先进的技术,以此优化吞吐量、增加磁带盒容量并提供超凡的数据保护;

使用
2:1 压缩时最高存储容量可达3.0 TB;

140MBps 本机数据传输速率;

遵循受到广泛支持的 Linear Tape-Open (LTO)
标准;

支持
6Gbps SAS 连接;

两个
SAS 端口和一个以太网端口;

新的机柜设计允许在 19-inch IBM 服务器机架中并排安装两个单元;

外部独立式或机架安装单元。

下图为TS2250。

9060506399

中端磁带存储

TS3200

支持最新的
Linear Tape-Open (LTO)
技术、多达 2个
LTO Ultrium 6 全高型磁带驱动器或多达 4个
LTO Ultrium 6 半高型磁带驱动器,以及采用 4U 外形的第
4 代和第 5 代
LTO Ultrium 磁带驱动器

为中端存储环境提供超凡的容量、性能和可靠性,实现经济高效的备份、恢复和归档;

通过使用
IBM Linear Tape File System软件,简化用户对存储在 LTO
Ultrium 6 和 5 磁带盒中的数据的访问;

通过标准
Web 界面对存储库进行远程管理,从而为存储操作提供高度的灵活性和更出色的管理控制;

TS3200 及其存储管理应用程序能够满足容量、性能、数据保护、可靠性、经济性和适用性要求。它采用了 LTO Ultrium 磁带技术,是一款功能丰富的大容量入门级磁带存储解决方案。TS3200 是一款卓越的大容量或高性能磁带备份解决方案(可以带也可以不带随机访问),是 IBM Power Systems、IBM
System x 和其他开放式系统实现磁带自动化的理想选择。

支持
LTO Ultrium 6、5 或
4 磁带驱动器,可以实现更高的容量和性能,包括低电压差动 (LVD)
SCSI、光纤通道和 SAS 连接;

采用
4U 外形,配备 48个数据盒插槽和一个邮件插槽,能够为中端存储环境提供超凡的容量、性能和可靠性;

带有标配条码阅读器,支持以顺序或随机访问模式经济高效地备份、保存、恢复和归档存储;

通过标准
Web 界面对存储库进行远程管理,能够为存储操作提供高度的灵活性和更出色的管理控制;

8Gb 光纤通道或
6Gb SAS 接口;


LTO Ultrium 4 全高型中:LVD SCSI 驱动器、4Gb
光纤通道和 3Gb SAS 接口;

最多可使用
4个 LTO
Ultrium 半高型磁带驱动器;

可独立安装或采用机架安装。

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企业级磁带存储

TS3500

TS3500 磁带库在磁带驱动器与其他功能的集成方面继续领先于业界,所集成的功能包括永久全球名称、多路径架构、驱动器/介质异常报告、远程驱动器/介质管理以及基于主机的路径故障转移等。L23 和
D23 机架支持 IBM
System Storage TS1140、TS1130、TS1120
或 IBM 3592 J1A 磁带驱动器。L53
和 D53 机架支持
LTO Ultrium 6 磁带机以及前代 LTO
Ultrium 磁带机。L 机架型号支持改进的磁带盒操作功能、热插拔驱动器封装以及额外的 16 插槽
I/O 工作站选件。TS3500 D23
型和 D53 型机架可以连接到现有的 L22 或 D52 机架型号。通过在 TS3500 磁带库中将 LTO
Ultrium 磁带驱动器与 TS1140、TS1130、TS1120
或 3592 J1A 磁带驱动器机架对机架地结合在一起,可以支持混合介质。


IBM 3953 磁带系统、IBM 虚拟引擎
TS7740 或适用于 System z 的
IBM System Storage 磁带控制器及其嵌入式磁带库管理器配合使用时,TS3500 磁带库支持
IBM System z。这些系统使得 System z 主机可以访问
TS3500 磁带库盒带盘存,并允许与 TS1140、TS1130、TS1120
和 IBM 3592 J1A 型号磁带驱动器连接。TS3500 磁带库可以支持多达 4 个
3953 磁带系统、每个物理磁带库多达 8 个虚拟引擎
TS7740 子系统,以及每个逻辑磁带库多达 16 个适用于
System z 的
System Storage 磁带控制器。

凭借磁带高速运转连接器实现磁带盒与驱动器的卓越可扩展性

凭借
IBM Multipath 架构最大限度共享库资源

凭借先进的库管理系统,能够对磁带盒插槽和驱动器进行分区

凭借路径故障转移功能实现最高可用性

支持众多同步异构服务器连接

使用简单网络管理协议
(SNMP)
远程报告状态

存储区域网络更改期间保留磁带驱动器名称

内置诊断驱动器和介质异常报告

同时支持
TS1130、TS1140 和
LTO Ultrium 6、5、4
磁带驱动器加密

通过网络浏览器进行远程管理

每个磁带库
1 个基础机架以及多达 15 个扩展机架;每个磁带库组合多达 15 个互连磁带库

每个机架多达
12 个驱动器(每个磁带库多达 192 个,每个磁带库组合多达 2,700 个)

最多
224 个 I/O 插槽(标配
16 个 I/O 插槽)

IBM 3592
JA/JJ/JB/JC 和
JW/JR/JX/JY 一次写入多次读取 (WORM)
磁带盒或者 LTO Ultrium 6、5
和 4 磁带盒

采用
LTO Ultrium 6 磁带盒,每个磁带库高达 125 PB 压缩数据,每个磁带库组合高达 1.875 EB 压缩数据

采用
3592 扩展容量磁带盒,每个磁带库高达 180 PB 压缩数据,每个磁带库组合高达 2.7 EB 压缩数据

用于服务器连接的 LTO 光纤通道接口。

TS3500也可以作为企业级磁带存储使用。

6607168410

虚拟磁带存储

TS7700

IBM TS7700
虚拟化引擎是一系列的大型机虚拟磁带解决方案,可以优化 System z 数据的数据保护和业务连续性。通过利用虚拟化和磁盘缓存,TS7700 系列能够以磁盘速度操作,同时维持与现有磁带操作的兼容性。TS7700 系列的
System z 磁带虚拟化解决方案有两种型号可供选择:TS7720(仅利用虚拟磁带驱动器和磁带盒卷)和 TS7740(不仅将数据存储在虚拟磁带驱动器上,还可以根据策略将数据写入到物理磁带上)。这种完全集成的分层式磁盘和磁带结构同时利用磁带和磁盘技术来提供活动数据所需的性能以及非活动数据所需的最佳经济性。借助 TS7740,可以结合使用磁带和磁盘来提供通过策略管理的灵活配置,同时兼具这两种存储类型的优势。部署这些创新的型号有助于缩短批处理时间,并降低总拥有成本和管理开销。

可以连接至支持的 IBM System z 服务器;

最多
4,000,000 个虚拟卷;


6 路 GRID 配置下最多
1,536 个虚拟驱动器;

基于
Web 的管理工具;

高级策略管理;

同步模式复制;

远程装载
IP 链路故障转移;

TS7740:可连接多达
64 个 TS1100 或
3592 磁带驱动器;

高达16
Gbps的IBM FICON 通道

TS7720:基于四群集
GRID 配置,高达 16 Gbps 的
FICON 通道。

2021031543

四  参考资料

1.http://baike.baidu.com/view/52964.htm

2.http://product.pconline.com.cn/tape_drive/ibm/pic.shtml

3.http://www-03.ibm.com/systems/cn/storage/tape/ts2250/index.shtml?LNK=browse&ca=102JL30E&re=banner&media=watchstor

4.http://product.yesky.com/product/672/672285/

5.http://www-03.ibm.com/systems/cn/storage/tape/ts7700/index.shtml

6.http://www-03.ibm.com/systems/cn/storage/tape/ts3200/index.shtml

7.http://www-03.ibm.com/systems/cn/storage/tape/ts3200/index.shtml

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rancher

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