Компании-производители ленточных накопителей выбрали агрессивное направление на установление рекорда в предложениях своей новой технологии. Такие компаании, как BDT, Crossroads Systems, FujiFilm, HP, IBM, Imation, Iron Mountain, Oracle, Overland Storage, Quantum, Spectra Logic иTandberg Data объединены одним лозунгом "лента - это не так уж плохо", который уже перерос в "лента лучше, чем диск".

Дрю Робб, независимый писатель, специализирующийся в области технологий и техники, провел исследование в области и выяснил, почему они не только не умерли, а, наоборот, все больше процветают. В настоящее время писатель живет в Калифорнии, хотя родом из Шотландии, где получил степень в области геологии и географии в университете Strathclyde. Он является автором "Управление серверными дисками в среде Windows".

1. Стоимость владения

По словам аналитиков, во многих приложениях ленточные накопители дешевле, нежели дисковые. Дэви Рейн (David Reine) из Clipper Group обнаружил, что лента стоит на 15% меньше, чем SATA-диски для долговременного хранения больших объемов данных. А Фред Мур (Fred Moore) из Horison Information Strategies говорит, что один администратор в среднем способен обслуживать дисковю систему хранения до 100 терабайт, аленточных - до нескольких петабайт данных. Таким образом, ленточная система хранения, из-за легкости в управлении, требует меньших расходов на персонал.

2. Надежность

Внутренние исследования Национального Научно-вычислительного центра энергетических исследований (NERSC) показали, что ленточные носители до четырех порядков более надежны, чем диск SATA. Ленточная автоматизированная система имеет уровень надежности более чем в пять девяток (99,999%).

"В 100 раз вероятнее, что вы потеряете данные с диска, чем с накопителя на магнитной ленте и в 1000 раз вероятнее, чем, если данные хранятся на жестком диске или ", - заявил аналитик Кертис Престон (Curtis Preston)

3. Мощность

Пока большинство взбудоражено размерами SATA-дисками, вмещающими до 4 ТБ, никто замечает, что самый большой ленточный картридж имеет объем в 5 ТБ и в планах расширение этого объема. Например, .

4. Постоянные инновации

Ленточные системы с каждым годом все активнее внедряются в инновационные программные и аппаратные решения. Например, линейная файловая система LTFS позволяет использовать ленту в качестве NAS-хранилища . По сути, такая система является ленточной NAS.

Еще одним недавним нововведением является использование ленты в качестве постоянно используемого, активного накопителя, а не хранилища неиспользуемых, архивных данных. Он содержит сведения, которые должны быть быстро и легко доступны пользователям в любой момент. Например, в NERSC работает суперкомпьютер, который является одним из 10 крупнейших в мире и имеет 150000 ядер. Его системы хранения накапливают от 20 до 40 ТБ в день, которые регулярно сбрасываются на ленточную систему с объемом около 20 петабайт.

С лентой вы можете потерять один или два файла из большого количества петабайт, в то время как на диске, при возникновении проблем, вы потеряете все.

5. Специально для Big Data

Популярным заблуждением является то, что лента используется только для резервного копирования, а диски для всего остального. Так было до 2009 года. Для доступа к большим количествам хранимых данных роль ленточных накопителей в Big Data, "облаках", HPC и IT-операциях значительно расширяется. Новые решения в проверке целостности данных, усовершенствованные файловые системы и современные интерфейсы позволяют ленте вмещать очень большие объемы данных.

"Исследование способов развертывания инфраструктур для Big Data показало, что 35% респондентов уже используют такое оборудование как часть системы хранения данных" - комментирует Эддисон Снелл (Addison Snell) из Intersect360 Research.

6. Экспансия ленточных технологий

По мнению ESG, на рынке средних предприятий ожидается рост использования стримеров на 45% в год вплоть до 2015 года.

IDC оценили этот рынок в 2011 году более чем на $2,2 млрд. Эта сумма не включает в себя программное обеспечение.

7. Ленту используют лучшие высокотехнологичные компании

Империя National Geographic, один из лидеров в средствах массовой информации и трансляции является активным пользователем ленточных систем хранения.

"Лента является краеугольным камнем в сегменте архивации данных нашей IT-инфраструктуры", - отметил представитель National Geographic Кайл Кнэк (Kyle Knack). "Мы можем втиснуть многие петабайты в пару стоек, что обеспечивает огромную экономию средств. Кроме того, растет экономия энергопотребления и охлаждения"

8. Лента в облаке

Некоторые считают, что лента может положить конец облачным технологиям. Однако, напротив, это может стать началом революционных инноваций.

"Лента имеет большое будущее в облаке" - заявил Рич Гадомски (Rich Gadomski) из Fujifilm. Его компания только что выпустила облачный архив под названием Permivault. Он использует небольшое количество дискового кэша для устранения задержки при поиске информации и работает по технологии Crossroads.

"Мы комбинируем диски и ленты для повышения производительности и надежности, а также для снижения стоимости", - говорит Гадомски. "Использование ленты всегда намного дешевле, чем вращающийся диск."

9. Плотность

Гадомски утверждает, что плотность данных на ленточных накопителях увеличивается примерно на 50% в год, по сравнению с 20% ростом для дисковых систем хранения.

10. Традиционность ленты

Между тем, многие организации продолжают использовать ленту только для резервного копирования и аварийного восстановления. Gartner Group выяснила, что 78% корпоративных пользователей используют резервное копирование на ленту, которое может осуществляться по-разному: либо сразу на ленту, либо в рамках решения диск-лента (D2T) или диск-диск-лента (D2D2T)

Консалтинговая группа Santa Clara выяснила, что в первом квартале 2012 года объем ленточного хранения впервые превысил 5000 Петабайт. За весь 2011 г. значение этого показателя превысило 18000 ПБ. В целом, на ленту переносится данных на 10% больше, чем на диск.

Данных.

Достоинства и недостатки

Технология хранения данных на магнитной ленте в ходе развития вычислительной техники претерпела значительные изменения, и в разные периоды характеризовалась различными потребительскими свойствами. Использование современных стримеров имеет следующие отличительные черты.

Достоинства:

большая ёмкость;
низкая стоимость и широкие условия хранения информационного носителя ;
стабильность работы;
надёжность;
низкое энергопотребление у ленточной библиотеки большого объёма.

Недостатки:

низкая скорость произвольного доступа к данным из-за последовательного доступа (лента должна прокрутиться к нужному месту);
сравнительно высокая стоимость устройства записи (стримера).

Базовые способы записи

Существует два базовых метода занесения информации на магнитную ленту в стримерах:

линейная магнитная запись;
наклонно-строчная магнитная запись.

Линейная магнитная запись

При использовании данного метода записи данные записываются на ленту в виде нескольких параллельных дорожек. Лента имеет возможность двигаться в обоих направлениях. Считывающая магнитная головка во время чтения неподвижна, так же, как и записывающая во время записи. По достижении конца ленты считывающая/записывающая головка сдвигается на следующую дорожку, а лента начинает двигаться в противоположном направлении. Технология, по сути, аналогична бытовому аудиомагнитофону . Возможно применение нескольких головок, которые работают с несколькими дорожками одновременно (многодорожечный стример ). В современных устройствах этот метод доминирует.

Наклонно-строчная магнитная запись («Helical Scan»)

Если используется данный метод, то блок головок записи-воспроизведения (БГЗВ) размещается на вращающемся барабане, мимо которого механизм протягивает ленту, при чтении и записи. Запись при этом ведётся в одном направлении. В зависимости от используемого формата записи лента проходит вокруг БВГ под некоторым углом, причём ось самого цилиндра БГЗВ также наклонена под небольшим углом к ленте. Лента при записи-чтении движется в одном направлении. Данный способ записи предполагает наличие наклонных дорожек на поверхности ленты. Аналогичная технология применяется в видеомагнитофонах . Наклонно-строчный метод был изобретён, чтобы добиться более высокой плотности записи, чем при линейном методе, без необходимости уменьшения зазора в головках и увеличения скорости движения ленты (однако в настоящее время эти технические ограничения преодолены и в рамках линейного метода).

История

Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году в компании Eckert-Mauchly Computer Corporation на ЭВМ UNIVAC I . В качестве носителя использовалась тонкая полоска металла шириной 12,65 мм, состоящая из никелированной бронзы (называемая Vicalloy). Плотность записи была 128 символов на дюйм (198 микрометров / символ) на восемь дорожек.

9-дорожечная лента

Широкое распространение ленточных накопителей было связано с большими ЭВМ и, в частности, мейнфреймами IBM . Начиная с представленного в 1964 году семейства IBM System/360 , в фирме IBM был принят стандарт 9-дорожечной ленты с линейной записью, который впоследствии распространился также в системах других производителей и широко использовался до 1980-х годов. В СССР этот стандарт магнитных лент абсолютно доминировал, благодаря использованию ленточных накопителей семейства ЕС ЭВМ , в том числе и в составе компьютеров других архитектур.

Аудиокассета

В домашних персональных компьютерах 1970-х и начала 1980-х годов (вплоть до середины 1990-х) в качестве основного внешнего запоминающего устройства во многих случаях использовался обычный бытовой магнитофон или, изредка, специальные устройства на его основе с автоматическим управлением (например, Commodore Datasette). Эта технология была недостаточно приспособлена для компьютерных нужд, зато была весьма дёшева и доступна для домашнего пользователя (так как сам аудиомагнитофон у многих из них уже имелся). Для промышленных ПК использовались стримеры, такие, как TEAC MT-2ST c кассетами CT-500H, CT-600H 50 и 60 Мб соответственно.

Технология DDS

Технология LTO

Картридж LTO

В настоящее время на рынке доминируют стримеры, соответствующие линейке стандартов LTO (Linear Tape-Open).

Представленный фирмой IBM стример LTO-5 TS2350 оснащён, помимо двух интерфейсов SAS, также интерфейсом Ethernet. Однако в настоящее время (июнь 2010-го) этот интерфейс не может использоваться, он объявлен зарезервированным для будущих версий прошивок .

Технология IBM 3592

В 2015 году эти же компании побили мировой рекорд по плотности записи на магнитную ленту, достигнув показателя в 123 млрд. бит на квадратный дюйм (около 19 млрд. бит на кв. см.). Таким образом, ёмкость стандартного 10-сантиметрового картриджа может достигать 220 терабайт .

В 2017 году IBM Research анонсировала очередной рекорд плотности записи - 201 гигабит на кв. дюйм (чуть больше 31 гигабита на кв. см.), доведя возможный объём картриджа до 330 терабайт

Многие компании используют ленточные архивы для долговременных бэкапов и резервного копирования самой важной информации. Понять их несложно: достаточно дешевый, простой и надёжный метод хранения данных, успешно используюшийся много лет - срок годности картриджа составляет 2-3 десятка лет, информации на него влезает много, потоковый бэкап пишется быстрей, чем на классические дисковые системы, иными словами: зачем что-то менять, если это тебя устраивает?

Хранить бэкапы и бэкапы бэкапов на дисковых системах - дорого и неэффективно, а восстанавливать что-либо из бэкапа нужно не так часто, так что общая неторопливость системы мало кого беспокоит.

К счастью, мир не стоит на месте, технологии развиваются, и сегодня VTL (virtual tape library) уже догнали в стоимости владения ленточные архивы, многократно превосходя их по ряду других параметров. Давайте разберёмся, чем собирается крыть лента, и не пора ли переходить на дисковые библиотеки?

Лента VS Диски

Ленточный архив, безусловно, надёжный и простой способ защитить информацию, но он не лишён недостатков, прямо вытекающих из его ленточной природы, в основном эти трудности связаны с восстановлением маленьких файлов:

Значительное время поиска данных;
Одно приложение может на 100% загрузить один привод, создавая проблемы для бэкапа другим приложениям; *
Невозможность одновременного чтения и записи, если все приводы заняты чем-либо (требуется подождать полного завершения операции);
Сложность контроля качества и корректности записи.

* прим.: решается грамотным ПО, умеющим мультистрим-запись.

Дисковый массив лишён всех этих недостатков:

Поиск данных на винчестере в сотни раз быстрее, чем на ленте, которую требуется найти в архиве, принести, вставить в привод, перемотать, начать считывание;
VTL может эмулировать десятки и сотни приводов за раз: параллельное копирование и восстановление данных для множества приложений без увеличения стоимости владения системой;
Высокая надёжность хранения данных: серверные жесткие диски работают в жесточайших условиях годами, нагрузка VTL-системы для них не является сильно изнашивающей. Кроме того, все данные копируются внутри самой VTL и защищены при помощи RAID-массива, что увеличивает как надёжность хранения данных, так и сложность несанкционированного доступа к ней: даже если удастся украсть несколько жёстких дисков, никакой реальной целостной информации на них не будет.

Преимущества HP StoreOnce D2D Backup System

Если бы меня попросиили коротко описать все преимущества дисковых бэкапов, то я не задумываясь бы ответил: скорость, надёжность, масштабируемость и гибкость.

Со скоростью и так всё понятно: чтение и запись отдельных файлов с ленты куда медленней, чем с обычных жестких дисков. Дисковые же системы давно эволюционируют, используются не только в серверах, но и в обычных десктопах, и уже накоплен богатый опыт по ускорению повседневных операций. Надёжность мы также рассмотрели в предыдущем абзаце: RAID-6, физическая неподвижность жёстких дисков, отсутствие необходимости в переносе или хранении их в том виде, в котором хранятся картриджи для ленточных систем (картридж можно и физически украсть при транспортировке, например). А вот к масштабируемости и гибкости, я уверен, есть вопросы, и сейчас я постараюсь на них ответить.

Масштабируемость

Вопрос масштабируемости системы предлагаю рассмотреть на примере HP StoreOnce B6200 :

Базовая система содержит два контроллера и две дисковые полки суммарноё ёмкостью в 48ТБ. Каждый контроллер может управлять четырьмя полками, под завязку набитыми ЖД объёмом до 2ТБ каждый. Таких контроллеров можно подключить до восьми штук (3 пары в добавок к двум имеющимся). Таким образом, B6200 будет обеспечивать до 768ТБ сырой ёмкости (из-за RAID-системы полезная ёмкость меньше на треть, но и 512ТБ всё ещё внушительный показатель), при этом с ростом объёма хранилища растёт и его производительность.

В данном случае вы сами вольны выбирать, по какой схеме расширять функционал системы: сначала наращивать объем до предела, а затем увеличивать производительность, или равномерно закупать контроллеры с дисковыми полками для увеличения производительности, и, при необходиомсти, увеличить объём хранилища, установив дополнительные дисковые полки.

Гибкость

За широчайшие возможности по резервному копированию отвечает специализированное ПО - HP Catalyst . HP Catalyst – это программный агент, который устанавливается на медиа-сервер (сервер резервного копирования), на котором работает ПО резервного копирования HP DataProtector или Symantec NetBackup и Backup Exec. HP Catalyst производит дедупликацию данных прямо на медиа-серверах, задействуя функционал этого ПО и уже дедуплицированные данные отправляет на систему HP StoreOnce. Это позволяет добиться высоких скоростей резервного копирования, так как несколько медиасерверов способены обработать гораздо больший поток, чем одно выделенное целевое устройство. Например, топовая система HP B6200 может записывать данные сдедупликацией со скоростью до 40 ТБ/час, а с использованием HP Catalyst – уже до 100ТБ/час.

Главным отличием HP Catalyst от большинства аналогов является работа не только по LAN, но и по WAN. Таким образом, в малых региональных офисах можно не ставить выделенную библиотеку HP StoreOnce, а только установить на медиасервер HP Catalyst + ПО резервного копирования. Далее бэкап в дедуплицированном виде пойдет на библиотеку HP StoreOnce в центральном офисе или крупном территориальном отделении. Это позволяет мультифилиальным организациям организовать централизованное управление бэкапом и его консолидацию с минимальными затратами.

Если использовать только аппаратные средства, то для территориально распределенных организаций консолидация бэкапа выглядит следующим образом. В филиалах ставятся библиотеки начального уровня – HP 2620, а в центре – старшая модель, например HP 4430 или B6200. Филиальный backup записывается на HP StoreOnce Backup System и уже дедуплицированные данные (в 20 раз меньше исходных) передаются в центр, где записываются на большую библиотеку. Дедупликация реплицируемых данных существенно сокращает стоимость каналов связи. Одна HP B6200 позволяет собирать данные с 384 филиалов и вся эта сеть управляется одним администратором, что позволяет отказаться от администраторов резервного копирования в филиалах. Такая схема весьма популярна в мире, а самая крупная подобная инсталляция в России насчитывает уже порядка 100 устройств HP StoreOnce и продолжает расти.

У нас уже есть ленточный бэкап, куда его девать?

Мы не призываем полностью отказаться от проверенной временем технологии: вы можете установить HP Store Once как промежуточное звено между пользовательскими системами и долгосрочным архивом, что позволит уменьшить время ожидания ежедневного бэкапа, проводить частичный бэкап изменённых частей больших файлов, не перезаписывая ленточный массив полностью, ускорить работу по резервному копированию и восстановлению данных, а на ленту писать всё то, что может пригодиться в долгосрочной перспективе и не требует частого доступа.

Надежное хранение информации - проблема, знакомая большинству современных предприятий, при разрешении которой всегда встает вопрос: как при относительно небольших затратах получить качественный результат? Хранение документации в электронном виде обеспечивает не только ее сохранность, но и беспрепятственную доступность в реальном режиме времени.

Для долговременного и надежного хранения архивной информации в электронном виде применяются различные типы носителей информации. Главное требование, предъявляемое к таким носителям, это исключение возможности физически внести изменения в архивные данные или удалить их. Информационный носитель должен обеспечивать однократную запись и при этом иметь возможность многократного считывания информации. Этим требованиям соответствует информационный носитель типа WORM – Write Once, Read Many (один раз записать, много раз считать). К другим основным требованиям, предъявляемым к информационным носителям, относятся долговечность и максимальная емкость хранения архивных данных.

Жёсткие диски.

Применение жестких дисков позволяет организовать так называемое «оперативное» хранилище архивных данных, которое предоставляет постоянный on-line доступ к архивным документам. Ядром такого хранилища является многоуровневая архитектура архивного хранения данных, в которой часто запрашиваемые архивные данные хранятся на «быстрых» жёстких дисках с внешним интерфейсом Fibre Channel (FC) или Serial Attached SCSI (SAS), а редко запрашиваемые архивные данные хранятся на «медленных» жёстких дисках с внешним интерфейсом Serial ATA (SATA) и NL-SAS.

Бытует мнение, что системы резервного копирования - это обуза для IT бюджета, а для IT подразделения, так сказать, лишняя головная боль. Но… Производители систем хранения данных (СХД) на жёстких дисках всех уровней всё-таки рекомендуют использовать в составе таких решений системы резервного копирования на ленточные носители, с помощью которых создаётся копия данных, из которой, в случае отказа в работоспособности СХД, можно будет восстановить данные.

Ленточные носители.

Основное предназначение ленточных носителей - это создание резервных копий оперативных данных (backup). На основе ленточных носителей можно также организовать архивное хранение информации. Решения на ленточных носителях предоставляют неоперативный (near-line) доступ к архивной информации. Основой такого решения является роботизированный накопитель на ленточных носителях. На сегодняшний день, объёмы хранения данных на одном ленточном носителе в формате LTO-5 составляет 1,5 ТБ (3 ТБ с возможностью компрессии данных). Поэтому системы хранения данных на ленточных носителях используются для надежного хранения информации больших объёмов архивных данных. Эти решения имеют и ряд серьезных недостатков. Ленты размагничиваются, рвутся, необходимо постоянно перематывать ленту в картриджах, на поиск конкретного файла затрачивается много времени, пока перемотается лента в картридже до нужного места, недолговечность носителя вынуждает периодически переносить данные со старой ленты на новую ленту. При организации off-line хранения, картриджи с архивными данными необходимо хранить в помещениях с определёнными требованиями к окружающей среде или в специализированных шкафах.

Оптические носители.

Для организации долговременного хранения архивных данных необходимо использовать накопители на оптических дисках. Такие накопители обеспечивают выполнение всех требований, предъявляемых к архивному хранилищу и хранению архивных данных. Высокая надежность, длительные сроки хранения архивных данных, бесконтактная работа с носителями, аутентичность и неизменяемость архивных данных, быстрый произвольный доступ к архивным данным, высокая емкость оптических носителей, организация off-line хранения архивных данных являются важными параметрами при выборе в пользу оптических носителей.

На сегодняшний день самым популярным форматом записи на оптический носитель является Blu-ray формат, который обеспечивает высокую плотность архивирования до 100 ГБ на каждый оптический носитель. Поддержка WORM на аппаратном уровне позволяет хранить, записанные на оптические носители, архивные данные, которые впоследствии невозможно удалить или изменить. А «открытый» формат записи типа UDF позволяет считывать архивную информацию в любом устройстве, которое поддерживает работу с такими оптическими носителями. Основная задача - хранить редко запрашиваемые и не изменяемые архивные данные. Практика показывает, что объём таких данных составляет около 80% всего объёма данных, хранящихся на оперативном (on-line) хранилище. При этом, 20% этих архивных данных никогда не будут востребованы. Отправляя такие данные в архивное хранилище на основе оптических носителей, Заказчик может освободить до 80% объёма хранения на оперативном (on-line) хранилище, что повлечёт за собой уменьшение объёмов и размеров «окна» резервного копирования.

Решения на оптических носителях предоставляют неоперативный (near-line) доступ к архивной информации. Объём хранения архивных данных в накопителе на оптических носителях и количество считывающих устройств определяется согласно техническому заданию. Поддерживаются различные типы построения архивных решений, вплоть до «зеркалирования» архивных данных между территориально распределёнными накопителями на оптических носителях. Бесконтактная работа с оптическими носителями позволяет исключить возможность повреждения рабочих поверхностей оптических носителей. Обеспечивается обратная совместимость с предыдущими типами оптических носителей типа CD\DVD. При организации архивного хранения данных на основе накопителе на оптических носителях не требуется создавать резервные копии этих данных.

Преимущества и недостатки

Жёсткие диски

Оперативный доступ к архивной информации
Произвольный доступ к архивной информации
Популярность решения
Высокое энергопотребление
Дороговизна решения
Требуется создавать резервные копии архивных данных
Минимальные «сроки» жизни (максимум 3 года)
При выходе из строя механической части жёсткого диска, данные восстановить практически невозможно
Не предназначены для организации off-line хранения

Ленточные носители

Большие объёмы хранения архивных данных
Высокая скорость записи информации на ленточные носители
Низкое энергопотребление
Высокая совокупная стоимость владения
Минимальные «сроки» жизни (в среднем до 5 лет)
«Закрытый» формат записи информации на ленточные носители
Низкое время доступа на чтение (минимум 5 мин)
Потеря информации при воздействии электромагнитного излучения
Возможность механического повреждения (разрыв ленты)

Оптические носители

Энергонезависимость оптических носителей
Срок хранения архивной информации от 50 лет
Поддержка функции WORM на аппаратном уровне (неизменяемость архивных данных)
Возможность организации off-line хранения архивных данных
«Открытый» формат записи (UDF) на оптические носители
Низкая совокупная стоимость владения
Низкое потребление электроэнергии

Заключение

Большинство специалистов в сфере построения архивных решений сходятся во мнении, что для архивного хранения информации с возможностью оперативного доступа к ней лучше всего применять многоуровневую структуру архивного хранения данных. Основным критерием в выборе решения должна быть не дешевизна, а механизм сохранения и защиты архивных данных, который реализован в этом решении. Перед тем, как сделать окончательный выбор, необходимо проверить всё оборудование и программное обеспечение на совместимость.

Стример или стриммер (от английского streamer) - это запоминающее устройство, основанное на магнитной ленте с последовательным доступом к данным. По своему принципу действия стример похож на обычный магнитофон.

Применяется для операций резервного копирования и архивирования данных с жестких дисков на магнитную ленту. Основными преимуществами стримера являются большая ёмкость (до 900 Гб) и невысокая стоимость информационного носителя (картридж), надежность и стабильность работы. К недостаткам стримера относятся низкая скорость доступа к данным из-за последовательного доступа и большие размеры.

Накопители на магнитной ленте называют также устройствами внешней памяти последовательного доступа, так как удаленные фрагменты данных могут быть прочитаны только после считывания предшествующих им (менее удаленных) данных. Все файлы, размещенные на сменной кассете, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет. В качестве носителей информации применяются сменные кассеты различного размера с магнитной лентой емкостью от 20 Мбайт до 2 Гбайт.

На магнитной ленте имеются технологические отверстия. В месте установки кассеты имеется небольшое зеркальце и два фотодатчика (инфракрасный излучатель и инфракрасный приемник). Датчик-излучатель посылает инфракрасный луч на это зеркальце, а датчик приемник принимает отраженный от зеркальца сигнал. Когда кассета вставлена в стример, полотно магнитной ленты перекрывает инфракрасный луч. Вблизи конца ленты луч проходит через технологическое отверстие, отражается и попадает на приемник. Стример останавливает свою работу. Если инфракрасный излучатель или приемник загрязнены, то стример по окончании ленты может не остановиться и тогда произойдет "слет" кассеты накопителя.

История:

В ЭВМ, выпускавшихся до момента появления и широкого распространения жестких дисков, накопители на магнитной ленте (НМЛ), аналогичные стримерам, использовались как основной постоянный носитель информации (ПЗУ). В дальнейшем, в мейнфреймах НМЛ стали использоваться в системах иерархического управления носителями для хранения редко используемых данных. Некоторое время они достаточно широко применялись в качестве съёмного ЗУ при переносе большого количества информации.

9-дорожечная лента

Широкое распространение ленточных накопителей было связано с большими ЭВМ и, в частности, мейнфреймами IBM. Начиная с представленного в 1964 году семейства IBM System/360, в фирме IBM был принят стандарт 9-дорожечной ленты с линейной записью, который впоследствии распространился также в системах других производителей и широко использовался до 1980-х годов. В СССР этот стандарт магнитных лент абсолютно доминировал, благодаря использованию ленточных накопителей семейства ЕС ЭВМ, в том числе и в составе компьютеров других архитектур.

Аудиокассета

В домашних персональных компьютерах 1970-х и начала 1980-х годов (вплоть до середины 1990-х) в качестве основного внешнего запоминающего устройства во многих случаях использовался обычный бытовой магнитофон или, изредка, специальные устройства на его основе с автоматическим управлением. Эта технология была недостаточно приспособлена для компьютерных нужд, зато была весьма дёшева и доступна для домашнего пользователя (т.к. сам аудиомагнитофон у многих из них уже имелся).

Технология QIC

В 1990-е годы для систем резервного копирования персональных компьютеров были популярны стандарты QIC-40 и QIC-80, использовавшие небольшие кассеты физической ёмкостью 40 и 80 Мбайт соответственно. Поддерживалось аппаратное сжатие данных. Накопители этих стандартов устанавливались в стандартный 5-дюймовый отсек и подключались к интерфейсу контроллера флоппи-дисков. В дальнейшем появилось большое количество сходных стандартов под торговыми марками QIC и Travan, определяющих носители ёмкостью до 10 Гбайт.

Технология DLT

Технология DLT была представлена фирмой Quantum (англ.) в начале 1990-х годов на основе более ранней технологии CompacTape для компьютеров VAX фирмы Digital Equipment Corporation, ленточное подразделение которой приобрела Quantum. Дальнейшим развитием DLT явилась технология Super DLT (SDLT). Линейка стандартов CompacTape/DLT/SDLT определяет носители физической ёмкостью от 100 Мбайт до 800 Гбайт.

Технология LTO (современный стандарт)

В настоящее время на рынке доминируют стримеры, соответствующие линейке стандартов LTO (Linear Tape-Open).

Ключевые свойства:

возможность записи до 160GB данных на одну кассету (при сжатии 2:1);

скорость записи составляет 49.3GB/ч. Т.е. 160GB данных могут быть записаны за 3,2 часа;

два варианта интерфейса подключения - SCSI или USB.

Интерфейс USB 2.0. позволяет осуществлять подключение устройства в режиме “plug-and-play”. Пользователь может начать процесс резервного копирования уже через 60 секунд после установки стримера на площадке Достоинства и недостатки

Достоинства:

большая ёмкость;
низкая стоимость и широкие условия хранения информационного носителя;
стабильность работы;
надёжность;
низкое энергопотребление у ленточной библиотеки большого объёма.

Недостатки:

низкая скорость произвольного доступа к данным из-за последовательного доступа (лента должна прокрутиться к нужному месту);
сравнительно высокая стоимость накопителя.

Базовые способы записи

Существует два базовых метода занесения информации на магнитную ленту в стримерах:

линейная магнитная запись;
наклонно-строчная магнитная запись.

Линейная магнитная запись

При использовании данного метода записи данные записываются на ленту в виде нескольких параллельных дорожек. Лента имеет возможность двигаться в обоих направлениях. Считывающая головка во время чтения неподвижна, также как и записывающая во время записи. По достижении конца ленты считывающая/записывающая головка сдвигается на следующую дорожку, а лента начинает двигаться в противоположном направлении.Технология по сути аналогична бытовому аудиомагнитофону. Возможно применение нескольких головок, которые работают с несколькими дорожками одновременно (многодорожечный стример). В современных устройствах этот метод доминирует.

Наклонно-строчная магнитная запись

Если используется данный метод, то блок головок записи-воспроизведения (БГЗВ) размещается на вращающемся барабане, мимо которого механизм протягивает ленту, при чтении и записи. Запись при этом ведётся в одном направлении. Данный способ записи предполагает наличие коротких поперечных дорожек на поверхности ленты. Технология по сути аналогична бытовому видеомагнитофону. Наклонно-строчный метод был изобретён, чтобы добиться более высокой плотности записи, чем при линейном методе, без необходимости уменьшения зазора в головках и увеличения скорости движения ленты (однако в настоящее время эти технические ограничения преодолены и в рамках линейного метода).

Подключение:

Современные стримеры, как правило, подключаются через высокопроизводительный интерфейс SAS, обеспечивающий передачу данных со скоростью 3 или 6 Гбит/с. Старшие модели IBM имеют возможность подключения через интерфейс FICON.

Перспективы:

В настоящее время компаниями IBM Research и FujiFilm представлена технология, позволяющая записывать до 35 терабайт данных на ленточном картридже, сопоставимом по размерам с LTO. Открытым, однако, пока остаётся вопрос об обеспечении достаточной пропускной способности интерфейса подключения устройства и блоков самого устройства: современным устройствам LTO-5, ориентированным на подключение по интерфейсу 6 Гбит/с SAS с фактической пропускной способностью 140 Мбайт/с, потребовалось бы около 3 суток для записи 35 терабайт данных.