Páskové zálohování a archivace - pokračování

Štítky: Zálohování LTO

16. 07. 2015

Protože článek o páskových mechanikách vzbudil živý zájem, navážeme ještě jedním pokračováním.

Představíme si některé technologie, které byly do jednotlivých generací standardu LTO postupně zaváděny.

LTO-3: WORM

Od třetí generace LTO byla zavedena možnost pásek WORM – Write Once Read Many, tedy jednou zapiš, opakovaně čti. Ne že by magnetický pásek nešel opakovaně přepsat, ale bezkontaktní paměť kazety, kterou je kazeta identifikována v mechanice, obsahuje příslušné příznaky a jakmile dojde k jednomu zápisu, kazeta se nastaví do režimu „pouze čtení“. Což je důležité například pro archivaci, kde je zaručeno, že s daty nebylo dodatečně manipulováno.

LTO-4: Šifrování

Od čtvrté generace bylo zavedeno hardwarové šifrování. Musíme si uvědomit, že šifrování je výpočetně poměrně náročný proces, a šifrovat softwarově v průběhu zálohování, když i moderní výkonné procesory a diskové subsystémy mají co dělat, aby vůbec udržely datový tok pro pásku, by kladlo ještě větší nároky. Takto díky definici standardu šifruje hardwarově přímo pásková mechanika, a dešifrování je možné i na jiné mechanice (dokonce jiného výrobce – máme přece standard), pokud je do mechaniky nahrán příslušný klíč. Společnost IBM se dokonce chlubí tím, že v průběhu zápisu nejen data ihned čte, ale rovněž dekomprimuje/dešifruje a porovnává se zdrojem, aby byla opravdu stoprocentně zaručena integrita zapsaných dat.

LTO-5: Páska jako výměnný disk?

U páté generace, LTO-5, vyvinula společnost IBM souborový systém, který umožňuje pracovat s páskou podobně jako s výměnným diskem. Je k dispozici zdarma pro všechny hlavní platformy, tj. Linux, Mac a Windows (přesněji: Zdarma pro samostané mechaniky, u robotických knihoven si jej výrobci nechají zaplatit). Na pásce jsou dva oddíly, umožňující přímý přístup k souborům. Jeden oddíl obsahuje index, druhý vlastní data. Výmaz souboru se pochopitelně děje zapsáním „za“ již zapsaná data, a aktualizací adresáře, nikoliv zápisem někam doprostřed pásky, kde by hrozilo přepsání následujících dat.

Spolehlivost pásek

Na obrázku je vidět tloušťka polyesterového nosiče i tloušťka samotného magnetického povrchu ve srovnání s lidským vlasem či částečkou cigaretového kouře.

Zajímavou skutečností je, že páska má vyšší spolehlivost než disky. Průměrný desktopový SATA disk udělá jednu chybu za 1x10E14 přečtených bitů, disky určené do serverů jsou o řád spolehlivější (1x10E15 bitů). Naproti tomu páska generace LTO-5 či 6 má udávanou jednu chybu za 10E17 bitů. To u disku dává čas k potenciální chybě mezi 24 minutami a 40 hodinami podle kategorie disku, a mezi 3-300 čteními plné kapacity média. Že se vám disky nezdají takto nespolehlivé? To je proto, že pracují různé ochranné mechanismy jako samoopravné ECC kódy či pole RAID, hovoříme o systému, nikoliv o samotném médiu. U pásky střední kategorie, kam patří LTO, je čas k potenciální chybě 10 dní a 1500 plných čtení média (existují i „enterprise“ pásky, které mají jednu chybu za 10E19 bitů, to jsou ale proprietární technologie, o kterých tento článek není).

Životnost média je jiným zajímavým údajem, všichni víme, jak nespolehlivé jsou dnes disky, kolik disků umře v průběhu záruky (většinou 3 roky) i krátce po ní. Životnost pásek se udává na 30 let při správném skladování. Ve skutečnosti je životnost dat na pásce vyšší než na jakémkoliv jiném digitálním médiu.

Barium-ferit jako cesta k dalšímu růstu kapacity

V doposud používaných generacích po LTO-5 je jako magnetické médium používají kovové částečky (MP – Metal Particle) slitiny kobaltu a železa, jsou ve tvaru tyčinek velkých 40-100nm. Tyto částečky mají tendenci ve styku se vzdušným kyslíkem oxidovat. Proto je nutné použití ochranné vrstvy – částečky jsou chráněny uvnitř samotné pásky, tato ochranná vrtsvička plastu však zvětšuje vzdálenost mezi hlavou a samotným magnetickým médiem, což limituje zvyšování kapacity.

Naproti tomu částečky barium-feritu (BaFe2O4) jsou velké asi 20nm, ve tvaru destiček, díky čemuž je možno dosáhnout jednak vyšší hustoty, jednak nehrozí oxidace – materiál již oxidem je, je extrémně odolný proti vlhkosti i korozi, z hlediska mechanických vlastností se jedná v podstatě o keramiku. Díky větší blízkosti hlavy a média se podstatně zlepší poměr signál/šum a tedy spolehlivost média. U šesté generace někteří výrobci používají technologii MP a někteří BaFe, pásky jsou kompatibilní, pokud dodržují standard. Pro budoucí generace 7 a 8 se předpokládá přechod výhradně k BaFe technologii.

 

« všechny články

V tomto formuláři se na nás můžete obrátit s libovolným dotazem k tématu této stránky.


Odpověď očekávejte do 24 hodin.