论磁带存储系统在档案备份存储中的适用性
  作者: zz       更新时间:  2010/06/17 09:20:53  文章来源:EAKMRC

论磁带存储系统在档案备份存储中的适用性

张晶晶

在网络环境下,全世界所产生的数字信息每两年就要翻一番,对档案部门来说,丰富的历史档案和巨大的馆藏量使数字档案的存储达到了前所未有的容量。目前,档案数据的存储技术主要有三种:磁带存储、磁盘存储和光盘存储,这三种存储技术各有其优缺点和适用范围。我国国家标准《电子文件归档与管理规范》中规定,档案存储载体按优先顺序依次为只读光盘、一次写光盘、磁带、可擦写光盘、硬磁盘等。那么,从备份存储的角度看何种载体更加适合档案的存储呢?

一、磁带是档案备份存储的首选介质

笔者认为磁带应当是档案存储备份之首选介质,其理由如下:

1.从选择存储介质需关注的基本指标看

这些基本指标包括介质的耐久性、可靠性、通用性、容量、速度、成本。一般而言:数据的访问速度与存储介质的成本成反比关系;存储介质的容量与成本亦成反比关系。在选择数据存储系统时,容量、速度和成本三个目标不可能同时达到最优化,只能找到一个最合适的平衡点。于档案的存储备份来说,容量大、成本低显而易见是人们期望的理想状态, 而这两点恰恰是磁带存储的优势所在。

2.从备份存储的技术要求看

选择备份存储长久保管档案的数据介质必须满足以下要求:

第一,存储数据不可更改性。为防止非法变更数据,档案数据应采用一次写入、不可追加数据的存储介质。在磁带产品中,WORM磁带(一次写入,多次读取)的不可更改、不可追加数据的特点,使它被公认为是档案数据存储的首选介质。

第二,存储介质的物理稳定性。由于档案的特殊性及重要性,因此对外界环境敏感,易因存储环境、外力等因素影响而丢失数据的存储介质是不可用的。而磁带存储数据是顺序存储,可以抗病毒,还能在磁带机断掉后能够重新接起,不影响存储效果。

第三,存储介质的技术寿命。在备份存储中,技术寿命短暂的介质之数据迁移频率越高,因跨平台迁移数据而丢失数据的风险也越大。对档案存储来说,应将这种风险降到最低。而磁带机属于比较成熟的产品,它可以帮助管理人员对备份的资料、数据以及系统进行专门管理,自动加载磁带机,还可实现自动加载、自动备份和自动故障报警。

综上所述,由于磁带具有高容量、可靠性强及与系统无关等特点,所以它是档案数据备份存储的首选介质。磁带技术的稳定性,减少了数据长期保存期间紧随技术更新而进行数据迁移的频率,降低了数据丢失的风险与管理费用。在档案数字化工程中,作为数据中心的服务器可考虑相应的磁带产品作为其海量存储和备份的设备。

二、磁带存储系统的特点

磁带是数据的载体,与磁带机、磁带库等硬件设备、管理软件共同构成了完整的信息存储系统。广义的磁带存储系统包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机实际上是磁带和磁带机有机结合组成的,是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置,可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中,或执行相反的过程。磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统,由多个驱动器组成,能够提供基本自动备份和数据恢复功能。

1.存储容量巨大。磁带技术与磁盘相比,不仅在存储容量上将继续保持大幅领先的优势,存储速度也将超过现在主流的A-TA/133磁盘近一倍。最新的磁带单面就可以实现200GB以上的存储,1TB的磁带很快将在市场上出现。

2.体积越来越小,便于离线存储。磁带的宽度从1.5英寸(3.81cm)缩小到现在的4mm。这样就可以更加方便异地离线保存和运输,也可以根据用户需求在不同存放地点之间搬运。这对数据的安全极为有利。

3.磁带介质稳定,可靠性较高。磁带存储的数据不容易被改写,而且磁带可以防护来自人为错误、设备损坏、病毒、自然灾害(火灾、水灾、地震)等因素造成的数据丢失,使数据保护更加安全。实践证明,磁带备份存储的数据可以保存大约3050年。

4.单位容量成本较低。每GB容量的磁带成本通常仅需10多元,有的仅需几元,况且磁带耗电少,并且不需要冷却系统。这符合目前能源紧张以及整体拥有成本的需求。

虽然磁带存储系统的数据读写速度比硬盘和光盘慢,对保存环境也有一定的要求,但相对来看,其性价比还是很高的。尤其是近年来磁带技术中采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。所以,它一直是人们海量数据存储或备份的首选。据不完全统计,目前全球90%的数字信息都主要存储在磁带设备上,磁盘存储的信息量只有10%左右。

三、磁带存储系统的类型

目前磁带市场中的主流磁带格式技术有:

1.HP主导的DAT技术(Digital Audio Tape,数字音频带)DAT技术也称为DDS(Digital Data Storage,数字数据存储)技术,最初是由惠普公司(HP)与索尼公司(SONY)共同开发出来的。目前,有很多的厂商研发与供应DDS磁带机,Seagate(希捷)Certance等。

2.Sony主导的AIT技术(Advanced Intelligent Tape,高级智能磁带)ALT技术由索尼公司(Sony)开发,是整个磁带技术中发展最为迅速的一种。目前它的最新版本为AIT-4,最新的AIT-4的最高容量已达到200GB(非压缩)SONY规划中的第六代产品(AIT-6),预计将在2010年前问世,预期的非压缩容量将达到800GB

3.IBM主导的LTO技术(Linear Tape Open,开放性线型磁带)LTO技术由IBMHPSeagate这三家厂商在199711月联合制定,它结合了线性多通道、双向磁带格式的优点,基于服务系统、硬件数据压缩、优化的磁道面和高效率纠错技术,来提高磁带的能力和性能。它是目前应用最广,最有发展前途的一种开放型磁带格式技术。目前,LTO具有两种存储格式:高速开放磁带格式(Ultrium)和快速访问开放磁带格式(Accelis)

4.Quantum(昆腾)主导的SDLT技术。

Super DLT是从DLT技术中衍生出来的,由昆腾(Quan-tum)公司开发的磁带技术,与以前的DLT磁带格式兼容。SuperDLT磁带系统可储存非常高密度的数据。在高端服务器市场,HPQuantum公司都可提供存储能力320GB、数据传输速率超过32MB每秒的Super DLT磁带系统。

不同品牌或型号的磁带机驱动器所采用的磁带格式技术不同,而不同的磁带格式技术决定了不同的磁带格式,不同的磁带格式所采用的磁带介质也不相同。关键在于,这些磁带格式技术通常都不能相互兼容。那么作为档案用户,面对市面上主流的几种不同的磁带存储系统,应当如何选择呢?

四、档案部门如何选择合适的磁带存储系统

总的来说,用户应根据自己的技术要求及预算选择磁带机产品,量体裁衣。

1.选择合适的容量

购买磁带库时一味追求时下的最大容量并不实际。其一是因为容量的增长是无限的;其二是应该考虑成本的最优化。目前最好的办法就是磁带库扩容,扩容时要全面考虑自身的备份环境和磁带库产品的特性,尽可能地在不影响业务的情况下,实现高效、低成本的容量扩充。

首先,要考虑长期的投资保护。这包括磁带库产品的兼容性,例如,原来是采用DLT磁带备份数据,如果扩充到新的磁带库中,是否可兼容原来的备份介质;技术的坚定性,扩容后的磁带库技术是否能同时保证产品发展的坚定性和长远性;扩充后的系统是否仍然具有灵活性和可靠性。

其次,要考虑容量扩充的可计划性和在线性。用户要考虑容量扩展是否可以在不宕机的情况下实现,这样才能保证数据的可用性;在扩充容量的过程中,应对可能出现的问题和解决方案具有很好的可预见性,这能为用户尽可能地减少扩容所承担的风险。

目前,比较好的磁带库扩容方式就是磁带库的“按需扩容”。它是指在能保证在线操作的情况下,用户立即拿到需扩充的容量。也就是为用户预留存储空间,在需要时快速激活相应存储空间或增加磁带机数量供用户使用。这种扩容的成本、性能、可靠性和速度要比购买一台新的磁带库好。

2.选择开放的技术

档案用户在选购时应特别注意选择有发展前途的产品。即容量增大,速度更快,最重要的是要与过去和未来的产品兼容的产品。兼容性的好坏是判断技术是否开放的重要指标。就软件的兼容方面来看,一般来说,通常使用的操作系统均支持流行的磁带机,例如:NTSCO Unix等操作系统内均内置了流行磁带机的驱动程序,但通常单用户的操作系统(例如:DOS,WindowsMacintosh)就需另外购买第三方的备份软件才可使用。一些新操作系统或升级版本出现后,用户可直接从网上下载其新的驱动程序或与代理商联络。

毫无疑问,越是开放的技术越具有生命力。就磁带格式技术来说,LTO技术是一种“开放格式”的技术。IBMHPSeagate三家厂商将生产许可开放给存储介质、磁带机的生产商,使不同厂商的产品能更好地进行兼容。同时,LTO还特别规定,由第三方进行每年一次的兼容测试,以确保产品的延续性更好。目前,LTO具有两种存储格式:高速开放磁带格式(ultrium)和快速访问开放磁带格式(accelis)。所以档案部门可以选择LTO技术为背景的磁带存储系统。

3.选择过硬的品牌

调查数据显示,IBM在高端磁带存储市场占有优势,HP的产品主要集中在中端磁带储存市场和中小企业市场。

从市场占有份额看,2006年全球品牌磁带自动控制软件市场,IBM在收入排名中以33%的市场份额位居第一,HP22%的份额排第二位。IDC公布最新调查数据显示,2006年在全球磁带储存市场,HP磁带发货量在全球的市场份额达到34%位居第一;Dell的市场份额为23%排名第二;IBM位居第三,它的市场份额为15%;Quantum公司仍然是磁带市场关键的提供商,它的磁带发货量份额为14%排第四位。

从销售收入看,IBM磁带销售收入达到5.38亿美元,超过HP排第一位;HP收入为4.92亿美元,份额为31%,排名第二;Dell的收入份额为14%排在第三位;Quan-tum收入份额为7%,排名第四。

档案部门购买磁带和磁带机等系列产品可以根据自己的需要在以上厂家选择。

4.购买后的保养

据相关资料显示,中国每年磁带机销售量在2万台以上,但清洗带在国内的销量却寥寥无几。磁带机出现问题大部分的原因是用户不去定期清洗磁头,造成数据无法读出。所以在购买磁带机和磁带的同时,应该购买清洗带,养成定期清洗磁头的良好习惯(一般磁带机每工作8小时应清洗一次),这样才能避免一些故障的发生,也能减少磁头和磁带的磨损,延长使用寿命。

参考文献:

①沈舟:《磁带存储系统采购方案》,互联网http://www.chinabyte.com/20011109/204568.shtml,2001119

②孙永杰:《归档和成本令磁带不死将继续与磁盘平分市场》,互联网http://www.dostor.com//d/t/2007-06-04/0030433042.shtml,2007064

③常丽:《电子档案存储载体的选择及保管探析》[J].办公室业务》,2006(3)

④石峰:《磁带容量告急磁带库扩容战略》,互联网http://www.topin-fo.com.cn/cgi-bin/view.cgi?g=2&n=466,200224

(原载于《浙江档案》2008年第2期。作者单位:苏州大学)

 
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