به "وبلاگ فالنیک ( ایران اچ پی)" خوش آمدید    |   وبسایت فالنیک (ایران اچ پی)
امروز چهارشنبه ۲۷ شهریور ۱۳۹۸ - تماس با فالنیک : 8363-021

بررسی Tape Cartridge ها و انواع LTO

وبلاگ فالنیک ( ایران اچ پی)

بررسی Tape Cartridge ها

استوریج Tape نقش مهمی در دیتاسنترهای مدرن امروزی که با چالش رشد روزافزون داده سروکار دارند و در عین حال با کمبود بودجه مواجهند، بازی می‌کند.

Tape Cartridge از یک نوار مغناطیسی شده‌ی بلند و باریک تشکیل شده که در اثر جریان مغناطیسی که در Tape Drive  ایجاد می‌شود اطلاعات از/ بر روی آن خوانده یا نوشته می‌شود. در واقع  Tape Cartridgeها همان نوارهای کاست یا ویدئو با ظرفیت بسیار بالاتر هستند.

تکنولوژی‌های به کار رفته در Tape Cartridge و LTO

تکنولوژی‌هایی که در Tape Cartridge به کار می‌روند به صورت زیر است:

  1. تکنولوژی فشرده سازی

فشرده سازی نسبت به حالت Native، امکان ذخیره داده‌های بیشتری را فراهم می‌کند، نرخ فشرده سازی در نسل‌های یک تا پنج برابر با 2:1 است و از نسل 6 به بعد، برابر با 2.5:1 شده است.

  1. تکنولوژی WORM

یکی از قابلیت‌هایی که در Tape Cartridge ها مطرح است، Rewritable بودن آن است. برخی مدل‌های Tape Cartridge این قابلیت را دارند و برخی نیز چنین قابلیتی ندارند. Tape Cartridge ها از نسل سوم به بعد، از تکنولوژی WORM برخوردار شدند. WORM معادل Write Once/Read Many است یعنی یکبار عمل نوشتن انجام می‌شود و در دفعات بعدی فقط عمل خواندن انجام می‌شود. این تکنولوژی همان چیزی است که درCD-R  اتفاق می‌افتد که اطلاعات نوشته شده قابل تغییر یا Rewritable نیست.

با ویژگی WORM که در نسل 3 اضافه شد، امکان باز نوشتن داده (Overwrite) وجود ندارد تا امنیت داده‌های ذخیره شده فراهم شود. WORM ریسک از دست دادن داده بر اساس خطای انسانی را هم کاهش می‌دهد.

  1. تکنولوژی رمزگذاری

تکنولوژی رمزگذاری داده با استفاده از استاندارد رمزگذاری پیشرفته 256 بیتی یا همان 256-bit Advanced Encryption Standard که به صورت AES هم گفته می‌شود، قابل انجام است. این استاندارد از الگوریتم Galois/Counter Mode استفاده می‌کند که در سطح درایوهای LTO پیاده‌سازی شده و فشرده سازی را قبل از رمزگذاری ممکن می‌کند و ظرفیت نوار را به حداکثر می‌رساند. از آنجایی که Tape ها اغلب حمل می‌شوند، رمزگذاری در تامین امنیت داده نقش مهمی ایفا می‌کند. رمزگذاری از نسل 4 اضافه شده و امنیت و Privacy را بهبود داده است. LTFS برای نوارها قابلیت‌های File Base و Self-Describing را فراهم کرده است.

  1. تکنولوژی پارتیشن بندی

تکنولوژی Partitioning یا پارتیشن بندی به Tape ها اضافه شد تا کنترل فایل و مدیریت فضا از طریق LTFS بهبود یابد. یک پارتیشن، فایل را نگه می‌دارد و پارتیشن دیگر برای ایندکس کردن رزرو می‌شود تا به درایو LTO جایی که فایل روی نوار، ذخیره شده را بگوید.

LTFS Partitioning در LTO-5 اضافه شد که کنترل فایل و مدیریت فضا را بهبود می‌دهد. پارتیشن بندی از طریق ایندکس کردن، مکانی که فایل بر روی نوار ذخیره شده را به درایو می‌گوید. درایو، اطلاعات ایندکس شده را می‌خواند. این اطلاعات به فرمتی که کاربر بتواد فایل‌ها را درگ اند دراپ کند ارایه می‌شود در واقع چیزی شبیه به استفاده از Thumb Drive در LTO Program. کاربر برای اینکه سیستم عامل بتواند LTFS را بشناسد، باید نرم افزار دانلود کند.

تاریخچه تکنولوژی LTO

سال 2000 بود که تکنولوژی LTO برای اولین بار توسط اچ پی، IBM و Seagate وارد بازار شد. Seagate در سال 2000 تجارت خود در زمینه Tape را به صورت راهکارهای Seagate Removable Storage Solutions ادامه داد و در سال 2003 نام Certance را برای آن برگزید که در سال 2005 توسط Quantum خریداری شد. با این اتفاق، Seagate در زمینه تکنولوژی Tape از اچ پی و IBM جدا شد. هم اکنون سه شرکت HPE، IBM و Quantum عضو کنسرسیوم LTO هستند وLTO  را بهبود می‌دهند.

پیشرفت‌ها در تکنولوژی LTO شامل موارد زیر است:

  • موادی که در تولید نوارهای مغناطیسی استفاده می‌شود
  • روش‌های فشرده‌سازی و کدگذاری
  • سرعت فیزیکی که شامل حرکت نوار در درایو است.
  • طول نوار در هر کارتریج LTO
  • چگالی فیزیکی بیت‌های داده بر روی نوار

تا به امروز، 8 نسل از این Tape Cartridge ها و Tape Drive ها به بازار عرضه شده است. هر نسل جدید، ظرفیت و نرخ انتقال داده بیشتری دارد و ویژگی‌های جدیدی نیز در زمینه حفاظت از داده را فراهم می‌کند ضمن اینکه تکنولوژی WORM، رمزنگاری داده و پارتیشن‌بندی نیز قابلیت‌های بیشتری است که در هر نسل، ارایه شده است.

هر دو یا سه سال یکبار، نسخه جدید LTO Tape به بازار می‌آید و طبق نموداری که در اینجا می‌بینید، ظرفیت در هر نسل نسبت به نسل قبل، دو برابر شده و تا به امروز و در نسل 8، به 30 ترابایت (البته در حالت فشرده شده) رسیده است. در نسل 8 که در جولای 2018 به بازار آمده، نرخ انتقال داده برابر با 750 مگابایت در ثانیه است که در یک ساعت، هر درایو، 2.7 ترابایت ذخیره سازی می‌کند.

در تصویر زیر، نقشه راه اچ پی در زمینه تولید LTO ها را در سال 2012 می‌بینید. در ادامه با 8 نسل تولید شده LTO آشنا می‌شوید و  در انتها نقشه راه اچ پی را در سال 2018 می‌بینید. مقایسه این دو نقشه راه، جالب است.

 

بررسی Tape Cartridge ها

 

بررسی نسل‌های LTO

LTO-1

حداکثر حجم ذخیره سازی در نسل اول در حالت Native و بدون در نظر گرفتن فشرده سازی، 100 گیگابایت و با وجود فشرده سازی، 200 گیگابایت بود. در این نسل، نرخ فشرده سازی 2:1 بود. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 20 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 40 مگابایت در ثانیه بود.

LTO-2

ظرفیت ذخیره سازی و حداکثر نرخ انتقال داده در نسل 2 نسبت به نسل 1، دو برابر شد. حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native، 200 گیگابایت و با وجود فشرده سازی، 400 گیگابایت بود. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 40 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 80 مگابایت در ثانیه بود. LTO-2 در سال 2003 وارد بازار شد و قابلیت پشتیبانی از خواندن از / نوشتن بر LTO-1 را دارد.

LTO-3

LTO-3 در سال 2004 وارد بازار شد و ظرفیت ذخیره سازی و حداکثر نرخ انتقال داده در نسل 3 نسبت به نسل 2، دو برابر شد. حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native، 400 گیگابایت و با وجود فشرده سازی، 800 گیگابایت بود. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 80 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 160 مگابایت در ثانیه بود. در LTO-3 قابلیت WORM افزوده شد تا از اینکه داده Overwrite نمی‌شود مطمئن باشیم. LTO-3 قابلیت پشتیبانی از خواندن از / نوشتن بر LTO-2 و قابلیت پشتیبانی از خواندن از LTO-1 را دارد.

تفاوت‌های مهم LTO-8  با LTO های قبلی عبارتند از: پشتیبانی از LTO-7 Type M media و عدم پشتیبانی از LTO-6 به قبل

LTO-4

سال 2007 بود که نسل چهارم وارد بازار شد. حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native، 800 گیگابایت و با وجود فشرده سازی، 1.6 ترابایت بود. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 120 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 240 مگابایت در ثانیه بود. در LTO-4 بود که تکنولوژی رمزگذاری داده با استفاده از AES اضافه شد که با استفاده از الگوریتمی خاصی که در سطح درایوهای LTO پیاده‌سازی شده، فشرده سازی را قبل از رمزگذاری ممکن می‌کند.

LTO-5

در سال 2010 نسل پنجم وارد بازار شد که حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native ، 1.5 ترابایت و با وجود فشرده سازی، 3 ترابایت بود. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native ، برابر با 140 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 280 مگابایت در ثانیه بود. در LTO-5 بود که تکنولوژی Partitioning یا پارتیشن بندی اضافه شد.

LTO-6

در سال 2012 نسل ششم وارد بازار شد و حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native، 2.5 ترابایت و با وجود فشرده سازی، 6.25 ترابایت است. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 160 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 400 مگابایت در ثانیه بود. نسل 6 اولین نسل از LTO است که نرخ فشرده سازی در آن 2.5:1 است در حالی که تا قبل از آن و از نسل اول تا پنجم، نرخ فشرده سازی برابر با 2:1 بود. دلیل آن هم وجود بافر فشرده سازی بیشتر است. LTO-6 ویژگی‌های اضافه شده به نسل‌های قبل مانند WORM، رمزگذاری مبتنی بر سخت‌افزار و پارتیشنینگ که LTFS را فراهم می‌کند، را داراست و همانند نسل‌های قبلی، قابلیت پشتیبانی از خواندن از / نوشتن بر LTO-5 و خواندن از LTO-4 را دارد.

LTO-7

در سال 2015 نسل ششم وارد بازار شد و حداکثر حجم ذخیره سازی در حالت Native، 6 ترابایت و با وجود فشرده سازی، 15 ترابایت است. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 300 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 700 مگابایت در ثانیه بود. LTO-7 دارای ویژگی WORM، رمزگذاری و پارتیشن بندی است.

بررسی Tape Cartridge ها

در مقایسه LTO-7 با LTO-6 می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • 4 برابر شدن ظرفیت که به معنی خرید و مدیریت کارتریج‌های کمتر است.
  • 8 برابر شدن کارایی که به معنی برآورده کردن نیازهای دسترسی و نگهداری داده‌هاست.
  • 100 برابر شدن قابلیت اطمینان اطلاعات که دسترس‌پذیری طولانی مدت و کمترین میزان نرخ خطای بیت (Bit Error Rate) را تامین می‌کند.

LTO-8

در سال 2017 نسل هفتم وارد بازار شد و حداکثر حجم ذخیره سازی حالت Native، 12 ترابایت و با وجود فشرده سازی، 30 ترابایت است. حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با 360 مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، 750 مگابایت در ثانیه بود. LTO-8 دارای ویژگی WORM، رمزگذاری و پارتیشن بندی است.

بررسی Tape Cartridge ها

ذخیره 30 ترابایت داده فشرده بر روی نوار LTO-8 اصولا ارزان‌تر از استفاده از فلش یا هارد دیسک برای همان نوع ذخیره سازی است. LTO Tape، برای ذخیره سازی نیاز به برق زیادی ندارد و عمر آن تا سی سال است. علاوه بر این، BER یا Bit Rate Error در نوارهای LTO-7 و LTO-8، به میزان 1 x 10-19 است و طبق LTO Program، 4 برابر بهتر از دیسک است.

بررسی Tape Cartridge ها

ظرفیت غیرفشرده 12 ترابایتی در LTO-8 می‌تواند تعداد 7140000 عکس، 2880000 آهنگ، یا 8000 فیلم را ذخیره کند. در کسب‌وکارهایی که دایما در حال ذخیره چندین ترابایت یا پتابایت داده هستند، ظرفیت، بخش مهمی از ذخیره سازی محسوب می‌شود.

بررسی Tape Cartridge ها

تفاوت‌های مهم LTO-8  با LTO های قبلی

تفاوت اول: سارگازی تنها با LTO-7

LTO در زمینه خواندن / نوشتن با نسل قبلی اش سازگار است. LTO درایو ها در زمینه خواندن با دو نسل قبل و در زمینه نوشتن با نسل قبلشان سازگاری دارند پس در صورت ارتقای سیستم‌هایتان، خیالتان راحت است که نوارها تا مدت طولانی، قابل استفاده هستند.

اما LTO-8 Tape Drive ها قابلیت سازگاری با یک نسل را دارند بنابراین می‌توانند بر روی نوارهای LTO-7 بنویسند یا از آنها بخوانند. این ویژگی، مهم‌ترین تفاوت نسل هشتم نسبت به نسل‌های قبلی است که قابلیت خواندن از دو نسل قبلی را داشتند. در LTO-8، تکنولوژی TMR یا Tunnel Magnetoresistance و Barium Ferrite (که در مغناطیسی کردن نوار استفاده می‌شود و می‌تواند طول عمر نوار را تا 30 سال برساند.) قابلیت خواندن را محدود می‌کنند. TMR چگالی هد نوار را افزایش می‌دهد و Barium Ferrite ظرفیت و طول عمر را افزایش می‌دهد. Barium Ferrite بر روی کارتریج‌های LTO باعث می‌شود به ازای هر کارتریج نوار حداکثر 220 ترابایت ظرفیت غیرفشرده فراهم شود.

تفاوت دوم: تکنولوژی LTO-7 Type M media

ویژگی جدید دیگری که در LTO-8 ارایه شده پشتیبانی از LTO-7 Type M media است. درباره این تکنولوژی در لینک زیر بخوانید:

تکنولوژی LTO-7 Type M media

تولیدکنندگان اصلی LTO

لیست تولیدکنندگانی که کارتریج‌ها و Tape Drive های LTO Ultrium را می‌فروشند، در وب‌سایت LTO Program قرار دارد که تا تاریخ ژوئن 2018  به قرار زیر است:

  • Fujifilm
  • HPE
  • IBM
  • Imation (now Glassbridge Enterprises)
  • Maxell
  • NXP Semiconductors
  • Quantum
  • Sony
  • Spectra Logic
  • Teijin DuPont Films

نقشه راه LTO

بر اساس نقشه راهی که تا ژوئن 2018 ارایه شده، نسل 12 از LTO در برنامه قرار دارد. انتظار می‌رود تمامی نسل‌های آینده LTO که در این نقشه راه دیده می‌شوند، از رمزگذاری، WORM و LTFS پشتیبانی کنند. همچنین می‌دانیم که در هر نسخه جدید، افزایش ظرفیت زیادی اتفاق می‌افتد.

LTO-9: انتظار می‌رود ظرفیت غیرفشرده 24 ترابایت و ظرفیت فشرده 60 ترابایت فراهم کند. کنسرسیوم LTO هنوز تاریخ مشخصی برای ارایه این نسل اعلام نکرده و تخمینی از نرخ انتقال داده هم ارایه نشده است.

LTO-10: انتظار می‌رود ظرفیت غیرفشرده 48 ترابایت و ظرفیت فشرده 120 ترابایت را فراهم کند.

LTO-11: انتظار می‌رود ظرفیت غیرفشرده 96 ترابایت و ظرفیت فشرده 240 ترابایت را فراهم کند.

LTO-12: انتظار می‌رود ظرفیت غیرفشرده 192 ترابایت و ظرفیت فشرده 480 ترابایت را فراهم کند.

بررسی Tape Cartridge ها

*Assuming a 2.5:1 compression achieved with larger compression history buffer available beginning with LTO generation 6 drives.

 

اما همچنان افزایش ظرفیت کارتریج‌های LTO امکان رشد بیشتری دارند. در آگوست 2017، IBM و سونی اعلام کردند که با توسعه تکنولوژی توانسته‌اند حدود 330 ترابایت استوریج فشرده به ازای هر کارتریج Tape را پشتیبانی می‌کنند.

انتظار می‌رود نرخ انتقال نسبت به نسل‌های قبلی افزایش بیشتری داشته باشد و LTO-9 و LTO-10 به ترتیب دارای نرخ انتقال 708 Mbps و 1100 Mbps باشند.

یکی از دلایل افزایش نرخ انتقال، چگالی یا Density بیشتر بر روی خود نوار است. هد درایو همان سرعت قبلی را در خواندن و نوشتن دارد اما چگالی نوار به شدت افزایش یافته بنابراین همان مقدار از نوار، Sequential Dataهای بسیار بیشتری را ارایه می‌دهند.

 

برای خرید انواع استوریج اچ پی، به لینک زیر مراجعه کنید:

خرید استوریج اچ پی

 

 

 

 

 

 


نویسنده :

بررسی Tape Cartridge ها و انواع LTO
2 رای، میانگین 5 از 5

دیدگاه بگذارید

avatar
  اشتراک  
اطلاع رسانی
پادکست 19: بررسی CPU Cache و انواع آن
سبد کامل سرورهای اچ پی در فالنیک
ایبوک فالنیک
تک تاک
پادکست
نویسنده مهمان فالنیک
پربازدید ترین مطالب
  • ماه
  • فصل
  • کل
پر بحث ترین ها
استفاده از مطالب سایت فالنیک (ایران اچ پی) فقط برای مقاصد غیر تجاری و با ذکر منبع بلامانع است. کلیه حقوق سایت متعلق به فالنیک (ایران اچ پی) است.
عضویت در خبرنامه سرور فالنیک (ایران اچ پی)

عضویت در خبرنامه سرور فالنیک (ایران اچ پی)

با عضویت در خبرنامه سرور فالنیک (ایران اچ پی) اولین نفری باشید که مقالات و محتواهای ناب و تخصصی را دریافت می کنید.

تبریک، شما با موفقیت در خبرنامه عضو شدید.