磁帶機(jī)技術(shù)介紹課件

1、磁帶機(jī)技術(shù)介紹技術(shù)創(chuàng)新，變革未來第1頁，共27頁。2135磁帶存儲(chǔ)的工作原理磁帶機(jī)品牌磁帶機(jī)類型磁帶機(jī)概述目 錄4磁帶類型第2頁，共27頁。磁帶機(jī)概述 磁帶機(jī)（Tape Drive）一般指單驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，通常由磁帶驅(qū)動(dòng)器和磁帶構(gòu)成，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、容量大、速度快的備份設(shè)備。這種產(chǎn)品采用高糾錯(cuò)能力編碼技術(shù)和寫后即讀通道技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)備份的可靠性。根據(jù)裝帶方式的不同，一般分為手動(dòng)裝帶磁帶機(jī)和自動(dòng)裝帶磁帶機(jī)，即自動(dòng)加載磁帶機(jī)。第3頁，共27頁。 自動(dòng)加載磁帶機(jī)實(shí)際上是將磁帶和磁帶機(jī)有機(jī)結(jié)合組成的。自動(dòng)加載磁帶機(jī)是一個(gè)位于單機(jī)中的磁帶驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取

2、磁帶并放入驅(qū)動(dòng)器中，或執(zhí)行相反的過程。它可以備份100GB-200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)能夠支持例行備份過程，自動(dòng)為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個(gè)擁有工作組服務(wù)器的小公司可以使用自動(dòng)加載磁帶機(jī)來自動(dòng)完成備份工作。第4頁，共27頁。磁帶機(jī)品牌IT廠商存儲(chǔ)廠商HP（惠普）IBMExabyte（安百特）StorageTekADICSpectra LogicIT廠商均有磁帶機(jī)產(chǎn)品，而專業(yè)的存儲(chǔ)廠商以磁帶機(jī)、磁帶庫等為主推產(chǎn)品。第5頁，共27頁。磁帶機(jī)類型磁帶機(jī)從安裝方式上分：1、內(nèi)置磁帶機(jī)2、外置磁帶機(jī)兩類內(nèi)置磁帶機(jī)體積小，但安裝不方便。外置磁帶機(jī)安裝方便，但體積大。第6頁，共27頁。磁

3、帶根據(jù)讀寫磁帶的工作原理，可以分為六種規(guī)格：其中兩種采用螺旋掃描讀寫方式；另外四種則是選用數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)備。面向工作組級(jí)的DAT(4mm)磁帶機(jī)面向部門級(jí)的8mm磁帶機(jī)單磁頭讀寫方式磁帶寬度為1/4英寸面向低端應(yīng)用的Travan和DC系列DLT和IBM的3480/3490/3590系列磁帶類型螺旋掃描讀寫方式數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)備第7頁，共27頁。1/4英寸磁帶 QIC(Quarter Inch Cartridge：1/4英寸帶卷)磁帶是一種帶寬為1/4英寸，配有帶盒的盒式磁帶，也叫1/4英寸磁帶。它有兩種規(guī)格，即DC6000和DC2000。其中DC6000磁帶的驅(qū)動(dòng)器是5.25英寸

4、，已淘汰。而DC2000磁帶的驅(qū)動(dòng)器只有3.5英寸，驅(qū)動(dòng)器價(jià)格低，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，生產(chǎn)廠家多相互兼容，一盒DC2000磁帶的存儲(chǔ)容量一般為400MB，是目前應(yīng)用較多的磁帶之一。第8頁，共27頁。數(shù)字音頻磁帶 DAT(Digital Audio Tape：數(shù)字音頻磁帶)磁帶，磁帶寬為0.15英寸(4mm)，又叫4mm磁帶。由于該磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)采用了螺旋掃描技術(shù)，使得該磁帶具有很高的存儲(chǔ)容量。DAT磁帶系統(tǒng)一般都采用了即寫即讀和壓縮技術(shù)，既提高了系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率，又提高了存儲(chǔ)容量。目前一盒DAT磁帶的存儲(chǔ)容量可達(dá)到12GB，同時(shí)DAT磁帶和驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)廠商較多是一種很有前途的數(shù)據(jù)備份產(chǎn)品。第9

5、頁，共27頁。8mm磁帶 8mm磁帶是一種僅由Exabyte公司開發(fā)、適合于大中型網(wǎng)絡(luò)和多用戶系統(tǒng)的大容量磁帶。8mm磁帶及其驅(qū)動(dòng)器也采用了螺旋掃描技術(shù)，而且磁帶較寬，因而存儲(chǔ)容量極高，一盒磁帶的最高容量可達(dá)14GB。但品牌單一，種類較少。第10頁，共27頁。1/2英寸磁帶該類磁帶又分為DLT(數(shù)字線性磁帶)磁帶和IBM3480、3490、3490E系列磁帶兩類。由于DLT磁帶技術(shù)發(fā)展較快，已成為網(wǎng)絡(luò)備份磁帶機(jī)和磁帶庫系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)，又因?yàn)槿萘看?、速度高和?dú)一無二的發(fā)展?jié)摿?，使其在中高備份系統(tǒng)中獨(dú)占鰲頭。DLT磁帶每盒容量高達(dá)35GB，單位容量成本較低;IBM3480/3490/3590系列磁

6、帶是由IBM公司生產(chǎn)，每盒磁帶的存儲(chǔ)容量可達(dá)10GB，所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)磁帶庫，可以存放多盒磁帶，其機(jī)械手可自動(dòng)選擇其中任意一盒磁帶到驅(qū)動(dòng)器上。第11頁，共27頁。磁帶存儲(chǔ)的工作原理 磁帶是磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)是所有存儲(chǔ)媒體中單位存儲(chǔ)信息成本最低、容量最大、標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的常用存儲(chǔ)介質(zhì)之一。它互換性好、易于保存，近年來由于采用了具有高糾錯(cuò)能力的編碼技術(shù)和即寫即讀的通道技術(shù)，大大提高了磁帶存儲(chǔ)的可靠性和讀寫速度。根據(jù)讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術(shù)、線性記錄(數(shù)據(jù)流)技術(shù)、DLT技術(shù)以及比較先進(jìn)的LTO技術(shù)。第12頁，共27頁。1、螺旋掃描讀寫技術(shù)以螺旋掃描方式讀寫磁帶上數(shù)據(jù)的磁帶讀寫技術(shù)

7、與錄像機(jī)基本相似，磁帶纏繞磁鼓的大部分，并水平低速前進(jìn)，而磁鼓在磁帶讀寫過程中反向高速旋轉(zhuǎn)，安裝在磁鼓表面的磁頭在旋轉(zhuǎn)過程中完成數(shù)據(jù)的存取讀寫工作。其磁頭在讀寫過程中與磁帶保持15度傾角，磁道在磁帶上以75度傾角平行排列。采用這種讀寫技術(shù)在同樣磁帶面積上可以獲得更多的數(shù)據(jù)通道，充分利用了磁帶的有效存儲(chǔ)空間，因而擁有較高的數(shù)據(jù)存取密度。第13頁，共27頁。2、線性記錄讀寫技術(shù) 以線性記錄方式讀寫磁帶上數(shù)據(jù)的磁帶讀寫技術(shù)與錄音機(jī)基本相同，平行于磁頭的高速運(yùn)動(dòng)磁帶掠過靜止的磁頭，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄或讀出操作。這種技術(shù)可使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，讀寫速度較低，但由于數(shù)據(jù)在磁帶上的記錄軌跡與磁帶兩邊平行，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利

8、用率較低。為了有效提高磁帶的利用率和讀寫速度，人們研制出了多磁頭平行讀寫方式，提高了磁帶的記錄密度和傳輸速率，但驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)變得極為復(fù)雜，成本也隨之增加。第14頁，共27頁。3、數(shù)字線性磁帶技術(shù)DLT是一種先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括1/2英寸磁帶、線性記錄方式、專利磁帶導(dǎo)入裝置和特殊磁帶盒等關(guān)鍵技術(shù)。利用DLT技術(shù)的磁帶機(jī)，在帶長為1828英尺、帶寬為1/2英寸的磁帶上具有128個(gè)磁道，使單磁帶未壓縮容量可高達(dá)20GB，壓縮后容量可增加一倍。第15頁，共27頁。4、數(shù)字線性開放磁帶技術(shù) 由IBM、HP、Seagate三大存儲(chǔ)設(shè)備制造公司共同支持的高新磁帶處理技術(shù)，它可以極大地提高磁帶備份數(shù)據(jù)量。

9、第16頁，共27頁。LTO磁帶可將磁帶的容量提高到100GB，如果經(jīng)過壓縮可達(dá)到200GB。LTO技術(shù)不僅可以增加磁帶的信道密度，還能在磁頭和伺服結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行全面改進(jìn)，LTO技術(shù)采用了先進(jìn)的磁道伺服跟蹤系統(tǒng)來有效地監(jiān)視和控制磁頭的精確定位，防止相鄰磁道的誤寫問題，達(dá)到提高磁道密度的目的。第17頁，共27頁。虛擬磁帶庫技術(shù)虛擬磁帶庫（VTL）通常為一種專用的計(jì)算工具(Appliance)，它可以仿真物理磁帶庫的驅(qū)動(dòng)器和(并且)在磁盤上存儲(chǔ)備份映像。VTL允許使用現(xiàn)有的磁帶備份軟件，管理人員之所以對(duì)這些工具感興趣是因?yàn)橛糜趥浞莨芾淼姆独╬aradigm）與使用磁帶時(shí)的范例相同。 VTL由三部分組

10、件構(gòu)成： 計(jì)算機(jī)硬件，通常為Intel處理器（基于Linux操作系統(tǒng)且由該系統(tǒng)供電），或者相近的變體； 應(yīng)用軟件（用于仿真磁帶庫和磁帶驅(qū)動(dòng)器）； 和一組基于RAID技術(shù)的磁盤驅(qū)動(dòng)器（在硬盤失效時(shí)它們可避免丟失任何數(shù)據(jù)）。 個(gè)別產(chǎn)商常常把這些組件捆綁成一個(gè)工具。 然而，也有可能從一家廠商購買計(jì)算機(jī)硬件和軟件，再到另外一家不同的廠商那里購買磁盤陣列。虛擬磁帶庫依照架構(gòu)不同，大概可以分為三種類型：備份軟件型（D2D）、應(yīng)用服務(wù)器型（VTL Appliance）、智能化專用型（Intelligent High Preformance VTL） 第18頁，共27頁。備份軟件型虛擬磁帶庫（第代D2D）備份

11、軟件型虛擬磁帶庫（第代D2D）將磁帶庫模擬軟件直接安裝在備份服務(wù)器上，把備份服務(wù)器的某些文件系統(tǒng)分區(qū)模擬成磁帶庫，從而使備份軟件以磁帶庫方式使用磁盤文件系統(tǒng)。第19頁，共27頁。第20頁，共27頁。應(yīng)用服務(wù)器級(jí)虛擬磁帶庫方案（第代 ） 實(shí)際上是另外一種虛擬磁帶庫的軟件實(shí)現(xiàn)方案：通過把虛擬磁帶庫管理軟件安裝在一臺(tái)獨(dú)立的專用服務(wù)器（一般是PC服務(wù)器）內(nèi)，而將該服務(wù)器及所連接的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備模擬成磁帶庫。這種方式下，備份服務(wù)器或其它應(yīng)用主機(jī)通過FC或SCSI與專用的服務(wù)器連接，此時(shí)專用服務(wù)器及所連接的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)一起體現(xiàn)為虛擬磁帶庫（虛擬磁帶庫）。 第21頁，共27頁。第22頁，共27頁。智能化專用型

12、虛擬磁帶庫設(shè)備方案（第代 Intelligent High Preformance VTL）就存儲(chǔ)市場(chǎng)而言：我們熟知的主流的磁盤陣列就是采用ARM結(jié)構(gòu)*、嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)作為核心的，最早的磁盤陣列形態(tài)是PC服務(wù)器+JBOD磁盤柜，隨著市場(chǎng)和技術(shù)的不斷發(fā)展，這種老式的設(shè)備在可靠性、性能上都無法與采用ARM結(jié)構(gòu)的主流磁盤陣列相比，因此，市場(chǎng)上已經(jīng)很難看到這種早期形態(tài)的磁盤陣列產(chǎn)品了。就虛擬磁帶庫這種應(yīng)用來說，它的發(fā)展趨勢(shì)肯定也會(huì)和磁盤陣列一樣，因此，基于ARM結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)，統(tǒng)一化管理，成為智能化專用型虛擬磁帶庫IHPV（Intelligent High Preformance VTL）的基本特征

13、，它將磁帶庫模擬管理軟件固化在特別設(shè)計(jì)的ARM結(jié)構(gòu)、嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，就形成了專用的虛擬磁帶庫設(shè)備，這種設(shè)備可以配置一定數(shù)量和類型的主機(jī)接口和后端存儲(chǔ)磁盤陣列接口，有的專用虛擬磁帶庫設(shè)備還配置了歸檔磁帶庫接口。專用的虛擬磁帶庫設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)與不同于PC服務(wù)器，其性能、可靠性比第代應(yīng)用服務(wù)器型虛擬磁帶庫有了非常大的提升。在設(shè)計(jì)上采用了精簡(jiǎn)的硬件模塊和精簡(jiǎn)的操作系統(tǒng)內(nèi)核（一般為Linux內(nèi)核），并且充分考慮了與主機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備的連接能力。專用的虛擬磁帶庫設(shè)備標(biāo)志著虛擬磁帶庫技術(shù)終于突破了操作系統(tǒng)和PC服務(wù)器架構(gòu)的限制，使虛擬磁帶庫真正成為了一種獨(dú)立的外設(shè)，并且真正將虛擬磁帶庫控制系統(tǒng)和磁盤存儲(chǔ)陣列統(tǒng)一管理起來，的其使用方式也更接近普通磁帶庫，而其優(yōu)越性能也體現(xiàn)得更加充分。 第23頁，共27頁。第24頁，共27頁。專用虛擬磁帶庫設(shè)備方案具有如下特點(diǎn)： 1）設(shè)備一體化、管理統(tǒng)一化；2）性能大幅提高-可支持接近磁盤陣列極限速度的備份/恢復(fù)速度；3）免疫病毒-數(shù)據(jù)安全性等同普通磁帶庫；4）避免磁盤碎片-保障性能持續(xù)性；5）兼容