关于磁带机

DAT技术又可以称为数码音频磁带技术，最初是有惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。这种技术以螺旋扫描记录（Helical Scan Recording）为基础，将数据转化为数字后再存储下来，早期的DAT技术主要应用于声音的记录，后来随着这种技术的不断完善，又被应用在数据存储领域里。DAT技术主要应用于用户系统或局域网。DAT在非常合理的价位提供高质量的数据保护。 
     
     　　    
     　　DLT(Digital Linear Tape)技术 
     
     　　DLT又可称为数码线型磁带技术，最早于1985年由DEC公司开发，主要应用于VAX系统。
     
     　　DLT技术采用单轴1/2英寸磁带仓，以纵向曲线性记录法伟基础。DLT产品定位于中、高级的服务器市场于磁带库应用系统。
     
     　　LTO（Linear Tape Open）技术 
     
     　　LTO即线性磁带开放协议是由HP、IBM、Seagate这三家厂商在1997年11月联合制定的，其结合了线性多通道、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。 
     
     　　LTO技术是一种“开放格式”的技术，上述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，这意味着用户将拥有多项产品和介质。开放性还带来更多的发明创新，使产品的价格下降，用户受益。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。对于这个最新的磁带存储技术──LTO，还有分析家认为，“LTO是在现有技术之上，把使用新技术的风险降到最小，它是技术进化，而不是技术革新，从而减少了使用新技术的风险。” 
     
     　　目前，LTO具有两种存储格式：高速开放磁带格式即ultrium和快速访问开放磁带格式accelis，定制两种格式是因为并不是所有的用户都要求相同的特性和功能性。一些应用程序强调重点在“读”，要求快速的数据访问速度。而另一些应用程序则重点在于“写”，要求最高的磁带存储能力。 
     
     　　这两种格式都使用同样的头、介质磁道面、通道和服务技术，并共享许多普通的代码部分。因为目前存储用户更偏重于对存储容量的需求，所以两种格式相比较而言，ultrium格式是当今存储业界更值得关注的技术。

说到存储，相信大家都不陌生，我们平常使用的存储设备，基本上是软盘、硬盘、光盘等，但如果是大量的数据的保存，而且要使数据更为安全，就需要另一种设备－－磁带机。这种设备大家一定很少听说，其实银行部门就大量使用这种设备，因为大量的储户资料，如果存放在软盘、硬盘上，会因为病毒等原因，而遭到破坏，因此，银行或者比较注重数据安全的单位，就常常使用磁带来存储重要数据。 

什么是磁带机？

存储电脑数据的磁带和存储录音、录象的磁带类似，寻找某一资料，要从头向后寻找，这叫做顺序存取，而不是像磁盘那样，是随机存取。但是，磁带机的存储容量很高，一般比软、硬磁盘都要大，存储量至少为2gb（现在的主流产品当然都已经远远超过这个数）。它对数据备份的速度可达到每秒12mb。磁带机也分为台式磁带机和网络磁带机，分别用于单机和网络环境之中。

什么是自动加载磁带机？

顾名思义，自动加载磁带机就是用来向驱动器自动装载新磁带和卸载原磁带的一种装置，它其实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。由于采用了智能化的设计，所以自动加载磁带机能够按照一定的程序设定自动执行例行备份的过程，为每天的数据备份工作装载新的磁带，也就是相当于一个守在磁带库旁边的机器人，在规定的时间准时用新磁带备份系统的数据。一般来说这种装置可以备份100gb-200gb或者更多的数据，而且所有的备份工作都是自动完成，适合中小型规模的应用环境。

有些朋友可能会觉得这个设备就是用来代替手动换带的，没有什么其他的意义，如果把所有数据都装入一盘磁带中，那么选择一个独立式的磁带驱动器不就够了，还需要自动加载磁带机干什么？其实对于数据备份来说，使用自动加载磁带机是必要的，因为：人员干预(备份失败的最常见的原因)的风险十分巨大。手动备份要求操作人员在使用正确的磁带时要严格遵守规定，当磁带用完时或定期清洗驱动器时应缓慢拉动磁带。 所有这些操作对成功备份至关重要。但是，由于每项操作都代表一个手动动作，因而可能会在无意间导致疏漏。


自动加载磁带机

什么是磁带库？

磁带库则是像自动加载磁带机一样的基于磁带存储的高智能备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但它比自动加载具有更先进的技术－－它的存储容量可达到数百pb（1pb=100万gb），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。

磁带库是目前数据存储业用途非常广的一种产品，它不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过san（storage area network- 存储局域网络）系统可形成网络存储系统，让用户轻松实现远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，号称“数据仓库”。

什么是磁带机的备份容量？

谈到容量，一般要引用两个数字：本机容量和压缩容量。本机容量是磁带的"真实"容量，或者说是磁带不进行任何压缩能够保存的数据量。本机容量是最终用户不使用任何压缩时预期应当获得的容量，也是使用数据压缩时应当预期的最小容量。压缩容量是在假定压缩比为2:1（相同的空间存储两倍量的信息）的情况下，本机容量乘以2。需要记住的是，绝对没有保证压缩比就是2:1，由于每台计算机上的数据都不相同，它可以轻松地达到3:1或1.1:1。2:1的标准是根据"平均"数据四舍五入到最接近的整数。

什么是磁带机的数据压缩？

数据压缩就是观察大量的数据，了解其中有多少重复，对所有重复的部分通过速记方法减少总体的数据量。人类始终都是这么做的，甚至无需考虑。



例如，上图中您不会说："点1是橙色，点2是橙色，点3是橙色，点4是橙色，点5是橙色，点6是蓝色，"而是说："点1-5是橙色，点6是蓝色。"第二个句子大约是第一个句子的三分之一大小，如果按照这样的比例，您可以在同样的空间中存储3倍的数据；因此，压缩比就是3:1。这个数据的可压缩性非常高。



现在，假设您遇到这种情况：点1是红色，点2是橙色，点3是红色，点4是蓝色，点5是黑色，点6是黄色。在这种情况下要缩短句子，我们只能说："点1和3是红色，点2是橙色，点4是蓝色，点5是黑色，点6是黄色。"在这个例子中，数据就没有非常多的重复，因此我们就无法大幅度缩短句子，甚至达不到2:1的压缩比率。同样的事情出现在dlt驱动器压缩数据时，部分数据可压缩性很大，部分数据根本不能压缩。

数据被压缩之后，任何试图进一步对其进行压缩的尝试都是徒劳无用的。除非数据是使用很差的压缩算法压缩的，否则试图重新压缩已压缩的数据并。由于当今的大部分压缩算法都具有相同的效率，因此试图重新压缩已压缩的数据不是一个好主意。重新压缩数据不好有两个原因：(1) 重新压缩浪费时间和处理器能力，(2) 事实上有可能使最终结果变得更大而不是减小。压缩需要少量的开销，这意味着，如果重新压缩操作根本不能压缩数据，最终结果的大小就是不可压缩数据的大小加上压缩开销的大小。这样做得到的实际上可能小于磁带的本机容量。

备份缩已压缩的数据时的指导原则：

不要同时打开硬件和软件压缩。 
如果备份的主要是zip或其它压缩文件，则不要打开硬件或软件压缩。 
除非您确定压缩卷已关闭，否则如果备份novell 4.x或以上版本上的数据，不要打开硬件或软件压缩。注：novell 4.x及以上版本在安装过程中默认使用压缩卷。
磁带机备份的主要技术：

dat（digital audio tape）技术

dat技术又可以称为数码音频磁带技术，最初是有惠普公司（hp）与索尼公司（sony）共同开发出来的。这种技术以螺旋扫描记录（helical scan recording）为基础，将数据转化为数字后再存储下来，早期的dat技术主要应用于声音的记录，后来随着这种技术的不断完善，又被应用在数据存储领域里。dat技术主要应用于用户系统或局域网。dat在非常合理的价位提供高质量的数据保护。idc估计1995年dat出货量的70%用于网络和多用户系统，29%用于高性能pc。1995年dat出货量增加了45%，达到120万台。

在信息存储领域里，dat一直是被极为广泛应用的技术，而且种种迹象表明，dat的这种优势还将继续保持下去。这种技术之所以大受欢迎的原因在于它具有很高的性能价格比。我们以惠普dat技术为例：首先，在性能方面，这种技术生产出的磁带机平均无故障工作时间长达200000小时（新产品已达到300000小时）；在可靠性方面，它所具有的即写即读功能能在数据被写入之后马上进行检测，这不仅确保了数据的可靠性，而且还节省了大量时间。第二，这种技术的磁带机种类繁多，能够满足绝大部分网络系统备份的需要。第三，这种技术所具有的硬件数据压缩功能大大加快备份速度、而且压缩后的数据安全性更高。第四，由于这种技术在全世界都被广泛应用，所以在全世界都可以得到这种技术产品的持续供货于良好的售后服务。第五，dat技术产品的价格格外吸引人。这种价格上的优势不仅在磁带机上，在磁带上也得到充分体现。

dlt(digital linear tape)技术

dlt又可称为数码线型磁带技术，最早于1985年由dec公司开发，主要应用于vax系统。尽管这种技术性能出众，但是由于价格昂贵，在1993年时销售量降到最低点。但后来随着高档服务器的容量超过了其它磁带机技术所能提供的容量（例如8mm），dlt又重新称为信息存储领域里的热门话题。idc估计1994到1995年dlt的增长高达93.5%。

dlt技术采用单轴1/2英寸磁带仓，以纵向曲线性记录法伟基础。dlt产品定位于中、高级的服务器市场于磁带库应用系统。目前dlt驱动器的容量从10gb到35gb不等，数据传送速度相应由1.25mb/秒至5mb/秒。

lto（linear tape open）技术

lto即线性磁带开放协议是由hp、ibm、seagate这三家厂商在1997年11月联合制定的，其结合了线性多通道、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。 

lto技术是一种“开放格式”的技术，上述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，这意味着用户将拥有多项产品和介质。开放性还带来更多的发明创新，使产品的价格下降，用户受益。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。对于这个最新的磁带存储技术──lto，还有分析家认为，“lto是在现有技术之上，把使用新技术的风险降到最小，它是技术进化，而不是技术革新，从而减少了使用新技术的风险。” 

目前，lto具有两种存储格式：高速开放磁带格式即ultrium和快速访问开放磁带格式accelis，定制两种格式是因为并不是所有的用户都要求相同的特性和功能性。一些应用程序强调重点在“读”，要求快速的数据访问速度。而另一些应用程序则重点在于“写”，要求最高的磁带存储能力。 

这两种格式都使用同样的头、介质磁道面、通道和服务技术，并共享许多普通的代码部分。因为目前存储用户更偏重于对存储容量的需求，所以两种格式相比较而言，ultrium格式是当今存储业界更值得关注的技术。

主流磁带存储厂商及其代表产品：

storagetek：

代表产品－－l180和l700磁带库、t9840/b、t9940光纤磁带机、dlt7000和dlt8000磁带机

storagetek公司的t9840/b是“快速访问型”磁带机，拥有目前世界上最快的访问速度，特别适合交易强度大、时间紧迫的企业应用和分级存储管理应用(hsm)。t9940是“大容量性”磁带机，提供大容量存储，适合存档、备份、归档及灾难恢复等。在可靠性及性能方面，两款产品均已成为业内标准。t9840和t9940磁带机适合企业级的客户应用，不仅在全球，在中国也拥有众多的企业级客户，包括：中国各大商业银行、电信通信公司、移动通信公司、中央电视台、各大油田、民航和政府的主要机构等等。

exabyte：

代表产品－－vxa-1 ide接口内置磁带机，vxa-1e外置磁带机，vxa-2i内置磁带机，vxa rakpak－scsi lvd接口磁带机

vxa-1e外置磁带机是使用vxa技术的第一代产品，exabyte vxa技术是一种相对开放格的技术，其软件兼容是十分全面的，包括了所有主流备份软件。并可在win2k自带的备份功能下运行。vxa-1e传输速率每秒6mb(压缩)，具有66gb容量(压缩)。容量: v17磁带 66gb(33gb非压缩)；v10磁带 40gb(20gb 非压缩)，采用ultra2 lvd/se scsi接口。

vxa-2i内置磁带机套装，容量：80/160 gb,传输速率为 6/12 mb/秒 ultra2 lvd/se scsi接口，内置式，主要用在入门级的备份应用中，合理的价位，再加上新技术在很大程度上增强了可靠性，使得exabyte autopak 1×10-vxa2成为中低端用户的理想选择。

惠普：

代表产品－－storageworks ultrium(傲群)215、storageworks dat72/dat72x6，storageworks ultrium215、storageworks dat72

hp storageworks ultrium (傲群) 215磁带机是hp storageworks ultrium(傲群)磁带机系列的入门级产品。紧凑的半高外形、超级驱动器的容量使这款磁带机可以轻松集成到桌面工作站或服务器中。ultrium(傲群)215可在一盘磁带上，以最高每小时54 gb 的速度，存储200 gb的压缩数据。对于追求大容量、低拥有成本的网络备份来说，ultrium (傲群) 215可堪称最理想的解决方案。

hp storageworks dat 72磁带驱动器为入门级到中档服务器和高端工作站提供了可靠、经济高效的数据保护。它可在3.5小时内存储72 gb的压缩数据，因此，它是存储空间匮乏的应用程序的理想选择。dat 72磁带驱动器还具有惠普单键式灾难恢复(obdr)功能，可以快速、轻松地恢复您的整个系统-任何备份系统的极限测试。此外，dat 72磁带机还能启用配备了通用磁带驱动器托架的hp proliant与alphaserver系统的热插拔功能。

ibm：

代表产品－－外置可扩展磁带库 3583，外置式磁带库 3582，ibm ultrium 3580磁带机，ibm 3590磁带机

ibm外置可扩展磁带库 3583通过充分利用先进的 linear tape-open（lto）技术，ibm ultrium 可扩展磁带库提供了一个以经济实效的方式解决范围广泛的备份、归档和灾难恢复数据存储需求的理想解决方案。lto 凭借其具突破性的可靠性、容量和性能，成为 dlt、1/4 英寸、4 毫米或 8 毫米磁带机的出色替代产品，用于诸如备份之类的流式数据应用程序。

ibm totalstorage ultrium 磁带库 3582 是一个用于解决中小型环境的存储需求的、理想的自动化解决方案。ultrium 磁带库最多可包含 2 个磁带机和 23 盘盒式磁带，它被设计来利用 lto 技术以经济实效地解决不断增长的存储需求。

其他：

另外，除了上面介绍的这四家磁带机/磁带库供应商外，还包括adic（美国先进数字公司）、quantum（昆腾）、qualstar（扩斯达）、sony（索尼）、spectra logic和tandberg（腾保数据）等。

技术种类与规格

　　从技术上看，有关磁带机的技术有DAT、8mm、DLT、LTO、AIT及VXA等。其中，DAT（数码音频磁带）技术，也叫4mm磁带机技术，是由惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。DLT (数字线性磁带)技术源于1/2英寸磁带机，由DEC和昆腾公司研发。另外一种基于DLT的Super DLT（SDLT）是昆腾公司2001年推出的格式。目前SDLT的容量为1600GB。

　　LTO（Linear Tape Open）技术，线性磁带开放协议，是由HP、IBM、Seagate这三家厂商1997年11月联合制定的。其中，Seagate的技术来自所收购的Certance公司。据昆腾技术顾问王刚介绍，因为各种原因，Seagate退出了LTO，现在Certance被昆腾收购，昆腾与惠普联合发展LTO的技术。

　　今年以来，IBM、惠普、昆腾、腾保均发布了基于LTO-4的磁带机产品，已经成为市场上的主流产品，占有80%的市场。目前，LTO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，其中，Ultrium采用单轴1/2英寸磁带，而Accelis磁带格式则侧重于快速数据存储。据庞文峥介绍，目前市场上的LTO产品以Ultrium为主，Accelis格式的产品还没有投放市场。

　　LTO之所以被称为应用最广、最有发展前途的技术，除了开放性优势之外，一个清晰明确的技术路线图至关重要。据惠普存储产品经理李世伟介绍，LTO-4磁带机每盘磁带可存储1.6TB压缩数据，在2:1压缩情况下，数据传输速率可达240MB/s。按照技术路线图，今后大约每一年半左右，LTO存储容量翻番，传输速度提升50%。目前，LTO-5、LTO-6已然在列。

　　与LTO-3产品相比，除了WORM（单写多读）特点之外，数据加密是LTO-4磁带机最新引入的功能。在此值得一提的是惠普推出的“密钥管理器（StorageWorks Secure Key Manager）”解决方案，它针对实际应用过程中，磁带加密的密钥难于管理的问题，提供了集中管理的解决方案。借助有关产品，用户可自动获得密钥。除了惠普之外，目前Sun公司也提供了StorageTek Crypto 密钥管理站解决方案。

　　有关8mm技术、VXA磁带备份技术以及AIT等磁带技术，目前所占市场份额还比较小，对此将不作更多介绍。

　　磁带机与磁带库区分

　　除了技术规格之外，区分磁带机、磁带自动加载机与磁带库，了解有关磁带库的一些高级特性，对于用户选择磁带备份方案也具有现实的指导意义。

　　磁带机比较容易理解，无论是DAT、DLT也好，还是LTO也好，所说的磁带机就是单机，其容量就是单盘磁带的容量。在工作中，磁带机必须有人工的干预，需要手工更换磁带。另外，磁带机只能针对所连接的单台服务器提供数据备份。有关备份软件可以加载在服务器上，有些磁带机也内置了单机版备份软件。磁带机通常采用SCSI接口与服务器进行连接，新的磁带机也提供了USB接口。

　　磁带自动加载机与磁带库比较容易混淆，很多人误把磁带自动加载机认为是低端或者入门级的磁带库。据温洁介绍，磁带自动加载机与磁带库最大的区别在于换带方式不同，加载机所采用的loader是一种旋转式更换磁带的机械装置，它有点类似于左轮手枪的换弹方式。而磁带库所采用是机械臂（机械手），它是磁带库的核心部件，是决定磁带库性能、稳定性的关键。在机械臂设计上，不同品牌各有千秋，大多数厂商采用的则是X轴－Y轴的方式，只有Sun公司收购的StorageTek公司采用获得专利的圆柱设计，可减少机械臂的移动距离。

　　温洁表示，磁带自动加载机与磁带库是不同档次的产品，其中，磁带自动加载机仅适用于部门级的数据备份应用。此外一个重要的区别是，磁带自动加载机不支持SAN，不能够支持FC（光纤通道），但它可以支持基于以太网的网络备份。

　　有关磁带库的差别，更多的体现在容量高低以及性能的差异。其中，容量高低与磁带库所支持的磁带机数目以及磁带的槽位有关。此外，一些高级的特性方面，如磁带库所支持的是热交换还是热插拔，其区别很大。其中，热交换要求有关备份应用不能被激活，但是可以在磁带库插电的情况下，对有关部件进行更换。而热插拔只要有关应用没有使用到该槽位，就可以进行在线的更换，二者性能不同，价格也相差甚远。此外，磁带库冗余电源、冗员风扇的数量，都是不同档次磁带库之间的差别。

　　据庞文峥介绍，IBM磁带库还有很多独有的技术，例如IBM所采用的平面磁头，可以有效降低故障率，提高磁带的寿命。此外，IBM磁带库具有故障预判的技术，也可以进一步提高产品的可靠性。王刚表示，在磁带库智能技术特点上，品牌之间的差别并不大，以磁带库分区为例，都是将磁带库中的磁带驱动器和插槽分配给不同的平台，这些驱动器及插槽只能被分配的主机使用，控制顺序遵循先来先控制的原则。再例如按需扩充，目前的磁带库产品都提供了根据需要激活槽位的方式。

　　除了以上区分之外，针对大型主机，以及Unix服务器应用，IBM和惠普分别提供了相应的产品。据介绍，其最大分别在于，针对上述应用的磁带库更加注重快速恢复的能力，通过磁带备份提高主机的持续可用性。

　　有关磁带机的应用，更多的讨论集中在磁盘存储和磁带存储的选择上，对此，有必要对备份和归档应用加以区分。

　　据EMC资深产品行销经理李白飞介绍，备份的主要目的是用于数据恢复，当系统数据出现问题时，通过系统恢复的手段，把备份数据恢复回去，在此之前，系统不能够直接使用备份数据。而归档则不同，归档数据可以被系统直接调用，尽管这些数据使用的概率不高，且系统的效率很慢，但是归档的数据可以被使用。目的不同，所适用的存储产品也不相同。

　　目前一致的看法是，数据备份比较适合采用磁盘方案，也就是VTL（虚拟磁带库）的方案，最为典型的是D2D的方案，VTL是理想的近线存储的方案选择。磁带适用于数据归档，无论在价格，还是节能方面，磁带技术都具有无可比拟的优势。据王刚介绍，磁盘与磁带在节能上的效率是20:1。此外，磁带具有可异地保存，方便携带，不受病毒困扰等优点。对于用户而言，理想的方案是D2D to T，其中的T就是指磁带归档。

　　在实际的案例应用中，某地震局对于磁带颇有微辞，主要是基于历史的原因，其数据量达到了3PB。为了防止数据丢失，每隔三年就需要对磁带上的数据进行一次转存更新，所需要的时间近一年，非常烦琐。对此，庞文峥表示，中央电视台、国家气象局是国内数据量比较大的用户，地震局也是大用户。如果采用最新的磁带库技术，更新2.4PB的数据所需要的时间，大约在80小时左右。此外，磁带保存数据的寿命在30年左右，大约10年对数据进行一次更新，就可以满足需求。