Формат магнітного запису LTO (Linear Tape Open)

У 1997 році три найбільші виробники накопичувачів на магнітній стрічці – IBM, HP і Seagate уклали угоду, результатом якого стало створення нової відкритої технології для стримерів Linear Tape Open. Створення такої технології дозволило, по-перше, забезпечити масове виробництво сумісних носіїв даних від різних виробників, по-друге – розширити діапазон створюваних накопичувачів і по-третє – забезпечити захист інвестицій партнерів і клієнтів. На основі LTO-технології створені два формати – Ultrium і Accelis.
1. Пристрої Accelis, орієнтовані на мінімальний час доступу та максимальну швидкість. Причому, для отримання мінімального часу доступу вихідне положення стрічки в картриджі – не початок, а середина стрічки. В даний час дана специфікація не використовується.
2. Пристрої Ultrium, орієнтовані на максимальну ємність. Конструкція картриджа і приводу нагадує DLT-SDLT, але менші розміри по висоті в подальшому дало формату незаперечну перевагу, що дозволило потіснити формат DLT-SDLT-“DLT-S4” з ринку 1/2U автозавантажувальників.
Особливості технології LTO:
Підтримка великої кількості паралельних каналів на стрічці
Плівка півдюймової ширини (як у відеомагнітофоні Digital Betacam) забезпечує приголомшливу надійність, зносостійкість, зусилля на розрив і мінімальний кут відхилення (биття).
Висока щільність запису інформації на стрічку
Покращений алгоритм стиснення інформації – розпізнає стислі дані і відключає компресію, алгоритм компресії 2:1
Динамічне переміщення даних з пошкоджених областей на стрічці, при поломці сервомеханізму або однієї з головок читання-запису.
LTO-CM (LTO Cartridge Memory) – чіп для зберігання інформації про розміщення даних на носії. Використовують безконтактний радіо-інтерфейс для передачі даних. Висока цілісність даних при записі досягається завдяки дворівневої корекції помилок. Алгоритм контролю і корекції помилок забезпечує надійне відновлення інформації навіть при втраті даних однієї з восьми доріжок. Крім того, існує можливість читання під час запису – RWW (Read While Write), що дозволяє виконувати верифікацію даних в реальному масштабі часу. Динамічна перезапис збійних блоків забезпечує якісне копіювання інформації навіть при виході з ладу однієї або декількох головок. Здвоєна сервосистема гарантує (за рахунок надмірності) нормальне функціонування накопичувача навіть у випадках виходу з ладу однієї з систем або пошкодження частини сервоинформации, записаної на магнітній стрічці.
На всіх LTO Ultrium реалізована технологія Write Once Read Many (WORM)
Підтримка великої кількості паралельних каналів на стрічці до 8 в першому поколінні і до 64-х в четвертому
Пристрої LTO Ultrium поєднують в собі переваги відкритого формату LTO за доступною ціною носія, можливість широкої інтеграції, як у одноюнітові автолоудеры, що використовуються в невеликих підприємствах, так і в стрічкові бібліотеки ентерпрайз рівня, використовувані в датацентрах. Також, вони легко вбудовуються в серверні та інші конструктиви завдяки різним інтерфейсу SCSI, SAS , FC і форм-факторів, наприклад, у Blade-сервери компанії HP. Сумісність практично з усіма операційними системами Microsoft® Windows, HP-UX, Tru64, Red Hat Linux, SUSE Linux, IBM AIX, Sun Solaris надає формату ще більшу привабливість і гнучкість. При цьому стандарт DLT-SDLT буде програвати по кол-ву слотів в пристроях, так як картриджі ЛТО трохи нижче за розміром SDLT(DLT-S4)і для їх розміщення у стрічкових бібліотеках потрібно менше місця. Всі стримери LTO-Ultrium підтримують технологію WORM , однократної записи та множини читання.
В даний час основні виробники LTO-Ultrium – це Hewlett-Packard, IBM, Quantum, Tandberg. На сьогоднішній день, випущено 4 покоління пристроїв формату LTO:
LTO-1 (Generation-1), (100/200Гб)
Стримери першого покоління LTO-1, Ultrium 215 кеш 16 Mb (7,5/15 МБ/сек, 100/200 ГБ), з’явилися в кінці 2000 року, була можливість запису на касети 50/100 Гб, в подальшому ці касети не використовувалися. Друге покоління стримерів LTO-1 Ultrium 230 кеш 16 Mb (15/30 МБ/сек, 100/200 ГБ) вийшло приблизно через рік, від попереднього, воно відрізнялося в два рази більшою швидкістю і повнорозмірною заввишки, обидва покоління були оснащені тільки інтерфейсом SCSI LVD/SE. Зараз випускається LTO-1 Ultrium 232 64Мб кеш (16/32 МБ/сек, 100/200 ГБ), він має крім SCSI, інтерфейс FC IBM.
LTO-2 (Generation-2), (200/400Гб)
Стримери першого покоління LTO-2 Ultrium 460 повної висоти (30/60 МБ/сек, 200/400 ГБ), оснащені інтерфейсом Ultra Wide 160 LVD SCSI/SE, FC Друге покоління стримерів LTO-2 Ultrium 448 64Мб кеш (24/48 МБ/сек, 200/400 ГБ), оснащені інтерфейсом Ultra Wide 160 LVD SCSI/SE, а так само 3Gb/s SAS, 80-контактний SCA (SCSI і харчування)
LTO-3 (Generation-3), (400/800Гб)
Стримери першого покоління LTO-3 Ultrium 960 кеш 128Мб повної висоти (160/320 МБ/сек, 400/800 ГБ), оснащені інтерфейсом SCSI LVD/SE, FC, а так само у фірми Quantum існує варіант LTO-3A Drive Gigabit Ethernet (NAS). Друге покоління стримерів LTO-3 Ultrium 920 64Мб кеш (160/320 МБ/сек, 400/800 ГБ), оснащені інтерфейсом Wide Ultra 320 SCSI LVD/SE, а так само 3Gb/s SAS , FC, 80-контактний SCA (SCSI і харчування)
LTO-4 (Generation-4), (800/1600Гб)
Стримери першого покоління LTO-4 Ultrium 1840 кеш 128Мб повної висоти (160/320 МБ/сек, 800/1600 ГБ), оснащені як інтерфейсом Ultra320 SCSI LVD/SE, FC, так і інтерфейсом 3Gb/s SAS.
Друге покоління стримерів для стрічкових накопичувачів LTO-4 половинної висоти (160320 МБ/сек, 800/1600 ГБ поки оснащено тільки інтерфейсом 3Gb/s SAS . У стримери LTO-4 вже вбудовано апаратно 256 бітне кодування. Шифрування даних на базі апаратних засобів з використанням 256-бітної системи AES забезпечує просту і ефективну захист конфіденційних даних і запобігає несанкціонований доступ до стрічкових картриджів. Функція Data Rate Matching (корекція швидкості передачі даних, DRM). Дозволяє стрічкового накопичувача регулювати швидкість приводу, від 40 до 120 МБ/с (вихідна), що дозволяє забезпечити стрімінг приводів, збільшити продуктивність, а також скоротити число запусків/зупинок, в результаті чого підвищується надійність приводів і носіїв
LTO-5 (Generation-5), (1600/3200 ГБ) розробляється
Носій — картридж Ultrium 105x102x22 мм, старші моделі можуть читати і писати картриджі молодших форматів. У планах розробників — випуск стримерів Ultrium Generation 5 (320 МБ/сек, 1600/3200 ГБ) (pic)
Модельний ряд приводів стрічкових LTO Ultrium
Модель
Ємність
Швидкість
Середня вартість накопичувача
MTBF hours
Duty cycle
Середній час доступу
Буфер
Використовуються картриджі
Ultrium 232 (LTO-1)
100/200
16/32
1500
250000
100%
142s
64
LTO Ultium 1
Ultrium 230 (LTO-1)
100/200
15/30
1500
250000
100%
71s
16
LTO Ultium 1
Ultrium 448 (LTO-2)
200/400
24/48
1800
250000
100%
64
64
LTO Ultium 1, LTO Ultium 2
Ultrium 460 (LTO-2)
200/400
30/60
2100
250000
100%
46
128
LTO Ultium 1, LTO Ultium 2
Ultrium 960 (LTO-3)
400/800
80/160
2900
250000
100%
53
128
LTO Ultium 3, LTO Ultium 2, Read LTO Ultrium 1
Ultrium 920 (LTO-3) HH
400/800
60/120
2800
250000
100%
53
64
LTO Ultium 3, LTO Ultium 2, Read LTO Ultrium 1
Ultrium (LTO-4) HH
800/1600
120/240
4500
250000
100%
53
128
LTO Ultium 3, Read LTO Ultium 2, LTO Ultrium 1
Ultrium 1840 (LTO-4)
800/1600
120/240
4700
250000
100%
53
128
LTO Ultium 3, Read LTO Ultium 2, LTO Ultrium 1
LTO Roadmap
Подальший розвиток формату здається досить перспективним, вдалі інженерні рішення в поєднанні з підтримкою таких виробників як обладнання Hewlett-Packard, IBM, Quantum, Tandberg , а так само виробників носіїв MAXELL, Fuji, Sony. Всі ці фактори дозволяють LTO-Ultrium лідером в своєму класі, і відвойовувати нові позиції у інших форматів. Практично не залишилося форматів можуть позмагатися з LTO-Ultrium, поєднанням таких факторів, як приголомшлива швидкість читання-запису, пошуку і надійності носія і обладнання, а так само вартість 1 Гб інформації збережених на стрічках цього формату.
Дмитро Залужний NStor.
Системи зберігання і резервного копіювання даних HP Storageworks.
Стримери для різних форматів касет.