ذخیره سازی مبتنی بر نوار یا Tape؛ انواع LTO

ذخیره‌سازی تکنولوژی Tape

یکی از روش های پرکاربرد، رایج و محبوب ذخیره سازی، ذخیره سازی مبتنی بر نوار یا Tape است. در واقع این روش یکی از قدیمی ترین و کارآمدترین روشهای ذخیره سازی اطلاعات به شمار می رود. به همین دلیل با وجود قدیمی بودن هنوز هم توسط برخی شرکت ها و سازمان استفاده می شود. به طور کلی این روش جهت ذخیره سازی و آرشیو اطلاعات برای مدت زمان طولانی کاربرد دارد.

برای مثال سامانه‌های پشتیبان‌گیری نواری به‌طور معمول در بانک‌ها و شرکت‌های بیمه که باید سوابق مشتریان را برای سالیان زیادی به شکل ایمن نگه‌دار کنند استفاده می‌شوند. در این محتوا قصد داریم به بررسی دقیق و تخصصی این تکنولوژی بپردازیم پس در ادامه همراه ما باشید.

 

ذخیره سازی مبتنی بر Tape یا نوار چیست؟

یکی از دغدغه های شرکت ها و سازمان های بزرگ حفظ و نگهداری از داده هایی که برای آنها اهمیت دارد. امروزه با گسترش فناوری اطلاعات، شرکت ها و سازمان های بزرگ از شبکه و اینترنت استفاده می کنند. پس طبیعی است که در معرض خطراتی مانند ویروس ها، بدافزارها، باج افزارها و غیره قرار گیرند. این خطرات ممکن است سبب از بین رفتن داده ها و ایجاد اختلال در فایل های اتوماسیون اداری شود. همچنین یک سری از فایل ها به صورت اشتراکی در سرورها قرار می گیرند، که ممکن است از بین رفته و در کار پرسنل اختلال ایجاد نماید.

به همین دلیل است که ذخیره سازی اطلاعات اهمیت پیدا می کند. تکنولوژی Tape یا نوار یکی از تکنولوژی های پرکاربرد ذخیره سازی اطلاعات در شبکه است. با توجه به قدیمی بودن این روش باز هم بسیاری از شرکت ها و سازمان ها از این روش برای بکاپ گیری اطلاعات خود و تهیه آرشیو از آن استفاده می کنند. Tape Driive نوعی دستگاه ذخیره سازی اطلاعات است که دیتا را بر روی نوار مغناطیسی نوشته و یا از آن می خواد. استفاده از نوار مغناطیسی با هدف بایگانی داده ها به روش طولانی مدت استفاده می شود.

تفاوت این روش با هارد درایو ها در فضای ذخیره سازی است که در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهند، به طوری که هارد درایو ها فضای ذخیره سازی مستقیم، اما Tape Drive ها یک حافظه دستری متوالی را ارائه می کنند. می توان گفت عملکرد درایو Tape مانند فیلم های ویدئویی قدیمی است به طوری که در گذشته مجبور بودید تا یک برای مشاهده بخشی از ویدئو، آن را به سمت جلو و عقب هدایت کنید تا آن را مشاهده کنید.

از مزیت های این روش این است که در صورت خرابی هارد دیسک، داده ها به راحتی از روی نوار قابل بازیابی هستند. تهیه بکاپ یا نسخه پشتیبان از نوار به دو صورت دستی و خوکار انجام می شود، که برای این کار نیاز به یک نرم افزار مناسب است. تهیه نسخه پشتیبان از نوار می‌تواند به شکل دستی یا به‌طور خودکار انجام شود که برای این منظور باید نرم‌افزار مناسب را تهیه کنید.

سامانه‌های پشتیبان‌گیری نواری به‌طور معمول در بانک‌ها و شرکت‌های بیمه که باید سوابق مشتریان را برای سالیان زیادی به شکل ایمن نگه‌دار کنند استفاده می‌شوند و با توجه به این‌که نسبت به روش‌های رایج مثل هارد دیسک‌های کامپیوترهای شخصی طول عمر بالاتری دارند و از طرفی فضای ذخیره‌سازی بیشتری را ارایه می‌کنند بهترین گزینه در این زمینه هستند.

روش ترکیبی استفاده از درایو نوری همراه با دیسک‌های سخت یا فضای ذخیره‌سازی ابری است، ایده‌آل‌ترین روشی است که برای استفاده از Tape drive در اختیار کسب‌وکارها قرار دارد. البته لازم به ذکر است امروزه شرکت های بزرگ از فناوری های جدیدی برای ذخیره سازی دیتا استفاده می کنند که از جمله آن می توان به استوریج HP اشاره کرد.

به طور کلی استفاده از استوریج Tape ها نقش مهمی را در دیتاسنترهای امروزی که با کمبود بودجه نیز مواجه هستند ایفا می کنند. فرای تامین بکاپ گیری و Disaster Recovery برای اپلیکیشن‌ها است و شامل آرشیو داده، Data Preservation (شامل نگهداری از داده به صورتی که هم امنیت و هم یکپارچگی حفظ شود)، Scale-out NAS، بیگ دیتا، کلود استوریج و غیره را می‌شود.

هنگامی که یک سازمانی از برخی داده ها کمتر استفاده می کنند، آنها را به Tape انتقال می دهند. لازم به ذکر است که نوعی دیگر از تکنولوژی که برای ذخیره سازی و آرشیو داده استفاده می شود، Digital Linear Tape یا DLT است که در سال 1980 توسعه یافته و در سال 1994 توسط Quantum خریداری شد.

 

مزایای استفاده از تکنولوژی Tape:

ذخیره سازی مبتنی بر Tape

گرچه سرعت بازگردانی و یا ریکاوری اطلاعات از روی هارد دیسک ها بیشتر است اما این روش دارای مزیت هایی از جمله آفلاین بودن است که سبب می شود دیتاها از حمله ویروس ها و سایر خطرات در امان باشند. نوارهای مغناطیسی برای انتقال داده‌های بزرگ، مزیت محسوب می‌شوند زیرا انتقال چندین ترابایت داده به کلود از طریق شبکه نسبت به انتقال داده به کلود از طریق نوار، زمان بیشتری لازم دارد. در عین حال همان نوار می‌تواند به عنوان بکاپ استفاده شود. از جمله مزیت های این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • ظرفیت بالا (چند ترابایتی و پتابایت)
  • سرعت بالا در نرخ انتقال
  • پشتیبانی از LTFS برای سادگی بیشتر در استفاده و در دسترس بودن
  • قابلیت اطمینان بالا و با کمترین نرخ خطا (Error Rates)
  • طول عمر بالا و قابلیت آرشیو طولانی مدت داده به مدت ۳۰ سال
  • ارتقاپذیری و قابل حمل بودن
  • کمترین میزان هزینه کل مالکیت یا TCO
  • صرفه‌جویی در مصرف برق
  • صرفه جویی در خرید
  • داشتن نقشه راه با پشتیبانی از Barium Ferrite

 


 

بیشتر بخوانید: LTFS چیست؟ هر آنچه در رابطه با معماری LTFS باید بدانید

 


 

همانطور که مشاهده کردید یکی از مزیت های این روش، صرفه جویی در هزینه ها از جمله برق و خرید است. به طوری که اگر بخواهید به جای این روش از هاردهای SSA، SATA و یا SAS استفاده کنید، درست است که سرعت بیشتری برای ری استور کردن دارد اما هزینه هر ترابایت در حدود 6 الی 10 برابر بیشتر از حالتی است که از تکنولوژی Tape استفاده شود.

 

شرایط نگهداری Tape:

Tape ها باید در محیطی به دور از:

  • گرد و غبار و آلودگی
  • گاز های سمی و خورنده
  • دود سیگار
  • میدان‌های مغناطیسی
  • نور شدید آفتاب
  • رطوبت
  • دمای بالای ۴۳ درجه
  • امن جهت جلوگیری از سرقت

هر چند وقت یکبار باید دیتای روی Tape را بازخوانی کنید و همچنین کارتریج ها باید قبل از خاموش کردن درایو unload شوند و در قاب مخصوص خودشان نگهداری شوند

 

تکنولوژی LTO چیست؟

LTO یا Linear Tap Open یکی از مهم‌ترین فناوری‌های مطرح در زمینه ذخیره‌سازی مبتنی بر نوار در مقیاس بالاست که در سال 2000 توسط IBM، HPE و Seagate ابداع شده و توسعه یافته است. این یک فرمت قدرتمند، مقیاس پذیر و سازگار است که به نیاز رو به رشد ذخیره و حفاظت از اطلاعات پاسخ مناسب داده است. این فناوری در سال 2000 میلادی معرفی و تا به امروز ما شاهد هشت نسل از آن بوده ایم.

ظرفیت ذخیره سازی LTO-8 به 30 ترابایت و سرعت انتقال دیتا در آن به 750 مگابایت در ثانیه در هر کارتریج رسیده که دو برابر نسل قبل است. در سال 2005 کمپانی Quantum آن را از Seagate خریداری کرد و هم اکنون سه شرکت HPE، IBM و Quantum عضو کنسرسیوم LTO هستند و LTO را بهبود می‌دهند.

تکنولوژی‌های به کار رفته در دیتا کارتریج و LTO عبارتند از:

  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 ۲:۱ است و از نسل ۶ به بعد، برابر با ۲.۵:۱ 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 ۳ 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 کاهش می‌دهد.

  1. تکنولوژی رمزگذاری

تکنولوژی رمزگذاری داده با استفاده از استاندارد رمزگذاری پیشرفته ۲۵۶ بیتی یا همان ۲۵۶-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 ۴ 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.

 

بررسی نسل های LTO:

LTO در نسل های مختلفی عرضه شده است به طوری که هر دو یا سه سال یکبار، شاهد نسخه جدیدی از LTO Tape هستیم که ظرفیت هر نسل نسبت به نسل قبل دو برابر شده است. 

ذخیره سازی مبتنی بر Tape

LTO-1:

نسل اول LTO در حالت Native دارای ۱۰۰ گیگابایت و در حالت فشرده ۲۰۰ گیگابایت طرفیت دارد. همچنین نرخ انتقال داده در حالت Native دارای ۲۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده ۴۰ مگابایت در ثانیه بود.

 

LTO-2:

نسل دوم LTO ظرفیت ذخیره سازی و نرخ انتقال داده دو برابری را نسبت به نسل قبلی دارد. ظرفیت ذخیره سازی LTO-2 در حالت Native برابر 200 گیگابایت و در حالت فشرده ۴۰۰ گیگابایت بود. همچنین نرخ انتقال داده در حالت Native برابر ۴۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۸۰ مگابایت در ثانیه بود.

 

LTO-3:

این نسل از LTO در سال 2004 به بازار عرضه شد و ظرفیت ذخیره سازی و نرخ انتقال داده در این نسل نسبت به نسل قیلی دو برابر شد. ظرفیت ذخیره سازی در این نسل در حالت Native برابر 400 گیگابیت و در حالت فشرده ۸۰۰ گیگابایت است. همچنین نرخ انتقال داده ۸۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۱۶۰ مگابایت در ثانیه بود. قابلیت WORM در LTO-3 افزوده شد تا از Overwrite نشدن داهد مطمئن شویم. LTO-3 قابلیت پشتیبانی خواندن / نوشتن بر LTO-2 و قابلیت پشتیبانی خواندن LTO-1 را دارد.

 

LTO-4:

این نسل که در سال 2007 به بازار عرضه شد در حالت Native دارای ظرفیت ذخیره سازی 800 گیگابایت و در حالت فشرده 1.6 ترابایت بود. همچنین نرخ انتقال داده در Native، برابر با ۱۲۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۲۴۰ مگابایت در ثانیه بود. در این نسل تکنولوژی رمزگذاری داده با استفاده از AES اضافه شد که با استفاده از الگوریتم های خاصی فشرده سازی را قبل از رمزگذاری ممکن می کند.

 

LTO-5:

نسل پنجم LTO در سال 2010 به بازار معرفی شد که ظرفیت ذخیره سازی آن در حالت Native برابر 1.5 ترابایت است و در حالت فشرده 3 ترابایت است. همچنین حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native ، برابر با ۱۴۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۲۸۰ مگابایت در ثانیه بود. در LTO-5 بود که تکنولوژی Partitioning یا پارتیشن بندی اضافه شد.

 

LTO-6:

این نسل در سال 2012 به بازار عرضه شد و دارای ظرفیت ذخیره سازی در حالت Native، برابر با ۲.۵ ترابایت و با وجود فشرده سازی، ۶.۲۵ ترابایت و همچنین نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با ۱۶۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۴۰۰ مگابایت در ثانیه بود. نرخ فشرده سازی این نسل نسبت به نسل های قبلی ۲.۵:۱ است در حالی که تا قبل از آن و از نسل اول تا پنجم، نرخ فشرده سازی برابر با ۲:۱ بود.

دلیل این حجم از فشرده سازی وجود بافر فشرده سازی در LTO-6 است. در این نسل تکنولوژی های نظیر 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:

LTO-7 در سال ۲۰۱۵ وارد بازار شد. در این نسل ظرفیت ذخیره سازی در حالت Native برابر 6 ترابایت و در حالت فشرده به ۱۵ ترابایت و همچنین حداکثر نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با ۳۰۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۷۰۰ مگابایت در ثانیه تغییر کرده است.

 

LTO-8:

این نسل از LTO در سال ۲۰۱۷ وارد بازار شد. LTO-8 در حالت Native دارای 12 ترابایت و در حالت فشرده 30 ترابایت و همچنین نرخ انتقال داده در حالت Native، برابر با ۳۶۰ مگابایت در ثانیه و در حالت فشرده، ۷۵۰ مگابایت در ثانیه بود. LTO-8 دارای ویژگی WORM، رمزگذاری و پارتیشن بندی است. تفاوت این نسل با نسلهای قبلی در این است که تنها با نسل هفتم سارگازی دارد و از تکنولوژی LTO-7 Type M media پشتیبانی می‌کند.

 

ذخیره ۳۰ ترابایت داده فشرده بر روی نوار LTO-8 اصولا ارزان‌تر از استفاده از فلش یا هارد دیسک برای همان نوع ذخیره سازی است.

 

LTO-9:

آخرین نسلی که تا به امروز عرضه شده است LTO-9 است که این نسل در حالت Native دارای ظرفیت ذخیره سازی 18 ترابایت و ظرفیت ذخیره سازی فشرده آن 2.5 برابر یعنی 45 ترابایت است. همچنین نرخ انتقال داده در این نسل در حالت Native برابر 400 مگابایت بر ثانیه است.

 

استوریج های hp در زمینه ذخیره سازی Tape:

طبق آماری که در سال 2017 به دست آمده استوریج های HP در زمینه LTO Tape Drive با داشتن 33.9 درصد از سهم جهانی در صدر قرار دارند. همچنین در زمینه در زمینه Tape Autoloader ها با داشتن ۴۲.۱ درصد از سهم جهانی، نامبر وان است که تقریبا دو برابر، بیشتر از نزدیک‌ترین رقیبانش است. این استوریج ها به دلیل داشتن ویژگی هایی نظیر صرفه اقتصادی، کارایی، بسیار ارتقاپذیر و امنیت از محبوبیت ویژه ای برخوردار هستند.

 

خرید انواع استوریج اچ پی از مسترشبکه بزرگترین فروشگاه اینترنتی تجهیزات شبکه در ایران با گارانتی معتبر
محصول با موفقیت به سبد خرید اضافه شد.