С десяток лет пытливые умы пытаются ответить на вопрос: "ленточные накопители умирают или УЖЕ умерли?"
Точек зрения, как минимум, две.
При этом - тот же Quantum - едва ли не последний из могикан - продает параллельно как библиотеки на лентах, так и "Disk-Based" (то есть на НЖМД) бэкап-системы.
Отметим некоторые особенности ленточного хранения, они понадобятся.
- низкая стоимость хранения единицы информации. Но - это при условии, что объемы достаточно большие, количество носителей - картриджей с лентой - большое, иначе начинает превалировать цена устройства, а она не маленькая;
- последовательный доступ к информации;
- возможность иметь множество копий одного файла;
- оффлайн хранение (лента может лежать в несгораемом шкафу, в отдалении от источников энегрии).
Что низвергло технологию с пьедестала?
Цена мегабайта в НЖМД неуклонно снижается. Емкость, хотя и с все большими трудностями, (практически) неуклонно увеличивается. Виртуализация хранилищ призывает вообще не заморачиваться - на каком именно физическом устройстве в данный момент размещен нужный нам файл. Создатели программного обеспечения бэкапирования и архивирования - главный движитель развития ленточных устройств, поводили носом из стороны в сторону и приделали возможность создания виртуальных ленточных библиотек (Virtual Tape Library, VTL) на дисковых хранилищах.
Сферы применения.
Первое - что напрашивается исходя из цены за гигабайт - социальные сети и облачные хранилища, специализированные и нет.
Не подходит. Фотография приведена как пример. Миллионы пользователей по всему миру каждые 5 минут "фоткает" все, что попадается в поле зрения и тут же скидывает "куда-то в сеть"? И не дай бог, если процесс не так быстр, как он хочет! Как же - у него же кнопка "шедевр" на девайсе, шедевр должен попасть в общий доступ немедленно и выдаваться по запросу так же немедленно, "лайки" надо набирать пока еще самому не наскучило. Явно не для лент задача, хотя и объемы информации гигантские, и содержимое на 99,.. куча девяток - мусорная, сиюминутная. Кусок рынка отрезали.
Надежность хранения? Hadoop пишет файл сразу на несколько устройств, массив которых работает под управлением распределенной файловой системы (Distributed File System) Он не тратит время на чепуху, задача - обеспечение высокой доступности пользовательских данных - решается решительно. "Кто сейчас свободен? Ага, вот ты, ты и ты - получите и распишитесь!" .. и побежал за новым заданием. Кто-то не отвечает? Сдох? Вычеркиваем из списка и идем дальше! Останавливаться, разбираться, высчитывать из контрольных сумм недостающее... RAID5, RAID6,... - это все не для нас! Нам трясти надо!!! Заканчивается доступное пространство? Не вопрос, надо лишь расширить нужным количеством модулей хранения (модуль представляет собой, как правило, 2-процессорный сервер с большим количеством НЖМД). Hadoop приведен лишь как пример одного из решений, а их много...
Мало-средний бизнес, до недавнего времени еще как-то использовавший ленточный бэкап, отошел с уходом в небытие относительно дешевых накопителей (DDS). Дешевле дисков накупить.
Кто и где остался?
Ну, во-первых те - кому предписано. Есть закон, обязывающий хранить определенный тип информации, к примеру, 25 лет - выполняй! Вот тут начинает выигрывать дешевизна картриджа.
Достаточно крупные компании, оперирующие ценными, но в большой части не требующими оперативного доступа данными. Ни выкинуть, ни затереть, а на дисках разоришься.
Можете называть их маньяками, но есть тип людей, не доверяющих даже самим себе, а уж технике и подавно! Для них - сколько бы ни было способов хранения и дублей информации - все мало... Я не ручаюсь за 100% достоверность (как отложилось в памяти прочитанное когда-то, так и излагаю), но после трагедии 11 сентября, только единичные компании из тех - кто "жил" в сметенных башнях, смогли оперативно восстановить в большой степени свою работоспособность. Это при том, что маленькие и слабые компании не могли себе позволить такую роскошь, как офис в столь знаковом месте. Так вот - восстановились компании в большей части благодаря бэкапам на лентах, которые хранились в удаленных офисах. Это - несмотря на то, что распределенное хранение, репликация данных в то время уже были придуманы.
Как ни крути, но оценочная стоимость хранения на лентах по-прежнему на порядок (в 10..15 раз) ниже, чем на НЖМД. Расчеты представлены в документе: “In Search of the Long-Term Archiving Solution —Tape Delivers Significant TCO Advantage over Disk”, Clipper Notes, December
23 2010, Report #TCG2010054LO. Свое видение ситуации представила компания Oracle (см. рисунок) в 2011 году. Приложение сил для развития технологии возможно по нескольким направлениям: носитель, головки, методы записи и структура файловой системы.
Проблемы те же, что и у производителей НЖМД - повысить плотность записи, уменьшая размер зерна и повышая соотношение сигнал/шум.
Носитель (магнитный слой ленты).
В тренде - использование барий-ферритового (спеченная смесь оксидов бария и железа с примесью некоторых металлов) магнитного слоя. Этот материал обладает очень высокой коэрцитивной силой и применяется для производства очень сильных постоянных магнитов. Помимо прочего, BaFe слой обладает большей стабильностью намагниченного состояния.
Головки чтения/записи.
Следующее поколение головок будет использовать гигантский магнито-резистивный эффект (GMR). Это тот эффект, который уже успешно используется в головках чтения НЖМД.
Метод записи.
В связи с повышением плотности записи, количество дорожек на ленте увеличивается до 32.
Использование кода с малой плотностью проверок на чётность (Low Density Parity-check Code, LDPC) увеличит долю полезной информации.
Файловая система.
Ленточный носитель по природе своей линейный. К этой природе и была привязана файловая система. Новая файловая система - Linear Tape File System (LTFS), предложенная в 2010 году, ломает традицию. Теперь отдельный ленточный картридж виден для системы как обычный диск. Метаданные файлов располагаются в начальной области ленты. Структура хранения файлов на картридже приобретает иерархический вид - как на диске.
LTFS описана в следующих документах:
“The Linear Tape File System,” Proceedings of the 2010 IEEE 26th Symposium on Mass Storage Systems and Technologies
X. Zhang, et al, “HPTFS: A High Performance Tape File System,” Proceedings of 14th NASA Goddard/23rd IEEE conference on Mass Storage System and Technologies, College Park, MD, May 2006.
Процитирую понравившуюся фразу: "Ленточный картридж становится похожим на диск, в то время, как диск (с черепичным методом записи, имеется в виду) становится похожим на ленту".
Вот, собственно, и все!...
В сухом осадке имеем:
- хранение в 15 раз дешевле, чем на дисках;
- в 238 (!) раз меньше энергии, расходуемой на хранение (настолько не-круглая и точная цифра, что захотелось узнать подробности ее получения);
- отсутствие В ПРИНЦИПЕ ограничений на масштабирование;
- полная энергонезависимость хранения;
- замечательная сохранность и стабильность
Ах, да - емкость картриджа и скорость чтения-записи!...
Предсказания и дорожные карты:
Oracle и IBM демонстрируют картридж емкостью 10 TB в 2007 году
D. Berman, R. Biskeborn, N. Bui, E. Childers, R. D.Cideciyan, E. Eleftheriou, D. Hellman, et al., ‘‘6.7 Gb/in2 Recording
Areal Density on Barium Ferrite Tape,’’ IEEETrans. Magn. 43, No. 8, 3502–3508 (2007).
IBM и FujiFilm демонстрируют плотность записи, позволяющую иметь 35 TB на картридж - 2010 год
http://www.zurich.ibm.com/news/10/storage.html
Hitachi, Maxell Ltd. и Токийский институт технологий (Tokyo Institute of Technology) демонстрируют плотность записи, позволяющую иметь 50 TB на картридж - 2010 год
IBM представляет технологию с плотностью 100Gb/кв.дюйм, которая повысит емкость картриджа до 64 TB
IBM Journal of Research and Development, Storage Technologies and Systems Volume 52, Number 4/5 2008, “Scaling tape-recording densities to 100Gb/inch2".
Материалы, использованные в заметке:
https://lib.stanford.edu/files/pasig-jan2012/11B7%20Francis%20PASIG_2011_Francis_final.pdf
http://www.bsminfo.com/doc/reasons-why-tape-storage-won-t-die-0001
http://www.cio.com/article/727181/Tape_Storage_Finds_New_Life_in_the_Enterprise_and_Beyond?page=1&taxonomyId=3037
http://www.datacenterjournal.com/it/industry-perspective-the-backup-and-disaster-recovery-market-2013/ Industry Perspective: The Backup and Disaster-Recovery Market 2013 - ExaGrid
http://www.datacenterknowledge.com/archives/2013/07/18/data-tape-dying-a-slow-death-or-already-dead/ Data Tape: Dying a Slow Death or Already Dead? EnPointTech
Точек зрения, как минимум, две.
Пациент, скорее, мертв..
Где столь славные имена и проектируемые/производимые ими замечательные устройства, столь широко представленные в недалеком прошлом? Exabyte, Sony, Quantum, HP, Compaq, IBM, строители автоматов - Overland, Tandberg, ADIC? Кто-то куплен конкурентом, кто-то отбросил ветку, как не прибыльную, кто-то перепродает чужие устройства... Из всего многообразия форматов и типоразмеров как-то телепается на плаву, видимо, только LTO.При этом - тот же Quantum - едва ли не последний из могикан - продает параллельно как библиотеки на лентах, так и "Disk-Based" (то есть на НЖМД) бэкап-системы.
Отметим некоторые особенности ленточного хранения, они понадобятся.
- низкая стоимость хранения единицы информации. Но - это при условии, что объемы достаточно большие, количество носителей - картриджей с лентой - большое, иначе начинает превалировать цена устройства, а она не маленькая;
- последовательный доступ к информации;
- возможность иметь множество копий одного файла;
- оффлайн хранение (лента может лежать в несгораемом шкафу, в отдалении от источников энегрии).
Что низвергло технологию с пьедестала?
Цена мегабайта в НЖМД неуклонно снижается. Емкость, хотя и с все большими трудностями, (практически) неуклонно увеличивается. Виртуализация хранилищ призывает вообще не заморачиваться - на каком именно физическом устройстве в данный момент размещен нужный нам файл. Создатели программного обеспечения бэкапирования и архивирования - главный движитель развития ленточных устройств, поводили носом из стороны в сторону и приделали возможность создания виртуальных ленточных библиотек (Virtual Tape Library, VTL) на дисковых хранилищах.
Сферы применения.
Первое - что напрашивается исходя из цены за гигабайт - социальные сети и облачные хранилища, специализированные и нет.
Не подходит. Фотография приведена как пример. Миллионы пользователей по всему миру каждые 5 минут "фоткает" все, что попадается в поле зрения и тут же скидывает "куда-то в сеть"? И не дай бог, если процесс не так быстр, как он хочет! Как же - у него же кнопка "шедевр" на девайсе, шедевр должен попасть в общий доступ немедленно и выдаваться по запросу так же немедленно, "лайки" надо набирать пока еще самому не наскучило. Явно не для лент задача, хотя и объемы информации гигантские, и содержимое на 99,.. куча девяток - мусорная, сиюминутная. Кусок рынка отрезали.
Надежность хранения? Hadoop пишет файл сразу на несколько устройств, массив которых работает под управлением распределенной файловой системы (Distributed File System) Он не тратит время на чепуху, задача - обеспечение высокой доступности пользовательских данных - решается решительно. "Кто сейчас свободен? Ага, вот ты, ты и ты - получите и распишитесь!" .. и побежал за новым заданием. Кто-то не отвечает? Сдох? Вычеркиваем из списка и идем дальше! Останавливаться, разбираться, высчитывать из контрольных сумм недостающее... RAID5, RAID6,... - это все не для нас! Нам трясти надо!!! Заканчивается доступное пространство? Не вопрос, надо лишь расширить нужным количеством модулей хранения (модуль представляет собой, как правило, 2-процессорный сервер с большим количеством НЖМД). Hadoop приведен лишь как пример одного из решений, а их много...
Мало-средний бизнес, до недавнего времени еще как-то использовавший ленточный бэкап, отошел с уходом в небытие относительно дешевых накопителей (DDS). Дешевле дисков накупить.
Кто и где остался?
Ну, во-первых те - кому предписано. Есть закон, обязывающий хранить определенный тип информации, к примеру, 25 лет - выполняй! Вот тут начинает выигрывать дешевизна картриджа.
Достаточно крупные компании, оперирующие ценными, но в большой части не требующими оперативного доступа данными. Ни выкинуть, ни затереть, а на дисках разоришься.
Можете называть их маньяками, но есть тип людей, не доверяющих даже самим себе, а уж технике и подавно! Для них - сколько бы ни было способов хранения и дублей информации - все мало... Я не ручаюсь за 100% достоверность (как отложилось в памяти прочитанное когда-то, так и излагаю), но после трагедии 11 сентября, только единичные компании из тех - кто "жил" в сметенных башнях, смогли оперативно восстановить в большой степени свою работоспособность. Это при том, что маленькие и слабые компании не могли себе позволить такую роскошь, как офис в столь знаковом месте. Так вот - восстановились компании в большей части благодаря бэкапам на лентах, которые хранились в удаленных офисах. Это - несмотря на то, что распределенное хранение, репликация данных в то время уже были придуманы.
Итак, для оставшихся маньяков! Не все еще потеряно.
Редко, но появляется информация, что в лентостроительстве еще что-то придумывают и надеются на будущее. Как ни крути, но оценочная стоимость хранения на лентах по-прежнему на порядок (в 10..15 раз) ниже, чем на НЖМД. Расчеты представлены в документе: “In Search of the Long-Term Archiving Solution —Tape Delivers Significant TCO Advantage over Disk”, Clipper Notes, December23 2010, Report #TCG2010054LO. Свое видение ситуации представила компания Oracle (см. рисунок) в 2011 году. Приложение сил для развития технологии возможно по нескольким направлениям: носитель, головки, методы записи и структура файловой системы.
Проблемы те же, что и у производителей НЖМД - повысить плотность записи, уменьшая размер зерна и повышая соотношение сигнал/шум.
Носитель (магнитный слой ленты).
В тренде - использование барий-ферритового (спеченная смесь оксидов бария и железа с примесью некоторых металлов) магнитного слоя. Этот материал обладает очень высокой коэрцитивной силой и применяется для производства очень сильных постоянных магнитов. Помимо прочего, BaFe слой обладает большей стабильностью намагниченного состояния.
Головки чтения/записи.
Следующее поколение головок будет использовать гигантский магнито-резистивный эффект (GMR). Это тот эффект, который уже успешно используется в головках чтения НЖМД.
Метод записи.
В связи с повышением плотности записи, количество дорожек на ленте увеличивается до 32.
Использование кода с малой плотностью проверок на чётность (Low Density Parity-check Code, LDPC) увеличит долю полезной информации.
Файловая система.
Ленточный носитель по природе своей линейный. К этой природе и была привязана файловая система. Новая файловая система - Linear Tape File System (LTFS), предложенная в 2010 году, ломает традицию. Теперь отдельный ленточный картридж виден для системы как обычный диск. Метаданные файлов располагаются в начальной области ленты. Структура хранения файлов на картридже приобретает иерархический вид - как на диске.
LTFS описана в следующих документах:
“The Linear Tape File System,” Proceedings of the 2010 IEEE 26th Symposium on Mass Storage Systems and Technologies
X. Zhang, et al, “HPTFS: A High Performance Tape File System,” Proceedings of 14th NASA Goddard/23rd IEEE conference on Mass Storage System and Technologies, College Park, MD, May 2006.
Процитирую понравившуюся фразу: "Ленточный картридж становится похожим на диск, в то время, как диск (с черепичным методом записи, имеется в виду) становится похожим на ленту".
Вот, собственно, и все!...
В сухом осадке имеем:
- хранение в 15 раз дешевле, чем на дисках;
- в 238 (!) раз меньше энергии, расходуемой на хранение (настолько не-круглая и точная цифра, что захотелось узнать подробности ее получения);
- отсутствие В ПРИНЦИПЕ ограничений на масштабирование;
- полная энергонезависимость хранения;
- замечательная сохранность и стабильность
Ах, да - емкость картриджа и скорость чтения-записи!...
Предсказания и дорожные карты:
Oracle и IBM демонстрируют картридж емкостью 10 TB в 2007 году
D. Berman, R. Biskeborn, N. Bui, E. Childers, R. D.Cideciyan, E. Eleftheriou, D. Hellman, et al., ‘‘6.7 Gb/in2 Recording
Areal Density on Barium Ferrite Tape,’’ IEEETrans. Magn. 43, No. 8, 3502–3508 (2007).
IBM и FujiFilm демонстрируют плотность записи, позволяющую иметь 35 TB на картридж - 2010 год
http://www.zurich.ibm.com/news/10/storage.html
Hitachi, Maxell Ltd. и Токийский институт технологий (Tokyo Institute of Technology) демонстрируют плотность записи, позволяющую иметь 50 TB на картридж - 2010 год
IBM представляет технологию с плотностью 100Gb/кв.дюйм, которая повысит емкость картриджа до 64 TB
IBM Journal of Research and Development, Storage Technologies and Systems Volume 52, Number 4/5 2008, “Scaling tape-recording densities to 100Gb/inch2".
Материалы, использованные в заметке:
https://lib.stanford.edu/files/pasig-jan2012/11B7%20Francis%20PASIG_2011_Francis_final.pdf
http://www.bsminfo.com/doc/reasons-why-tape-storage-won-t-die-0001
http://www.cio.com/article/727181/Tape_Storage_Finds_New_Life_in_the_Enterprise_and_Beyond?page=1&taxonomyId=3037
http://www.datacenterjournal.com/it/industry-perspective-the-backup-and-disaster-recovery-market-2013/ Industry Perspective: The Backup and Disaster-Recovery Market 2013 - ExaGrid
http://www.datacenterknowledge.com/archives/2013/07/18/data-tape-dying-a-slow-death-or-already-dead/ Data Tape: Dying a Slow Death or Already Dead? EnPointTech
Комментариев нет:
Отправить комментарий