磁带存储

磁带的工作原理

数据位——表示开和关的磁态——记录到颗粒介质上，并连接到一个底物聚酯薄膜的塑料。磁道跟踪技术和巨型磁阻读/写磁头的改进增加了可以记录在磁带上的磁道数量。

该行业已经从氧化物作为记录材料转向钡铁氧体，钡铁氧体由于支持垂直磁记录，能够提供高记录数据密度。钡铁氧体用于Oracle和IBM的企业磁带和LTO财团的Ultrium格式磁带。

磁带存储的利弊

随着数据量的增加，磁带是高容量的强有力的选择，长期备份存储和归档，成本相对较低的磁盘。

磁带容量持续增长。LTO计划对即将发布的版本有一个明确的时间表，它通常每两到三年发布一个新版本。客户可以依赖可靠的产品路线图。

磁带存储也非常适合存档，因为它的耐用性，因为它通常有30年的保质期。磁带也很容易移动，而磁盘则不那么便于携带。在一个灾难恢复在场景中，只要磁带距离受影响的数据中心足够远，组织就可以使用磁带进行恢复。

不过，从磁盘恢复数据更快。因此，磁盘已经取代磁带成为首选备份介质。磁盘提供随机访问，因此查找磁盘上的特定数据是一个快速的过程。

基于磁盘的备份产品通常在一天内执行备份，而磁带备份数据的频率较低——例如，每天进行备份。因此，组织不希望依赖磁带来进行最近的备份。此外，组织必须确保其磁带库与其他基础设施兼容。

随着勒索软件攻击的兴起，磁带存储的脱机特性成为一个很大的卖点。网络攻击无法影响未连接到网络的存储磁带，因为它们有所谓的气隙．在这种情况下，磁带甚至打败了云，云是一种越来越常见的备份平台，但由于其在线特性，容易受到网络威胁。

磁带存储的历史

现代磁带存储可以追溯到20世纪50年代。据数据存储供应商Iron Mountain称，当第一台现代商用计算机UNIVAC I于1951年发布时，发明者使用了磁带来补充计算机的存储。

在大型计算机系统以组为单位运行计算任务的大型机时代，磁带库曾一度繁荣。操作员将程序及其数据存储在磁带上，将作业从计算机中移出以作临时存储，当需要再次运行时再重新加载。

当磁盘和它的随机存取进入市场时，它在很大程度上取代了磁带作为主要存储。然而，一些行业，如媒体和娱乐，以及科学和视频监控，大量使用磁带作为存储，特别是其大容量。

20世纪90年代末，Linear Tape-Open (低温氧化)启动。惠普——现在的惠普企业公司——IBM和希捷在磁带存储技术上合作。

LTO-1于2000年推出，每个墨盒提供100gb的本地存储。每两到三年，一个新的LTO版本就会上市，其容量大约是之前版本的两倍，吞吐量也更高。

根据LTO项目2018年3月发布的报告，2017年共发运了108,457 PB的压缩带容量，比2016年发运的容量增加了12.9%。这一总数比2008年20,000个PB的出货量增加了5倍。

顶级供应商和磁带类型

LTO是市场上最流行的磁带格式，尽管企业磁带支持每个磁带匣更大的容量。LTO-7它的原始容量为6tb。2017年发布的LTO-8的本地容量为12 TB。

惠普(Hewlett Packard)、IBM和希捷(Seagate)——后者后来将其磁带业务出售给了Quantum——在20世纪90年代末成立了LTO财团(LTO Consortium)，以替代Quantum的专利业务数字线性磁带格式．

IBM和Oracle在企业磁带提供商中处于领先地位。和LTO一样，他们的磁带技术基于钡铁氧体介质，但他们提供驱动技术创新，磁带长度和磁带格式，为他们的客户工作。

例如，IBM 3592捷豹系列磁带系统利用其TS1150驱动器，并声称未压缩的存储容量可达10tb。甲骨文收购了Sun Microsystems和StorageTek，自2010年以来一直在T10000磁带技术生产线上发展，提供T10000D驱动器和盒式磁带，具有8.5 TB的本地非压缩容量。

磁带、磁盘和云存储

20世纪90年代末，磁盘取代磁带成为首选的备份存储介质。磁带界最近的创新，包括IBM的线性磁带文件系统(LTFS)，使得访问磁带上的数据更容易。文件和对象可以直接复制到运行LTFS技术的磁带存储库中，这样它们就可以保留其本机结构和元数据。

在进行流读/写操作时，磁带比磁盘快，但是磁带上的内容只能按顺序的格式进行读写假脱机把它放到合适的位置。

磁盘的访问时间以毫秒为单位，而磁带的访问时间可以是秒或分钟。作为一个结果,串行存取可能是好的——LTO-7的流速度大约是每秒300兆字节(MBps)——但及时的随机访问几乎是不可能实现的。

云计算供应商已经将磁带作为长期数据保存的工具。例如,亚马逊冰川具有强大的磁带组件。谷歌还集成了用于灾难恢复的磁带——当Gmail在2011年宕机3天时，该公司使用该系统拯救了该系统磁带备份．

磁带技术进展/未来展望

Tape在过去的几年里增加了很多功能，包括2004年增加的三个主要功能。

2004年推出的LTO-3增加了写一次，读多次(蠕虫)功能，数据只写入一次，不会被擦除。2007年的LTO-4提供数据加密。在2010年，LTO-5增加了线性磁带文件系统，它提供索引和分区。所有以后的LTO版本都包含这些特性。

LTO-8在磁头上使用隧道磁阻(TMR)，这允许比特被写入更小区域的LTO存储媒体。这项技术标志着以前的巨磁电阻(GMR)技术的转变。LTO-8还使用钡铁氧体磁颗粒增加磁带存储容量。

然而，随着TMR和钡铁氧体的加入，LTO-8只能向后兼容一代。LTO以前可以读回两代，写回一代。

截至2018年10月，LTO路线图面向12个国家^th的一代。预计的容量规格如下:

• LTO-9: 24tb容量—60tb压缩容量
• LTO-10: 48tb容量—120tb压缩容量
• LTO-11: 96 TB容量—240 TB压缩容量
• LTO-12: 192tb容量—480tb压缩容量

2017年，IBM和索尼表示，他们已经开发出了磁带存储的最高记录面积密度技术，每盒未压缩容量约为330 TB。

供应商仍在开发胶带产品。例如，2018年，Quantum和Veeam推出了一款融合磁带设备，将Veeam的数据保护软件与Quantum的备份集成在一起。

此外，据Iron Mountain称，顶级云存储提供商Amazon Web Services、Microsoft Azure和谷歌cloud Platform使用ltfs附带的磁带库作为其存储架构的一部分。

磁带存储的最佳实践

磁带盒是有弹性的，但仍然需要适当的护理。虽然磁带的寿命是几年，但粗心的操作可能会将其缩短到几周，或者完全毁掉磁带。

灰尘、污垢和油对胶带有害。不使用胶带时，使用者应将胶带放在塑胶盒内。此外，用户不应:

• 直接处理胶带;
• 触摸胶带表面;或
• 手动打开驱动门。