磁带机技术详解

古月石

无论是硬盘技术，还是光盘技术，都不适合用来进行数据存储备份，只有磁带机技术才真正适合数据存储备份领域。事实上，磁带机技术长期以来一直是首选的唯一的数据存储备份技术，因为磁带介质不仅能提供高容量、高可靠性以及可管理性，而且价格比光盘、磁盘媒体便宜很多。
　　

　　作为一种备份设备，磁带机技术也在不断发展。当前市场上的磁带机，按其记录方式来分，可归纳为二大类:一类是数据流磁带机，另一类是螺旋扫描磁带机。
　　数据流技术起源于模拟音频记录技术，很类似于录音机磁带的原理。它是通过单个或多个静态的磁头与高速运动的磁带接触来记录数据。这种技术的缺点在于对磁带的张力要求很高，耐用性较差。数据流磁带机按磁带的宽度分为QIC(Quarter-Inch-Cartridge，即1/4英寸)和1/2英寸两种。1/2英寸磁带机是多磁头读写，其数据传输率较高，容量较大。1/4英寸磁带机是单磁头读写，每记录一轨后，都要通过跳轨来做反向记录，记录和检索速度都比较慢。
　　螺旋扫描技术起源于模拟视频记录技术，很类似于录像机磁带原理。它和数据流技术正相反，磁带是绕在磁鼓上，磁带非常缓慢地移动，磁鼓则高速转动，在磁鼓两侧的磁头也高速扫描磁带进行记录。当它在一定时间内没有收到移动磁带的命令，就会放松磁带并停止转动磁鼓，以防止不必要的介质磨损和避免介质长期处于张力状态。所以，该技术具有高可靠性、高速度、高容量的特点。
　　IDC的调查报告表明，目前比较流行的磁带机技术有DC2000/TraVan磁带机、QICDC6000磁带机、8mm磁带机、DLT磁带机、DAT磁带机及Mammoth磁带机等。下面分别给予简单介绍。
QIC磁带
　　这是一种带宽为1/4英寸，配有带盒的盒式磁带，也叫1/4英寸磁带。它有两种规格，即DC6000和DC2000/Travan。其中DC6000磁带的驱动器是5.25英寸，它使用非常简单的驱动装置进行纵向记录，但是数据磁带结构却非常复杂并且价格昂贵。在容量1GB以上的市场中，它无法与4mm与8mm磁带竞争。DC2000/Travan磁带的驱动器只有3.5英寸，驱动器价格低，一般不具备硬件数据压缩功能与即写即读功能，而且使用的介质造价也较高。这种产品对性能要求不高的桌面计算机用户可能较合适，但用户不多。
DLT技术
　　DLT(Digital Linear Tape-数字线性磁带)技术源于1/2英寸磁带机。1/2英寸磁带机技术出现很早，主要用于数据的实时采集，如程控交换机上话务信息的记录，地震设备的震动信号记录等等。DLT磁带由DEC和Quantum公司联合开发。由于磁带体积庞大，DCT磁带机全部是5.25英寸全高格式。DLT产品由于高容量，主要定位于中、高级的服务器市场与磁带库系统。DLT磁带每盒容量高达35GB，单位容量成本较低。
4mm技术
　　4mmDAT又称数字音频磁带技术(Digital Audio Tape)。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。4mm的DAT经历了DDS-1、DDS-2和DDS-3三种技术阶段，容量跨度在1GB-12GB。4mmDAT由于小巧和适当的容量，在前几年发展很快，在小型网络中应用较多。目前惠普已经推出了采用DDS-4标准、容量为40GB的磁带机。
　　由于该磁带存储系统采用了螺旋扫描技术，使得该磁带具有很高的存储容量。DAT磁带系统一般都采用了即写即读和压缩技术，既提高了系统的可靠性和数据传输率，又提高了存储容量。DAT磁带和驱动器的生产厂商较多，用户有较大的选择机会，是一种很有前途的数据存储备份产品。
8mm技术
　　基于螺旋扫描记录技术的8mm产品由Exabyte公司开发。由于8mm技术本身适合于大容量存储，在计算机数据比较少的早期，其应用面不是很广，主要与大中小型计算机配套。随着计算机网络中数据量呈几何级数的增长，8mm技术越来越体现出其优势，8mm产品的出货量这几年的快速增长也佐证了这一点。8mm技术有着广阔的向上发展空间。并且，每一种新的、高端的8mm产品，都向下兼容低端产品，保护了用户原有的投资。
未来磁带存储新技术LTO
　　LTO(Linear Tape Open—线性磁带开放协议)技术是一种结合了线性多通道双向磁带格式的磁带存储新技术，其优点主要是将服务系统、硬件数据压缩、优化磁道面、高效纠错技术和提高磁带容量性能等结合于一体。由于LTO技术是一种“开放格式”技术，这就意味着用户将可拥有多项产品和多规格存储介质，尤其开放性可带来更多的发明创新，减少新技术开发风险，从而达到使产品价格下降和用户受益的目的，另外还可提高产品的兼容性和延续性。LTO第四代标准的容量为800G，传输速度为80MB/s～160MB/s，这是目前任何一种磁带机都无法比拟的。开发LTO的主要原因有以下几点:一是建立一个开放的磁带机产品标准;二是不断改进磁带机产品的可靠性;三是增强产品的可扩展性，适应数据量激增的现实需求;四是减少备份的时间，提高产品的性能。
　　目前，LTO技术有两种存储格式，即高速开放磁带格式Ultrium和快速访问开放磁带格式Accelis，它们可分别满足不同用户对LTO存储系统的要求，其中Ultrium磁带格式除了具有高可靠性的LTO技术外，还具有大容量的特点，既可单独操作，也可适应自动操作环境，非常适合备份、存储和归档应用。Accelis磁带格式则侧重于快速数据存储，Accelis磁带格式能够很好地适用于自动操作环境，可处理广泛的在线数据和恢复应用。



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