网络存储磁带库术语解释

来源IT168

1.最大存储容量

  最大存储容量是指磁带库在装满磁带的情况下所能存储数据的最大容量。这个数值取决于两个因素，一是单盒磁带的存储容量，二是磁带库所能容纳的驱动器数目以及磁带总数。由于磁带库采用多种不同的备份技术所以存储容量也不一致。通常有以下几类：

2.压缩后存储容量

    压缩后存储容量是指数据备份到磁带机经过压缩后所能容纳的数据量。这个数值取决于两个因素，一是单盒磁带的存储容量，二是磁带机所能容纳的磁带数目。由于磁带机采用多种不同的备份技术所以存储容量也不一致。通常有以下几类：

3.持续传输率

    持续传输率 (Sustained Transfer Rate)是指单位时间内，磁头把数据写入磁带或从磁带读出的稳定的速率，而不是突发的数值。单位通常是Mb/s（兆位/秒）。
    主流磁带机技术的数据传输率：

4.压缩后传输率

    压缩后传输率是指磁带数据经过压缩后，磁头所读取数据的速率。单位通常是Mb/s（兆位/秒）。
    主流磁带机（库）技术的压缩后传输率：

5.接口类型

磁带库常用的外部接口为SCSI接口和光纤通道接口（FC接口）。
SCSI接口
   SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）接口主要面向网络市场，这种接口速度快，支持热插拔。SCSI规格如下：

FC接口
    FC（光纤通道）接口的磁带库（磁带机）通常适用于SAN网络存储备份当中，这种设备具有极高的速度和可靠性。

6.MTBF

  MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。
    通常，我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值，如8000小时，2万小时，那么，MTBF的数值是怎样算出来的呢，假设一台电脑的MTBF为3万小时，是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢？答案是否定的，如果是那样的话，我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实，关于MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，GJB/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。
    MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别，例如，同一产品在不同的环境下，如在实验室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以，在计算可靠性指标时，必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素，几乎无法通过人工进行计算，但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库，我们就能够轻松的得出MTBF值。
    其实，MTBF值如何算出并不是我们所关心的问题，我们应该把重点放在一个产品的MTBF的值到底有多少上，对于用户来讲，应该选用MTBF值高的产品。

7.驱动器数目

    磁带库是多驱动器产品。一般的低端磁带库有2个以上的驱动器。而应用在SAN领域等的磁带库产品则具有数十个以上的驱动器。

8.驱动器类型

磁带库驱动器主要有以下几种：

   （一）LTO Ultrium磁带驱动器
    LTO (Linear Tape--Open) 是一种开放的磁带体系架构,是由三家世界级的存储产品制造商(IBM, HP 及Segate) 组成的联盟开发制定的。 "开放"的含义是产品可供多家厂商使用."Ultrium"是其开发出的第一带产品. 每盘磁带的压缩容量为200GB, 数据传输量为30GB/S (2:1压缩).IBM的Ultrium磁带驱动器具备无与伦比的强大技术,不仅拥有先进的多磁道记录能力, 磁阻(MR)磁头和伺服技术,而且具有极高的记录密度.纠错码功能(ECC)更可帮助您实现数据的完整性.IBM提供的产品包括: 3580, 3581, 3583, 3584 不同系列.
    （二）DLT/SDLT磁带驱动器
    DLT(digital linear tape)技术即数字线型磁带技术，最早由DEC公司于1985年开发，主要应用于VAX系统。之后被昆腾公司购买，并对其技术加以改进。DLT采用线性记录技术，其特点是大容量、高速度，但价格较高。DLT产品主要应用于中、高级服务器市场与磁带库应用系统，市场占有率增长很快。目前，DLT驱动器的容量从10GB到40GB不等，数据传送速度为1.25MB/s至5MB/s。 Super DLT（SDLT）技术 由昆腾公司于2001年推出。SDLT的容量为110GB，近3倍于DLT磁带系列产品，传输速率为11MB/s，是DLT的2倍。SDLT虽然对DLT磁带做了很多改进，但仍可与最早的DLT磁带兼容，且与DLT 4000、7000和8000驱动器有着良好的反读兼容性。
  （三）VXA磁带驱动器
    VXA是Exabyte 最新推出的定位在低端市场的新的磁带机技术。VXA技术的第一代产品VXA-1磁带设备单机容量为66GB，数据传输率为6MB/s（压缩后），其容量和性能是DDS-3的3倍，速度和DDS-4一样，容量超过DDS-4。
（四）AIT磁带驱动器
    AIT(advanced intelligent tape)由Sony公司开发并于1996年投放市场， AIT-3可以将100GB (260GB，经过压缩处理)的数据以持续数据传输速率为12MB/s (31MB/s，经过压缩处理)的速度写到长230m的8mm磁带上，和LTO媒介提供的存储容量一样高，但是所占的空间只有LTO的1/3。

9.插槽数

    在磁带库里面磁带插槽是用来放置磁带的地方，平时就是机械手将磁带从磁带插槽里面取出放到驱动器上的。不同的磁带库产品所具有的插槽数量不同，低端的产品通常只有几个插槽，而高端的产品则具有上百个槽位。

10.存储技术

当前的磁带机（库）支持的备份技术主要有DAT、8mm、DLT、LTO、AIT及VXA等。

DAT技术
    DAT（Digital Audio Tape）技术又可以称为数码音频磁带技术，也叫4mm磁带机技术，最初是由惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。这种技术以螺旋扫描记录（Helical Scan Recording）为基础，将数据转化为数字后再存储下来，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、DDS-3、DDS-4几种技术阶段，容量跨度在1GB-12GB。目前一盒DAT磁带的存储量可以达到12GB，压缩后则可以达到24GB。DAT技术主要应用于用户系统或局域网。
8mm技术
    8mm技术由Exabyte（安百特）公司在1987年开发，采用螺旋扫描技术，其特点是磁带容量大，传输速率高，它在较高的价位上提供了相对较高容量的存储解决方案。8mm磁带机的发展经历了8200、8500、8500c和8900(mammoth)的数据格式，容量从最初的2GB发展到现在的40GB，传输速率最快可达6MB/s。新一代的Mammoth-2技术又进一步提升，存储容量达到170GB(非压缩60GB)传输速率30MB/s（非压缩12MB/s），在技术上有广阔的发展空间。主要制造商是Exabyte公司。
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，DLT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。目前DLT驱动器的容量从10GB到80GB不等，数据传送速度相应由1.25MB/秒至10MB/秒。另外，一种基于DLT的Super DLT（SDLT）是昆腾公司2001年推出的格式，它在DLT技术基础上结合新型磁带记录技术，使用激光导引磁记录（LGMR）技术，通过增加磁带表面的记录磁道数使记录容量增加。目前SDLT的容量为160GB，近3倍于DLT磁带系列产品，传输速率为11MB/s，是DLT的2倍。
LTO技术
    LTO（Linear Tape Open）技术，即线性磁带开放协议。是由HP、IBM、Seagate这三家厂商在1997年11月联合制定的，其结合了线性多通道、双向磁带格式的优点，基于服务系统、硬件数据压缩、优化的磁道面和高效率纠错技术，来提高磁带的能力和性能。
    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，Ultrium采用单轴1/2英寸磁带，非压缩存储容量100GB、传输速率最大20MB/s、压缩后容量可达200GB，而且具有增长的空间。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。

AIT技术
    AIT是指先进智能磁带，英文为Advanced Intelligent Tape，具有螺旋扫描、金属蒸发带等先进技术，AIT的数据保护性能比较突出，AIT已经发展到目前的AIT-3，目前开发AIT技术的索尼公司和专注在AIT技术上开发产品的Spectra Logic公司都在大力的推广采用AIT的产品。
    AIT采用的是螺旋扫描方式进行记录，与家用录像机的工作原理一样，这样一来，整个磁带机中，只有磁鼓是高速旋转，其它部件，如磁带、伺服机构都是低速运动的。这样的结构紧凑合理、易于设计和维护。而LTO(Linear Tape Open)、DLT(Digital linear Tape)、SDLT(Super Digital linear Tape)都是线性记录，像录音机一样，磁头是固定不动的，磁带直线运动通过磁头。与录音机不同的是，磁带机要保证记录速度，就要让磁带高速通过磁头，为此，就需要复杂机构控制磁带抖动、冷却高速运动的各种部件和轴承。在相同材料下，采用螺旋扫描的方式能使材料寿命延长。
    从应用方面讲，对于企业级用户来说，AIT磁带库可用于数据备份。与其它同容量、同传输速率的产品相比，AIT机架式的带库具有体积小、能耗低、容量大、价格便宜的优点。对于中端用户，AIT自动加载机是较好的选择。考虑到数据容量和自动备份等问题，可选用能容纳4盘磁带的自动加载机。
VXA技术
    VXA技术是由Exabyte（安百特）公司开发的磁带备份技术，VXA技术不依赖于精确的磁头和磁道位置来保证读写的可靠性，它不像流式磁带设备为定位磁道而需要昂贵的高精度的部件和精确的机械零件。不同于传统的磁带驱动器，VXA通过自动调节磁带移动易和主机的传输速率相匹配而完全消除磁带“回扯”问题，能够显著提高介质和驱动器的可靠性，进而优化了备份和存储。 
    VAX 以包的格式多些数据，对磁带上的数据记录区进行无空隙扫描，目前已经从VAX-1发展到VAX-2，在保持高可靠性的基础上，提高了速度和容量，单盒磁带容量为160GB（非压缩为80GB），速度为每秒12MB（非压缩为6MB）。

11.混合磁带机技术

  混合磁带机技术是指磁带库可以同时支持LTO、DLT/SDLT、AIT等磁带机技术，并且可以将这些技术混合安装在同一台磁带库中。具有这种技术的磁带库要比单一技术磁带库产品价格要高。
12.存储介质

    磁带机的存储介质就是磁带。目前常用的磁带介质有普通金属磁带Metal Particle (MP)、高级金属蒸发带Advanced Metal Evaporated (AME)、具有自动清洗功能的高级金属蒸发带AME with Smart Clean TM Technology等类型。
MP介质
    MP磁带即普通金属磁带,它的实现原理金属粉末粘到磁带上，一般MP磁带可以读写2,000次。
AME介质
    AME介质（高级金属蒸镀带）是金属粉末通过激光照射，高温使其蒸发成气态然后冷凝到磁带上，这种磁带比MP有很多优点：记录密度高，表面光滑可以减少磁头磨损，更薄可以同样的磁带容积容纳更长的磁带。一般AME磁带可以读写25,000次。
具有自动清洗功能的AME介质
    具有自动清洗（Smart Clean）技术的AME磁带是为提高可靠性而设计的。带 Smart Clean技术的AME介质在其前端包含了2米长的用于自动清洗磁鼓和磁头的清洗带，能够减少介质的磨损,使磁头寿命延长30%。

13.磁带加载时间

    磁带机的存储介质就是磁带。目前常用的磁带介质有普通金属磁带Metal Particle (MP)、高级金属蒸发带Advanced Metal Evaporated (AME)、具有自动清洗功能的高级金属蒸发带AME with Smart Clean TM Technology等类型。
MP介质
    MP磁带即普通金属磁带,它的实现原理金属粉末粘到磁带上，一般MP磁带可以读写2,000次。
AME介质
    AME介质（高级金属蒸镀带）是金属粉末通过激光照射，高温使其蒸发成气态然后冷凝到磁带上，这种磁带比MP有很多优点：记录密度高，表面光滑可以减少磁头磨损，更薄可以同样的磁带容积容纳更长的磁带。一般AME磁带可以读写25,000次。
具有自动清洗功能的AME介质
    具有自动清洗（Smart Clean）技术的AME磁带是为提高可靠性而设计的。带 Smart Clean技术的AME介质在其前端包含了2米长的用于自动清洗磁鼓和磁头的清洗带，能够减少介质的磨损,使磁头寿命延长30%。

14.磁带卸载时间

   从系统发出卸载指令到磁带推出带仓所需的时间称之为磁带卸栽时间。
15.平均寻道时间

   平均寻道时间(average seek time)，指磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位是毫秒(ms)。

16.机械手交换速度

    机械手是磁带库产品里面成本很高的一个部件，它负责磁带的加载和卸载工作。机械手交换速度通常是指机械手平均无故障交换次数。一般可达100000次以上。

17.磁带库

 

广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份100GB—200GB或者更多的数据。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。一个拥有工作组服务器的小公司或分理处可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。
    磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，磁带库由多个驱动器、多个槽、机械手臂组成，并可由机械手臂自动实现磁带的拆卸和装填。它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它可以多个驱动器并行工作，也可以几个驱动器指向不同的服务器来做备份，存储容量达到PB（1PB=100万GB）级，可实现连续备份、自动搜索磁带等功能，并可在管理软件的支持下实现智能恢复、实时监控和统计，是集中式网络数据备份的主要设备。
    磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network-存储局域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。