备份介质介绍之一:磁带

备份介质介绍之一:磁带 [转自杭州安网http://www.hzsafe.com.cn]

存储容量

存储容量是指在数据未被压缩前磁带机所能存储的最大数据量。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：

备份技术	单盒磁带存储容量(GB)
DAT	1G~12G
DLT	10G~35G
SDLT	160G
LTO	50~800G
AIT	50G
VXA	80G

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。这个数值取通常是压缩前容量的两倍。常见有以下几类：

备份技术	压缩后存储容量(GB)
DAT	2G~24G
DLT	20G~70G
SDLT	320G
LTO	100~1600G
AIT	100G
VXA	160G

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 / 秒）。主流磁带机技术的数据传输率：

磁带机技术	持续传输率(MB/s)
DLT	11
LTO	LTO1:10 LTO2:20 LTO3:40 LTO4:80
AIT-3	12
VXA	6
8mm	12

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）。主流磁带机技术的压缩后传输率：

磁带机技术	持续传输率(MB/s)
DLT	22
LTO	LTO1:20 LTO2:40 LTO3:80 LTO4:160
AIT-3	31
VXA	12
8mm	30

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 。磁带机产品的 MTBF 值不应低于 200000 小时。

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。

磁带尺寸

磁带尺寸广义上讲包括磁带的宽度、长度或者磁带盒的规格。磁带盒常见的规格有 3.5 英寸 （ AIT 磁带居多）和 5.25 英寸 （ DLT 磁带居多）。目前常用的磁带机磁带有以下几种规格。

磁带机类型	磁带宽度
DAT磁带	4mm
8mm磁带	8mm
DLT磁带	12mm(1/2英寸)
LTO	12mm(1/2英寸)

存储技术

当前的磁带机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 6M /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 30M /s （非压缩 12M /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 （昆腾）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 12M （非压缩为 6M ）。

装带方式

自动装带

自动装带方式的磁带机叫做自动加载磁带机，它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可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。

手动装带
一般手动换带、装带方式的磁带机多为外置式磁带机，这种磁带机由于没有自动更换装置，所以价格低廉，适合小型数据备份，现在这类产品越来越少了。

磁带机（ Tape Drive ）一般指单驱动器产品，通常由磁带驱动器和磁带构成，是一种经济、可靠、容量大、速度快的备份设备。这种产品采用高纠错能力编码技术和写后即读通道技术，可以大大提高数据备份的可靠性。根据装带方式的不同，一般分为手动装带磁带机和自动装带磁带机，即自动加载磁带机。

自动加载磁带机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可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。