LTO, of Linear Tape-Open, is een formaat van gegevensopslagtape dat over de hele wereld veel wordt gebruikt.
LTO is op dit moment het meest populaire datatape-formaat, voornamelijk vanwege de enorme opslagcapaciteit, waarbij de nieuwste iteratie (LTO-9) in staat is om 18 terabyte aan gegevens op één tape te bewaren. LTO is echter ook zeer schaalbaar en aanpasbaar.
In deze gids voor LTO-banden leren we alles wat u moet weten over het LTO-bandformaat, waaronder:
En meer.
Laten we zonder verder oponthoud beginnen met de basis: wat is LTO?
LTO staat voor Linear Tape-Open, en is een indeling (of technologie) voor magnetische datatape-opslag die eind jaren negentig is ontwikkeld door IBM, HP en Seagate (die het LTO Consortium vormden. LTO is ontworpen als een open standaard en de standaard vormfactor van de LTO-technologie heet Ultrium (vandaar LTO Ultrium.)
De opslagtechnologie voor magnetische databanden bestaat eigenlijk al sinds de jaren vijftig, met de magneetband van een halve inch, IBM 1950-track en later IBM 7-track als het baanbrekende datatape-formaat van die tijd.
Het medium bleef evolueren tot eind jaren negentig. Tegen die tijd waren Quantum's Digital Linear Tape (DLT) en Sony's Advanced Intelligent Tape (AIT) de twee belangrijkste opties voor datatape-opslag met hoge capaciteit voor pc-servers en enterprise-grade UNIV-systemen. Beide formaten werden streng gecontroleerd door hun eigenaren, dus er was praktisch geen concurrentie, waardoor hun prijzen hoog opliepen.
Het LTO-consortium is opgericht door IBM, HP en Seagate om meer concurrentie op deze markt toe te voegen, en het oorspronkelijke plan was om te lanceren naar LTO-formaten: Ultrium, gepland als een single-reel, half-inch tape en Accelis met 8 mm tape op dubbele rollen. Het plan was om Ultrium te optimaliseren voor capaciteit en Accelis voor snelheid en lage latentie. Er is echter alleen Ultrium ooit geproduceerd voor de massamarkten.
LTO Ultrium is uitgegroeid tot een zeer populair tape-formaat voor gegevensopslag. In 2000 werd de eerste iteratie van Ultrium geïntroduceerd met een eigen capaciteit van 100 GB, hoewel het aanvankelijk ook beschikbaar zou zijn met cartridges van 10 GB, 30 GB en 50 GB, maar gesloopt.
Vanaf 2021 zijn er negen generaties LTO Ultrium-tapes (LTO-1 tot LTO-9) commercieel verkrijgbaar op de markt, en er zijn er nog vijf gepland (LTO-10 tot LTO-14).
U kunt de details en verschillen tussen deze verschillende LTO-indelingen in de onderstaande tabel bekijken:
| Formaat | Release Date | Ongecomprimeerde capaciteit | Gecomprimeerde capaciteit | Maximale gecomprimeerde snelheid (MB/s) | Maximale niet-gecomprimeerde snelheid (MB/s) | Tijd die nodig is om een volledige band op maximale snelheid te schrijven (uu:mm) |
| LTO-1 | 2000 | 100 GB | 200 GB | 20 | 40 | 1:23 |
| LTO-2 | 2003 | 200 GB | 400 GB | 40 | 80 | 1:23 |
| LTO-3 | 2005 | 400 GB | 800 GB | 80 | 160 | 1:23 |
| LTO-4 | 2007 | 800 GB | 1.6 TB | 120 | 240 | 1:51 |
| LTO-5 | 2010 | 1.5 TB | 3.0 TB | 140 | 280 | 3:10 |
| LTO-6 | 2012 | 2.5 TB | 6.25 TB | 160 | 400 | 4:20 |
| LTO-7 | 2015 | 6.0 TB | 15.0 TB | 300 | 750 | 5:33 |
| Typ M (M8) | 2017 | 9.0 TB | 22.5 TB | 300 | 750 | 8:20 |
| LTO-8 | 2017 | 12.0 TB | 30.0 TB | 360 | 900 | 9:16 |
| LTO-9 | 2021 | 18.0 TB | 45.0 TB | 400 | 1,000 | 12:30 |
| LTO-10 | TBA | 36.0 TB | 90.0 TB | 1,100 | 2,750 | 12:07 |
| LTO-11 | TBA | 72.0 TB | 180.0 TB | TBA | TBA | TBA |
| LTO-12 | TBA | 144.0 TB | 360.0 TB | TBA | TBA | TBA |
| LTO-13 | TBA | 288.0 TB | 720.0 TB | TBA | TBA | TBA |
| LTO-14 | TBA | 576.0 TB | 1,440 TB | TBA | TBA | TBA |
Opmerking: "Type M (M8)" verwijst naar hoe sommige LTO-8 schijven kunnen eerder ongebruikte LTO-7-banden schrijven met een verhoogde, ongecomprimeerde capaciteit van 9 TB. Zodra deze cartridge is geïnitialiseerd als Type M, kan deze niet meer worden veranderd in een standaard LTO-7-cartridge.
In tegenstelling tot andere opslagtapetechnologieën kan een Ultrium-cartridge alleen worden gebruikt door een bepaalde generatie LTO-drive (met uitzondering van Type M of M8, zoals hierboven besproken) met de volgende regels:
Als opslagtape leest en schrijft een LTO-tape gegevens op een sequentiële manier - het ene bestand na het andere - in tegenstelling tot harde schijven (HDD's) en solid-state drives (SSD's) die gegevens op een niet-sequentiële manier schrijven en lezen door roterende schijven te gebruiken.
Deze sequentiële opslagmethode betekent echter dat het systeem aan het begin van de band moet beginnen en er doorheen moet rollen om specifieke gegevens te lezen of nieuwe gegevens te schrijven. Uiteraard resulteert dit mechanisme in lagere lees-/schrijfsnelheden dan HDD's of SSD's. De huidige technologieën, met name de geavanceerde lineaire tapetechnologie van LTO, bieden echter vergelijkbare schijfprestaties als HDD's en SSD's.
Tegenwoordig worden er twee primaire tapetechnologieën op de markt gebruikt: lineaire tape (die wordt gebruikt door LTO) en helical scan.
Een spiraalvormig systeem schrijft gegevens in diagonale stroken langs de band. Om dit te bereiken, worden twee tapespoelen met tapemedia van een kwart inch breed in dezelfde cartridge gebruikt. De spiraalvormige scantechnologie biedt een hogere gegevensopslagdichtheid dan lineaire tapes, maar slaat over het algemeen minder gegevens op dan lineaire tapes
Het lineaire tapemodel gebruikt echter een heel andere methode om gegevens te lezen/schrijven, dus deze twee formaten zijn grotendeels incompatibel met elkaar ondanks dat ze vergelijkbare prestaties bieden.
Een lineaire tape (inclusief LTO) daarentegen heeft meerdere lees-/schrijfkoppen die gegevens lezen en schrijven langs parallelle gegevenssporen die zich uitstrekken over de lengte van de tape. Lineaire tapemedia zijn meestal ongeveer XNUMX cm breed en elke tapecassette heeft slechts één tapespoel.
LTO-banden zijn opgebouwd uit smallere servobanden en bredere databanden. Om preciezer te zijn, elke tape heeft vier databanden die zijn ingeklemd tussen vijf servobanden.
In dergelijke configuraties fungeren de servobanden als vangrails voor de lees-/schrijfkop of -koppen. De lees-/schrijfkop positioneert zichzelf tussen twee servobanden, waardoor compatibiliteit en aanpassingen tussen verschillende LTO-tapedrives worden gegarandeerd. De magnetische servo's zullen ook hun rol spelen bij foutcorrectie en hardware datacompressie.
Elke LTO-tapekop heeft 8, 16 of 32 lees-/schrijfkopelementen en 2 servo-leeselementen. Als het 8 kopelementen heeft, dan heeft het 8 tracks en wordt de set van 8, 6 of 32 tracks geschreven of gelezen in één richting van begin tot eind. In deze configuratie verschuift de bandkop lateraal om toegang te krijgen tot verschillende tracks binnen elke band en mogelijk ook om toegang te krijgen tot andere banden. Deze set tracks (8,16 of 32) wordt een 'wrap' genoemd.
LTO-6 en nieuwere tapes hebben 32 lees-/schrijfkopelementen en kunnen dus 32 tracks tegelijk lezen of schrijven.
Ervan uitgaande dat het een volledig lege, gloednieuwe LTO-tape is, begint het schrijven van gegevens bij wrap 0, band 0. De wrap 0 loopt van het begin van de tape (BOT) tot het einde van de tape (EOT), dus dit wordt een vooruit wrap. De volgende sequentiële omslag (band 0, omslag 1) is een omgekeerde omslag die van EOT naar BOT loopt, terwijl ook een track wordt opgenomen die langs één kant van de databand loopt.
Deze reeks gaat verder in verschillende wraps, afwisselend voorwaartse en achterwaartse passen met lichte verschuivingen naar het midden van de band bij elke pas. In een dergelijk patroon overlappen de tracks die bij elke doorgang zijn geschreven gedeeltelijk de tracks die in dezelfde richting op de vorige wrap zijn geschreven.
Dit heen en weer wisselende patroon loopt van de randen van de tape naar het midden en ziet eruit als een opgerolde slang, en staat daarom vaak bekend als lineaire kronkelige opname. De lineaire kronkelige procedure wordt herhaald totdat alle tracks en banden naar behoefte zijn gelezen of geschreven, en deze methode zorgt ervoor dat de tape meer tracks heeft dan achter- / schrijfkopelementen, waardoor een aanzienlijk hogere gegevensopslagcapaciteit mogelijk is dan de standaard lineaire opname procedure.
Een van de nadelen van opslagtapes (inclusief LTO-tapes) is de toestand die we noemen schoenpoets.
Tapedrives draaien snel en wanneer de drive de gegevens vindt waartoe hij toegang nodig heeft, moet de tape fysiek stoppen en teruggaan naar het punt waar de gegevens zijn, en dit proces kan een paar keer worden herhaald (zeer snel) totdat de juiste locatie is bereikt. Deze start-, stop- en back-upbeweging lijkt op de heen en weer gaande beweging van het poetsen van een schoen (vandaar de naam).
Te veel schoenpoetsbewegingen kunnen zowel de tapedrive als de cartridge verslijten, waardoor de levensduur van beide wordt verkort. Bovendien kan herhaaldelijk schoenpoetsen alleen de lees-/schrijftijd van de schijf vertragen.
Om dit schoenpoetsprobleem aan te pakken, gebruiken nieuwere LTO-tapes een ingebouwd snelheidsaanpassingsmechanisme (of automatische snelheidsmechanisme) om de bewegingssnelheid te verlagen wanneer dat nodig is en een constante snelheid te behouden. Bij LTO-8-banden ligt de automatische (gematchte) snelheid tussen 112 en 360 MB/s.
LTO biedt verschillende specifieke mechanismen om geavanceerde niveaus van ingebouwde beveiliging te bieden.
Tot op heden bieden LTO-tapes een veel lagere bit-error-rate (BER) dan HDD's en SSD's. LTO-7- en LTO-8-banden bieden een BER van 1 x 10-19. Dit betekent dat een typische LTO-8-tape een bitfout heeft in meer dan 10 exabytes aan gegevens, of 1 bitfout in meer dan 800,000 LTO-8-tapes. Ter vergelijking: een typische HDD heeft een BER van HDD's (1 x 10-15).
Om ervoor te zorgen dat de gegevens die op de tape worden geschreven nauwkeurig en identiek zijn aan de bedoeling, wordt een verificatieproces na het schrijven gebruikt. Dit wordt voornamelijk bereikt door de foutcorrectiecode (ECC) op de kopteksten te gebruiken, wat een verplicht onderdeel is van het opnameformaat op de band.
Magneetband wordt al tientallen jaren gebruikt als oplossing voor gegevensopslag, daterend uit de jaren vijftig. Het is dus gemakkelijk om opslagtapes, inclusief LTO-tapes, over het hoofd te zien als oud en achterhaald.
Hoewel LTO-tapes misschien niet de opwinding van nieuwe SSD- of cloudopties bieden, bieden ze wel verschillende unieke voordelen ten opzichte van andere formaten, vooral als archiveringsmedium voor de lange termijn.
———————————————————————————————————————————
Belangrijkste voordeel:
Hoewel HDD's en SSD's hogere lees-/schrijfsnelheden bieden dan LTO-tapes, bieden LTO-tapes een langere levensduur, een veel lager foutenpercentage en eenvoudiger onderhoud. Dit maakt LTO-tapes ideaal voor langetermijnarchivering wanneer de lagere schijfsnelheden geen groot probleem zijn.
-------------------------------------------
Hieronder vindt u enkele belangrijke voordelen van LTO-banden ten opzichte van andere formaten
Lange levensduur
LTO-tapes bieden een ongeëvenaarde houdbaarheid van meer dan 30 jaar, waardoor ze een ideale keuze zijn voor langdurige archivering. De technologieën van vandaag zorgen er ook voor dat het gemakkelijk is om bestanden te vinden die zijn opgeslagen op LTO-tapes jaren en zelfs decennia nadat ze zijn gearchiveerd.
Ter vergelijking: HDD's hebben een levensverwachting van gemiddeld slechts 5 jaar, met een hoger uitvalpercentage.
Houd er echter rekening mee dat de voorspelling van de levensduur van 30 jaar vereist dat de LTO-tape wordt opgeslagen in een optimale en gecontroleerde omgeving met gereguleerde temperatuur (18°C) en vochtigheid (40%).
Kosten effectiviteit
Op dit moment bieden magneetbanden, waaronder LTO-banden, de laagste prijs per TB ten opzichte van andere media.
Als het gaat om het berekenen van opslagkosten, is het echter belangrijk om rekening te houden met verschillende factoren die bijdragen aan de totale eigendomskosten van de LTO-tapes, waaronder:
Zelfs als rekening wordt gehouden met al deze factoren, inclusief externe opslagkosten, blijven opslagtapes op dit moment de goedkoopste opslagkeuze. Dit komt omdat de kosten per TB (of per GB) dalen naarmate u meer gegevens opslaat op de LTO-tape, die we hieronder zullen bespreken.
Opslagcapaciteit
Een ander belangrijk hoogtepunt van LTO-opslagtapes is hun opslagcapaciteit, waarbij de huidige LTO-8 12 TB ongecomprimeerde/native capaciteit per cartridge biedt.
Nu bestanden (vooral foto's en video's) alleen maar groter en groter worden, wordt de opslagcapaciteit van LTO-tapes nog waardevoller.
Prestaties lezen
Een voordeel dat vaak over het hoofd wordt gezien, is het feit dat de leesprestaties van LTO-tapes voor grote bestanden dat wel zijn beter dan HDD's. LTO-8-tapes bieden ongeveer 360 MB/s voor het lezen van ongecomprimeerde gegevens, terwijl traditionele HDD's slechts 200 tot 200 MB/s bieden.
Open standaarden
LTO staat, zoals we weten, voor Linear Tape Open, waarbij Open hier verwijst naar 'open standaarden'.
Het open formaat van LTO is eigenlijk een voordeel op zich. Aangezien de technologie beschikbaar is voor licentie door meerdere leveranciers, hangt het LTO-formaat niet af van het succes of falen van één fabrikant alleen, en de concurrentie tussen deze verschillende fabrikanten drijft de prijs laag (en de kwaliteit onder controle).
Kortom, het open formaat houdt LTO-tapes scherp geprijsd en voortdurend up-to-date.
Het LTO Consortium (IBM, Hewlett Packard en Certance) heeft een roadmap gepubliceerd met voorspelde specificaties voor toekomstige generaties LTO-tapes tot LTO-14, waardoor veroudering beter beheersbaar wordt.
Draagbaarheid en veiligheid
Een ander belangrijk voordeel van de LTO-opslagtape, vooral als archiefmedium voor de lange termijn, is de draagbaarheid ervan. Het is eigenlijk veel veiliger om LTO-tapes te vervoeren dan HDD's met hun kwetsbare gemotoriseerde onderdelen.
Omdat we tapecassettes 100% offline kunnen opslaan, zijn ze ook beschermd tegen cyberaanvallen die afhankelijk zijn van internetconnectiviteit, evenals tegen onbedoelde verwijdering, glitches en andere problemen die veel voorkomen bij aangesloten HDD's en SSD's.
Het is ook vermeldenswaard dat het relatief eenvoudig is om codering op LTO-tapecartridges te implementeren. Sinds LTO-4 kunnen gebruikers gegevens versleutelen voordat deze naar tape worden geschreven met Application Managed Encryption (AME). Alle huidige LTO-fabrikanten ondersteunen AME.
Zoals we kunnen zien, zijn er veel voordelen van het LTO-tapeformaat (en opslagtapes in het algemeen) ten opzichte van HDD's, SSD's en andere media. Toch betekent dit niet dat LTO een perfect medium is zonder enige zwakke punten.
Hier volgen enkele nadelen waarmee u rekening moet houden voordat u investeert in LTO-tapes als uw opslagoplossing:
Onderhoud en beheer
LTO-tapedrives moeten worden opgeslagen in een ruimte met gecontroleerde temperatuur en vochtigheid, wat kan leiden tot extra kosten en onderhoudsuitdagingen. LTO-drives hebben ook mechanische onderdelen die van tijd tot tijd moeten worden schoongemaakt en afgesteld.
Dit betekent dat als u besluit te investeren in LTO-tapes, u er zeker van moet zijn dat u regelmatig onderhoudsperioden plant om de levensduur ervan te garanderen. Dit zal zich ook vertalen in de noodzaak om onervaren mankracht met voldoende technische kennis te investeren.
U hebt een ervaren beheerder nodig die u ook kan helpen bij levenscyclusbeheer en kan beslissen wanneer u wilt upgraden en regelmatige migraties wilt plannen.
Sequentiële lezen
LTO-banden zijn sequentiële toegangsmedia. Dit betekent dat ze aan het begin van de tape moeten beginnen en er doorheen moeten rollen om nieuwe gegevens te schrijven of specifieke gegevens te lezen. Dit zorgt ervoor dat de LTO-tapes langzamer zijn dan HDD's als het gaat om het lezen van gegevens in willekeurige volgorde, en als dit vaak gebeurt, kan dit leiden tot slijtage van zowel de tapecassette als de drive.
Snelheid is er echter wel niet een dealbreker in LTO-banden, vooral gezien het feit dat we LTO voornamelijk zullen gebruiken voor langetermijnarchivering wanneer snelheid niet zo'n groot probleem is. Bij het opslaan van grotere bestanden, inclusief mediabestanden, is willekeurige toegangssnelheid ook minder relevant.
Schoenpoetsen
We hebben kort besproken hoe overmatig schoenpoetsen de levensduur van zowel de LTO-drive als de cartridge kan verkorten. Hoewel nieuwere LTO-banden een ingebouwde snelheidsaanpassingsfunctie hebben om dit probleem aan te pakken, kan dit toch een probleem zijn.
Start-stop werking
Bij LTO-banden worden gegevens die moeten worden opgeslagen meestal eerst in buffers verzameld voordat ze naar de band worden gestreamd.
In een dergelijke configuratie kan de band, wanneer de buffer niet vol is, abrupt worden gestopt en zichzelf positioneren voor de volgende aflevering van gegevens uit de buffer. Als dit vaak gebeurt, kan dit de algehele snelheid van het LTO-systeem verlagen.
Eén drive voor meerdere tapes
In tegenstelling tot HDD's of SSD's moeten we bij enorme datacatalogi de LTO-tapecartridges naar behoefte uitwerpen en vervangen.
In de praktijk zullen we dit handmatig moeten doen (wat uitdagend en tijdrovend kan zijn), of moeten we investeren in een tapelibrary, waar een robotarm de cartridges ophaalt en terugplaatst in de drives (wat zich vertaalt in extra kosten).
Hoewel LTO-tapes van nature erg duurzaam zijn, hebben ze wel mechanisch bewegende onderdelen die onderhevig zijn aan slijtage en magnetische schade.
Het is dus belangrijk om de juiste opslag en onderhoud uit te voeren om een lange levensduur te garanderen.
Hier zijn enkele best practices die u kunt volgen:
LTO-tapes blijven een van de meest kosteneffectieve opslagmedia. Hoewel het niet de snelheid heeft van HDD's en SSD's (hoewel het niet zo ver achterloopt), heeft het dat wel de laagste kosten per GB dan andere media, waardoor het ideaal is voor langdurige digitale archivering.
Hier bij Big Data Supply Inc., wij koop en verkoop nieuwe en gebruikte LTO-databanden en aandrijvingen van alle merken.
Als leider in versnippering en recycling van bedrijfstapedrives, bieden we de beste prijzen met de hoogste, meest ethische beveiligingsnormen om de gevoelige gegevens van uw bedrijf veilig te verdampen. Wij verkopen tapedrives over de hele wereld, neem vandaag nog contact op voor leveringsprijzen!
