LTO, ou Linear Tape-Open, é um formato de fita de armazenamento de dados amplamente utilizado em todo o mundo.
LTO, no momento, é o formato de fita de dados mais popular, principalmente devido ao seu enorme tamanho de armazenamento, com a última iteração (LTO-9) capaz de armazenar 18 terabytes de dados em uma única fita. No entanto, o LTO também é altamente escalável e adaptável.
Neste guia sobre fitas LTO, aprenderemos tudo o que você precisa saber sobre o formato de fita LTO, incluindo:
E mais.
Sem mais delongas, vamos começar pelo básico: o que é LTO?
LTO significa Linear Tape-Open e é um formato (ou tecnologia) de armazenamento em fita magnética de dados desenvolvido no final dos anos 1990 pela IBM, HP e Seagate (que formaram o LTO Consortium. O LTO foi projetado como um padrão aberto e o fator de forma padrão da tecnologia LTO é chamado Ultrium (portanto, LTO Ultrium).
A tecnologia de armazenamento de fita magnética de dados existe desde a década de 1950, com a fita magnética de meia polegada, IBM 7 track e, posteriormente, IBM 9 track sendo o formato de fita de dados pioneiro na época.
O meio continuou a evoluir até o final de 1990. Até então, a Fita Linear Digital (DLT) da Quantum e a Fita Inteligente Avançada (AIT) da Sony eram as duas principais opções para armazenamento em fita de dados de alta capacidade para servidores de PC e sistemas UNIV de nível empresarial. Ambos os formatos eram rigidamente controlados por seus proprietários, então praticamente não havia concorrência, elevando seus preços.
O Consórcio LTO foi formado pela IBM, HP e Seagate para agregar mais concorrência a esse mercado, e o plano inicial era lançar para os formatos LTO: Ultrium, planejado como uma bobina única, fita de meia polegada e Accelis com fita de 8mm em bobinas duplas. O plano era otimizar Ultrium para capacidade e Accelis para velocidade e baixa latência. No entanto, apenas o Ultrium foi produzido para os mercados de massa.
O LTO Ultrium tornou-se um formato de fita de armazenamento de dados muito popular. Em 2000, a primeira iteração do Ultrium foi introduzida com capacidade nativa de 100 GB, embora inicialmente também estivesse disponível com cartuchos de 10 GB, 30 GB e 50 GB, mas descartados.
A partir de 2021, há nove gerações de fitas LTO Ultrium (LTO-1 a LTO-9) disponíveis comercialmente no mercado, e mais cinco (LTO-10 a LTO-14) estão planejadas.
Você pode ver os detalhes e as diferenças entre esses diferentes formatos LTO na tabela abaixo:
| Formato | Data de lançamento | Capacidade não compactada | Capacidade Comprimida | Velocidade máxima comprimida (MB/s) | Velocidade máxima não compactada (MB/s) | Tempo necessário para gravar uma fita inteira na velocidade máxima (hh: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 |
| Tipo 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 |
Nota: “Tipo M (M8)” refere-se a como alguns LTO-8 as unidades podem gravar fitas LTO-7 não utilizadas anteriormente com uma capacidade não compactada aumentada de 9 TB. Depois que esse cartucho for inicializado como Tipo M, ele não poderá ser alterado novamente para um cartucho LTO-7 padrão.
Ao contrário de outras tecnologias de fita de armazenamento, um cartucho Ultrium só pode ser usado por uma geração específica de unidade LTO (com exceção do Tipo M ou M8, conforme discutido acima) com as seguintes regras:
Como uma fita de armazenamento, uma fita LTO lê e grava dados de maneira sequencial - um arquivo após o outro - em oposição às unidades de disco rígido (HDDs) e unidades de estado sólido (SSDs) que gravam e leem dados de maneira não sequencial usando discos rotativos.
Esse método de armazenamento sequencial, no entanto, significa que o sistema deve iniciar no início da fita e percorrê-la para ler dados específicos ou gravar novos dados. Naturalmente, esse mecanismo resulta em velocidades de leitura/gravação mais lentas do que HDDs ou SSDs. No entanto, as tecnologias atuais — especialmente a tecnologia de fita linear avançada da LTO — oferecem desempenho de unidade semelhante aos HDDs e SSDs.
Atualmente, existem duas tecnologias de fita primárias usadas no mercado: fita linear (que é usada por LTO) e varredura helicoidal.
Um sistema helicoidal grava dados em tiras diagonais ao longo da fita. Para conseguir isso, dois rolos de fita com mídia de fita de um quarto de polegada de largura são usados no mesmo cartucho. A tecnologia de varredura helicoidal oferece uma densidade de armazenamento de dados mais alta do que a fita linear, mas geralmente armazena menos dados gerais do que as fitas lineares
O modelo de fita linear, no entanto, usa um método muito diferente para ler/gravar dados, portanto, esses dois formatos são amplamente incompatíveis entre si, apesar de oferecerem desempenhos comparáveis.
Uma fita linear (incluindo LTO), por outro lado, possui várias cabeças de leitura/gravação lendo e gravando dados ao longo de trilhas paralelas de dados que estendem o comprimento da fita. A mídia de fita linear geralmente tem cerca de meia polegada de largura e cada cartucho de fita possui apenas um carretel de fita.
As fitas LTO são compostas de bandas servo mais estreitas e bandas de dados mais largas. Para ser mais exato, cada fita tem quatro bandas de dados entre cinco bandas servo.
Em tais configurações, as bandas servo agem como trilhos de proteção para o(s) cabeçote(s) de leitura/gravação. A cabeça de leitura/gravação se posiciona entre duas bandas servo, garantindo compatibilidade e ajustes entre diferentes unidades de fita LTO. Os servos magnéticos também desempenham seu papel na correção de erros e na compressão de dados de hardware.
Cada cabeçote de fita LTO tem 8, 16 ou 32 elementos de cabeçote de leitura/gravação e 2 elementos de leitura servo. Se ele tiver 8 elementos principais, ele terá 8 trilhas e o conjunto de 8, 6 ou 32 trilhas será gravado ou lido em uma passagem de ponta a ponta unidirecional. Nesta configuração, o cabeçote da fita se desloca lateralmente para acessar diferentes trilhas dentro de cada banda e possivelmente também para acessar outras bandas. Este conjunto de faixas (8,16 ou 32) é chamado de “wrap”.
LTO-6 e as fitas mais novas têm 32 elementos de cabeçote de leitura/gravação e, portanto, podem ler ou gravar 32 trilhas simultaneamente.
Presumindo que seja uma fita LTO totalmente nova em branco, a gravação de dados começa no wrap 0, banda 0. O wrap 0 vai do início da fita (BOT) até o final da fita (EOT), então isso é chamado de para a frente enrolar. O próximo envoltório sequencial (banda 0, envoltório 1) é um envoltório reverso que vai de EOT para BOT, incluindo também uma faixa que corre ao longo de um lado da banda de dados.
Essa sequência continua em diferentes voltas, alternando entre passes para frente e para trás com leves mudanças em direção ao meio da banda em cada passe. Em tal padrão, as faixas gravadas em cada passagem se sobrepõem parcialmente às faixas gravadas na quebra anterior na mesma direção.
Esse padrão alternado de vaivém corre das bordas da fita até o meio e se parece com uma cobra enrolada e, portanto, é frequentemente conhecido como gravação serpentina linear. O procedimento de serpentina linear é repetido até que todas as faixas e bandas tenham sido lidas ou gravadas conforme necessário, e esse método permite que a fita tenha mais faixas do que os elementos traseiros/cabeça de gravação, permitindo assim uma capacidade de armazenamento de dados substancialmente maior do que a gravação linear padrão procedimento.
Uma das desvantagens das fitas de armazenamento (incluindo fitas LTO) é a condição que chamamos de sapato engraxate.
Os drives de fita giram rapidamente, e quando o drive encontra os dados que precisa acessar, a fita deve parar fisicamente e voltar ao ponto onde estão os dados, podendo este processo ser repetido algumas vezes (de forma bem rápida) até o local certo é encontrado. Este movimento de início, parada e backup se assemelha ao movimento de vaivém de engraxar um sapato (daí o nome).
Muitos movimentos de engraxate podem desgastar tanto a unidade de fita quanto o cartucho, encurtando a vida útil de ambos. Além disso, apenas o engraxate repetido pode diminuir o tempo de leitura/gravação da unidade.
Para lidar com esse problema de engraxar sapatos, as fitas LTO mais recentes adotam um mecanismo integrado de correspondência de velocidade (ou velocidade automática) para diminuir a velocidade do movimento quando necessário e manter uma velocidade constante. Em fitas LTO-8, a velocidade automática (combinada) varia entre 112 e 360 MB/s.
A LTO oferece vários mecanismos específicos para oferecer níveis avançados de segurança integrada.
Até o momento, as fitas LTO oferecem um nível muito mais baixo de taxa de erro de bit (BER) do que HDDs e SSDs. As fitas LTO-7 e LTO-8 oferecem um BER de 1 x 10-19. Ou seja, uma fita LTO-8 típica terá um erro de bit em mais de 10 exabytes de dados ou um erro de 1 bit em mais de 800,000 fitas LTO-8. Em comparação, um HDD típico tem um BER de HDDs (1 x 10-15).
Para garantir que os dados gravados na fita sejam precisos e idênticos ao pretendido, é usado um processo de verificação pós-gravação. Isso é obtido principalmente usando o código de correção de erros (ECC) nos cabeçalhos, que é uma parte obrigatória do formato de gravação na fita.
A fita magnética tem sido usada como solução de armazenamento de dados há décadas, desde a década de 1950. Portanto, é fácil ignorar as fitas de armazenamento, incluindo fitas LTO, como antigas e obsoletas.
No entanto, embora as fitas LTO possam não oferecer a empolgação de novas opções de SSD ou nuvem, elas oferecem vários benefícios exclusivos em relação a outros formatos, especialmente como meio de arquivamento de longo prazo.
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Benefício principal:
Enquanto os HDDs e SSDs oferecem velocidades de leitura/gravação mais altas do que as fitas LTO, as fitas LTO oferecem uma vida útil mais longa, uma taxa de erro muito menor e manutenção mais fácil. Isso torna as fitas LTO ideais para arquivamento de longo prazo quando as velocidades mais baixas da unidade não serão um grande problema.
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Abaixo estão alguns dos principais benefícios oferecidos pelas fitas LTO em relação a outros formatos
Longa vida útil
As fitas LTO oferecem uma vida útil incomparável de mais de 30 anos, tornando-as uma escolha ideal para arquivamento de longo prazo. As tecnologias de hoje também garantem que seja fácil encontrar arquivos armazenados em fitas LTO anos e até décadas depois de terem sido arquivados.
Em comparação, os HDDs têm uma expectativa de vida de apenas 5 anos em média, com uma taxa de falha maior.
Tenha em mente, no entanto, que a previsão de vida útil de 30 anos exigiria que a fita LTO fosse armazenada em um ambiente ideal e controlado com temperatura regulada (18°C) e umidade (40%).
Custo-benefício
No momento, as fitas magnéticas, incluindo as fitas LTO, oferecem a menor preço por TB em relação a outras mídias.
No entanto, quando se trata de calcular os custos de armazenamento, é importante considerar vários fatores que contribuiriam para o custo total de propriedade das fitas LTO, incluindo:
Mesmo depois de levar em consideração todos esses fatores, incluindo o custo de armazenamento externo, as fitas de armazenamento continuam sendo a opção de armazenamento mais barata no momento. Isso ocorre porque o custo por TB (ou por GB) diminui quanto mais dados você armazena na fita LTO, que discutiremos a seguir.
Capacidade de armazenamento
Outro destaque importante das fitas de armazenamento LTO é sua capacidade de armazenamento, com o LTO-8 atual oferecendo 12 TB de capacidade não compactada/nativa por cartucho.
Com os arquivos (especialmente fotos e vídeos) ficando cada vez maiores, a capacidade de armazenamento das fitas LTO se tornará ainda mais valiosa.
Leia o desempenho
Uma vantagem que muitas vezes é negligenciada é o fato de que o desempenho de leitura das fitas LTO para arquivos grandes é better do que HDs. As fitas LTO-8 oferecem cerca de 360 MB/s para leitura de dados não compactados, enquanto os HDDs tradicionais oferecem apenas 200 a 200 MB/s.
Padrões abertos
LTO, como sabemos, significa Linear Tape Abra, com Open aqui referindo-se a 'padrões abertos'.
O formato aberto do LTO é, na verdade, uma vantagem por si só. Como a tecnologia está disponível para licença por vários fornecedores, o formato LTO não depende do sucesso ou fracasso de um fabricante sozinho, e a concorrência entre esses diferentes fabricantes reduz o preço (e a qualidade sob controle).
Em suma, o formato aberto manterá as fitas LTO com preços competitivos e constantemente atualizadas.
O LTO Consortium (IBM, Hewlett Packard e Certance) publicou um roteiro com especificações previstas para futuras gerações de fitas LTO até LTO-14, tornando a obsolescência mais gerenciável.
Portabilidade e segurança
Outra vantagem importante da fita de armazenamento LTO, especialmente como meio de arquivamento de longo prazo, é sua portabilidade. Na verdade, é muito mais seguro transportar fitas LTO do que HDDs com suas partes motorizadas vulneráveis.
Além disso, como podemos armazenar cartuchos de fita 100% off-line, eles estão protegidos contra ataques cibernéticos que dependem da conectividade com a Internet, bem como contra exclusão acidental, falhas e outros problemas comuns em HDDs e SSDs conectados.
Também é importante observar que é relativamente fácil implementar a criptografia em cartuchos de fita LTO. Desde o LTO-4, os usuários podem criptografar dados antes de gravá-los em fita com Application Managed Encryption (AME). Todos os fabricantes atuais de LTO suportam AME.
Como podemos ver, há muitos benefícios do formato de fita LTO (e fitas de armazenamento em geral) sobre HDDs, SSDs e outras mídias. No entanto, isso não significa que o LTO seja um meio perfeito sem nenhuma fraqueza.
Aqui estão algumas desvantagens a serem consideradas antes de investir em fitas LTO como soluções de armazenamento:
Manutenção e gestão
As unidades de fita LTO devem ser armazenadas em uma sala com temperatura e umidade controladas, o que pode resultar em custos adicionais e desafios de manutenção. Além disso, as unidades LTO possuem peças mecânicas que precisam ser limpas e ajustadas periodicamente.
Ou seja, se você decidir investir em fitas LTO, certifique-se de planejar períodos de manutenção regulares para garantir sua longevidade. Isso também se traduzirá na necessidade de investir mão de obra inexperiente com conhecimento técnico adequado.
Você precisará de um administrador experiente que também possa ajudá-lo no gerenciamento do ciclo de vida e decidir quando atualizar e planejar migrações regulares.
Leitura sequencial
As fitas LTO são mídias de acesso sequencial. Ou seja, eles devem começar no início da fita e percorrê-la para gravar novos dados ou ler dados específicos. Isso faz com que as fitas LTO sejam mais lentas que os HDDs na leitura de dados em ordem aleatória e, quando isso acontece com frequência, pode causar desgaste tanto do cartucho de fita quanto do drive.
No entanto, a velocidade é não um problema em fitas LTO, especialmente considerando que usaremos LTO principalmente para arquivamento de longo prazo quando a velocidade não for um grande problema. Ao armazenar arquivos maiores - incluindo arquivos de mídia -, a velocidade de acesso aleatório também é menos relevante.
engraxate
Discutimos brevemente como o engraxate excessivo pode reduzir a vida útil da unidade LTO e do cartucho. Embora as fitas LTO mais recentes tenham uma função de correspondência de velocidade integrada para resolver esse problema, isso ainda pode ser uma preocupação.
Operação start-stop
Em fitas LTO, os dados a serem armazenados são geralmente acumulados em buffers antes de serem transmitidos para a fita.
Em tal configuração, quando o buffer não está cheio, a fita pode ser interrompida abruptamente, posicionando-se para a próxima entrega de dados do buffer. Quando isso acontece com frequência, pode diminuir a velocidade geral do sistema LTO.
Uma única unidade para várias fitas
Ao contrário dos HDDs ou SSDs, ao lidar com catálogos de dados massivos, temos que ejetar e substituir os cartuchos de fita LTO conforme necessário.
Na prática, precisaremos fazer isso manualmente (o que pode ser desafiador e demorado) ou investir em uma biblioteca de fitas, onde um braço robótico busca e recoloca os cartuchos nos drives (o que se traduz em custos adicionais).
Embora as fitas LTO sejam naturalmente muito duráveis, elas possuem partes mecânicas móveis que estão sujeitas a desgaste e danos magnéticos.
Portanto, é importante realizar armazenamento e manutenção adequados para garantir a longevidade.
Aqui estão algumas práticas recomendadas a serem seguidas:
As fitas LTO continuam sendo uma das mídias de armazenamento mais econômicas. Embora não tenha a velocidade dos HDDs e SSDs (embora não fique tão atrás), tem o mais baixo custo por GB do que outras mídias, tornando-o ideal para arquivamento digital de longo prazo.
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