Magnetyczny przechowywanie taśmy ma długą historię jako nośnik pamięci i był głównym sposobem przechowywania danych komputerowych od lat 60. do 80. XX wieku. Ostatnio taśma jest najbardziej kojarzona z tworzeniem kopii zapasowych oraz długotrwałym przechowywaniem i archiwizacją.
Aplikacje te w pełni wykorzystują najważniejsze cechy taśmy, które obejmują trwałość i niski koszt, ale prawdopodobnie nie doceniają również prawdziwego potencjału taśmy. Niedawny postęp w zakresie pojemności i wydajności oznacza, że taśma obsługuje znacznie szerszy zakres zastosowań i przypadków użycia, niż się często uważa. Taśma może również odgrywać ważną rolę w obronie przed oprogramowaniem ransomware.
W tym miejscu przyjrzymy się najważniejszym bieżącym obciążeniom taśm i niektórym nowym przypadkom użycia.
Jakie są zalety przechowywania na taśmach?
Pamięć taśmowa ma Kilka zalet nad innymi nośnikami danych, ale niektóre z tych cech są również jego wadami.
Po pierwsze, taśma ma niemal nieograniczoną pojemność. Chociaż same kasety taśmowe są mniejsze niż dyski twarde, użytkownicy mogą je zamienić na przechowywanie w trybie offline lub używać automatycznych ładowarek lub systemów bibliotecznych do przechowywania znacznie większych woluminów. Producenci wypuszczają nowe generacje taśm, które zwiększają pojemność.
Taśma LTO-9 obecnej generacji oferuje 18 TB pierwotnej pojemności, która po kompresji wzrasta do 45 TB. LTO-10 obiecuje podwoić tę wartość, a 14. generacja LTO jest ustawiona na 546 TB natywnej pamięci masowej. Jednak już teraz systemy takie jak IBM TS4500 obsługują do 2,63 eksabajtów skompresowanych danych.
Te możliwości przechowywania już są imponujące, ale taśma ma jeszcze jedną zaletę. W przeciwieństwie do dysków twardych systemy taśmowe zużywają niewiele energii, gdy nie zapisują ani nie odczytują danych. Kaseta z taśmą przechowywana w trybie offline nie zużywa w ogóle energii, poza tym, co jest potrzebne do utrzymania jej w środowisku o kontrolowanej temperaturze.
„Kiedy taśmy nie są używane, zasadniczo nie zużywa się energii” – mówi Tony Lock, analityk w Freeform Dynamics. „Fizycznie po prostu tam siedzi i nie trzeba utrzymywać niczego działającego, aby był dostępny”.
Jest to ważne, ponieważ organizacje muszą uwzględniać ślad węglowy IT. CERN, który wykorzystuje taśmy LTO, oblicza, że taśmy zużyły 2% zużycia energii w centrum danych w 2021 r. Dyski wirujące wykorzystały 21%. Aardman Animations, inny użytkownik taśm LTO, twierdzi, że zaoszczędził 80% kosztów w porównaniu z dyskami twardymi.
Kolejną zaletą jest to, że taśma tworzy fizyczną szczelinę powietrzną. Przenoszenie taśm w inne miejsce jest łatwe. Nowoczesne biblioteki taśmowe mogą zapisywać wiele kopii jednocześnie, co pozwala firmom przechowywać kopie w siedzibie firmy i poza nią. Zapewnia to krytyczną linię obrony przed oprogramowaniem ransomware. Dane na taśmie są bezpieczne pod warunkiem, że użytkownicy nie zamontują ich ponownie w zainfekowanym systemie.
Jakie są wady przechowywania na taśmach?
Taśma ma pewne wady. Przede wszystkim jest to nośnik mechaniczny, który ma ograniczoną obsługę losowego odczytu i zapisu.
Aby uzyskać dostęp do określonego punktu danych na taśmie – powiedzmy pliku lub rekordu w bazie danych – system musi przesuwać taśmę, aż głowice będą mogły odczytać odpowiednią część. Jednak w niektórych przypadkach taśma może konkurować z dyskami twardymi, chociaż nośniki flash będą zawsze najlepszą opcją tam, gdzie kluczowa jest wydajność wejścia/wyjścia.
Kolejną wadą jest potencjalna kruchość nośników taśmowych. Systemy taśmowe, zwłaszcza ładowarki automatyczne, są urządzeniami mechanicznymi i wymagają konserwacji. I chociaż taśma nie potrzebuje zasilania, gdy jest w trybie offline, z kasetami należy obchodzić się ostrożnie i przechowywać je w czystym środowisku o kontrolowanej temperaturze, aby zmaksymalizować ich żywotność. Taśmy należy również okresowo sprawdzać pod kątem degradacji.
Jakie obciążenia są najlepsze w przypadku przechowywania na taśmach?
Tworzenie kopii zapasowych, archiwizacja i przechowywanie danych w chłodniach pozostają najpopularniejszymi zastosowaniami taśm. Kopia na taśmie jest nadal częścią strategii tworzenia kopii zapasowych 3-2-1 wielu przedsiębiorstw, a aplikacje do tworzenia kopii zapasowych zazwyczaj obsługują obecnie taśmy w ramach wielowarstwowej pamięci masowej.
„Prawie wszyscy zrobili wiele, aby upewnić się, że taśma nie jest tylko kwestią przemyśleń, ale kluczową częścią oprogramowania i platform zarządzania” – mówi Lock z Freeform.
Pozwala to firmom rozszerzyć wykorzystanie taśm poza tworzenie kopii zapasowych i archiwizację. Długoterminowa archiwizacja i „chłodnia” to kolejne popularne zastosowania taśm. Nawet hiperskalowarki w chmurze wykorzystują taśmy jako część swojej infrastruktury pamięci masowej.
Tymczasem zmiany w technologii taśm umożliwiły większej liczbie organizacji przejście na „aktywną archiwizację”, w ramach której dane pozostają długoterminowo przechowywane, ale nadal są w miarę dostępne.
Aktywna archiwizacja ma szereg zastosowań, w tym compliance, badania naukowe, uczenie maszynowe i szkolenie modeli AI. Na przykład firma Aardman używa taśmy do przechowywania kopii na każdym kluczowym etapie produkcji swoich filmów animowanych.
„Nie chodzi tylko o używanie taśmy do długoterminowego przechowywania w chłodni, ale także do przechowywania w ciepłej temperaturze. Być może nie używasz go codziennie, ale jeśli chcesz uzyskać do niego dostęp, chcesz uzyskać do niego dostęp w miarę szybko” – mówi Lock. „Można przyjrzeć się systemowi pod kątem tego, co wydarzyło się 15 lat temu”.
Kolejnym przypadkiem użycia taśmy jest przechowywanie dużych plików danych lub ciągłych strumieni danych, które są odczytywane sekwencyjnie. Zastosowania obejmują tutaj strumieniowe przesyłanie multimediów, a także dane naukowe, badawcze lub medyczne. W takich przypadkach taśma zbliża się do dysku, zapewniając ciągłą prędkość odczytu, ale przy znacznie niższych kosztach.
Jak pamięć taśmowa pasuje do strategii przechowywania danych?
Na szczęście każda organizacja posiadająca dojrzałą architekturę zarządzania pamięcią masową z pamięcią warstwową będzie już obsługiwać taśmy.
Do zastosowań takich jak archiwizacja – z magazynowaniem zimnym i ciepłym, a zwłaszcza aktywne archiwa – użytkownicy prawdopodobnie nie będą wiedzieć, że ich dane znajdują się na taśmie. Oprogramowanie powinno zarządzać przepływem danych pomiędzy warstwami i minimalizować wszelkie opóźnienia podczas lokalizacji i ładowania taśm. Systemy takie jak LTFS lub liniowy system plików taśmowych przechowują metadane oddzielnie, aby przyspieszyć proces lokalizowania danych.
Zmiany te ułatwiają także twórcom oprogramowania korzystanie z systemów taśmowych. System Business Intelligence lub CRM może na przykład pobierać dane bezpośrednio z taśmy. Ponadto narzędzia do tworzenia kopii zapasowych, kładąc coraz większy nacisk na ochronę przed oprogramowaniem ransomware, integrują taśmę do tworzenia kopii zapasowych poza siedzibą firmy.
Firmy mogą również chcieć używać taśmy obok lub jako alternatywa dla przechowywania w chmurze. Chmura ma swoje zalety w zakresie długoterminowego przechowywania danych, ale opłaty za przesyłanie danych oznaczają, że pobieranie danych z chmury może być kosztowną propozycją. Nowoczesne systemy taśmowe stanowią realną alternatywę dla organizacji, które wolą przechowywać co najmniej jedną kopię swoich długoterminowych danych w domu.