Zálohujte s páskami

Páskové mechaniky se na zálohování dat používají už notnou řádku let, přičemž základní princip jejich "fungov


Páskové mechaniky se na zálohování dat používají už notnou řádku let, přičemž
základní princip jejich "fungování" je stále stejný. Technologie, které jsou
využívány, se však stále mění a vylepšují, což vede nejen ke zvyšování výkonu a
kapacity, ale, a to je u zálohovacích zařízení téměř nejdůležitější, k nárůstu
spolehlivosti. Aniž to uživatelé vnímají, mají nyní v rukou technologie, které
jsou vskutku obdivuhodné.
Nové materiály, principy kódování dat, kompresní algoritmy, to vše dělá ze
současné generace páskových mechanik zařízení s nebývalou spolehlivostí. Pojďme
se ně na podívat zblízka. Každý výrobce má své trumfy, kterými se snaží získat
převahu nad konkurencí. Do testu se nám podařilo získat šest mechanik a dvě
páskové knihovny, reprezentující několik skupin těchto zařízení lišících se od
sebe způsobem zápisu dat. Používání rotační hlavy a šikmý záznam stop na pásku
je doménou technologií AIT, DAT a VXA. Ty jsou v našem testu zastoupeny
mechanikami Ecrix VXA--1 (VXA), Seagate TapeStor DAT40 (DAT). V případě AIT
jsme měli k dispozici dvě páskové stanice Sony StorageStation 162 (AIT) a
Compaq StorageWorks 2200 (AIT-2), které najdete ve vloženém článku "Knihovny na
data". Bohužel novinku v podobě mechaniky AIT-3 společnosti Sony se nám
nepodařilo zajistit, neboť přijde na trh až začátkem května, ale určitě vás s
ní seznámíme v některém z příštích čísel. Další skupinou produktů, které ale na
pásku zapisují stopy podélně a ve směru pohybu pásky, jsou mechaniky s
technologiemi LTO a DLT, v našem přehledu je zastoupí produkty HP surestore dlt
vs80 (DLT), HP surestore ultrium 230 (LTO), Seagate Viper 200 (LTO) a Tandberg
SDLT 220 (SuperDLT). Jak jsme testovali
Abychom mohli mechaniky maximálně "zatížit", bylo nutné získat server s rychlou
sběrnicí, výkonným diskovým subsystémem apod. Například mechaniky HP a Seagate
s technologií Ultrium1 mají ve specifikaci deklarovaný výkon až 1 900 MB/min
přenesených dat. Testování jsme proto prováděli na serveru Dell PowerEdge 4600
osazeném jedním CPU Xeon 2,2 GHz, vybaveném 1 GB ECC paměti, raidovým SCSI
polem s disky o rotaci ploten 15 000 otáček za minutu. Mechaniky jsme
připojovali na interní řadič Perc3/Di a vše bylo testováno pod operačním
systémem Windows 2000 Advanced Server.

Ecrix VXA-1
První testovanou mechanikou našeho přehledu je Ecrix VXA-1, který se hodí pro
zálohování menších pracovních skupin. Na pásku tohoto zařízení (o délce 170
metrů) můžete uložit v komprimované podobě až 66 GB dat, nativní kapacita je
tedy poloviční 33 GB.
Mechanika se vyrábí v interním i externím provedení s rozhraním SCSI nebo
například FireWire, testovaná interní verze měla rozhraní SCSI Ultra Wide, což
zaručuje datový tok až 80 MB/s. Co je patrně na této mechanice nejzajímavější,
je způsob ukládání dat na pásku. Data nejsou ukládána v jednom nepřetržitém
bloku, ale jsou rozdělována do malých paketů, podobně jako data v počítačové
síti, což výrazně urychluje záznam a zejména obnovu dat. Dalším zajímavým
prvkem této technologie je šikmý záznam dat, což dovoluje řídit rychlost
záznamu dat podle rychlosti, s jakou je má mechanika k dispozici. Máte tedy
jistotu, že se zápis nepřeruší z důvodu nedostatku dat, nýbrž dojde pouze ke
snížení rychlosti záznamu. Technologie Overscan (dvě rotující hlavy) dále ještě
zvyšuje spolehlivost čtení. V testech mechanika podle předpokladů mezi
"nízkokapacitními" nepropadla a s časem zálohy necelých 29 minut zaostala pouze
o tři minuty za vítězem této kategorie, mechanikou Seagate TapeStor DAT40. Za
mechaniku Ecrix zaplatíte přijatelných 36 708 Kč, záznamová páska V17 (33/66
GB) pak přijde na 3 780 Kč bez DPH.

HP surestore dlt vs80, ultrium 230
Hewlett-Packard má v nabídce zálohovacích zařízení dlouholetou tradici, a tak
není divu, že jsme po produktech sáhli i do jeho nabídky. V kategorii pro menší
zálohy pod 100 GB jsme vybrali externí model surestore vs80 s technologií DLT,
poskytující komprimovanou kapacitu až 80 GB (40 GB nativní). Oproti svému
předchůdci DLT80e sice nedošlo ke zvýšení kapacity, ale vývojářům se podařilo
mechaniku vměstnat do šasi, které je nyní na výšku poloviční. Dlt vs80 používá
rozhraní SCSI Ultra2 Wide, přičemž SCSI kabel je součástí dodávky. V krabici
najdete také pásky a software Yosemite TapeWare XE, HP surestore backup, což je
jistě příjemné zjištění.
Surestore si vedl v testech vcelku solidně a jeho přenosy se pohybovaly na
hranici 200 MB/min, což bylo o něco méně než u konkurenční mechaniky Seagate
TapeStor DAT40. Také cena této mechaniky je poněkud vyšší 47 488 Kč, což
částečně vyvažuje kompletní dodávka včetně softwaru.
Druhý zástupce HP spadá do kategorie záloh nad 100 GB, externí mechanika
ultrium 230 zaznamenává data technologií LTO a na pásku dokáže uložit až 200 GB
komprimovaných dat (100 GB nativní). Na této moderní technologii lineárního
záznamu spolupracovala HP spolu s IBM a Seagate a podle "papírové specifikace"
se může pochlubit záznamem s kompresí rychlostí až 1 920 MB/min. V testech tato
mechanika zaznamenala bezkonkurenční časy a doba zálohy 5 GB dat něco přes pět
minut ji vynesla mezi prověřovanými zařízeními zaslouženou první příčku. Trochu
nás jen rmoutila pomalejší manipulace s páskou i přes přítomnost (podobně jako
v případě SuperDLT) paměťového čipu umístěného přímo v pásce. HP surestore
ultrium 230 vás kromě výborného výkonu přesvědčí i cenou jak mechaniky, tak i
200GB pásky 171 820 Kč (včetně příslušenství a softwaru jako u mechaniky dlt
vs80), respektive 3 155 Kč. Výše zmíněná fakta staví toto zařízení do role
favorita při výběru vaší nové velkokapacitní a výkonné páskové mechaniky.

Seagate TapeStor DAT40, Viper 200
Prvním popisovaným produktem firmy Seagate je nízkokapacitní interní mechanika
TapeStor DAT40, která data zaznamenává technologií DAT a kapacitou až 40 GB v
komprimované podobě (20 GB nativní). Tento jediný zástupce této technologie pro
nás byl příjemným překvapením z pohledu výkonu, k čemuž přispívá Helical Scan
Head umožňující efektivnější čtení a zápis. TapeStor zaznamenal výrazně lepších
časů než mechaniky Ecrix VXA-1 a HP vs80 a v průměru zapisoval rychlostí až 220
MB/min. Disponuje rozhraním SCSI Ultra2 Wide LVD, 10 MB vyrovnávací paměti, je
zpětně kompatibilní s DDS-3, DDS-2, DDS-DC, DDS a podobně jako v případě
produktů HP dostanete v balení vše, co potřebujete, tedy pásky a software.
Dalším zlepšením této mechaniky je nový čisticí mechanismus, který minimalizuje
nutnou uživatelskou údržbu, majitelé starších DAT mechanik si jistě vzpomenou,
že právě toto bylo dříve jejich Achillovou patou. Nakonec to nejzajímavější,
což je přijatelná cena mechaniky 35 680 Kč a extrémně nízká hodnota pásky 680
Kč bez DPH. Druhý Seagate, zařízení Viper 200, spadá do skupiny mechanik s
technologií LTO a podobně jako HP ultrium 230 nabízí nativní kapacitu 100 GB
uložených dat. Viper je určen pro zálohování velkých podnikových sítí a
serverů. Uvážíme-li, že je možné využít interní kompresi dat, můžeme v ideálním
případě dospět ke kapacitě až 200 GB. Viper 200 je představitelem první
generace Ultrium, je vybavena rozhraním Ultra2 SCSI LVD a její velikost je 5,25
palce. Výrobce mechaniky uvádí jako maximální rychlost záznamu dat údaj 960 MB
za minutu a s využitím komprese pak úctyhodných 1 920 MB/min. Ke zvládnutí
takového "přítoku" dat je Viper vyzbrojen 64 MB vyrovnávací paměti. V testech
si vedl skvěle a 5 GB dat dokázal zaznamenat na pásku za 5 a půl minuty, jen
necelých 15 sekund jej dělilo od vítězné mechaniky HP pracující také s
technologií Ultrium1. Viper 200 najde uplatnění především ve velkých
společnostech, kde je zapotřebí zálohování desítek serverů nebo životně
důležitých databází. Testovaný model přijde na 175 770 Kč, za kit, který
obsahuje i software a pásky, si pak budete muset ještě 10 tisíc Kč připlatit.

Tandberg SDLT 220
Poslední testovanou mechanikou je SDLT 220 norské společnosti Tandberg. Jedná
se o první produkt s technologií SuperDLT (blíže je tato technologie popsána ve
vloženém článku "Technologie pod lupou"), který se objevil u nás v redakci, a
tak jsme samozřejmě byli zvědaví, jak si tento "superman" mezi DLT páskami
povede v našem testu.
Tandberg umí na moderní pásku uložit až 220 GB dat v komprimované podobě (110
GB nativní), což bylo v našem přehledu nejvíce ze všech mechanik. Quantum
(autor technologie) byl nucen při vývoji nového formátu brát ohled na
rozšířenost a oblibu DLT formátu, a tak i tato nová mechanika umí přečíst
velikostně stejné pásky DLT4000, DLT7000, DLT8000, DLT1. Pásky Super DLT jsou
ale opatřeny čipem MAC, pamětí poskytující informace o obsahu média
(adresářovou strukturu, polohu dat apod.), a jak jsme se sami přesvědčili,
mechanika manipuluje s páskou úctyhodně svižně. Mechanika Tandberg SDLT 220
byla dodána v externím prove-dení spolu s SCSI kabelem a páskou (jak čisticí,
tak záznamová). Používá rozhranní Ultra2 Wide LVD a výrobce uvádí ve
specifikaci vynikající údaj rychlosti zápisu až 22 MB/s s datovou kompresí. Nám
se v testech podařilo dosáhnout průměrného přenosu dat téměř 950 MB/minut, k
čemuž jistě kladně přispěla i vyrovnávací paměť mechaniky o velikosti 32 MB.
Časem 6 minut při záloze 5 GB dat ale mírně zaostala ze oběma mechanikami
Ultrium1.
Pokud patříte ke skalním příznivcům DLT pásek, bude pro vás upgrade na SuperDLT
díky zpětné kompatibilitě příjemnou volbou z pohledu kapacity a výkonu. Bohužel
z pohledu ceny budete muset akceptovat vyšší cenu média, která se v případě
220GB pásky pohybuje na úrovni 6 tisíc Kč bez DPH, což je dvojnásobek ceny
médií u mechanik Ultrium1.

Technologie pod lupou
Technologie lineárního záznamu na tomto poli spolu urputně soupeří LTO a DLT. V
našem testu jsme měli zástupce jak "poslední" inovace na poli LTO mechaniky
Ultrium1, tak DLT v podobě formátu SuperDLT.

Metoda DLT
SuperDLT vychází z předchozí generace pásek DLT, kterou vyvinula společnost
Quantum. Jde tedy o vylepšení již stávajícího principu o nové prvky, které
zvyšují jeho spolehlivost a výkon.
Mechaniky s touto technologií jsou vybaveny laserovo-magnetickým navigačním
systémem LGMR, který využívá zadní stranu pásky (je na ni při výrobě také
nanesena záznamová vrstva) a do ní jsou zapisovány řídicí stopy. Mechanika pak
pomocí tohoto systému vyhodnocuje nastavení pásky a servomotory upravují její
pozici pro dosažení přesného navedení na stopy. Přední strana pásky tak slouží
pouze pro data, zadní pak k navigaci.
Inovaci v mechanikách SuperDLT představuje cluster magneto-rezistentních hlav
(MRC), což by se dalo popsat jako množství záznamových hlav seskupených s
velkou hustotou do jednoho bloku. Velký díl odpovědnosti za spolehlivost leží
také na straně pásky. Pásky SuperDLT využívají speciální vrstvu "kovového
prachu" tzv. AMP pásky. Tento prach vytváří magnetickou vrstvu, která dovoluje
vyšší hustotu stop, přičemž nepoužívá ochranné vrstvy ani lubrikant.

Metoda LTO
Konkurenční technologie LTO v podobě Ultrium1 vznikla jako výsledek spolupráce
firem Seagate, Hewlett--Packard a IBM. Vývoj započal v roce 1997 a v současné
době je k dispozici již druhá generace těchto mechanik. Data jsou na pásku
ukládána do 384 stop ve velmi promyšleném systému. Plocha pásky je rozdělena na
4 oblasti datové a na 5 pomocných. Pomocné oblasti obsahují informace pro
servomotory, které se starají o navádění čtecích a záznamových hlav na datové
stopy. V každé datové stopě je pak 12 částí, do kterých zapisuje 8 hlav. Velmi
zajímavě je řešeno prokládání datových stop tak, aby nedocházelo k chybám
vlivem jejich malé vzájemné vzdálenosti. Pro další omezení chybovosti jsou data
vybavena kontrolním součtem a mechanika dále provádí ECC (Error Correction
Code), což dovoluje dopočítat data, která byla uložena na nekvalitní povrch
pásky. I při poškození celé jedné stopy je možné data obnovit. Další metodou,
která přispívá ke zvýšení bezpečnosti záznamu, je okamžitá kontrola dat po
zápisu na pásku. Pokud dojde ke špatnému záznamu, jsou data okamžitě uložena
znovu. Kazeta s páskou je jako v případě SuperDLT vybavena pamětí, která slouží
k identifikaci pásky, informaci o jejím stavu a kalibraci.
Technologie šikmého záznamu

Metoda AIT
Za tímto formátem stojí japonská firma Sony která vsadila na rotační hlavy se
šikmým záznamem a k tomu připojila nový materiál pro záznamové médium
označovaný jako AME, nahrazující média s napařenou magnetickou vrstvou. Páska
AME má naproti tomu na základní vrstvě nosného média napařenu vrstvu kobaltu,
který se nanáší ve vakuu a vytváří velmi kompaktní záznamovou vrstvu. Aby se
minimalizoval otěr v mechanice a na rotující hlavě, je vrstva kobaltu chráněná
ještě (opět napařenou) vrstvou uhlíku. Tento povrch má vysokou tvrdost a je
odolný proti otěru. A aby toho na pásce nebylo málo, následuje vrstva
lubrikantu, který dále snižuje tření. Výsledkem je páska, která má garantovanou
životnost více jak 30 000 hodin provozu. Technologie AIT využívá 3 servomotory
k přesnému nastavení polohy pásky. Mechanika vyhodnocuje informace ze čtecí
stopy a nastavuje postavení pásky na začátku, uprostřed a na konci páskové
dráhy. Informace získává přímo z pásky pomocí 16Kb EEPROM paměťového čipu MIC,
který je uložen přímo v pouzdře pásky. Na něj mechanika zaznamenává
identifikační údaje a pracovní údaje při používání pásky, čímž se zrychlují
některé operace s páskou, a tudíž odpadá potřeba ji převíjet, aby se informace
zapsala nebo přečetla, jako tomu bylo dříve.

Metoda DAT
Technologie DAT, kterou používají páskové mechaniky DDS jsou na trhu již od
osmdesátých let minulého století. Od té doby se základní princip příliš
nezměnil. Základem je rotační hlava a šikmý záznam stop na pásku o šířce 4mm.
Zvyšování kapacity se v průběhu času dosahovalo větší hustotou záznamových stop
a prodlužováním délky pásky. Poslední verze DDS-4 nabízí nekomprimovanou
kapacitu 20 GB a s využitím komprese je možné v optimálním případě uložit až
dvojnásobek. Tohoto zvýšení bylo dosaženo tenčím nosným mediem pásky. Ta má u
pásky DDS-4 tloušťku 5,6 mikrometru, ve srovnání s 6,8 mikrometru u pásek
DDS-3. Díky tomu se také do kazety vejde 150 metrů pásky. U DDS-3 to bylo jen
125metrů. Jako největší nevýhody DAT technologie bychom označili malou plochu
pásky kdy i malé poškození způsobí ztrátu dat. A čím je páska tenčí, tím je
náchylnější k poškození. Výhodou je naopak poměrně nízká cena jak mechanik, tak
médií.

Metoda VXA
Technologie VXA podobně jako AIT využívá rotujících hlav a šikmého záznamu dat.
A protože se inženýrům Ecrixu zřejmě nechtělo investovat do vývoje vlastní
pásky, používají stejný materiál jako Sony. Pouzdro pásky sice není vybaveno
čipem MIC, avšak výše zmíněné výhody kobaltu a ochranné vrstvy jsou zachovány.
V případě VXA se data nezapisují v jedné dlouhé stopě, ale jsou rozdělena na
krátké úseky, označované jako pakety. Podobnost s pakety síťovými je nasnadě.
Paket dat u Ecrixu obsahuje 64 bitů uživatelských dat, dále data kontrolního
součtu, data pro adresaci paketu a část, která slouží k obnově dat při jejich
poškození. Každá stopa, které jsou na pásce uloženy šikmo proti směru posunu,
obsahuje 387 takových paketů. Výhodou je rychlost, s jakou může být každý paket
nalezen a přečten.
Použity jsou další technologie jako VSO (Variable Speed Operation) dovoluje
měnit pohyb pásky okolo rotující hlavy podle množství dat nebo OSO (Overscan
Operation), díky níž jsou stopy na pásku ukládány šikmo. Buben je vybaven dvěma
hlavami, mechanika tak může jednou hlavou data zapisovat a druhou kontrolovat,
jestli jsou uložena v pořádku. Pokud ne, může je zapsat znovu. Navíc, pokud
jsou data načtena nesprávně, nebo není paket kompletní, není pro mechaniku nic
složitého načíst je druhou hlavou znovu a správně.

Knihovny na data
Při zálohování velkého objemu dat dnes již často administrátor nevystačí s
kapacitou jedné pásky. Zálohování pak musí probíhat na etapy, nebo je nutné
investovat do druhé páskové mechaniky, na kterou pak bude záloha pokračovat.
Daleko efektivnějším řešením je však investice do páskové knihovny, která v
sobě spojuje výhody automatické výměny pásek, spolehlivosti a kompaktnosti.
Sony s označením LIB-162
Jde o knihovnu postavenou s využitím páskové mechaniky SDX-700C/L, která ukládá
data na pásky formátu AIT. Výhodou knihovny ve srovnání se samostatnou
mechanikou je bezesporu robotizovaná výměna pásek ze zásobníku. V našem případě
se jich do zásobníku vejde celkem 16 a najednou poskytnou útočiště pro až 0,5
TB (bez využití komprese), až 1,2 TB (s kompresí ALDC) dat. Každá páska je
identifikována buď čárovým kódem, nebo údaji které jsou uloženy v paměťovém
čipu, který má kapacitu 16 Kb a dovoluje rychle získat údaje, které by bylo
jinak potřeba načítat z pásky, což urychluje práci knihovny.
Veškeré funkce knihovny jsou dostupné pomocí ovládání na jejím předním panelu,
ale mnohem výhodnější je použít webového prohlížeče. Knihovna připojená do
lokální sítě má svoji IP adresu a po připojení pomocí http protokolu je k
dispozici jak sledování provozu, tak její ovládání a testování.
Sony LIB-162 je dále vybavena SCSI rozhraním Ultra2 Wide LVD, přes které se
připojuje k zálohovacímu počítači. Knihovnu podporují zálohovací programy
ARCServe, Backup EXEC, Networker, PetaBack/PetaServe.

Compaq StorageWorks 2200
Knihovna Compaq StoregaWorks SSL2020 využívá dvě mechaniky formátu AIT-2 s
nativní kapacitou každé z nich 50 GB. Pro založení pásek je k dispozici 20
pozic, takže celková kapacita knihovny může dosáhnout hodnoty až 1 TB. Při
využití interní komprese pak bude kapacita vyšší v závislosti na
komprimovatelnosti ukládaných dat. Knihovna využívá k evidenci pásek informace
na MIC čipu každé z nich nebo z čárového kódu. Manipulace s páskou je poměrně
rychlá a páska je ze svého zásobníku do mechaniky založena během 15 sekund.
Mechanika nabízí rozhraní LVD, přes které komunikuje se zálohovacím počítačem.
Rychlost mechanik odpovídá technologii AIT-2 a dosahuje až 40 GB za hodinu.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.