Новые возможности систем резервирования

Несмотря на появление на рынке весьма перспективных устройств хранения информации наподобие цифровых видеодисков (DVD), никто пока не собирается списывать со счетов старые добрые ленточные накопители. Более того, в нынешнем году наблюдается даже некоторое увеличение производства устройств записи информации на магнитные ленты благодаря появлению технологии DLT - Digital Linear Tape. По оценкам компании International Data Corp., оборот мирового рынка накопителей на магнитных лентах в 1997 году составил 2,9 млрд. долл.; по сравнению с предыдущим годом он вырос на 15%. Прогнозируется, что в 1998 году объем продаж достигнет 3,1 млрд. долл.

Конечно, известие о том, что рынок устройств хранения информации расширяется, не будет сюрпризом для наших читателей. Учитывая постоянное расширение Web, увеличение объемов данных и количества транзакций электронной торговли, перспективы роста рынка запоминающих устройств практически не имеют границ. Однако я уверен, что тенденции, стоящие за этими цифрами, удивят многих.

При анализе относительных показателей продаж накопителей на магнитных лентах можно разделить рынок на три больших сегмента: на первом месте по-прежнему ленты шириной 4 мм (Digital Audio Tape, DAT), но лидирующее положение занимают 8-миллиметровый стандарт и стандарт DLT.

Впрочем, если обратиться к прогнозу на 1998 год, перед нами предстанет иная картина: доля 4-миллиметровых устройств составит 9%, доля 8-миллиметровых устройств - 6%, а третий сегмент начнет развиваться прямо-таки неслыханными темпами. Речь идет о DLT (Digital Linear Tape).

Технология DLT была разработана компанией Quantum, которая охарактеризовала свое детище как «наиболее перспективный проект создания устройств внешней памяти средней мощности». В состав семейства продуктов DLT сегодня входят модели DLT 2000XT с картриджем емкостью 15 Гбайт, DLT 4000 (емкость картриджа - 20 Гбайт) и DLT 7000 (номинальная емкость картриджа - 35 Гбайт, скорость передачи данных - 5 Мбайт/с). Специальные механизмы автоматической смены картриджей позволяют создавать системы хранения, суммарная емкость которой измеряется уже терабайтами, а это в свою очередь делает устройства DLT прекрасным исходным материалом для создания систем резервирования данных даже в самых крупных сетях.

В данной статье я попытаюсь отразить сильные и слабые стороны технологии DLT, а сделать соответствующие выводы предоставлю читателям. Никогда еще на рынке не было такого многообразия технологий резервного копирования, поэтому для того, чтобы принять правильное решение, необходимо четко представлять себе возможности той или иной архитектуры.

Кому сегодня принадлежат ведущие роли на рынке систем резервирования?

Технология DVD породила настоящую бурю на потребительском рынке. Компания Iomega, предлагающая дешевые настольные устройства хранения (такие как Zip и Jaz), с тревогой оглядывается через плечо на дышащие ей в затылок накопители DVD. Новейшие устройства DVD-RAM с возможностью многократной записи данных вполне способны поколебать недавно прочное положение Iomega на рынке настольных систем.

Однако в то же самое время некоторые признаки убедительно свидетельствуют о том, что вторжения дисков DVD на территорию, оккупированную магнитными лентами, пока не предвидится.

Разговоры о скорой кончине магнитных лент ведутся с момента выпуска в 1972 году корпорацией IBM накопителя на жестких дисках Winchester. Много позже знатоки утверждали, что ленты пора выбросить за ненадобностью, поскольку они неконкурентоспособны и им не удастся выдержать усиливающийся натиск со стороны оптических дисков. Однако магнитные ленты продолжали с отчаянным упорством цепляться за жизнь. (Именно этим объясняется столь широкий диапазон ленточных устройств, представленных сегодня на рынке. Их так много, что мы не можем даже просто перечислить их в нашем обзоре.)

Большую часть эксплуатируемых накопителей на магнитных лентах составляют 4-миллиметровые продукты DAT. Как и некоторые 8-миллиметровые накопители, устройства DAT базируются на технологии спирального сканирования - сложной конструкции записывающей головки, позволяющей увеличить объем хранимых данных. Однако оппоненты (в частности, компания Quantum) часто критикуют данный метод за опасное давление головки на магнитную ленту, которое в конце концов может привести к потере ценной информации.

Основную конкуренцию продуктам DLT составляют устройства, работающие с лентой шириной 8 мм. Одним из наиболее крупных альянсов производителей таких устройств был союз компаний Sony и Exabyte, однако в 1996 году Sony перешла на выпуск новых 8-миллиметровых накопителей AIT (Advanced Intelligent Tape). Сегодня только продукты AIT способны соперничать с устройствами старшего класса Quantum DLT 7000 в вопросах емкости (65 Гбайт против 70 Гбайт сжатых данных на картридже DLT 7000).

Представители Sony утверждают, что будут удваивать емкость картриджей через каждые два года. Если этот произойдет, то технологии DLT трудно будет остаться лидером. Компания Exabyte объявила, что намеревается выпустить в 1999 году второе поколение устройств Mammoth, которые также представляют серьезную угрозу доминирующему положению DLT. Однако компании следует позаботиться о том, чтобы уложиться в заданные сроки. Ведь с момента анонсирования первых устройств Mammoth до поступления их в продажу прошло целых три года. Именно эта задержка позволила Quantum вырваться вперед.

Конкурентами DLT могут стать еще две технологии, которые на сегодняшний день находятся лишь в стадии разработки. Корпорации IBM, Hewlett-Packard и Seagate приступили к созданию открытого формата хранения информации на магнитных лентах, который получил название Linear Tape-Open (LTO). Представители консорциума считают, что новый открытый формат предоставит заказчикам возможность выбора наилучшего варианта из множества предлагаемых решений и обеспечит совместимость продуктов различных производителей. Некоторые аналитики утверждают, что технологии LTO уготована роль могильщика архитектуры Quantum DLT. Однако нелишним будет напомнить, что пока на рынке нет ни одного устройства LTO.

Более опасным конкурентом DLT может стать разработка основанной в 1995 году компании TeraStor. В настоящее время компания разрабатывает высокопроизводительный накопитель со съемным 20-гигабайтным носителем, быстродействие которого будет сравнимо с предлагаемыми современными жесткими дисками. Эти устройства обеспечат моментальный прямой доступ к информации и будут продаваться по цене около 1000 долл. Если сроки выпуска накопителей будут соблюдены и новые продукты появятся на рынке уже в нынешнем году, компания TeraStor получит шанс завоевать популярность как среди пользователей недорогих настольных компьютеров, так и среди клиентских систем корпоративных сетей средней величины. Совсем неплохо для такого молодого производителя. Компания TeraStor заключила стратегический альянс с корпорациями Yamaha, Exabyte, Seagate и Olympus, которые должны помочь ей получить признание клиентов.

История DLT

Технологией DLT в той или иной форме мы пользуемся вот уже 14 лет. Однако первые накопители на магнитной ленте появились на рынке только в 1989 году. Устройство TF85 (известное ныне как DLT 260), выпущенное корпорацией Digital Equipment, имело емкость картриджа 2,6 Гбайт. Модель TF85 стала первым продуктом, оснащенным запатентованной головкой с шестью направляющими роликами. Этой конструкцией впоследствии очень гордилась компания Quantum, сравнивая ее достоинства с недостатками «ужасного» спирального сканирования, предоставляемого конкурентами.

Разработав в 1981 году устройство TF86 (DLT 600), корпорация Digital Equipment увеличила максимальную емкость носителя DLT tape III до 6 Гбайт. А в 1993 году авторы проекта ленточного накопителя TZ87 (DLT 2000) сумели преодолеть планку в 10 Гбайт.

В 1994 году известный производитель дисковых устройств компания Quantum, оценив огромный потенциал растущего рынка, выкупила технологию DLT у Digital. Поскольку новый владелец технологии обладал богатым опытом, ему удалось в кратчайшие сроки создать новые устройства, отличающиеся высокой емкостью и быстродействием, и вовремя предложить их клиентам. В 1994 году Quantum выпустила накопитель DLT 4000 с картриджем DLTtape IV, на котором можно было хранить 20 Гбайт несжатой информации. Скорость передачи данных составляла 1,5 Мбайт/с. Начало 1995 года было ознаменовано поступлением в продажу модели DLT 2000XT, емкость картриджа которой на 5 Гбайт превышала аналогичные характеристики первого образца Quantum.

Очередным кирпичиком в могучей стене DLT стало устройство DLT 7000, увидевшее свет в 1996 году. Этот монстр позволял хранить на одном картридже DLTtape IV 35 Гбайт данных (а в сжатом виде - вдвое больше). При этом скорость передачи несжатой информации составляла 5 Мбайт/с.

Каждый новый накопитель DLT обладал обратной совместимостью со своим предшественником, поэтому инвестициям клиентов ничего не угрожало.

Преимущества и недостатки

Как же компании Quantum удалось столь быстро заслужить признание пользователей? Помимо обратной совместимости одним из основных достоинств устройств DLT по праву считается их высокая надежность. Инженеры Quantum заявляют, что среднее время наработки на отказ составляет примерно 200 тыс. часов. И это в условиях непрерывной эксплуатации.

Носители также отличаются высокой надежностью. Критики DLT утверждают, что конструкция картриджа с одной катушкой (когда лента движется между картриджем и втулкой внутри накопителя) крайне восприимчива к малейшим изменениям внешних условий. Если натяжение несколько ослабнет, лента может запутаться. Весьма вероятно, что в этом случае само устройство выйдет из строя, а вся информация будет утрачена. Впрочем, Виктор Кошка, менеджер компании Digital Tape Solutions, занимающейся продажами устройств DLT в Австралии, заметил, что от клиентов не поступило пока ни одной жалобы на нарушение целостности данных: «Еще ни один пользователь не обратился к нам с просьбой помочь считать информацию».

Противники технологии DLT заявляют, что она представляет собой изначально устаревший и бесперспективный стандарт, а усилия Quantum по совершенствованию DLT - пустая трата времени. Представители Quantum, напротив, абсолютно уверены в блестящем будущем и долголетии этой технологии: «Устройства DLT доказали свою надежность, и нашим потенциальным клиентам не стоит опасаться неприятных сюрпризов. А вот создателям новых решений, таких как AIT (не говоря уже об LTO!), предстоит еще немало поработать, чтобы обеспечить аналогичный уровень сервиса».

Технология DLT, позволяющая выпускать устройства с максимальной на сегодняшний день емкостью, многим не дает спать спокойно. Автоматические системы DLT могут иметь практически неограниченный объем - этот факт наглядно подтверждает группа Internet Archive. Этот союз исследователей, представляющих различные корпорации, собирается перенести все содержимое World Wide Web на ленты DLTtape. Зачем это нужно, никто не знает (в том числе и сами члены группы), но сама постановка подобной задачи служит прекрасной (и очень ценной для корпорации Quantum) рекламой огромных возможностей DLT.

Многие потенциальные клиенты, вне всякого сомнения, обескуражены слишком высокой ценой систем DLT начального уровня. Впрочем, представители Quantum справедливо указывают на то, что стоимость оборудования окупает лишь малую часть затрат на установку и поддержку систем хранения данных. И все же для некоторых организаций более приемлемым решением, пожалуй, станут продукты Mammoth, выпускаемые компанией Exabyte.

Нельзя забывать и о потребляемой мощности. Устройствам AIT требуется 12 Вт, продуктам Exabyte Mammoth необходимо 15 Вт, а система DLT 7000 поглощает целых 37 Вт. При такой потребляемой мощности выделяется много тепла, поэтому нужно тщательно продумывать вопросы вентиляции (особенно при нехватке свободного пространства).

Приложения для DLT

Сегодня в подавляющем большинстве случаев устройства DLT применяются лишь с одной целью - для создания систем резервирования. Высокая скорость передачи информации и гарантированная надежность делают системы DLT практически идеальным решением. Однако корпорация Quantum прилагает немалые усилия для того, чтобы освоить новые рынки и убедить своих клиентов в том, что резервирование, даже очень эффективное, - далеко не единственная сфера применения технологии DLT. Представители Quantum приводят немало примеров ситуаций, в которых использование традиционных устройств хранения информации (как правило, жестких дисков) не позволяет достичь оптимального результата. Продукты DLTtape, в частности, рекламируются как наиболее подходящие средства для приложений добычи данных. Корпоративные пользователи могут копировать огромные базы данных на магнитные ленты, а затем, по мере необходимости, извлекать из них нужную информацию.

Продукты DLTtape могут найти применение в качестве устройств хранения данных с автоматически устанавливаемым носителем. Такие устройства необходимы в том случае, когда объемы информации слишком велики, и емкости основного средства хранения (как правило, жесткого диска) не хватает.

Интересный пример подобного решения представлен на Web-узле компании Corbis (http://www.corbis.com/). Компания Corbis обладает огромной коллекцией цифровых изображений, общий объем которых превышает 40 Тбайт (40 000 Гбайт). Конечно, такие «космические» требования не могут быть удовлетворены за счет традиционных Web-серверов, а система DLTtape подойдет здесь как нельзя кстати. (Между прочим, компания Corbis принадлежит главе Microsoft Биллу Гейтсу, который наверняка частенько заглядывает в архивы Corbis и проецирует всемирно известные произведения искусства на плазменный экран, вмонтированный в стену его дома. Ведь это намного дешевле, чем покупать оригиналы!)

Архитектура устройств хранения данных с автоматической установкой носителя тесно связана с концепцией управления иерархическими системами хранения (Hierarchical Storage Management, HSM). В системах HSM файлы, созданные в определенное время или удовлетворяющие определенным критериям, которые задаются администратором, автоматически перемещаются в указанное место. Перемещение может осуществляться с диска на ленту или с одной ленты на другую, находящуюся на более низкой ступени в иерархии. Такая организация дает возможность иметь постоянный доступ к данным. Конечно, мгновенный доступ к информации, хранящейся на магнитных лентах, невозможен, но грамотное кэширование позволяет существенно повысить производительность. Технология HSM значительно увеличивает нагрузку на ленты по сравнению с обычными операциями резервного копирования. Корпорация Quantum рекомендует применять в системах иерархического хранения информации устройства DLTtape, отличающиеся высокой надежностью и малым временем доступа к данным.

В последнее время стихия все чаще напоминает человечеству о себе, вырывая с корнем вековые деревья и затопляя большие и малые населенные пункты. Как бороться с наводнениями? Сколько времени понадобится на то, чтобы жизнь вошла в привычное русло, после того как вода схлынет? Для небольших компаний решить этот вопрос поможет набор резервных магнитных лент, хранимый в безопасном месте. Но для больших организаций время вынужденного простоя при восстановлении информации с магнитных лент будет стоить слишком дорого. Консультационная компания KPMG пытается найти приемлемый вариант выхода из подобной ситуации, используя возможности технологии DLTtape. При помощи волоконно-оптического кабеля инженеры KPMG связали серверы компании с удаленными библиотеками DLTtape. Если возникнут форс-мажорные обстоятельства, информация будет поступать с узла DLT. У нового подхода есть и еще одно немаловажное преимущество. Раньше два сетевых администратора KPMG вынуждены были 30 часов в неделю тратить на смену лент DAT. Теперь же они могут заняться более интересным и полезным делом.

Устройства DLTtape найдут себе широкое применение в самых разных областях индустрии, и не только в качестве средства резервного копирования информации. Компания Avid Technology, например, предлагает организациям, занимающимся созданием программных средств и средств мультимедиа, а также обработкой видеоинформации, обратить самое серьезное внимание на продукты DLT, которые могут помочь корпоративным пользователям справиться с постоянно увеличивающимися объемами данных. Для хранения полнометражного фильма иногда требуется до 40 Гбайт памяти - это превышает возможности самых современных жестких дисков. А на лентах DLTtape можно было бы разместить многочисленные фрагменты фильмов, игр и т. д. Если пользователю необходимо быстро переключиться с одного проекта на другой, достаточно всего лишь сменить ленту в накопителе.

Будущее DLT

Несмотря на то что конкуренты вновь и вновь пытаются отвоевать у Quantum долю рынка, компания чувствует себя вполне уверенно. Считая пропаганду основой основ, руководство Quantum проводит широкомасштабную рекламную кампанию по повышению популярности DLT.

В начале текущего года представители Quantum объехали практически весь земной шар, проводя семинары с продавцами, пользователями информационных систем и представителями средств массовой информации. На случай, если кому-то из заинтересованных лиц не удастся посетить семинары (что очень маловероятно), был организован специальный Web-узел, посвященный DLT (http://www.dlttape.com/), и выпущена книга с претенциозным названием Quantum DLT University Handbook («Лекции в университете Quantum DLT»).

Если познакомиться с дидактическими материалами Quantum потенциальным клиентам не довелось, их можно попытаться привлечь и чем-то другим. В апреле компания анонсировала новое поколение продуктов DLT, фигурировавшее под общим именем Super DLTtape. Новое семейство устройств, по утверждению представителей Quantum, будет обладать емкостью от 100 до 500 Гбайт и обеспечивать скорость передачи информации от 10 до 40 Мбайт/с. Новые продукты будут обратно совместимы по чтению с выпускаемыми сегодня моделями DLT 4000 и DLT 7000.

Если Quantum сумеет выполнить свое обещание и начнет поставлять устройства Super DLTtape в середине 1999 года, она станет первой компанией, накопители которой перешагнули рубеж в 100 Гбайт. Однако следует помнить о том, что путь первопроходца никогда не был усыпан розами, и для того, чтобы оторваться от разработчиков Mammoth, AIT и других конкурирующих технологий, компании Quantum придется приложить немало усилий.