referats informatika

Ievads

Lielaka daļa kompaniju, kas mūsdienas piedava noņemamas datu glabašanas iekartas, apgalvo, ka šis iekartas ir piemērotas cieto disku dublēšanai. Patiesiba tas ir arpus viņu spējam. Tradicionala dublēšanas tehnoloģija, jeb lentas joprojam paliek vislabaka izvēle divu iemeslu dēļ: ietilpiba un izmaksas. Mūsdienas, kad vidēji cietie diski parsniedz 10 GB robetu, lenta ir vienigais lidzeklis, kas ļauj nodublēt pilnu cieto disku bez vajadzibas nomainit datu nesēju dublēšanas procesa. Parasti cita veida mainamie datu nesēji (CD-R, MO u.c.) ir salidzinoši ļoti dargi, to kopējas izmaksas vairakas reizes parsniedz lenšu tehnoloģiju izmaksas.

Pagatnē Helical scan lenšu tehnoloģija nodrošinaja pieņemamu dublēšanu. Adaptētu no 8mm majas videolenšu tehnoloģijas 80-to gadu vidū 8mm Helical scan lenšu tehnoloģija ir vislabak piemērota vidēja un maza izmēra sistēmam dēļ savas pietiekamas ietilpibas. Nelielas sistēmas ar ne visai stingram prasibam pret dublēšanu vispopularakie risinajumi ir 4mm “Helical scan” DAT (Digital audio tape) un QIC (quarter-inch cartridge) lenta.

Mūsdienas, kad kompanijas nodod glabašana automatizētam dublēšanas sistēmam arvien vairak šo kompaniju darbibai vitali nepieciešamas informacijas, prasibas pret datu glabašanu dramatiski pieaug. Datu intensivas aplikacijas, kuras kļūst arvien vairak, ir galvenie progresa virzitaji, kas rada arvien jaudigakus, labakus un izmaksu ziņa efektivakus sistēmas risinajumus. Ši attistiba ir novedusi pie jaunas paaudzes lenšu tehnoloģiju (piemēram DLT, Mammoth un AIT) un datu glabašanas sistēmu, kas spēj darboties ar augstu uzticamibas limeni bez operatora paradišanas.

QIC

QIC kasetni ieviesa kompanija 3M 1972. gada, ka risinajumu datu glabašanai telekomunikaciju un datu iegūšanas joma. Laika gaita salidzinoši lēta QIC iekarta kļuva par standarta datu glabašanas risinajumu, ipaši personalai lietošanai. QIC kasetnes izskatas lidzigi ka audio lentes.

Formats izmanto linearo ieraksta tehnoloģiju, kuras gadijuma dati tiek ierakstiti paralēlos celiņos, kuri iet visas lentas garuma. Celiņu daudzums uz lentas principa nosaka ietilpibu. Šis kasetnes ir divos variantos – DC 600 kasetne un DC 2000 minikasetne, kura ari kļuva popularaka. Tiek izmantotas MFM (Modified Frequency Modulation) vai RLL (Run Length Limited) datu kodēšanas metodes, kas ir lidzigas tam, ko izmanto ierakstot datus uz cieta diska.

Kad notiek dublēšana, informacija no datņu iedales tabulas (FAT) kopa ar pašiem failiem tiek ieladēta atmiņas buferi, kurš atrodas datora operativaja atmiņa. Šo informaciju nosūta uz lenšu iekartas kontroliera tada veida, ka katras datnes sakuma ir tas direktorijas informacija. Ja kontrolierim ir iebūvēta kļūdu korekcija, tad kontrolieris pievieno šiem datiem kļūdu korekcijas informaciju. Ja kontrolierim nav iebūvēta kļūdu korekcija, tada gadijuma kļūdu korekcijas informaciju pievieno programma pirms datu sūtišanas kontrolierim.

Lenšu kontrolierim ir pašam savs atmiņas buferis. Tiklidz ši dublējama informacija, kura satur ari kļūdu korekcijas kodu ir kontroliera buferi, ta dublēšanas programma var ieladēt nakamos datus sistēmas atmiņa. Tiklidz informacija ir kontroliera atmiņa, tas nosūta datus uz pašu iekartas mehanismu.

QIC izmanto linearo lasišanas/rakstišanas galviņu lidzigu tai, ko izmanto kasešu magnetafonos. Parasti QIC iekartas tas tiek realizēts ar vienu lasišanas galviņu, kurai abas pusēs ir novietotas rakstišanas galviņas. Tas ļauj lenšu iekartai parbaudit datus, kas tika uzrakstiti abos virzienos. Ja uzrakstitie dati ir pareizi, kontroliera atmiņa tiek izdzēsta un tiek ierakstiti jauni dati no sistēmas atmiņas. Ja tiek atklatas kļūdas, šis posms tiek uzrakstits no jauna nakamaja lentes posma.

Ierakstišanas retima lenta virzas gar stacionaram lasišanas/rakstišanas galviņam ar atrumu 100-125 collas sekundē. Ar standarta iekartu un formatu galviņa raksta un lasa datus taisnas linijas, vienu celiņu viena reizē. Pievienojot papildus lasišanas/rakstišanas galviņas, tiek iegūta papildus veiktspēja. Ar divam galviņam tiek sasniegts 800 KBps atrums, kuru var dubultot lidz 1600 KBps izmantojot 4 galviņas. Gadijumos, kad ir nepieciešama ļoti liela veiktspēja un ietilpiba, var izmantot lidz pat 36 lasišanas/rakstišanas galviņam. Kad tiek sasniegts lentas gals, virziens mainas un galviņa parvietojas uz nakamo celiņu. Katrs celiņš sastav no 512 vai 1024 baitu blokiem, 32 bloki veido vienu segmentu. 8 no 32 blokiem satur kļūdu korekcijas kodu un katrs bloks beigas satur CRC kodu. Parasti nullta celiņa sakuma ir ierakstits pilns dublēto failu saraksts.

Laika gaita, kad QIC standarts nespēja tikt lidz glabašanas mēdiju straujajai attistibai 90-to gadu vidū, tas tika pakļauts izmaiņam, kas palielinaja ietilpibu padarot lentu gan plataku, gan garaku. Sekojoša tabula ir apkopotas visvairak lietoto formatu nekompresētas ietilpibas, kuras var dubultot izmantojot datu kompresiju.

Viens no QIC formata trūkumiem ir nesavietojamiba. Šis formats gadu gaita ir piedzivojis milziga daudzuma standartu rašanos, to ir vairak ka 120, un ne visas QIC iekartas atbalsta visus standartus. Pirmie QIC standarti satur no 20 – 50 paralēlus celiņus. Daudzi no jaunakajiem standartiem, ka piemēram QIC-wide un Travan izmanto 72 un vairak, lidz pat 144 celiņus. QIC-3220-MC nosaka Travan minikasetnes formatu, kas izmanto 108 celiņus un sasniedz 10 GB nekompresētu ietilpibu. Kompanija Tranberg ir izstradajusi savu jaunako standartu, multichannel linear recording, ar 13 GB ietilpibu. Šaja formata tiek izmantoti papildus servoceliņi, kas nodrošina to, ka ieraksta galviņa ir precizi novietota virs lentas.

Travan specifikacija ir lenšu industrijas, ipaši 3M konglomerata, mēģinajums racionalizēt esošo situaciju piedavajot lielas ietilpibas formatus, kuri taja paša laika uztur atpakaļsavietojamibu ar agrakiem QIC standartiem.

Travan

Lai ari QIC/Travan kasetņu uzbūve tehnoloģiska ziņa ir lieliska, kas padara šo formatu piemērotu ilgtermiņa glabašanai, ilga laika perioda šie risinajumi ir dargaki ka DAT risinajumi. Tas ipaši attiecas uz 8 GB Travan-4 kasetnēm, kuras ir iebūvēta lentes nospriegošana un izlidzinašana, tadējadi samazinot detaļu daudzumu, kas ir vajadzigs pašas iekartas.

1998. gada beigas kļuva pieejams TR-5 formats, kura kapacitate bija 10/20 GB un minimalais datu parraides atrums bija 1 MBps. Glabašanas ietilpibas palielinajums salidzinot ar TR-4 formatu tika sasniegts palielinot celiņu skaitu no 72 uz 108.

Divaina karta Imation – Travan standarta galvenais izplatitajs, kopš Travan NS (Network series) ieviešanas 1997. gada, izmantoja savadakus nosaukumus saviem produktiem. Pirmais Travan NS produkts, jeb NS8 bija ekvivalents TR-4 formatam. NS20, kas bija TR-5 ekvivalents, bija ar ierakstitiem servo celiņiem un formatēts atbilstoši QIC-3220 standartam. Servo celiņu informacija nevarēja tikt izmainita, tadējadi šis kasetnes nevarēja noformatēt cita standarta. Brutali formatēšanas mēģinajumi padarija kasetnes nelietojamas.

Sekojošaja tabula ir apkopota informacija par datadiem Travan formatiem:

DAT

DAT jeb Digital Audio Tape tika sakotnēji iecerēts ka CD kvalitates audio formats. 1998. gada Sony un HP izveidoja DDS (Digital Data Storage) standartu, piemērojot DAT formatu datu glabašanai. DAT tehnoloģija izmanto 4mm lentu un Helical scan ierakstišanas/nolasišanas tehnoloģiju, kas ir tada pati ka videomagnetafonos un ir lēnaka ka linearas ierakstišanas tehnoloģija. Ši iemesla dēļ šo standartu izmanto tikai gadijumos, kad būtiskaka ir augsta ietilpiba.

Lenta Helical scan gadijuma tiek izvilkta no kasetnes ar diviem ritentiņiem un tiek piespiesta lasišanas/rakstišanas galviņas viena pusē. Galviņa ir divas lasišanas un divas rakstišanas galviņas, kas ir izvietotas pamišus. Lasišanas galviņas parbauda datus, ko ieraksta rakstošas galviņas. Galviņa ir novietota slipi attieciba pret lentu un grietas ar atrumu, piemēram, 2000 apgr/min. Lenta kustas pretēji galviņas griešanas virzienam ar atrumu mazaku par 1 collu sekundē, bet ta ka tiek ierakstits vairak ka viens celiņš vienlaicigi, efektivais atrums sanak, piemēram, 150 collas sekundē. Uz lentas tiek ierakstiti isi diagonalceliņi, kuru garums ir apmēram 8 reizes lielaks ka lentas platums un kuri satur vidēji 128 KB datus un kļūdu korekcijas kodu katrs.

Lasišanas galviņa parbauda ierakstitos datus. Ja eksistē kļūdas, dati tiek ierakstiti vēlreiz. Ja kļūdas nav, kontroliera buferis tiek izdzēsts un var saņemt jaunu datu apjomu. Otra rakstišanas galviņa ieraksta datus 40 gradu leņķi attieciba pret pirmo. Lai ari pirmais un otrais celiņš krustojas, tie ir iekodēti ar datadam koordinatēm, tadējadi tos nolasa tikai pareiza galviņa. Šads celiņu izvietojums ļauj noglabat uz lentas ļoti daudz datus, tadējadi ļaujot helical scan sistēmam sasniegt ļoti augstu datu ieraksta blivumu. Datņu saraksts tiek noglabats atsevišķa nodalijuma lentas sakuma vai ari datnē uz cieta diska.

Tapat ka linearaja ieraksta sistēma, atrdarbiba tiktu uzlabota, ja tiktu pievienotas papildus rakstišanas/lasišanas galviņas, bet tas ir problematiski sakara ar rotējošas galviņas uzbūvi. Sakara ar lentas un rotējošas galviņas lielo fiziska kontakta pakapi, gan galviņa gan lenta tiek pakļautas nodilumam.

Kad notiek datu atjaunošana, dublēšanas programmatūra no sakuma nolasa visu datņu sarakstu, tad ta atrod lenta attiecigo vietu un ielasa saturu kontroliera buferi. Kontrolieris izmantojot CRC kodu parliecinas, ka informacija ir pareizi. Ja tiek atklatas kļūdas, tiek izmantots kļūdu korekcijas kods, lai tas izlabotu. Kad dati tiek atziti par pareiziem, bufera saturs tiek ielasits sistēmas atmiņa un var veikt datņu atjaunošanu.

DAT ir pieejams divos formatos: DDS un DataDAT. DDS protokols ir vispopularakais un to parstav vairaki standarti, kuri visi ir atpakaļsavietojami.

DDS-3 sak izmantot tehnoloģiju PRML (Partial Response Maximum Likelihood), kas tika parņemta no cietajiem diskiem. DDS-4 formatu, ko ierosinaja HP un Sony, 1998. gada aprili apstiprinaja DDS ratotaji. Papildus 16 GB kompresētas ietilpibas, kas tika realizēts šaja 4. paaudzes tehnoloģija salidzinot ar DDS-3, tika iegūti samazinot celiņu platumu un pagarinot lentas garumu lidz 150 metriem, ari šaja gadijuma tika saglabata atpakaļsavietojamiba.

Palielinata ietilpiba, salidzinot ar QIC/Travan atsaucas divreiz dargaka pašu iekartu cena, ka ari fakts, ka DDS iekartas nav tikai ar SCSI saskarni vēl vairak palielina izmaksas.

8mm

8mm lenta pirmsakumos tika radita video industrijai. Tas tika raditas augstas kvalitates krasaina attēla glabašanai. Laika gaita 8mm tehnoloģiju adaptēja datoru industrija, ka drošu veidu liela apjoma datu glabašanai. Lidzigi DAT, bet ar lielaku ietilpibu, ari 8mm lenšu iekartas izmanto helical scan tehnoloģiju. Viens no helical scan tehnoloģijas minusiem ir komplicētais lentas ceļš sakara ar to, ka lenta tiek izvilkta no kasetnes un aptita ap rotējošo galviņu, lenta ir pakļauta lielam spriegumam. 8mm standarta ir divi galvenie protokoli, kas izmanto datadus kompresijas algoritmus un iekartu tehnoloģijas. Exabyte Corporation atbalsta standarta 8mm un Mammoth protokolu kamēr Seagate un Sony parstav jaunu 8mm protokolu AIT (Advanced Intelligent Tape).

Tabula ir apkopoti 8mm standarta variaciju parametri:

Mammoth

Kompanija “Exabyte” lenšu iekartu industrija ir bijusi lidere vairak ka 10 gadus, ieviešot 8mm lentu iekartu, kuras izmantoja adoptētus Sony videokameru mehanismus, izmantošanu dublēšana. Kamēr šie uz video kameru tehnoloģijam bazētie mehanismi ir atbilstoši zemas noslodzes pielietojumiem, tie nav piemēroti mūsdienu prasigajam uz serveriem bazētajam aplikacijam. 1996. gada ieviestais Mammoth standarts ir ievērojami attistitaks un uzticamaks un lidz ar to piemērotaks vidēja izmēra serveriem.

Mammoth standarts sevi ietver Exabyte specialistu izveidotu iekartu, kura ir par 40 % mazak detaļu ka 8 mm iekartas un kura ir ipaši veidota, lai samazinatu lentas nolietojumu un sprieguma izmaiņas. Stingrs iekartas pamats no aluminija nodrošina lielu precizitati un stingribu. Iekarta pasarga iekšējos elementus no putekļiem un netirumiem un aizvada siltumu prom no lentas ceļa. Prettriecienu sistēma izolē iekartu no datora korpusa, nodrošinot aizsardzibu no arējiem spēkiem. Mammoth iekarta ar septiņu specifisku iebūvētu ķētu palidzibu sevi regulari kalibrē un meklē un ziņo par atrastajam kļūdam.

Mammoth iekartas uzbūvē ir iztikts bez tas daļas, kas 8mm iekartas radija vislielako spriegumu uz lentu, jeb kabestans. Mammoth iekartas lentas ceļš ir savietojams ar nakotnē planoto AME (advanced metal evaporated) lentu, kas ir planaka un jūtigaka pret apkartējo vidi. AME lenta ir jau sakotnēji paredzēta datiem un AME kasetnes būs ietilpigakas par esošajam. Tas antikorozijas ipašibas palielina lentas uzticamibu un samazina lentas nodilumu, ļaujot tai sasniegt 30 gadu arhivēšanas mūtu. Mammoth galviņas ipaši lidzena virsma ļauj tai piešķirt 35000 stundu darba mūta raditaju.

Mammoth iekarta atbalsta lidz 64 datada garuma particijas. Particijas ir lentas segments, ko var izmantot ka atsevišķu vienibu. Particijas robetas datus var dzēst un rakstit par jaunu nemainot datus arpus particijas. Ši iespēja kļūs arvien vērtigaka, pieaugot lenšu ietilpibai, tadējadi ļaujot Mammoth tehnoloģijai apkalpot, piemēram, multimediju un video serverus.

Pats galvenais datu dublēšanas produktos ir datu drošiba. Kļūdu labošana nosaka iekartas uzticamibu. Mammoth iekartas izmanto divu limeņu Rida-Solomona kļūdu korekcijas kodu. Exabyte kļūdu korekcijas kodi izlabo kļūdas, parrakstot sliktos blokus uz ta paša celiņa.

Mammoth-2 iekarta ieviešanas bridi noteica jaunus atruma un ietilpibas standartus. Iekartai bija 12 MBps datu parraides atrums (nekompresēts) un 8mm lentu ietilpiba bija lidz 60 GB. Iekarta izmantoja Ultra 2/LVD SCSI saskarni un milzigu – 32 MB buferi. Iekarta izmanto ari jaunu daudzkanalu helical scan galviņu, jaunakos ECC3 kļūdu labošanas algoritmus un 2.5 : 1 kompresiju izmantojot ALDC (Adaptive Lossless Data Compression), kas ļauj sasniegt 150 GB ietilpibu. Iekartas versija ar optiskas šķiedras saskarni sasniedza 30 MBps datu parraides atrumu.

Mammoth standarta ieviešana nozimēja galu ērai, kad lenšu  dublēšanas iekartas tika uzskatitas ka konservativas, un kuru ietilpiba un datu parraides atrums pieauga ļoti lēni. 90-to gadu otraja pusē paradijas vairaki jauni lenšu standarti, kas nodrošinaja tadu atrdarbibu un ietilpibu, kas atbilda cieto disku ietilpibai, kas tika sasniegta gadu tūkstoša beigas.

AIT tehnoloģija

AIT bija pirmais lenšu standarts, kurš tika radits ipaši priekš vidēja izmēra serveru tirgus (lidz ~130 lietotaju komerciala vidē). 1996. gada ieviestais AIT standarts bija piemērots šim tirgus segmentam ar savu atrumu, ietilpibu un drošibu. To panakt ļava vairaki svarigi jauninajumi, tai skaita planakas lentas ar labakiem virsmas parklajumiem, jaunas galviņu tehnoloģijas, labaka iekartas integritate serveri un MIC (Memory-In-Cassette) tehnoloģija. Tas ļava radit daudz gigabaitu, lielas atrdarbibas iekartas ar ļoti mazu kļūdas raditaju, kas ir piemērotas lenšu bibliotēkam un automatiskajam aplikacijam, kas ir saistitas ar vidēja izmēra sistēmas dublēšanu.

Sakotnēji kasetnēs tika montēts 16 Kbit EEPROM (erasable electrical programmable read-only memory) atmiņas mikroshēma ar piecu kontaktu savienotaju, kas 1999. gada tika nomainits pret 64 Kbit mikroshēmu. Kad iekarta tiek ievietota datu kasetne, lenšu iekarta nolasa informaciju pa tiešo no MIC atmiņas mikroshēmas. MIC mikroshēma tiek glabata informacija, kas citos standartos tiek glabata lentas pirmajos segmentos. Ši informacija sevi ietver atzimes, kura vieta lenta atrodas informacija un papildus dati, kas ļauj programmatūrai ierakstit informaciju, kas neietilpst lentas formata. Lentas iekarta var noteikt apmēram kura vieta attieciba pret sakumu vai beigam ta šobrid atrodas, un tadēļ tai vairak nevajag nolasit individualus marķierus uz lentas, kad tiek meklēts vajadzigas fragments. Kad tiek sasniegta vēlama vieta, lentas atrums tiek samazinats un tiek veikta preciza vietas atrašana. Šadas procedūras rezultats ļauj sasniegt meklēšanas atrumu, kas lidz pat 150 reizēm parsniedz normalos ierakstišanas/nolasišanas atrumu, ka ari palielina uzticamibu, jo svarigaka meklēšanas informacija tiek dublēta (gan uz lentas gan mikroshēma).

AIT izmanto IBM izstradato ALDC tehnoloģiju, kas nodrošina mūsdienam atbilstošu ietilpibu un atrumu. ALDC kompresijas mikroshēma, kas agrak bija atrodama tikai lieldatoru lenšu iekartas, nodrošina kompresiju lidz 2.6 : 1 salidzinot ar 2.0 : 1, ko nodrošinaja vecaki kompresijas algoritmi, ka piemēram, IDRC vai DLZ. Kļūdu korekcijas kods, kas izmanto lasišanu ieraksta laika atklaj un izlabo jebkuru ierakstišanas novirzi, parrakstot to pēc bojata lentas slaņa.

Datu drošibu vēl vairak palielina AME lenšu lietošana. Parastas lenšu tehnoloģijas izmanto lentas, kas ir parklatas ar magnētisku materialu, kas sastav no metala daļiņam vai datadiem magnētiskiem oksidiem. Ši viela tiek savienota ar saistvielam, kas satur materialu kopa, pirms to uzklaj uz plastmasas pamatnes. Šo parklajumu var uzklat tieši vai ari to var uzsmidzinat uz pamatnes un ļaut tam iztūt. Lentas, ko rato šadi ir pakļautas magnētiska slaņa degradacijai.

Savukart AME lenta tiek ratota ar atšķirigu pieeju, tadu pašu ka šobrid izmanto video industrija. Lentas pamatne ratošanas procesa iet cauri vakuuma telpai, kas satur tvaikus. Šo tvaiku molekulas sasaistas ar pamatni bez jebkadu saistvielu izmantošanas un praktiski kļūst par daļu no pamatnes. Otrs, DLC (diamond like carbon) slanis aizsarga pirmo slani no atdališanas no pamatnes.

AIT-1 iekartas piedavaja 25 GB nekompresētu ietilpibu. 1999. gada to palielinaja lidz 35 GB/ 90 GB nekompresētai/kompresētai ietilpibai. Datu parraides atrums 2001. gada sasniedza atbilstoši 4 MBps/10MBps. Pirms tam tika ieviests AIT-2 standarts, kas bija pilniba atpakaļsavietojams ar AIT-1, nodrošinaja 50 GB nekompresēto ietilpibu un 6 MBps datu parraides atrumu (12 MBps ar kompresiju). 2001. gada kompresēta ietilpiba tika palielinata lidz 130 GB un ar to saistitais datu parraides atrums bija 15.6 MBps. Jauna ietilpiba un atrums tika sasniegti izmantojot tehnoloģiskus sasniegumus ierakstišanas galviņu, kanalu kodējuma, lenšu uzbūves un mehanismu dizaina joma. Sony patentētas Hyper Metal laminate galviņas nodrošinaja AIT-2 iekartam augstaku izejas signalu neka parastas galviņas, tadējadi nodrošinot 50 % pieaugumu ieraksta blivuma. Augstaka ieraksta frekvence, ka ari garaka lenta un lielaks galviņas rotacijas atrums, noveda pie ietilpibas un datu parraides atrumu dubultošanas. TCPR (Trellis Coded Partial Response) tehnoloģija, ko izstradaja Sony, nodrošina optimalu datu kodējumu helical scan augsta blivuma ierakstišanas formatu, ka ari palielina datu drošibu un samazina lentas uzņēmigumu pret trokšņiem.

Unikalaka AIT standarta ipašiba ir MIC atmiņas mikroshēma, kura satur informaciju par lentas izmantošanu (log datnes ekvivalents), meklēšanas informaciju un citu lietotaju definētu informaciju, pie tam šai informacijai var piekļūt jebkura bridi. Tas ļauj samazinat vidējo pieejas laiku no vairak ka 100 sekundēm lidz mazak ka 20 sekundēm.

Svarigs AIT tehnoloģijas moments ir ipaši izturigas un parbauditas AME tehnoloģijas izmantošana un AIT-2 izmanto AME lentas ar DLC parklajumu un augstaka limeņa metalizacijas slani. Izrietoši ieguvumi ir ipaši ilga galviņu dzive.

2001. gada Sony ieviesa AIT tehnoloģijas variantu WORM, ar to ieviešot jaunu datu drošibas limeni. WORM standarts sevi ietvēra papildus drošibas pasakumus pret neuzmanigu vai ļaunpratigu datu izdzēšanu vai izmaiņam, padarot šo formatu piemērotu finansu, medicinas, apdrošinašanas un valsts sektoram.

Vēlak taja paša gada Sony pasludinaja AIT iekartu un kasetņu trešo paaudzi. AIT-3 dubultoja iepriekšējas paaudzes ietilpibu un veiktspēju, piedavajot 100 GB nekompresēto ietilpibu (260 GB ar 2.6 : 1 kompresiju) un 12 MBps/28MBps datu parraides atrumu. Taja paša laika kompanija paziņoja par hibridas tehnoloģijas Super-AIT attistišanu, kura apvienos AIT augsto ieraksta blivumu  (helical scan galviņu un AME lentu izmantošanu) un izmantos ½ collas kasetni. Šads apvienojums ļaus sasniegt nekompresēto ietilpibu lidz pat 500 GB, izmantojot tada paša izmēra kasetnes ka konkurējošas DLT un SuperDLT tehnoloģijas.

Sekojošaja tabula ir apkopoti AIT formatu parametri, ieskaitot Super-AIT formatu, kuram paredzēts paradities tirgū 2002. gada beigas:

Digital Linear Tape (DLT)

DLT standarta pirmsakumi ir datējami ar 1980-to gadu vidu, kad Digital Equipment Corporation (DEC) attistija jaunu tehnoloģiju, kas bija bazēta uz standarta ½ collas magnētiskas lentas. Šis standarts bija paredzēts izmantošanai MicroVAX sistēmam. Pirma nopietna DLT sistēma paradijas 1989. gada, un 1994. gada šo tehnoloģiju nopirka Quantum Corporation. Vairakas firmas pēc tam šo tehnoloģiju ir licencējušas, galvenokart automatisko lenšu bibliotēku ratošanas nolūkiem. Principa DLT ir veco lenšu iekartu ar spolēm adaptacija, šaja gadijuma lentas kasetne ir ka viena spole un pati iekarta ka otra spole. DLT iekartas izmanto ½ collu platas magnētiskas lentas – tas ir par 60 % platakas ka 8mm lenta. šaja lenta dati tiek ierakstiti taisnos celiņu paros. Katrs datu celiņš ir visas lentas garuma, kad tiek sasniegts lentas gals, galviņas tiek parvietotas, lai varētu ierakstit jaunus celiņus atkal visa garuma tikai pretēja virziena. Process turpinas turp un atpakaļ, lidz lenta ir pilna. Šobrid iekartas ieraksta 128 vai 208 celiņus. Lielaks blivums ir sasniegts blakus esošos celiņus novietojot slipi, izmantojot SPR (Symmetric Phase Recording) tehnoloģiju.

DLT iekartas unikalas padara  patentēts bumerangveida aluminija lentas virzišanas mehanisms ar sešiem atbalsta rullišiem. DLT lentas virzišanas mehanisms nevis izvelk lentu no kasetnes un aizvelk uz vēlamo vietu ka helical scan sistēmas, bet izmanto lentas galos piestiprinatas virzitajsloksnes, kuras tiek vaditas caur lentas virzišanas mehanismu tada veida, ka atbalsta rulliši nevis velk, bet tikai vada un aptin lentu ap uztvērēja spoli iekarta. Ta lentas puse, kura ir dati, nekad nepieskaras rullišiem, tadējadi samazinot lentas nolietošanos. Iekartas izmanto divu elektroniski vaditu motoru sistēmu, kura precizi kontrolē lentas paatrinajumu, palēninajumu un ierakstišanas/lasišanas atrumu. Iekarta ari pati sevi tira. Tas viss ļauj sasniegt 30000 stundu ilgu galviņas darba mūtu, kamēr helical scan galviņu mūts ir ap 2000 stundam.

Datus ieraksta un lasa izmantojot daudzus kanalus vienlaicigi. DLT tehnoloģija sadala lentu paralēlos horizontalos celiņos un ieraksta datus ar nekustigu galviņu. Ša brita produkti ir ierakstiti divus kanalus vienlaicigi izmantojot divus lasišanas/rakstišanas elementus galviņa, tadējadi dubultojot datu parraides atrumu pie noteikta iekartas atruma un ieraksta blivuma. Nakotnē lielaks blivums tiks sasniegts izmantojot jaunas lasišanas/rakstišanas galviņas, ka piemēram, thin-film un MR (magnetoresistive), kas palielinas gan ietilpibu, gan parraides atrumu. Papildus palielinot vienlaicigi ierakstamo kanalu skaitu datu parraides atrumu var palielinat vēl vairak.

Lai ari datu parraides atrums ir galvenais, kas nosaka iekartas veiktspēju, ne vienmēr visatraka lenšu iekarta nodrošina vislielako caurlaides spēju. Kopēja lentas caurlaides spēja ir ļoti liela mēra atkariga no lenšu iekartas spējas sekot lidzi datu parraides datu saņemšanas atrumam no sistēmas. Ja lenšu iekartas atrums ir lielaks neka paša servera datu piegades atrums, tad lentai ir bieti jaapstajas un lidz ar to javeic repozicionēšana, lidz ar to samazinot atrdarbibu. DLT tehnoloģija optimizē atrdarbibu sevi ietverot augsti efektivu adaptivo atmiņas buferi, kas ļauj piemēroties datadam datu saņemšanas atrumam, un lidz ar to ir retak javeic galviņas pozicionēšana. Cits atrdarbibas mērs ir meklēšanas laiks. Šis kritērijs ir ļoti svarigs tadam aplikacijam, kas bieti meklē failus un pievieno vai nolasa datus, piemēram, multimedijiem. DLT tehnoloģija samazina meklēšanas laiku izmantojot failu atzimju sarakstu, kas atrodas lentas loģiskajas beigas. Izmantojot šo sarakstu, kura ir lentas segmenta adrese katram failam, kas atrodas uz lentas, iekarta spēj veikt liela atruma failu meklēšanu. Ši iespēja ļauj DLT produktiem atrast jebkuru failu 20 GB ietilpibas lenta vidēji 45 sekuntu laika.

DLT tehnoloģija nodrošina arkartigu datu uzticamibu izmantojot daudzslaņu pieeju. Iekarta iebūvēta sistēma nodrošina to, ka lentas tiek pamišus ierakstita šada informacija: uz katriem 64 KB ar lietotaja informaciju 16 KB Rida-Solomona kļūdu korekcijas kods, un 16 bitu kļūdu atklašanas kods pēc katriem 4 KB lietotaja datu, ka ari 16 bitu CRC kods katram lietotaja ierakstam. Vēl papildus tam DLT produkti parbauda datus veicot lasišanas operaciju pēc katras rakstišanas operacijas un automatiski parraksta datus talak uz lentas, ja atklaj ieraksta kļūdu. Galvenas DLT priekšrocibas ir liela ietilpiba, augsts datu parraides atrums un liela uzticamiba, galvenokart tadēļ, ka lenta fiziski nepieskaras galviņai. Sekojošaja tabula ir apkopoti datadi DLT standarti lidz nakošas paaudzes, jeb Super DLTtape paziņošanai 1998. gada.

Super DLT

Viens no visievērojamakajiem jaunajiem standartiem ir DLT nakama paaudze, pazistama ka Super DLT. Tas ir ipaši svarigi tapēc, ka kompanija Quantum, kas izveidoja šo standartu 1999. gada aizņēma 80 % no lenšu iekartu tirgus. Iekartas, kas ir bazētas uz šo tehnoloģiju ievērojami parsniedz 35 GB nekompresēto ietilpibu, ko piedava DLTtape IV formats, un taja paša laika būs atpakaļsavietojamas.

Izmantojot optisko un magnētisko ierakstu tehnoloģiju kombinaciju ar nosaukumu LGMR (Laser Guided Magnetic Recording) Super DLT izmanto lazerus, lai precizak novietotu ierakstošas galviņas. LGMR tehnoloģijas kodols ir galviņu novietošanas mehanisms, saukts par POS (Pivoting Optical Servo). Radits priekš lielas noslodzes cikla aplikacijam POS ir ievērojami mazak uzņēmigs pret arējiem spēkiem, kas ļauj sasniegt lielakas celiņu ietilpibas neka iespējams ar citam lenšu iekartam. POS sistēma samazina ratošanas izmaksas un palielina lietošanas ērtibu, jo vairak nav nepieciešams formatēt lentu. Ta ka optiskais galviņas novietošanas mehanisms izmanto lentas otru, datu ierakstam neizmantoto pusi, tad tas ļauj palielinat ietilpibu par vēl papildus 10 – 20 %, jo visa lentas datu puse ir izmantojama datiem, nevis pozicionēšanas informacijai. POS mehanisma lazers seko lidzi ipašam atzimēm uz lentas aizmugures un nodrošina galviņas novietojuma precizitati. Vēl viens tehnoloģisks jauninajums ir PRML tehnoloģijas, kas parasti tiek pielietota cietajos diskos, attistitakas formas izmantošana, kas nodrošina augstam ieraksta blivumam piemērotus signala kodēšanas metodes, kas ļauj palielinat datu parraides atrumu un ietilpibu.

Ka redzams tabula, Super DLT galvenais mērķis ir sasniegt 1.2 TB nekompresētas ietilpibas viena kasetnē ar datu parraides atrumu lidz 100 MBps. Sakotnējie Super DLT produkti piedava 110 GB ietilpibu ar 11 MBps datu parraides atrumu:

ADR tehnoloģija

Elektronikas industrijas giganta Philips septiņus gadus ilgie pētijumi radija jaunu – ADR tehnoloģiju datu glabašanas joma. Lai šo tehnoloģiju sekmigi ieviestu tirgū Philips radija meitas uzņēmumu OnStream. Pirmie ADR produkti tika ieviesti tirgū 1999. gada pavasari IDE iekartas forma, kas glabaja 15/30 GB viena lentas kasetnē.

Lentas servo mehanisms ļauj nepartraukti kontrolēt lentas kustibu, un koriģē galviņas atrašanos pat visniecigakajas nobidēs. Tas ļava ierakstit lenta veselus 192 celiņus 8mm lenta.

ADR formata spēja rakstit vai nolasit 8 datu celiņus vienlaicigi ļauj šim formatam sasniegt iespaidigu datu parraides atrumu pie relativi zemam lentas kustibas atruma, un šis faktors ietver sevi ari papildus labumus. Lentas nolietojums ir neliels un ir iespējams sadalit kļūdu korekcijas kodu gan vertikali, gan ari horizontali. Rezultata tiek izveidots ievērojami labaks kļūdu korekcijas kods, salidzinot ar citam, parastajam, sistēmam, kura gadijuma kļūdu korekcijas kods tiek izvietots tikai viena dimensija - celiņa garenvirziena. Faktiski ADR standarta kļūdu korekciju kods ir tik spēcigs, ka ir iespējams nolasit 100 % datus pat tad, ja ir sabojati 24 no 192 celiņiem visa garuma. Lentas mehanisms un daudzkanalu ierakstišanas iespēja nodrošina izcilu datu uzticamibu, kad nenolasams ir tikai viens no 1019 ierakstitajiem bitiem. Tas ir 10000 reizes labak neka piedava datoru primaras datu glabašanas iekartas, jeb cietie diski. ADR izmanto ari modernizēto vides bojajumu kartēšanas (advanced media defect mapping) tehnika, kas ieraksta datus divreiz efektivak ka parastas personalo datoru lenšu iekartas. Ši tehnika tiek bieti izmantota lenšu sistēmas, lai parvarētu lentas ratošanas procesa ierobetojumus, ļaujot lenšu iekartai apzimēt lentas apgabalus kuri ir bojati, un tadējadi nerakstot datus tajos apgabalos. Parastajam personalo datoru lenšu iekartam ir nepieciešami divi piegajieni, lai parliecinatos, vai dati nav ierakstiti bojata lentas apgabala (pirmais, lai ierakstitu un otrais – lai verificētu). ADR gadijuma problēmas ar lentas defektiem tiek risinatas ar vienu piegajienu. iekarta darbibas procesa regulari nolasa iegūtos signalus, kas ir abas pusēs datu celiņiem. Kad iekarta nekonstatē šos servo signalus, ta zina, ka lenta ir bojata un iezimē doto apgabalu ka bojatu. Kad iekarta atkal konstatē signalus, ta zina, ka lenta ir laba un turpina ierakstit datus.

Kamēr konkurējošas iekartas, ka, piemēram, DAT vai Travan, ir sasniegušas savas attistibas beigas, tikmēr ADR 2000. gada tika sak savu produkta attistibas dzives ciklu ar paredzētam vairakam jaunam paaudzēm, kuras būs parakas gan ietilpibas, gan datu parraides atruma ziņa:

Linear Tape Open

LTO standarts ir mēģinajums radit atvērtu standartu ka alternativu Quantum izstradatajam DLT standartam. Atvērts šaja gadijuma nozimē, ka lietotajam būs pieejami datadu firmu LTO standarta iekartas. Šo standartu izveidoja konsorcijs, kura ietilpa HP, IBM un Seagate. LTO tehnoloģija apvieno sevi linearu daudzkanalu, divvirzienu tehnoloģijas priekšrocibas, kopa ar uzlabojumiem galviņu pozicionēšanas joma, datu kompresija, celiņu izkartojuma uz lentas un kļūdu korekcijas joma, lai uzlabotu ietilpibu, veiktspēju un uzticamibu. LTO standarts ietver sevi divus formatus:

Accelis formats ir radits lietojumiem, kam ir nepieciešami arkartigi atri pieejas laiki. Tiek sagaidits, ka lenšu iekartas, kas bazējas uz Accelis formata, nodrošinas pieeju datiem mazak ka 10 sekuntu laika. Ir paredzēts, ka Accelis formats paradisies tirgū ar ietilpibu lidz 50 GB kompresēta varianta (25 GB nekompresēts), kasetnē ar divam spolēm un nodrošinas datu parraides atrumu no 20 – 40 MB sekundē kompresēta varianta (10 – 20 nekompresēta). Paredzēts, ka sekojoši ietilpibas un atrdarbibas uzlabojumi radis iekartas ar pieejas laiku zem 7 sekundēm, ietilpibu lidz 400/200 GB un datu parraides atrumu 160 – 320/80 - 160 MBps.

Ultrium ir formats ar vienu spoli, kas radits ipaši lietotajiem, kam ir vajadzigas ipaši augstas ietilpibas, atjaunošanas un arhivēšanas iespējas. Ultrium formats ļauj ratotajiem izlaist produktus ar kompresēto ietilpibu lidz pat 200 GB ar kompresēto datu parraides atrumu 20 - 40 MBps. Ultrium 200 GB iekartas ļaus izmantot kasetnes ar datadu ietilpibu, sakot no 10 GB nekompresēta lidz pat 200 GB kompresēta varianta. Ir paredzēts, ka kompresēta ietilpiba pieaugs lidz pat 1.6 TB uz vienas kasetnes un datu parraides atrums būs robetas no 160 – 320 MBps kompresēta varianta (80 – 160 MBps nekompresēts).

VXA tehnoloģija

Linearajam un helical scan lenšu iekartam tika izmantota datu pludinašana (Streaming), kas nozimē, ka viena gajiena, ar nemainigu lentas atrumu, tika nolasits viss datu celiņš. Lai šadas iekartas darbotos visefektivakaja retima visu laiku, datorsistēmai ir jauztur pilns lenšu iekartas buferis. Lēna datorsistēma, lai ari aizņemta SCSI kopne, var izraisit to, ka iekarta partrauc pludinašanu. Tas netikai mazina iekartas kopējo veiktspēju, bet ari rada nevajadzigus ravienus lentai.

Ecrix korporacijas izstradata VXA atrisina šo problēmu izmantojot mainigu darbibas atrumu, pielagojot lentas atrumu datorsistēmas atrumam, tadējadi optimizējot iekartas veiktspēju un samazinot lentas nolietojumu. Ši tehnoloģija tika izsludinata 1999. gada un ta ir pirma lenšu tehnoloģija daudzu gadu laika, kas izmanto atšķirigu pieeju datu ierakstišanai. Ta vieta, lai izmantotu garus pludinamo datu blokus, VXA pirms ierakstišanas sadala garas datu virknes mazas datu vienibas, pievienojot verifikacijas datus un rada mazas datu paketes – ratotaji to sauc par atsevišķo pakešu formatu (Discrete Packet Format - DPF).

DPF ļauj paketēm, kas satur datus nonakt buferi datados laikos un tas tiks sakartotas pareiza datu seciba. Katra datu pakete iekļauj sevi 64 baitus lietotaja informacijas, sinhronizacijas marķieri, adresēšanas informaciju, cikliskas redundances parbaudes (CRC) kodu un kļūdu korekcijas kodu. Katrs celiņš sastav no 387 atsevišķam datu paketēm, ko ieraksta un nolasa caur specialu buferu virkni.

VXA standarts izmanto četru limeņu kļūdu korekciju, kas tiek sadalita divas fazēs. No sakuma katra paketē tiek iekļauts Rida - Solomona kļūdu korekcijas kods, kurš var izlabot nelielas kļūdas, kuras izraisa ieraksta trokšņi vai fazu nobides. Pēc tam paketes tiek uzkratas buferos un tiek veidots tris dimensiju Rida - Solomona kļūdu korekcijas kods (X ass, Y ass un diagonalais kļūdu korekcijas kods).

DPF datada lentas atruma un overscanning (datus var nolasit no jebkuras vietas uz lentas bez vajadzibas sekot celiņam no sakuma lidz galam) izmantošana kopa rada atru, uzticamu un arkartigi neuzņēmigu pret lentas defektiem standartu. Sakotnējas iekartas darbojas ar datu parraides atrumu 6 MBps, nodrošinaja 66 GB ietilpibu un bija spējigas nolasit lentas, kas bija sasaldētas un pēc tam iegremdētas verdoša ūdeni.

Automatizētie pielietojumi

Datu dublēšana var tikt izmantoti visdatadakie datu nesēji, sakot no disketēm, beidzot ar DVD diskiem. Bet kad ir janodrošina atrums, ietilpiba un uzticamiba, kas nepieciešama lai sargatu informaciju lielaka daļa kompaniju izvēlas kadu no sekojošajam lentu glabašanas aplikacijam, kas ir paradijušas pēdējos gados.

Lenšu bibliotēkas

Pieaugošas prasibas, kas tiek prasitas no serveriem rada nepieciešamibu nodrošinat pieeju datiem arhiva ar automatizētu kontroli. Lenšu bibliotēka ir augstas ietilpibas glabašanas sistēma, lai apkalpotu daudzas magnētiskas lentas kasetnes. Būtiba tie ir divi apvienotie aparati: lenšu iekarta pati par sevi un automatizēts lenšu mainišanas mehanisms, kuru kontrolē dublēšanas programmatūra. Lenšu bibliotēkas ir pieejamas QIC, ½“, Travan, DAT un 8mm lentas kasetnēm. Mazakam bibliotēkam var būt datas iekartas, kas var vienlaicigi lasit un rakstit un šis bibliotēkas apkalpo vairakus simtus kasetņu. Lielajam bibliotēkam var būt simtiem iekartu un tas var apkalpot vairakus tūkstošus kasetņu.

Lenšu virknes

Tas ir bazētas uz RAID lidzigam tehnoloģijam. Ideja nav jauna, bet mūsdienas lenšu iekartu virknes ir kļuvušas par praktisku izvēli vidēja izmēra datortikliem. Šis virknes tiek bazētas uz ipašiem kontrolieriem, kas sadala datus daudzam iekartam paralēli, pretēji lēnajai, secigajai piekļuvei iekartam. Pardevēji apgalvo, ka šada virkne ar četram iekartam nodrošinas četrkart labaku veiktspēju neka viena iekarta. Lai palielinatu datu drošibu, lielakajai daļai lenšu iekartu virknēm var pievienot iekartu paritates informacijas glabašanai. Šada gadijuma gan samazinas kopējais caurlaides spējas pieaugums.

HSM

HSM jeb hierarhiskas datu glabašanas iekartu parvaldibas pielietojumi ir raditi, lai samazinatu glabašanas izmaksas un taja paša laika optimizētu veiktspēju. Tas tiek sasniegts apvienojot datadus datu glabašanas formatus, ka cietie diski, optiskie diski un lentas viena loģiska vieniba un, lietotajam netraucējot, parvietojot datus starp formatiem atkariba no piekļuves bietuma.

Secinajumi

Apskatot datadas lenšu iekartas pievilcigaki liekas modernie standarti, piemēram, Super DLT, AIT un LTO Ultrium, kuru ietilpiba un datu parraides atrums ir ļoti liels, tomēr izvēloties lenšu dublējuma iekartu būtu jaņem vēra ari citi raditaji: iekartas cena, kasetņu cena, datu uzticamiba u.c. un jaizvēlas savam vajadzibam vispiemērotakais risinajums. Ļoti liela datu daudzuma glabašanai būtu jaizvēlas lenšu bibliotēkas, kas maksa vairakus tūkstošus latu, bet nelielam uzņēmumam pilnigi pietiek ar vienkaršu iekartu un kasetnēm ar paris desmitu GB ietilpibu.

Neieteiktu izvēlēties novecojušus standartus, kuri vairs netiek modernizēti, jo to raditaji ir nesalidzinami sliktaki par modernajiem standartiem un diez vai to kompensēs zemaka cena.

Diemtēl lenšu iekartu tirdznieciba Latvija nav pietiekami izplatita, tapēc nav ari pieejama informacija par šo iekartu cenam Latvijas teritorija.

Izmantota literatūra

https://www.pctechguide.com/15tape.htm

https://www.storagesearch.com/portals.html

https://www.lto-technology.com/newsite/index.html

https://www.webopedia.com

https://www.dds-tape.com/what_i.html

https://www.ttc.lv/

https://www.dtnet.lv/