LTO
| LTO | |
|---|---|
  | |
| Официальный сайт | lto.org (англ.) |
 Медиафайлы на Викискладе | |
LTO (англ. Linear Tape-Open) — стандарт записи на магнитную ленту, которому удовлетворяет большинство современных ленточных накопителей. Практически используемым форматом записи данных в этом стандарте является Ultrium. Стандарт имеет несколько поколений, различающихся объёмом данных, вмещаемых ленточным накопителем. Существует ограниченная совместимость между поколениями.
История
Технология LTO была разработана в 1998 году совместно тремя крупнейшими производителями накопителей на магнитной ленте — IBM, Hewlett-Packard и Seagate Technology. Позже ленточное подразделение Seagate Technology было приобретено компанией Quantum, занявшей таким образом одну из ведущих позиций в консорциуме LTO, и к консорциуму присоединился также ряд других фирм.
На основе технологии LTO первоначально были разработаны два формата — Ultrium и Accelis. Формат Ultrium, с которым работают все современные устройства LTO, оптимизировался под наиболее производительную запись данных (задачи резервного копирования). Формат Accelis изначально предназначался для оптимизации под наиболее производительное чтение (задачи доступа к большим объёмам информации в ленточных библиотеках), был реализован в системе IBM Magstar MP 3570, но на реальных задачах не смог показать преимуществ перед Ultrium, и его использование было прекращено.
В устройствах 2013-го использовались технологии Ultrium LTO пятого поколения (LTO-5)[1][2] и набирающий популярность формат LTO-6. LTO-5 обеспечивает запись на одну кассету 1,5 ТБ несжатых данных, что условно соответствует 3 ТБ с применением аппаратного сжатия (в маркетинговых целях для поколений 1—5 предполагается средний коэффициент сжатия 2:1, для поколений 6—8 — 2.5:1). Летом 2012 года опубликованы спецификации шестого поколения Ultrium LTO. Картриджи LTO-6 позволяют хранить до 2,5 Тбайт неупакованных или до 6,25 Тбайт сжатых данных. По сравнению с накопителями и картриджами предыдущего поколения LTO-5 ёмкость картриджей LTO-6 выросла более чем в два раза (при использовании сжатия), а производительность увеличилась на 40 %. В ноябре 2012 года все ведущие производители ленточных СХД объявили о начале производства кассет LTO-6[3].
На данный момент самыми используемыми являются технологии Ultrium LTO восьмого поколения, при которой достигаются ёмкости до 12.5 ТБ несжатых данных.
Совместимость
Накопители и носители информации LTO различных производителей совместимы между собой, с учётом поколения.
Стандарт LTO регламентирует поддержку в накопителях чтения на 2 поколения назад и записи на 1 поколение назад (то есть, например, накопитель LTO-5 должен иметь возможность читать картриджи LTO-5, LTO-4 и LTO-3 и писать картриджи LTO-5 и LTO-4).
Поколения
| Поколение | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | LTO-1 | LTO-2 | LTO-3 | LTO-4 | LTO-5 | LTO-6 | LTO-7 | LTO-8 | LTO-9 | LTO-10 | LTO-11 | LTO-12 | LTO-13 | LTO-14 |
| Год появления | 2000 | 2003 | 2005 | 2007 | 2010 | 2012 | 2015 | 2017 | 2021 | 2025 | План | План | План | План |
| Физическая ёмкость | 100 ГБ | 200 ГБ | 400 ГБ | 800 ГБ | 1,5 ТБ[4] | 2,5 ТБ[5] | 6 ТБ[6] | 12 ТБ[7] | 18 ТБ[7] | 36 ТБ[7] | 72 ТБ | 144 ТБ | 288 ТБ | 576 ТБ |
| Максимальная скорость (МБ/с) (обычная) Максимальная скорость (МБ/с) (со сжатием) |
20
40 |
40
80 |
80
160 |
120
260 |
140
280 |
160 400[8] |
300
750[6] |
360
900[9] |
400
1000[7] |
1100
2750[10] |
||||
| Поддержка WORM | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Поддержка шифрования | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Поддержка разбиения на разделы | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Толщина ленты, мкм | 8,9 | 8,9 | 8 | 6,6 | 6,4[11] | 6,4 и 6,1 | 5,6[12] | 5,6 | 5,2 | |||||
| Длина ленты, м | 609 | 609 | 680 | 820 | 846[11] | 846 | 960[12] | 960 | 1035 | |||||
| Дорожки | 384 | 512 | 704 | 896 | 1280[11] | 2176 | 3584[13] | 6656 | ||||||
| Головки | 8 | 8 | 16 | 16 | 16[14] | |||||||||
| Проходы на полосу | 12 | 16 | 11 | 14 | 20 | 34 | 28 | 42 | 52 | |||||
| Линейная плотность, Кб/мм | 4,880 | 7,398 | 9,638 | 13,300 | 15,143[14] | |||||||||
| Кодирование | RLL 1,7 | PRML | PRML | PRML | NPML[14] | |||||||||
Разбиение на разделы (англ. partitioning), поддерживаемое начиная с 5 поколения, позволяет, в частности, использовать файловую систему LTFS фирмы IBM, обеспечивающую обращение к содержимому ленты как к обычному дереву каталогов с файлами.
Картриджи
В стримерах LTO используются картриджи (кассеты) типа RW (англ. ReWritable — лента для многократной записи), типа WORM (англ. Write Once, Read Many — картриджи со специальной электронной схемой, допускающей только однократную запись и многократное чтение), а также чистящие картриджи (UCC, англ. Universal Cleaning Cartridge), совместимые со всеми устройствами, для проведения технического обслуживания стримера.
Цвета картриджей LTO Ultrium стандартизированы большинством производителей, чтобы легко визуально отличать различные поколения.
| Производитель | UCC | LTO-1 | LTO-2 | LTO-3 | LTO-4 | LTO-5 | LTO-6 | LTO-7 | LTO-8 | LTO-9 | LTO-10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Официально подтверждённые консорциумом LTO производители | |||||||||||
| EMTEC | Чёрный | Чёрный | Пурпурный | ||||||||
| FujiFilm | Чёрный | Пурпурный | Серо-синий | Зелёный | Тёмно-красный | Чёрный | Пурпурный | Оранжевый[15] | |||
| HP | Оранжевый | Синий | Тёмно-красный | Жёлтый | Зелёный | Голубой | Пурпурный | Чёрный | Зеленый | Голубой | |
| IBM | Чёрный | Чёрный | Пурпурный | Серо-синий | Зелёный | Кирпичный | Чёрный | Пурпурный | Тёмно-красный | Зелёный | Чёрный |
| Imation | Чёрный | Пурпурный | Сине-серый | Зелёно-синий | Тёмно-красный | Чёрный | |||||
| Maxell | Серый | Чёрный | Пурпурный | Сине-серый | Зелёно-синий | Тёмно-красный | Чёрный | ||||
| Quantum | Чёрный | Чёрный | Пурпурный | Синий | Зелёный[11] | Тёмно-красный | Чёрный | Пурпурный | Тёмно-красный | ||
| Sony | Чёрный | Пурпурный | Серый | Зелёный | Тёмно-красный | Пурпурный | |||||
| Tandberg | Серый | Чёрный | Пурпурный | Сине-серый | Тёмно-красный | Чёрный | |||||
| TDK | Серый | Чёрный | Пурпурный | Сине-серый | Сине-зелёный | Тёмно-красный | Чёрный | ||||
| Другие производители | |||||||||||
| Overland | Зелёно-синий | ||||||||||
| RPS | Чёрный | Пурпурный | |||||||||
| StorageTek | Пурпурный | Зелёный | |||||||||
| Verbatim | Чёрный | Пурпурный | Сине-серый | ||||||||
- Различные производители используют различные названия для одних и тех же цветов. Названия в данной таблице являются переводом англоязычных наименований, использованных в фирменной документации производителей.
- Картриджи WORM имеют двухцветную раскраску, верхняя половина выкрашена в цвет согласно таблице, а нижняя половина светло-серая.
Устройство
Подача ленты
Лента внутри картриджа LTO наматывается на одну катушку, являющуюся при установке картриджа подающей. На конце ленты закреплён специальный концевик, который используется накопителем для надёжного захвата ленты и фиксации её на приёмной катушке, находящейся внутри накопителя.
Другие стандарты накопителей на магнитной ленте использовали другие способы её подачи на приёмную катушку. В 9-дорожечных накопителях мейнфреймов свободный конец ленты захватывался потоком воздуха и пневматически подавался на приёмную катушку. В картриджах DLT для захвата конца ленты используется отверстие в ленте.
LTO-CM
Каждый LTO содержит специальный встроенный чип LTO-CM (англ. Cartridge Memory). Этот чип предоставляет в 1—3 поколениях доступ к 128 блокам памяти, по 32 байта каждый, то есть к 4096 байтам. В LTO-4 ёмкость увеличена до 8192 байт[16]. Память может считываться или записываться поблочно при помощи специального бесконтактного RFID-считывателя. Содержимое памяти используется для идентификации лент и для опознавания накопителем поколения LTO.
Каждый накопитель LTO содержит считыватель для LTO-CM (англ. CM Reader). Существуют внешние считыватели, как для использования в составе ленточных библиотек, так и автономные[17][18]. Некоторые из них позволяют временно заблокировать средствами LTO-CM доступ к данным на картридже до ввода разрешающего доступ ключа, что может использоваться, например, на время перевозки картриджей с конфиденциальной информацией с одной доверенной территории на другую[18]. Радиодоступ осуществляется на расстоянии до 20 мм[19].
Надёжность
Основные характеристики надёжности картриджей LTO:
- срок архивной(без перезаписи) сохранности данных от 15 до 30 лет[20][21];
- приблизительно 200-300 полных циклов чтения/записи ленты[20];
- 5000 загрузок/выгрузок картриджа[21];
- средний уровень неисправимых ошибок 1 на 1017 бит (в ~100 раз ниже типовых значений для HDD)[20].
Основные характеристики надёжности по данным спецификаций корпорации Imation приведены в таблице[22].
| Общие характеристики | Наработка на отказ | Срок службы в годах при условии | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Поколение | Физическая ёмкость | Всего дорожек | Дорожек за проход | Проходов на ленту | Всего чтений/записей полной ленты | Всего проходов | записи одной полной ленты в месяц | записи одной полной ленты в неделю |
| LTO-1 | 100 ГБ | 384 | 8 | 48 | 200 | 9600 | 17 | 4 |
| LTO-2 | 200 ГБ | 512 | 8 | 64 | 250 | 16000 | 21 | 5 |
| LTO-3 | 400 ГБ | 704 | 16 | 44 | 364 | 16000 | 30 | 7 |
| LTO-4 | 800 ГБ | 896 | 16 | 56 | 200 | 11200 | 17 | 4 |
| LTO-5 | 1,5 ТБ | 1280 | 16 | 80 | 260[11] | 20800 | 21 | 5 |
На характеристики надёжности при реальном использовании значительно влияет ряд факторов:
- регулярная запись только 50 % ёмкости ленты приводит к уменьшению в 2 раза количества проходов по ленте и, таким образом, удваивает срок службы;
- LTO использует автоматическое чтение после записи для немедленной проверки только что записанных данных, но некоторые системы резервного копирования дополнительно выполняют отдельное чтение ленты для проверки записи. В таком случае количество проходов по ленте удваивается, и срок службы ленты сокращается вдвое.
Объёмы продаж
Наличие 5 сертифицированных производителей лент и 4 сертифицированных производителей накопителей обеспечило конкуренцию на рынке, что привело к привлекательным ценам на оборудование и, в дальнейшем, к высоким объёмам продаж. В 2002 году доля LTO на рынке превосходила SDLT в пропорции примерно 2:1. С тех пор продажи LTO доминировали над остальными стандартами (SDLT, SAIT). По состоянию на конец 2009 года, на LTO приходилось 80 % мирового объёма продаж магнитных лент для резервного копирования данных[23].
| Год | Продано устройств за год[24] |
Продано устройств всего (на сентябрь)[25] |
Продано картриджей всего (на сентябрь)[25] |
|---|---|---|---|
| 2001 | 1 000 000 | ||
| 2002 | 175 000 | ||
| 2003 | 262 000 | 350 000 (июль) | |
| 2004 | 354 000 | ||
| 2005 | 461 000 | 1 000 000 | 30 000 000 |
| 2006[26] | 1 500 000 | 50 000 000 | |
| 2007[27] | 2 000 000 | 80 000 000 | |
| 2008[28] | 2 500 000 | 100 000 000 | |
| 2012[29] | 4 000 000 | 200 000 000 (est) | |
Примечания
- ↑ Quantum объявил о доступности продуктов на базе технологии LTO-5
- ↑ Quantum Extends Tiered Storage Leadership With First-to-Market LTO-5 Tape Products
- ↑ Ведущие производители объявили о выпуске кассет LTO-6. Дата обращения: 14 февраля 2013. Архивировано 20 декабря 2012 года.
- ↑ LTO Technology Roadmap. The LTO Program. (недоступная ссылка)
- ↑ LTO Ultrium 6 Capacity. The LTO Program. Дата обращения: 2 февраля 2016. Архивировано 21 апреля 2016 года.
- 1 2 LTO Ultrium 7 First Look. The LTO Program. Дата обращения: 2 февраля 2016. Архивировано 21 апреля 2016 года.
- 1 2 3 4 LTO-9: LTO Generation 9 Technology (амер. англ.). Ultrium LTO. Дата обращения: 13 мая 2023. Архивировано 21 мая 2023 года.
- ↑ LTO Ultrium 6 Performance. The LTO Program. Дата обращения: 2 февраля 2016. Архивировано 21 апреля 2016 года.
- ↑ LTO-8 Technology: LTO Generation 8 (амер. англ.). Ultrium LTO. Дата обращения: 13 мая 2023. Архивировано 13 мая 2023 года.
- ↑ LTO Ultrium Roadmap. Дата обращения: 9 июня 2015. Архивировано 15 мая 2015 года.
- 1 2 3 4 5 Quantum LTO Ultrium Media Datasheet (недоступная ссылка)
- 1 2 IBM LTO Ultrium 7 Data Cartridge Specifications. IBM. Дата обращения: 2 февраля 2016. Архивировано 7 ноября 2015 года.
- ↑ Hewlett Packard Enterprise LTO Ultrium Media (англ.) (октябрь 2015). Дата обращения: 13 мая 2023. Архивировано 15 ноября 2022 года.
- 1 2 3 Quantum LTO-5 FH Datasheet (недоступная ссылка)
- ↑ LTO Ultrium Data Cartridge | Fujifilm Global. www.fujifilm.com. Дата обращения: 15 июня 2020. Архивировано 15 июня 2020 года.
- ↑ LTO-CM (Cartridge Memory). Дата обращения: 1 февраля 2010. Архивировано из оригинала 10 октября 2009 года.
- ↑ Maxell Announces New LTO Cartridge Memory Analyzer to Help Determine the Dependability of Data Storage Cartridges. Дата обращения: 2 февраля 2010. Архивировано 9 августа 2009 года.
- 1 2 Imation Secure Scan. Дата обращения: 28 февраля 2010. Архивировано из оригинала 5 марта 2010 года.
- ↑ Fujitsu Cartridge Memory documentation. Дата обращения: 31 января 2010. Архивировано из оригинала 11 мая 2013 года.
- 1 2 3 Linear Tape Open (LTO) Ultrium Tape Cartridges. Дата обращения: 29 января 2010. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 года.
- 1 2 Sun Tape Storage. Дата обращения: 29 января 2010. Архивировано из оригинала 30 апреля 2009 года.
- ↑ Drivers, Firmware & Warranty (недоступная ссылка — история, копия)
- ↑ LTO Accounted for 80 % of Total Tape Cartridges in 3Q09. Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано из оригинала 2 декабря 2010 года.
- ↑ Freeman Reports. Дата обращения: 12 мая 2022. Архивировано 6 августа 2018 года.
- 1 2 LTO consortium press releases Архивировано 17 мая 2007 года.
- ↑ LTO Ultrium Format Maintains Momentum With More Than 1,500,000 Tape Drives And 50,000,000 Cartridges Shipped (Press release). LTO. 25 сентября 2006. Архивировано из оригинала 4 мая 2007. Дата обращения: 15 октября 2007.
- ↑ More than 2,000,000 LTO Ultrium Format Tape Drives and 80,000,000 Cartridges Shipped (PDF) (Press release). LTO. 5 сентября 2007. Дата обращения: 13 марта 2008. (недоступная ссылка)
- ↑ LTO Ultrium Format Reaches New Heights With Over 100 Million Cartridges Shipped (PDF) (Press release). LTO. 3 сентября 2008. Дата обращения: 10 марта 2009. (недоступная ссылка)
- ↑ Licensing Specs for LTO-6 Available in August, 2012 (11 июня 2012). Дата обращения: 6 октября 2012. Архивировано из оригинала 25 октября 2012 года.
