Die Rolle von BandSpeicher in der modernen Datenverwaltung

Unter verschiedenen Datenbackup-Methoden bleibt die Bandaufbewahrung eine Eckpfeiler-Technologie, besonders für Unternehmen, die auf langfristige Datenspeicherung aus sind.

Was ist BandSpeicher?

Band kann als eine der ältesten elektronischen Datenspeichertechnologien betrachtet werden. Das Prinzip des Bandes besteht darin Daten zu speichern und zu lesen indem magnetische Spuren auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger mit Hilfe eines magnetischen Kopfes geschrieben und gelesen werden. Die Band Speicher Technologie entstand in den 1950er Jahren und wurde anfangs weitgehend zur Aufnahme von Musik Video und anderen Medien verwendet.

Obwohl Magnetband größtenteils durch SSDs und HDDs als primäres Speichermedium abgelöst wurde, bleibt es aufgrund seiner hohen Kapazität, niedrigen Kosten und langer Haltbarkeit für viele Unternehmen die beste Wahl für Archivierung und Backup.

Die Hauptausforderung der Band Speicherung ist die hohe Latenz beim Laden in Bandlaufwerke, bietet aber bedeutende Vorteile im Bereich Archivierung und Backup, wo Latenz kein kritischer Faktor ist. Viele Filmfirmen speichern Aufnahmen auf Band und Branchen wie Öl und Gas nutzen Band ebenfalls zur Datenübertragung aus dem Feld.

Aktuell wird Band häufig in Verbindung mit Objektspeicher eingesetzt, um die Nachfrage nach niedrigverzögerter Dateizugriff zu decken. Natürlich wird manchmal das Band vollständig durch Objektspeicher ersetzt.

Komponenten und Funktionsprinzipien von Bandspeicher

Typischerweise besteht ein Bandspeicher aus Bandmedium, einem magnetischen Kopf, einem Bandaufzugmechanismus und Steuerschaltungen.

Bandmedium bezeichnet das magnetische Material, das zum Speichern von Dateninformationen verwendet wird. Bandmedium besteht in der Regel aus einer magnetischen Schicht, einem Trägermaterial und einer Oberflächenbeschichtung. Die magnetische Schicht ist ein Material, das magnetisiert werden kann. Die Industrie hat sich nun auf Bariumferrit verlagert, da es vertikale magnetische Aufzeichnung unterstützt und eine hohe Datendichte bietet. Bariumferrit wird in Unternehmensbändern von Oracle und IBM sowie in den Bändern des Formats Linear Tape-Open Ultrum des LTO-Konsortiums verwendet. Das Trägermaterial unterstützt die magnetische Schicht und besteht in der Regel aus Kunststoff oder Metall, während die Oberflächenbeschichtung die magnetische Schicht schützt.

Der magnetische Kopf ist ein Gerät, das in der Lage ist, magnetische Spuren zu lesen und zu schreiben. Er besteht in der Regel aus einer kleinen Elektrode und magnetischem Material und kann verwendet werden, um magnetische Bahnen zu löschen, zu schreiben und zu lesen.

Zusätzlich steuert der Bandlaufmechanismus Parameter wie die Geschwindigkeit und Richtung des Bandlaufs. Er besteht in der Regel aus einem Motor und einer Übertragungsanordnung mit Druckrollen und Antriebsrädern, um das Bandwickeln und -transportieren zu steuern.

Schließlich verwalten die Steuerkreise die Betriebsabläufe des magnetischen Kopfes und des Bandtransportmechanismus, wodurch Lese-, Schreib- und Löschvorgänge ermöglicht werden. Steuerkreise bestehen in der Regel aus einem Controller, einem Treiber und einer Schnittstelle zur Verbindung mit Computern oder anderen Geräten.

Das Funktionsprinzip von Bandspeicher ist es, magnetische Spuren mithilfe eines positionierten magnetischen Kopfes zu lesen und zu schreiben, der in der Regel gegenüber dem Bandaufzugmechanismus platziert wird. Während das Band läuft, kann der positionierte magnetische Kopf magnetische Spuren innerhalb des Bandes lesen oder schreiben. Daten auf dem Band werden durch das Schreiben magnetischer Spuren gespeichert. Beim Lesen von Daten liest der magnetische Kopf die magnetischen Spuren und decodiert sie, indem er sie in digitale Daten umwandelt.

Es ist wichtig zu beachten dass Bandbibliotheken rein mechanisch sind daher neigen sie dazu mehr Ausfälle als X86-Server zu haben was eine kritische Überlegung beim Einsatz von Bandbibliotheken ist.

Vorteile und Nachteile der Band Speicherung

Erstens ist der Kostenvorteil. Bänder haben geringere Erweiterungskosten im Vergleich zu Festplatten. Ein Bandlaufwerk kann einer großen Anzahl von Bandprodukten entsprechen; wenn Benutzer ihre Kapazität erweitern müssen, müssen sie bei der Bandlösung nur die Kosten des Speichermediums berücksichtigen, was Festplatten nicht bieten können.

Zweitens ist der Kapazitätsvorteil. Die neuesten Datentalprodukte werden mit nanoskaligen magnetischen Partikeln beschichtet, die nicht nur kleiner sind, sondern auch stabilere physikalische Eigenschaften aufweisen. Einfach gesagt führt eine höhere Partikeldichte pro Flächeneinheit zu einem erhöhten Speicherplatz für Daten.

Drittens ist die Stabilität der langfristigen Erhaltung. Bänder haben normalerweise eine Haltbarkeit von 30 Jahren. Die Stabilität der Bandaufzeichnung wurde mehrfach in extremen Umgebungen bestätigt und es wurde gezeigt dass Bandaufbewahrung erst nach dem Lesen oder Schreiben von 10.000 PB Daten Fehler aufweist. Zudem bietet sie WORM-Bänder (Write Once Read Many) die eine Überschreibung oder Änderung der Daten verhindern.

Viertens ist Band im Vergleich zu Festplattenspeicher viel einfacher zu transportieren. In Notfallwiederherstellung-Szenarien bleibt die Daten auf dem Band unberührt, solange es weit genug vom betroffenen Rechenzentrum entfernt ist. Unternehmen können es dann zur Datenauswertung nutzen.

Allerdings ist die Wiederherstellungsgeschwindigkeit bei der Datenaus einem Laufwerk deutlich schneller. Dies liegt daran, dass Laufwerke zufälligen Zugriff bieten, wodurch die Suche nach bestimmten Daten ein schneller Prozess wird. Zudem führen laufwerkbasierte Sicherungsprodukte in der Regel kontinuierliche Sicherungen durch, während die Sicherungshäufigkeit von Banden niedriger ist, wie zum Beispiel einmal täglich. Deshalb setzen Unternehmen im Allgemeinen nicht auf Band Speicher für aktuelle Sicherungen. Außerdem müssen Unternehmen sicherstellen, dass ihre Bandbibliotheken mit ihrer Infrastruktur kompatibel sind.

Bemerke wert, dass mit der Zunahme von Ransomware-Angriffen die Offline-Natur des Band-Speichers zu einem wichtigen Verkaufsargument geworden ist. Netzwerkangriffe können Speicherbänder, die nicht mit dem Netzwerk verbunden sind, nicht beeinflussen. In diesem Szenario übertrifft Band sogar Cloud-Backup; obwohl Cloud eine zunehmend übliche Backup-Plattform ist, macht ihre Online-Natur sie anfällig für Netzwerkbedrohungen.

Bandarten

Auf Basis der Arbeitsprinzipien von Leseschreibbändern können sie in Schraubenscan-Technologie, lineare Aufzeichnungstechnologie (Datenstrom), DLT-Technologie und die fortschrittlichere LTO-Technologie unterteilt werden.

Aktuell ist LTO das am meisten verbreitete Bandformat auf dem Markt. Die LTO-Technologie erhöht nicht nur die Kanaldichte des Bandes, sondern ermöglicht auch umfassende Verbesserungen der magnetischen Köpfe und Servomechanismen. Die LTO-Technologie nutzt ein fortschrittliches Spurservosteuerungssystem, um die präzise Positionierung des magnetischen Kopfes effektiv zu überwachen und zu steuern, was Fehlschreibungen auf benachbarte Spuren verhindert und so eine höhere Spurdichte erreicht wird.

Hauptanwendungsfälle von BandSpeicher

Kalte Daten: kostengünstiger Speicher für große Datenmengen mit geringer Zugriffswahrscheinlichkeit;

Sicherung: Protokollsicherungen, Datenbanksicherungen usw.;

Archivierung: Archivierung historischer Daten und langfristige Speicherung;

Innovative Anwendungen: zum Beispiel als Recycling-Eimer mit großem Volumen und geringen Kosten.

Schlussfolgerung

Die Erstellung digitaler Daten wächst jährlich um 25 % oder mehr und mindestens 80 % der weltweiten digitalen Daten sind low-activity-Daten, die am besten für die sekundäre Speicherung geeignet sind. Als Reaktion auf diese Herausforderung hat das Bandökosystem seine Fähigkeiten in den letzten Jahren erheblich erweitert. Von der anfänglichen Sicherung bis hin zu späteren Archivierungszwecken unterstützt das moderne Band viele Big-Data-Anwendungen, die historisch gesehen im teuren HDD-Bereich von Bedeutung waren. Band ist auch zu einer primären Sicherheitslösung gegen Cyberkriminalität geworden, indem es durch nahtlose Integration von Air-Gap-Technologie, Verschlüsselung und WORM-Fähigkeiten reine Langzeit-Speicherlösungen anbietet. Dies stellt sicher, dass die stabile Innovationsentwicklung von Band in Zukunft weitergehen wird und eine starke Vitalität zeigt.

Vinchin Backup & Recovery wird bald Band-Backups unterstützen und den Nutzern eine flexiblere Backup-Lösung bieten. Bleiben Sie dran für diese neue Funktion, um Ihre Datenschutz- und Wiederherstellungsfähigkeiten zu verbessern!