O Papel do Armazenamento em Fita na Gestão de Dados Moderna

Entre vários métodos de backup de dados o armazenamento em fita permanece como uma tecnologia fundamental especialmente para empresas que buscam retenção de dados de longo prazo.

O que é armazenamento em fita?

A fita pode ser considerada uma das tecnologias mais antigas de armazenamento de dados eletrônicos. O princípio da fita é armazenar e ler dados escrevendo e lendo traços magnéticos em um meio de gravação magnético usando uma cabeça magnética. A tecnologia de armazenamento em fita surgiu na década de 1950 e inicialmente foi amplamente utilizada para gravar música, vídeo e outros meios de comunicação.

Embora a fita tenha sido em grande parte substituída por SSDs e HDDs como meio de armazenamento principal, ela continua sendo a melhor opção para muitas empresas para arquivamento e backup devido à sua alta capacidade, baixo custo e longa durabilidade.

O principal desafio do armazenamento em fita é a alta latência ao carregar nas unidades de fita, mas oferece vantagens significativas em arquivamento e backup, onde a latência não é uma preocupação crítica. Muitas empresas de cinema armazenam imagens em fita, e indústrias como petróleo e gás também usam fita para transportar dados do campo.

Atualmente, a fita é frequentemente usada em conjunto com armazenamento de objetos para atender à demanda por acesso rápido a arquivos. Claro, às vezes a fita é completamente substituída pelo armazenamento de objetos.

Componentes e Princípios de Funcionamento do Armazenamento em Fita

Geralmente, o armazenamento em fita consiste em mídia de fita, uma cabeça magnética, um mecanismo de transporte de fita e circuitos de controle.

Mídia de fita refere-se ao material magnético usado para armazenar informações de dados. A mídia de fita geralmente consiste em uma camada magnética, substrato e revestimento superficial. A camada magnética é um material que pode ser magnetizado. A indústria agora se concentra no ferrita de bário, pois suporta gravação magnética vertical e oferece alta densidade de dados gravados. O ferrita de bário é usado em fitas empresariais da Oracle e IBM, bem como nas fitas do formato Linear Tape-Open Ultrum da LTO Consortium. O substrato suporta a camada magnética e geralmente é feito de plástico ou metal, enquanto o revestimento superficial protege a camada magnética.

A cabeça magnética é um dispositivo capaz de ler e gravar traços magnéticos, geralmente composto por um pequeno eletrodo e material magnético, que pode ser usado para apagar, escrever e ler trilhas magnéticas.

Além disso o mecanismo de transporte de fita controla parâmetros como a velocidade e direção do transporte de fita Ele geralmente consiste em um motor e um dispositivo de transmissão com rolos de pressão e rodas de tração para controlar o enrolamento e o transporte da fita

Finalmente, os circuitos de controle gerenciam o funcionamento da cabeça magnética e do mecanismo de transporte de fita, permitindo as operações de leitura, gravação e apagamento. Os circuitos de controle geralmente consistem em um controlador, um drive e uma interface para conexão com computadores ou outros dispositivos.

O princípio de funcionamento do armazenamento em fita é ler e gravar trilhas magnéticas usando uma cabeça magnética de posicionamento, que geralmente é colocada em oposição ao mecanismo de transporte da fita. Conforme a fita se move, a cabeça magnética de posicionamento pode ler ou gravar trilhas magnéticas dentro da fita. Os dados na fita são armazenados gravando traços magnéticos. Ao ler os dados, a cabeça magnética lê e decodifica os traços magnéticos, convertendo-os em dados digitais.

É importante notar que as bibliotecas de fita são puramente mecânicas, então tendem a ter mais falhas do que os servidores X86, o que é uma consideração crítica ao usar bibliotecas de fita.

Vantagens e Desvantagens do Armazenamento em Fita

A primeira é a vantagem de custo. A fita tem custos de expansão mais baixos em comparação com discos rígidos. Uma unidade de fita pode corresponder a um grande número de produtos de fita; quando os usuários precisam expandir a capacidade, a solução de fita só precisa considerar o custo do meio de armazenamento, algo que os discos rígidos não conseguem igualar.

Em segundo lugar está a vantagem de capacidade. Os produtos mais recentes de fitas de dados são revestidos com partículas magnéticas de nanometro, o que não só as reduz em tamanho mas também apresentam propriedades físicas mais estáveis. Em resumo, mais partículas por unidade de área resultam em maior capacidade de armazenamento de dados.

Terceiro é a estabilidade da preservação de longo prazo. Fitas geralmente têm uma vida útil de 30 anos. A estabilidade das gravações em fita foi verificada várias vezes em ambientes extremos e o armazenamento em fita comprovou-se capaz de apresentar falhas apenas após a leitura ou escrita de 10.000 PB de dados, além de fornecer fitas WORM (write once, read many) que impedem a sobrescrita ou modificação de dados.

Quarto, em comparação com o armazenamento em disco, a fita é muito mais fácil de transportar. Em cenários de recuperação de desastres, desde que a fita esteja suficientemente longe do data center afetado, seus dados permanecem intactos, permitindo que as empresas os utilizem para a recuperação de dados.

No entanto, a velocidade de recuperação é significativamente mais rápida ao restaurar dados do disco. Isso se deve ao fato de que os discos podem fornecer acesso aleatório, tornando a busca por dados específicos um processo rápido. Além disso, produtos de backup baseados em disco geralmente realizam backups continuamente, enquanto a frequência de backup em fita é menor, como uma vez por dia. Portanto, as empresas geralmente não dependem do armazenamento em fita para backups recentes. Além disso, as empresas devem garantir que suas bibliotecas de fita sejam compatíveis com sua infraestrutura.

Note-se que com o aumento de ataques de ransomware a natureza offline do armazenamento em fita tornou-se um ponto de venda significativo. Ataques de rede não podem afetar as fitas de armazenamento que não estão conectadas à rede. Neste cenário a fita até mesmo supera o backup na nuvem; embora a nuvem seja uma plataforma de backup cada vez mais comum sua natureza online a torna vulnerável a ameaças de rede.

Tipos de Fita

Com base nos princípios de funcionamento das fitas de leitura e gravação, elas podem ser divididas em tecnologia de varredura helicoidal, tecnologia de gravação linear (fluxo de dados), tecnologia DLT e a mais avançada tecnologia LTO.

Atualmente, o LTO é o formato de fita mais popular no mercado. A tecnologia LTO não apenas aumenta a densidade do canal de fita, mas também permite melhorias abrangentes nas cabeças magnéticas e estruturas de servo. A tecnologia LTO usa um sistema avançado de rastreamento de trilhas de servo para monitorar e controlar efetivamente a posição precisa da cabeça magnética, prevenindo problemas de sobrescrita de trilhas adjacentes, assim alcançando uma maior densidade de trilhas.

Cenários de Aplicação Principais do Armazenamento em Fita

Dados frios: armazenamento de baixo custo para grandes volumes de dados com baixa probabilidade de acesso;

Backup: backups de log, backups de banco de dados, etc.

Arquivamento: arquivamento de dados históricos e armazenamento de longo prazo;

Usos inovadores: por exemplo, como um lixo reciclável de grande capacidade e baixo custo.

Conclusão

A criação de dados digitais continua a crescer a uma taxa de 25% ou mais a cada ano, e pelo menos 80% dos dados digitais globais são dados de baixa atividade, mais adequados para armazenamento secundário. Em resposta a esse desafio, o ecossistema de fita magnética expandiu significativamente suas capacidades nos últimos anos. Desde a inicial fase de backup até os objetivos de arquivamento posteriores, a fita moderna suporta muitos aplicativos de big data que historicamente foram significativos no espaço caro de discos rígidos. A fita também se tornou uma solução de segurança primária contra cibercrimes, oferecendo soluções de armazenamento de longo prazo através da integração perfeita de brecha de ar, criptografia e capacidades WORM, garantindo que a tendência estável de inovação em fita continuará no futuro, exibindo forte vitalidade.

Vinchin Backup & Recovery em breve suportará backups em fita, oferecendo aos usuários uma solução de backup mais flexível. Fique atento a esse novo recurso para melhorar sua proteção e recuperação de dados!