磁带与磁带库：技术成熟、价格低、容量大

13．2．3　磁带与磁带库

磁带作为一种传统的存储介质，具有技术成熟、开放、容量大、价格低等优点。

1）磁带的种类、格式及技术指标

按照磁带记录数据的方式，磁带的种类可为分线性（数据流）扫描和螺旋扫描。数据流技术通过单个或多个静态磁头与高速运动的磁带接触来记录数据，其缺点是对磁带的张力要求很高、耐用性较差。与之相反，螺旋扫描技术是将磁带绕在磁鼓上，磁带缓慢移动，磁鼓高速转动，在磁鼓两侧的磁头高速扫描磁带进行记录。

磁带格式从传统的DAT 4mm、8mm、QIC、AIT、3480／3490、DLT发展到现今的高速磁带格式DTF、Supper DLT和LTO。从近线存储对存储介质的容量、性能、使用寿命等要求来看，必须采用高速磁带格式。

（1）LTO（Linear Tape－Open）格式

由IBM联合Seagate和HP推出的LTO是一种线性、多通道、双向磁带存储新技术，其特点是集服务系统、数据压缩、优化磁道面、高效纠错技术和提高磁带容量性能等为一体。目前，产品规格有Ultrium和Accelis两种；其磁带驱动器接口有LVD SCSI、HVD SCSI和FC。Ultrium是单卷轴规格，专为超高容量备份、恢复及存档应用而设计，自然容量可达100GB，数据传输率为10～20MB／s。Accelis采用双卷轴式卡盒，专为特快存取数据应用而设计，具有即时数据查询和搜索功能。

（2）Supper DLT（Supper Digital Linear Tape）格式

Supper DLT由DLT格式发展而来，采用线性记录技术。由于磁带体积庞大，Supper DLT磁带机全部是5．25英寸全高规格，其接口有LVD SCSI、Ultra 2SCSI、HVD SCSI和Ultra SCSI。磁带单盘容量高达110GB，数据传输速率达11MB／s。

（3）DTF（Digital Tape Format）格式

DTF是由Sony开发的专用磁带格式，采用螺旋记录技术。其第二代DTF－2磁带的单盘存储容量高达200GB，数据传输速率达24MB／s。它可以和Sony的Ultra SCSI接口磁带驱动器GY－8240UWD和Fibre Channel接口磁带驱动器GY－8240FC配合使用。

2）磁带库

磁带库由数台磁带机、机械手和数盒磁带构成，可实现磁带自动拆卸和装填，也可以在存储备份管理软件的控制下实现智能恢复、实时监控和统计等。下面结合IBM LTO（LTO格式）和Sony PetaSite（DTF格式）两种业界领先的磁带库产品进行介绍。

（1）磁带库的技术指标

磁带库的技术指标包括存储容量、驱动器数量、单盘磁带容量、驱动器存取速率、连接方式和支持的管理软件等。通常，磁带库按照容量大小可分成初级、中级和高级三档。其中，初级磁带库的容量为几百GB至几TB，中级磁带库为几TB至几十TB，高级磁带库为几十TB至几百TB甚至更高。

Sun公司在磁带库设计制造上已经有30多年历史，Sun StorageTek连续17年占据全球高端磁带库市场的领导地位，Sun StorageTek SteamLine^TMSL8500模块化磁带库系统是Sun公司2004年9月推出的全新设计的企业级高端磁带库旗舰产品，它继续维护了Sun在高端磁带库市场的领导地位。

IBM TS3500即是以前的IBM 3584磁带库。3584是IBM公司2000年推出自动化磁带库产品，它的设计是基于IBM 3494磁带库技术，而IBM 3494磁带库是1995年推出的产品。从3584的设计上可以看出它是一款技术上比较落后，占地空间大，基于中端磁带库市场设计的产品。目前虽然进行了局部的升级和改进，但是由于基本设计上的约束，在容量、性能、可用性、可靠性等方面仍然和SL8500有很大的差距。

SL8500存储系统最大配置下支持320 000个槽位，2 048个驱动器，单个SL8500库体支持10 000个槽位，64个驱动器。

（2）磁带库的扩展

在近线存储系统中，磁带库的扩展可分为网络扩展和系统扩展两种方式。网络扩展是指磁带库在网络应用环境中，通过增加磁带库数量而扩展，其特点是与网络结构紧密相关，且可以使用不同厂家、不同型号的磁带库。系统扩展是指磁带库自身的扩展，其特点是与磁带库的设计密切相关，不同厂家的磁带库具有不同的扩展方式。

磁带库的系统扩展又分为容量扩展和速率扩展。速率扩展主要是通过增加驱动器数量，并通过存储管理软件将数据分流到多个驱动器中，从而提高数据访问的速率；另外，选择Fibre Channel接口，速率将更高。容量扩展因各厂家不同的产品设计而有所不同，下面以SUN SL8500磁带库的容量扩展方式为例。(www.zuozong.com)

SL8500存储扩展模块专门用于提供磁带存储槽位空间，它安装在机械手模块和用户界面模块之间，每个存储扩展模块有1 728个数据磁带槽位。SL8500最多可以配置5个存储扩充模块，使单个库体可存储10 000多盘磁带。

SL8500可以按照用户需要来提供容量（Capacity On Demand）。用户可以从1 448盘磁带的基本配置扩展到10 000盘磁带，以250槽和500槽位为单位进行升级，扩展可以完全通过软件授权完成，无需中断磁带库系统的运行即可完成容量扩展。

（3）磁带库的典型应用

磁带库的应用十分广泛，通常应用于对数据备份和存储容量要求较高的场合。

电视台的存储是归档性质的存储。大量的历史节目归档在近线磁带库中，在线仅仅保留正在制作和近期播出的节目。磁带介质作为归档内容的载体，具有转移方便、耗电低、容量大、价格便宜、寿命长的优势，能够大大减少电视台对存储的投资。但是，磁带介质也是一种磁记录产品，需要良好的机房环境和正确的使用方式，才能保证最大的使用次数。为了最大化保证数字化节目不丢失，我们建议遵循一下存储原则：

①节目根据不同应用需要的分辨率和码率分类存储，并且存储在不同磁带上；

②流程中最终版本的节目尽可能全部存储在不同磁带上；

③对节目的最高质量版本进行双备份。

遵循以上原则，可以最大化保护节目资料不丢失，同时减少节目再利用时转码流程的时间损耗，一举两得。SL8500的大容量和磁带分池管理特性能够保证满足用户对存储容量和管理方式的要求。

我们以一个省级台为例来计算一下3年时间存储所需的容量。

节目标清制作网通常采用25Mb／s～50Mb／s码率采集和制作节目，磁带库系统要求能够满足最基本的素材和成片存储要求，同时也要考虑对珍贵的素材才用高清或者标清方式进行归档存储。

节目标清播出通常采用8Mb／s码率，为了满足节目快速调用，更重要减少磁带库工作负荷，通常一个节目我们建议多种格式基于对象方式存储在磁带库中。

同时基于未来考虑，我们还综合以下几点估算了3年内媒体资产对存储容量的要求：

①新媒体（移动电视、手机电视、IPTV）的内容运营；

②高清电视在政策上事实上的快速发展趋势；

③全台网建设的必然性及广电总局对2006年电视台数字化发展的要求；

④磁带库的合理应用模式；

⑤未来不可预测的媒体数据爆发性增长。

如果根据上面对安全性要求，所有归档的数据都应该在归档时进行双备份，因为总数据容量需求为8000TB。如果我们全部按照LTO3 400GB容量计算，需要20 000盘磁带。由此计算结果得知，SL8500单个库体容量可以达到10 000个槽位容量，2个库体级联可以满足省级电视台3年和4万库存节目对存储的要求。同时SL8500 320 000个槽位的容量足够满足全台节目长期归档和备份需要，完全可以作为全台网的存储共享中心。