2022-10-21 13:57

为什么科技巨头要拥抱传统的磁带存储

ibm diamo<em></em>ndback tape storage library

本周,IBM推出了响尾蛇磁带库(Diamondback Tape Library),重申了它的立场,即磁带是一种长期存在的数据存储形式。是的,磁带,有点像上世纪的VHS磁带和盒式磁带里面的东西。

IBM的存储策略师肖恩•布鲁姆(Shawn Brume)表示:“众所周知,磁带在沙漠中生存了40年,但仍然可以恢复。”“2010年,当所有用于(光轮卫星项目)的数据从当时46年的磁带中恢复时,磁带的健康状况才真正得到了认识。”

IBM认为,该特性使磁带成为存储不需要频繁访问的归档数据的理想介质。磁带还可以作为“气隙”备份—重要或敏感文件的离线版本,可以抵抗网络攻击。Brume指出,保存在磁带上的数据类型包括财务记录、医疗记录、个人身份信息以及法律持有的文件。

除了提供针对不断演变的网络威胁的保护外,它在电力使用方面也更加保守。“磁带在数据静止时不消耗能量。即使当它将文件拉回时,它也只需要很少的能量,因为它并没有试图以高性能的方式来做它,”Brume说。

IBM磁带的规格

那么磁带能做什么呢?

一卷胶带大约是3英寸乘3英寸,3/4英寸厚。它比硬盘驱动器(HDD)小,但重约0.6公斤(大约比一磅多一点)。一个墨盒可以存储18tb的未压缩数据,45tb的压缩数据。IBM正致力于在下一代技术中将这一能力翻倍。

磁带库的大小不一,小到可以放在桌子上,大到一个小冰箱那么大(大约8平方英尺)。这个冰箱大小的小图书馆可以容纳1584个墨盒。IBM宣称其Diamondback库将成为市场上最密集的磁带库。它将能够存储69拍字节的信息,而占用不到8平方英尺的空间。

布鲁姆说:“你从一个磁带机中获得一段数据流,你访问数据,你必须等一会儿,但它仍然会很快返回到你:每秒1000兆,经过压缩。”

磁带如何与其他存储技术相匹配

布鲁姆说,在高度数字化的世界里,磁带是唯一一种使用模拟信号来移动部分数据的技术。从根本上说,磁带很像硬盘。它使用磁性材料。但在这种情况下,磁带实际上是一种底层材料(通常是尼龙),上面有磁性涂层。而不是一个旋转的磁盘,磁带进来,它是螺纹的。它看起来像一个VHS磁带,但它要坚固得多。”

磁带线性地进入磁带机,并从磁带盒中取出。要写东西,磁带头会接收电子信号,并产生一个微小的磁场,这个磁场可以改变薄膜上材料的极性,从而形成一种0和1的模式。一旦数据写入磁带,它就不能被更改(但它可以被擦除和重写)。

it市场情报公司IDC基础设施软件平台研究副总裁菲尔•古德温表示:“LTO磁带(一种开放标准磁带数据存储技术)的不可变性和加密能力,以及创建‘气隙’(删除磁带并将其存储在仓库中)的简单性,使磁带成为确保数据在面对勒索软件时存活的关键武器。”

尽管外表如此,但让磁带实现其存储容量的技术实际上是非常先进的。卡耐基梅隆大学电子与计算机工程教授詹姆斯·贝恩说:“这些技术包括先进的极薄塑料基板、复杂的多通道磁头、采用巨磁电阻的先进读数传感器、先进的跟踪系统和钡铁氧体粒子等新型介质。”

硬盘写入数据的路径不是线性的,而是同心圆的路径。这意味着,使用HDD,磁头可以很容易地移动到磁盘上的一个点,以方便数据访问,而使用磁带,回收能力较慢。布鲁姆指出:“当然,我们的速度都比闪光灯慢,因为闪光灯只是充满电的电子。”

然而,磁带的优点是它永远不需要充电。“你可以拿着磁带,把它放在架子上,”Brume说。“如果你让硬盘关闭太长时间,磁头上就会有黏糊糊的东西,然后它就不能读写了。”

此外,存储在磁带上的数据的完整性实际上不会退化那么多,即使经过很长一段时间。Brume说:“如果你有一台笔记本电脑,硬盘在里面放了很长时间,你会注意到当它取出来的时候速度很慢。”“我们不存在磁带的问题。磁带被设计成不能被访问的。”

尽管有这些好处,Brume相信磁带、硬盘和更多的投机性数据存储形式,如DNA,都在技术生态系统中有自己的一席之地。这一观点得到了该领域一些专家的认同。

关于磁带的信息是,就像ssd没有取代hdd一样,hdd反过来也不会取代磁带系统。所有这些都共存于一个分层存储架构中,在这个架构中,成本和延迟在系统的每个级别都得到了平衡,”Bain说。“随着数据中心的发展,这些分层的方法实施起来更有意义,因为财务风险变得更高。”

IBM磁带团队是DNA存储联盟的一部分。“我们非常喜欢它,因为它代表了另一个层次。这就像硬盘和磁带之间的区别。硬盘比磁带快,如果你读DNA上的技术,你说的是每秒2兆,”Brume说。“但如果你需要保存数据,你想要多份副本,而且你要多快才能取回数据并不重要,但你需要永久保留它,那么DNA将是未来一个很好的选择,因为它非常开放。”我们对此非常了解。我们知道如何绘制地图。”

对于在玻璃光盘上使用激光蚀刻技术进行数据存储的创新者来说,Brume说,他们仍然需要应对为激光创造冷却环境的挑战,以及所需的功率和激光器的数量。

贝恩认为,尽管全息、烧玻璃或DNA等竞争技术很有趣,但他认为仍有一些问题需要首先解决。他说:“像DNA这样的东西极具吸引力,因为它们可能达到很高的密度。”“然而,任何存储系统都必须解决许多其他问题,如读写机制、延迟、健壮性、错误纠正和冗余等。”

什么公司还在使用胶带呢

超大规模的公司——已经发展到提供自己的基础设施,或者由于基础设施而拥有大量数据的公司——总是需要许多不同形式的技术来处理进入其系统的各种数据,为一系列服务提供动力。

这些组织包括欧洲核子研究中心,以及亚马逊、谷歌、meta、百度、阿里巴巴和腾讯等公司。

IDC研究经理Johnny Yu表示:“在寿命、财务成本和碳足迹成本方面,磁带优于硬盘和闪存,但在访问速度上有所逊色。”“你不会想要将实时生产数据或备份放在磁带上,但它非常适合任何不经常访问、需要长时间保存的数据,如医疗记录或档案数据。”

IT分析公司ESG的数据管理和分析业务主管Christophe Bertrand指出,数据并不缺乏。他说:“磁带是一种独特的媒介,可以相对快速地存储大量数据。”对于这些有价值但很少访问的数据,新的用例,如渲染系统、分析、模型和模拟,总是在出现。

伯特兰说,随着企业推动供应商满足可持续发展的要求,磁带因其低功耗和可回收性正变得越来越受欢迎。他指出,从长远来看,磁带行业肯定会面临更多竞争,“但这种新技术要多久才能成熟,并达到合理的规模和价格?”