10 October 2024
Стрімери повертаються або назад у майбутнє
Багато хто пам'ятає ПК на кшталт "Спектрум", до яких підключався звичайний касетний магнітофон, що виконує роль стрічкового сховища. На звичайних касетах були записані програми та дані користувачів. Працювати було незручно, але іншого виходу не було. Через десятиліття стрічкові сховища повертаються. Але чи актуальні вони зараз?
Стінкові сховища – які вони зараз
Існує безліч сучасних носіїв даних - оптичні диски різних типів, флешки, жорсткі диски, SSD. З усіма цими носіями користувачі стикаються щодня і уявляють, як вони виглядають. Але коли мова заходить про стрічкові носії, всі представляють цей магнітофон "Білорусь", підключений до ZX Spectrum.
Мал. 1. Минуле
Як виглядають сучасні стримери, знають мало хто. На рис. 2 показано, як виглядає сучасний стрічковий накопичувач HP Ultrium 1760.
Мал. 2. Справжнє. HP Ultrium 1760
Звичайно, пристрій виглядає сучасніше, ніж магнітофон "Білорусь" і має, зрозуміло, кращі характеристики. Однак принцип його роботи залишився тим самим: дані зберігаються на магнітній стрічці з тією лише відмінністю, що на сучасну касету стрімера можна записати набагато більше даних, та й швидкість роботи самих пристроїв помітно зросла.
Міфи про стримери
Два найчастіші міфи: низька продуктивність і низька надійність. Але зараз ми їх розвіємо. Почнемо з продуктивності. Існує думка, що магнітні стрічки повільніші за диски. Але тільки при роботі з випадковим доступом до даних головка диска може переміщатися в різні сектори швидше, ніж головка магнітної стрічки. Однак при послідовному доступі до даних продуктивність стрічкових накопичувачів вища, тому їх доцільно використовувати для бекапів, архівування, зберігання великих обсягів даних. Що ж стосується касет, то вони дійсно були ненадійні, поки не з'явився стандарт LTO. Більш того, центр NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center) довів, що картриджі для магнітних стрічок у 4 рази надійніші, ніж жорсткі диски SATA, особливо коли йдеться про дешеві жорсткі диски.
Якщо говорити про термін зберігання даних, то потрібно пам'ятати, що і жорсткі диски, і магнітні стрічки за своєю природою є магнітними, але жорсткий диск має ще й обертові частини, які можуть вийти з ладу, що надає більше небезпеки для даних, що зберігаються. У середньому тривалість життя LTO становить 15 – 30 років.
Використання стримерів
Сьогодні стримери найбільш успішно використовуються для архівування та у хмарних сховищах. Так, саме так: у хмарах дуже часто використовуються стрічкові накопичувачі. Розглянемо ці та інші випадки застосування стримерів:
- Архівування – найчастіше стримери використовуються для довгострокового архівування даних. Дані, до яких передбачається частий доступ, доцільніше використовувати на диску, а якщо потрібно заархівувати дані, до яких деякий час (наприклад, до того моменту, коли вони знадобляться – при відновленні з резервної копії) доступу не буде – це доля стримерів. До того ж стримери можуть суттєво розвантажити дискову підсистему шляхом переміщення частини даних на магнітну стрічку.
- Великі дані – стрічкові носії є найбільш економічними сховищами для неструктурованих даних. Навіть у суперкомп'ютера Cray є відсіки для магнітної стрічки. Стрімери стають вигідними при зберіганні величезних обсягів – кількох десятків петабайтів. Так, лінійка HP StoreEver ESL G3 зберігає до 75 Пб даних у єдиній системі. Модель Quantum Scalar i6000 може зберігати до 75 Пб даних.
- Центри даних хмарних сховищ – для економії у таких центрах дуже часто використовуються стрічкові носії. Багато постачальників хмарних сервісів, у тому числі Google, використовують стрічкові сховища. Винятки хіба що складає Amazon, які заявили, що не використовують стрімери. Стрімери також використовують CERN, NASA, Argonne National Laboratory і телеканал Discovery.
- Суперкомп'ютери – ми вже згадували суперкомп'ютер Cray. Але це далеко не єдиний приклад. Так, суперкомп'ютер Blue Waters (NCSA) використовує стрічкову бібліотеку Spectra 380B як активне сховище. Бібліотека може зберігати до 380 Пб даних та забезпечує швидкість читання порядку 2.2 Пб/год.