磁帶機(jī)磁帶存儲(chǔ)原理

磁帶是磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)是所有存儲(chǔ)媒體中單位存儲(chǔ)信息成本最低、容量最大、標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的常用存儲(chǔ)介質(zhì)之一。它互換性好、易于保存，近年來(lái)由于采用了具有高糾錯(cuò)能力的編碼技術(shù)和即寫即讀的通道技術(shù)，大大提高了磁帶存儲(chǔ)的可靠性和讀寫速度。根據(jù)讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術(shù)、線性記錄(數(shù)據(jù)流)技術(shù)、DLT技術(shù)以及比較先進(jìn)的LTO技術(shù)

螺旋掃描讀寫技術(shù)：

以螺旋掃描方式讀寫磁帶上數(shù)據(jù)的磁帶讀寫技術(shù)與錄像機(jī)基本相似，磁帶纏繞磁鼓的大部分，并水平低速前進(jìn)，而磁鼓在磁帶讀寫過程中反向高速旋轉(zhuǎn)，安裝在磁鼓表面的磁頭在旋轉(zhuǎn)過程中完成數(shù)據(jù)的存取讀寫工作。其磁頭在讀寫過程中與磁帶保持15度傾角，磁道在磁帶上以75度傾角平行排列。采用這種讀寫技術(shù)在同樣磁帶面積上可以獲得更多的數(shù)據(jù)通道，充分利用了磁帶的有效存儲(chǔ)空間，因而擁有較高的數(shù)據(jù)存取密度。

線性記錄讀寫技術(shù)：

以線性記錄方式讀寫磁帶上數(shù)據(jù)的磁帶讀寫技術(shù)與錄音機(jī)基本相同，平行于磁頭的高速運(yùn)動(dòng)磁帶掠過靜止的磁頭，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄或讀出操作。這種技術(shù)可使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，讀寫速度較低，但由于數(shù)據(jù)在磁帶上的記錄軌跡與磁帶兩邊平行，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利用率較低。為了有效提高磁帶的利用率和讀寫速度，人們研制出了多磁頭平行讀寫方式，提高了磁帶的記錄密度和傳輸速率，但驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)變得極為復(fù)雜，成本也隨之增加。

數(shù)字線性磁帶技術(shù)：

DLT是一種先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括1/2英寸磁帶、線性記錄方式、專利磁帶導(dǎo)入裝置和特殊磁帶盒等關(guān)鍵技術(shù)。利用DLT技術(shù)的磁帶機(jī)，在帶長(zhǎng)為1828英尺、帶寬為1/2英寸的磁帶上具有128個(gè)磁道，使單磁帶未壓縮容量可高達(dá)20GB，壓縮后容量可增加一倍。

線性開放式磁帶技術(shù)：

這是由IBM、HP、Seagate三大存儲(chǔ)設(shè)備制造公司共同支持的高新磁帶處理技術(shù)，它可以極大地提高磁帶備份數(shù)據(jù)量。LTO磁帶可將磁帶的容量提高到100GB，如果經(jīng)過壓縮可達(dá)到200GB。LTO技術(shù)不僅可以增加磁帶的信道密度，還能在磁頭和伺服結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行全面改進(jìn)，LTO技術(shù)采用了先進(jìn)的磁道伺服跟蹤系統(tǒng)來(lái)有效地監(jiān)視和控制磁頭的精確定位，防止相鄰磁道的誤寫問題，達(dá)到提高磁道密度的目的。

自動(dòng)加載磁帶機(jī)實(shí)際上是將磁帶和磁帶機(jī)有機(jī)結(jié)合組成的。自動(dòng)加載磁帶機(jī)是一個(gè)位于單機(jī)中的磁帶驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶并放入驅(qū)動(dòng)器中，或執(zhí)行相反的過程。它可以備份100GB-200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)能夠支持例行備份過程，自動(dòng)為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個(gè)擁有工作組服務(wù)器的小公司可以使用自動(dòng)加載磁帶機(jī)來(lái)自動(dòng)完成備份工作。

磁帶根據(jù)讀寫磁帶的工作原理，可以分為六種規(guī)格。其中兩種采用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級(jí)的DAT(4mm)磁帶機(jī)和面向部門級(jí)的8mm磁帶機(jī)，另外四種則是選用數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)備，它們分別是采用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應(yīng)用的Travan和DC系列，以及采用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應(yīng)用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。

1/4英寸帶卷磁帶：

QIC(Quarter Inch Cartridge：1/4英寸帶卷)磁帶是一種帶寬為1/4英寸，配有帶盒的盒式磁帶，也叫1/4英寸磁帶。它有兩種規(guī)格，即DC6000和DC2000。其中DC6000磁帶的驅(qū)動(dòng)器是5.25英寸，已淘汰。而DC2000磁帶的驅(qū)動(dòng)器只有3.5英寸，驅(qū)動(dòng)器價(jià)格低，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，生產(chǎn)廠家多相互兼容，一盒DC2000磁帶的存儲(chǔ)容量一般為400MB，是應(yīng)用較多的磁帶之一。

數(shù)字音頻磁帶：

DAT(Digital Audio Tape：數(shù)字音頻磁帶)磁帶，磁帶寬為0.15英寸(4mm)，又叫4mm磁帶。由于該磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)采用了螺旋掃描技術(shù)，使得該磁帶具有很高的存儲(chǔ)容量。DAT磁帶系統(tǒng)一般都采用了即寫即讀和壓縮技術(shù)，既提高了系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率，又提高了存儲(chǔ)容量。一盒DAT磁帶的存儲(chǔ)容量可達(dá)到12GB，同時(shí)DAT磁帶和驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)廠商較多是一種很有前途的數(shù)據(jù)備份產(chǎn)品。

8mm磁帶：

是一種僅由Exabyte公司開發(fā)、適合于大中型網(wǎng)絡(luò)和多用戶系統(tǒng)的大容量磁帶。8mm磁帶及其驅(qū)動(dòng)器也采用了螺旋掃描技術(shù)，而且磁帶較寬，因而存儲(chǔ)容量極高，一盒磁帶的最高容量可達(dá)14GB。但品牌單一，種類較少。

1/2英寸磁帶：

該類磁帶又分為DLT(數(shù)字線性磁帶)磁帶和IBM3480/3490/3590系列磁帶兩類。由于DLT磁帶技術(shù)發(fā)展較快，已成為網(wǎng)絡(luò)備份磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)，又因?yàn)槿萘看?、速度高和?dú)一無(wú)二的發(fā)展?jié)摿Γ蛊湓谥懈邆浞菹到y(tǒng)中獨(dú)占鰲頭。DLT磁帶每盒容量高達(dá)35GB，單位容量成本較低;IBM3480/3490/3590系列磁帶是由IBM公司生產(chǎn)，每盒磁帶的存儲(chǔ)容量可達(dá)10GB，所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)磁帶庫(kù)，可以存放多盒磁帶，其機(jī)械手可自動(dòng)選擇其中任意一盒磁帶到驅(qū)動(dòng)器上。

磁帶機(jī)（Tape Drive）通常由磁帶驅(qū)動(dòng)器和磁帶構(gòu)成，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、容量大、速度快的計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存?zhèn)浞菰O(shè)備。

一般指單驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。采用高糾錯(cuò)能力編碼技術(shù)和寫后即讀通道技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)備份的可靠性。根據(jù)裝帶方式的不同，一般分為手動(dòng)裝帶磁帶機(jī)和自動(dòng)裝帶磁帶機(jī)，即自動(dòng)加載磁帶機(jī)。

自動(dòng)加載磁帶機(jī)實(shí)際上是將磁帶和磁帶機(jī)有機(jī)結(jié)合組成的。自動(dòng)加載磁帶機(jī)是一個(gè)位于單機(jī)中的磁帶驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶并放入驅(qū)動(dòng)器中，或執(zhí)行相反的過程。它可以備份100GB-200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)能夠支持例行備份過程，自動(dòng)為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個(gè)擁有工作組服務(wù)器的小公司可以使用自動(dòng)加載磁帶機(jī)來(lái)自動(dòng)完成備份工作。

目前提供磁帶機(jī)的廠商很多，IT廠商中HP（惠普）、IBM、Exabyte（安百特）等均有磁帶機(jī)產(chǎn)品，另外專業(yè)的存儲(chǔ)廠商如StorageTek、ADIC、Spectra Logic等公司均以磁帶機(jī)、磁帶庫(kù)等為主推產(chǎn)品。

盡管磁帶機(jī)已經(jīng)退出消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，但是由于經(jīng)濟(jì)、容量大、備份恢復(fù)速度不亞于硬盤驅(qū)動(dòng)器而在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)仍有使用。至2015年，IBM制造的磁帶容量已經(jīng)高達(dá)10TB（TS1150磁帶，使用IBM 3592標(biāo)準(zhǔn)磁帶機(jī)），開放磁帶組織（Linear Tape-Open）的LTO-7已經(jīng)擁有最大6TB的存儲(chǔ)容量，支持現(xiàn)代的高級(jí)加密/解密標(biāo)準(zhǔn)，用于服務(wù)器數(shù)據(jù)備份，同時(shí)期的硬盤驅(qū)動(dòng)器最大容量也只有4TB（至2016年方有6TB容量的硬盤驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)，但是售價(jià)高昂）。

壓縮后存儲(chǔ)容量：640

接口類型：SCSI Ultra2 (68針高密度)

操作系統(tǒng)：Microsoft. Windows. 2000/NT/20...

無(wú)故障時(shí)間：250000小時(shí)

驅(qū)動(dòng)器數(shù)目：1個(gè)

驅(qū)動(dòng)器類型：Ultrium 460、SDLT 320、Ultrium...

插槽數(shù)：8

存儲(chǔ)技術(shù)：DLT

混合磁帶機(jī)技術(shù)：是