Linear Tape Open (LTO)

Jak dlouhodobě a spolehlivě uchovávat digitální data?

Archivace vs zálohování

Rozdíl mezi zálohovou a archivem nemusí být úplně zřejmý. Záloha je fakticky podobně archiv nějaká verze dat která má krátkou životnost z pohledu retence. U záloh většinou uchováváte maximálně jednotky verzí dat. Například v týdenních cyklech tak že o víkendech provedete vždy kompletní plnou zálohu a přes týden pak vytváříte jen rozdíly od předchozího stavu. Pokud tedy se rozhodnete obnovit nějaká data musíte vždy nejdříve vytáhnout plnou zálohu a pak podle zvoleného bodu v čase musíte ještě propsat jednotlivé rozdíly dle zvoleného point in time.

Tato strategie není jediná kterou můžete zvolit, můžete mít i měsíční cykly či roční. U takových cyklů kde udržujete jednu verzi dat po delší dobu se dá již mluvit o archivaci.

TL;DR: Rozdil tedy je v tom že archivace dat je fakticky záloha s delší dobou zachování (retence). Osobně se domnívám, že cokoliv s délkou retence než týden se dá považovat za archivační data.

Média pro archivaci

První se určitě každému vybaví externí disky. Samozřejmě že i když na to příjde můžete klidně ukládat na flashdisk. Praktická otázka je spíš v tom kolik takové médium bude stát za jednotku velikosti (GB nebo TB) a kolik toho vydrží. To se týká jak mechanické odolnosti tak i té elektronické. Elektornická odnolnost je parametr který budete hlídat v případě SSD disků v podobně počtu přepisů, u flashdisků tento parametr nejde sledovat. Tak že si koupíte externí disk a jste happy … ale ono to není tak jednoduché.

Mechanické pevné disky

Pevné disky byť se mohou zdát jako optimální médium tak mají z pohedu archivačního velmi krátkou životnost. Běžná záruka mechanického HDD je v v rozmezí 2-5 let. Spolehlivý provoz může být dvojnásobek běžné záruky. Osobně doporučuji pokud máte disk v počítači déle jak 6 let preventivně jej vyměntě. U externí disků to plátí také! To že se disk netočí a stojí vypnutý na polici ještě neznamená, že nemůže selhat. Problém HDD externích disků je v tom že se lehce může stát že se po zapojení jednoho dne prostě už neroztočí.

Mechanický pevný disk je velmi jemné a křehké zařízení. Obsahuje rotující plotny, velmi jemnou mechaniku v podobě hlav které díky vzduchovéhmu polštáři kloužou nad povrchem rotujícího magnetického kotouče. Za provozu, pokud takový disk upustíte na zem, můžete si být téměř jisti že o nějaká data příjdete. Problém je o to horší že u externích disku velikosti 2,5″ (notebookové) jsou tyto komponenty ještě menší a jemnější. V takovém případě stačí i velmi malý náraz pro poškození.

Mechanická odolnost se dá vyřešit tím že si pořídite typu SSD (na fotce třetí zleva) ale proti takovému disku hraje cena za kapacitu. Často jste na 1/3 kapacity za stejnou cenu rotujícího disku.

Sumář: Rotující disky jsou velmi jednoduchou, pohodlnou a cenově dostupnou formou jak archivovat data, jen pozor na jejich relativně krátkou životnost.

Optická média

Dnes už spíše umírající média typu BluRay/DVD/CD. Troufám tvrdit že požadavky na místo jsou z dnešního pohledu takové že – 8 GB pro DVD-DL a 50-100GB u BR hravě obsadíte za jedno odpoledne s foťákem v ruce. Že jde o umírající médium dokazuje fakt že mechaniky se dnes už do nových počítačových sestav či laptopů téměř vůbec neinstalují. Optická média jsou kvůli své kapacitě a ne přilíš dobrému komfortu práce již za zenitem.

U vypálených médií se může vyskytovat ještě problém s mizením dat. Na tento problém jsem narazil u dříve vypálených některých CD-R médií. Vrstva do které vypalovačka zaznamenává data zdegradovala na tolik že data nebyla čitelná. Dále pozor že vypálená CD/DVD/BR nenechávejte na přímém slunci.

Magnetické pásky

Může to znít divně až archaicky ale pásková média jsou a stále budou aktuální médium pro zálohování a archivaci v enterprise segmentu a do jisté míry je lze použít i doma. Mám na mysli konkrétně standard Linear Tape Open (LTO), který tu je už od roku 2000 dnes je v 8 generaci (9 by měla příjít velmi brzy). Níže je tabulka jednotlivých kapacit a velikostí jedné cartridge. Pokud jste někdy narazili na zálohování na pásky v malých a středních firmách po roce 2000 tak na 99% šlo o standard LTO. Ne že by neexistovaly i další systémy jako například IBM 3592 (IBM Jaguar) ale narazíte na ně spíše v datacentrech či velkých datových sálech velkých korporátů, kde řeší archivaci a zálohování v řádech stovek PB či více. Životnost médií je udávána na 15-30 let, což je i v nejhoším případě více než 2x tolik než běžný pevný disk. Samozřejmě za předpokladu optimálních podmínek. Výhodou pásky je to že je jednoduchá podobně jako optické médium, pokud se vám rozbije mechanika tak ji můžete vyměnit což u pevného disku jednoduše udělat nelze.

GeneraceKapacita (nativní)Datum uvedeníCena 1 cartridgeRychlost zápisu (nekomprimovaná)
LTO 1100 GB2000(nedohledatelné)20 MB/s
LTO 2200 GB2003~500 Kč40 MB/s
LTO 3400 GB2005~500 Kč80 MB/s
LTO 4800 GB2007~600 Kč120 MB/s
LTO 51500 GB2010~600 Kč140 MB/s
LTO 62500 GB2012~700 Kč160 MB/s
LTO 76000 GB2015~2000 Kč300 MB/s
LTO 812000 GB2017~5000 Kč360 MB/s
LTO 924000 GB3/4 črvtletí 2020(není)708 MB/s

Jak na LTO

Když provnáte cenu LTO 8 cartridge a vezmete stejně velký rotující pevný disk (k 2.1.2020) tak jste přibližně na polovině ceny. Říkáte si: super páska je relativně levná a co tedy mechanika? No a zde je to velké ALE – cena mechaniky je pro domácí užití jsou vskutku prohibitivní pokud uvažujete o nákupu nové. Běžná cena interní mechaniky aktuální prodávané generace LTO 8 je ~100 000 Kč. K tomu ještě přihoďte cenu SAS HostBus Adapter (HBA) řadiče. Na SATA rozhraní se tyto zařízení připojit nedají.

Dále existují 2 velikosti (form factor) mechanik. První je FH neboli Full Height (plná výška) jde o mechaniku velikosti dvou 5.25″ pozic. Tyto verze převážně najdete ve větších páskových knihovnách, kde není přiliš problém s místem či v externích provedeních. Druhou variantou jsou HH (viz obrázek níže) neboli Half Height (poloviční výška) jde o mechaniky, které zaberou jen jednu pozici 5.25″. Tyto mechaniky najdete úplně všude od knihoven, kde můžete na stejném prostoru jedné FH mechaniky mít dvě HH a dále v serverech typu tower či rack. Troufám si tvrdit že HH mechaniky převládají budou to první co uvidíte pokud je budete hledat na Ebayi.

Co lze udělat, je pořídit si mechaniku tzv. z druhé ruky. Tam se již ceny dostávají do akceptovatelné oblasti i pro domácí/semi-profesionální užití. Nástřelem prohledávání ebaye to vychází LTO6 zhruba 15 – 25 000 Kč dle stavu, rozhraní, provedení (interní či externí) a stáří. Pro LTO5 pak přibližně 5 – 15 000 Kč. Starší učitě nekupujte, není možno u nich použít LTFS! (o tom níže) Na co si při nákupu dejte pozor je právě rozhraní. Byť ve většině připadů interních mechanik půjde o Serial Attached SCSI (SAS) tak některé zvlášť ty levnější bývají mechaniky s rozhraním Fibre Channel (FC) či ještě velmi zastaralého Ultra wide SCSI ty určitě nebrat. Občas bývají ve speciálním kovovém boxu protože jsou vytaženy z páskových knihoven které nelze tak jednoduše připojit k desktopu, ne že by to nešlo ale není to jednoduše přimočaré jako v případě čisté interní/externí SAS mechaniky.

Pokud chcete připojit SAS mechaniku k PC potřebujete ještě již zmíněný řadič, tady pozor musí to být HostBus Adapter a ne RAID řadič! HBA musí umět tzv. IT mode (Initiator–Target) ve kterém jsou všechna připojená zařízení prezentována v počítači stejně jako když připojíte SATA disk. Systém tedy vidí celé zařízení tak jak je. V případě že mechaniku připojíte do RAID řadiče tak ji sice v managementu RAIDu uvidíte ale nebude možné na ni přistupovat přímo. Rozdíl je v tom že RAIDový řadič prezentuje systému “virtual disk” (VD) který je složen z vícero fyzických disků a tím přicházíte o přímý přístup “na železo”. Páskové mechaniky nelze RAIDovat do VD.

Linear Tape File System

Máte mechaniku a jak na ní něco uložit? Od páte generace LTO je možné využít vytváření paritions přímo na pásce, podobně jako na interním disku. To s LTO4 a staršími nebylo možné. Díky tomu je možné použít pro uložení obsahu pásky jednu parition a tím podobně jako u FATky mít přehled o tom kde která data jsou uložena. V případě LTO4 a starší bylo nutné použít software který toto dělal za vás, problém takového řešení bylo to že každý výrobce si to dělal jak uznal za vhodné a nějaká interoperabilita mezi zalohovacím SW neexistovala.

LTFS je otevřený standard, který umožňuje pásku připojit tak že se v systému chová jako flashdisk či externí disk (removable media). Tím že jde o otevřený standard lze jej použít na všech systémech od Linuxu, přes Windows až po MAC. LTFS nástroje vždy seženete na webu výrobce mechaniky. Máte-li mechaniku od HP/DELL/IBM/Tandbergu tak navštivte jejich web a v sekci ke stažení si dle modelu nechaniky dohledejte ovladače a LTFS tools. Proces pak probíhá tak že jednoduše vložíte pásku do mechaniky a LTFS nástroji médium naformátujete. Po formátu pásku připojíte (mount) pracujete stále s SCSI tak je nutné toto dělat. Celé to funguje to tak že páska se rozdělí na 2 paritiony, první partition se alokuje pro tabulku obsahu a zbytek místa jako druhá partition pro data. V případě LTO6 tedy máte k dispozici 2350 GB což systém ukazuje jako 2.29 TB místa ve Windows file exploreru.

Pak už můžete s páskou pracovat stejně jako s pevným diskem. Jen počítejte s tím že přístupový čas (access time) nebude jako u disků okamžitý ale v řádech jednotek až desítek sekund dle toho kde data jsou či kde jsou první volné bloky. Poté co s zápisem/čtením na pásku skončíte tak postupujte tak že pásku nejdříve odmonutujete (unmount) v LTFS tools a následně buď tlačítkem na mechanice nebo též přes LTFS tools dáte eject média. Celý proces zavedení a vyjmutí média do mechaniky je možno vidět na tomto videu níže (není moje) a je shodné pro všechny generace LTO:

Nakonec dodám ještě jednu faktickou poznámku, pozor na to že při mazání a přepisování dat nedojde k smazání z pásky! Médium je aditivní tzn. jakmile na něj něco zapíšete už to tam zůstane do doby než celou pásku znovu přes LTFS tools naformátujete!

V jedné cartridge LTO6 je přibližně 850 metrů média, převíjení může nějakou dobu trvat podle toho kde byl proveden poslední zápis/čtení a bývá to relativně hlučný proces.

Kompatibilita LTO

Co někoho může překvapit je že starší pásková média lze přečíst v novějších LTO mechanikách. Až do LTO7 platilo že vždycky jste mohli přečíst (Read) i zapsat (Write) stávající generaci a minulou generaci. Ob generaci šlo pásku už jen přečíst. Tato vlastnost umožňovala i s novější mechanikou postupně přemigrovat data ze starších médií na nové. Od LTO8 je RW kompatibilita už jen jednu generaci zpět a už nelze obgeneraci pásku přečíst. Pro přehled uvádím tabulku níže.

    Typ páskové mechaniky
Typ pásky LTO-8 LTO-7 LTO-6 LTO-5 LTO-4 LTO-3 LTO-2 LTO-1
LTO-8 RW
LTO-7 RW RW
LTO-6 RW RW
LTO-5 R RW RW
LTO-4 R RW RW
LTO-3 R RW RW
LTO-2 R RW RW
LTO-1 R RW RW

Cenová kalkulace LTO6

PoložkaCena s DPH a dopravou [Kč]
Overland Tandberg LTO619300
SAS HBA LSI 9200-8i 670
Kabel Mini SAS 36 Pin SFF-8087 to (4) SFF-8482 250
Celkem20220
Štítky , , , , , , , , , .Záložka pro permanentní odkaz.

3 reakce na Linear Tape Open (LTO)

  1. Pingback:Streaming Czequestrie 2019 – fangfactory.net

  2. Kristián říká:

    Můžete prosím doplnit, jak je to s rychlostí čtení/zápisu u jednotlivých variant, především pak u LTO ?

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *