磁带机技术大全

一. 存储容量     

   存储容量是指在数据未被压缩前磁带机所能存储的最大数据量。这个数值取决于两个因素，一是单盒磁带的存储容量，二是磁带机所能容纳的磁带数目。由于磁带机采用多种不同的备份技术所以存储容量也不一致。通常有以下几类：

二. 压缩后存储容量   

     压缩后存储容量是指数据备份到磁带机经过压缩后所能容纳的数据量。这个数值取通常是压缩前容量的两倍。常见有以下几类：

三. 持续传输率      

    持续传输率 (Sustained Transfer Rate)是指单位时间内，磁头把数据写入磁带或从磁带读出的稳定的速率，而不是突发的数值。单位通常是Mb/s（兆/秒）。 

    主流磁带机技术的数据传输率：

四. 压缩后传输率      

    压缩后传输率是指磁带数据经过压缩后，磁头所读取数据的速率。单位通常是Mb/s（兆位/秒）。 

    主流磁带机技术的压缩后传输率：

五.    接口类型

    目前磁带机的接口类型有LPT接口（line print terminal，俗称并口）、EIDE（Enhanced IDE 增强型IDE）接口、SCSI(Small Computer System Interface小型计算机接口)接口、以及面向SAN（存储区域网络）的FC（Fitber Channel光纤通道）接口等。

     LPT接口磁带机

    LPT接口就是我们平时所说的并口，这种接口的磁带机都是外置的，外置式磁带机最容易安装，也可以在PC机之间移动，但速度慢一些，大约为内置式磁带机的1/2到1/4。不同型号的磁带机性能不同，一般来讲，LPT接口的磁带机备份速度为每分钟20MB～40MB. 这类接口的磁带机通常适合小数据容量的备份使用。

     EIDE接口磁带机

   内置式磁带机通常采用EIDE接口（我们通常所说的IDE接口）居多，EIDE接口的磁带机速度备份速度通常是40MB～60MB。相比外置式LPT接口磁带机速度要快，体积小，适合空间小有较低数据容量备份的用户。

     SCSI接口磁带机

    SCSI(Small Computer System Interface小型计算机接口)接口在内置式或外置式磁带机中都会采用，这类磁带机产品备份速度快，可靠性较高，多用在网络服务器环境当中。

     FC接口磁带机

    FC（光纤通道）接口的磁带机通常适用于SAN网络存储备份当中，这种设备具有极高的速度和可靠性。

六. MTBF

    MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁带机产品的MTBF值不应低于200000小时。 

    通常，我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值，如8000小时，2万小时，那么，MTBF的数值是怎样算出来的呢，假设一台电脑的MTBF为3万小时，是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢？答案是否定的，如果是那样的话，我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实，关于MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，GJB/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。

    MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别，例如，同一产品在不同的环境下，如在实验室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以，在计算可靠性指标时，必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素，几乎无法通过人工进行计算，但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库，我们就能够轻松的得出MTBF值。

     其实，MTBF值如何算出并不是我们所关心的问题，我们应该把重点放在一个产品的MTBF的值到底有多少上，对于用户来讲，应该选用MTBF值高的产品。 

七. 磁带尺寸    

    磁带尺寸广义上讲包括磁带的宽度、长度或者磁带盒的规格。磁带盒常见的规格有3.5英寸（AIT磁带居多）和5.25英寸（DLT磁带居多）。目前常用的磁带机磁带有以下几种规格。

八.存储技术

   当前的磁带机支持的备份技术主要有DAT、8mm、DLT、LTO、AIT及VXA等。

          (1)  DAT技术

          (2)  8mm技术

          (3)  DLT技术

          (4)  LTO技术

          (5)  AIT技术

          (6)  VXA技术 

DAT技术     

    DAT（Digital Audio Tape）技术又可以称为数码音频磁带技术，也叫4mm磁带机技术，最初是由惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。这种技术以螺旋扫描记录（Helical Scan Recording）为基础，将数据转化为数字后再存储下来，早期的DAT技术主要应用于声音的记录，后来随着这种技术的不断完善，又被应用在数据存储领域里。4mm的DAT经历了DDS-1、DDS-2、DDS-3、DDS-4几种技术阶段，容量跨度在1GB-12GB。目前一盒DAT磁带的存储量可以达到12GB，压缩后则可以达到24GB。DAT技术主要应用于用户系统或局域网。 

 8mm技术   

      8mm技术由Exabyte（安百特）公司在1987年开发，采用螺旋扫描技术，其特点是磁带容量大，传输速率高，它在较高的价位上提供了相对较高容量的存储解决方案。8mm磁带机的发展经历了8200、8500、8500c和8900(mammoth)的数据格式，容量从最初的2GB发展到现在的40GB，传输速率最快可达6M/s。新一代的Mammoth-2技术又进一步提升，存储容量达到170GB(非压缩60GB)传输速率30M/s（非压缩12M/s），在技术上有广阔的发展空间。主要制造商是Exabyte公司。 

DLT技术   

      DLT(Digital Linear Tape-数字线性磁带)技术源于1/2英寸磁带机。1/2英寸磁带机技术出现很早，主要用于数据的实时采集，如程控交换机上话务信息的记录，地震设备的震动信号记录等等。DLT磁带由DEC和Quantum（昆腾）公司联合开发。由于磁带体积庞大，DLT磁带机全部是5.25英寸全高格式。DLT产品由于高容量，主要定位于中、高级的服务器市场与磁带库系统。目前DLT驱动器的容量从10GB到80GB不等，数据传送速度相应由1.25MB/秒至10MB/秒。另外，一种基于DLT的Super DLT（SDLT）是昆腾公司2001年推出的格式，它在DLT技术基础上结合新型磁带记录技术，使用激光导引磁记录（LGMR）技术，通过增加磁带表面的记录磁道数使记录容量增加。目前SDLT的容量为160GB，近3倍于DLT磁带系列产品，传输速率为11MB/s，是DLT的2倍。 

 LTO技术   

      LTO（Linear Tape Open）技术，即线性磁带开放协议。是由HP、IBM、Seagate这三家厂商在1997年11月联合制定的，其结合了线性多通道、双向磁带格式的优点，基于服务系统、硬件数据压缩、优化的磁道面和高效率纠错技术，来提高磁带的能力和性能。

     LTO技术有两种存储格式，即高速开放磁带格式Ultrium和快速访问开放磁带格式Accelis，它们可分别满足不同用户对LTO存储系统的要求，Ultrium采用单轴1/2英寸磁带，非压缩存储容量100GB、传输速率最大20MB/s、压缩后容量可达200GB，而且具有增长的空间。非常适合备份、存储和归档应用。Accelis磁带格式则侧重于快速数据存储，Accelis磁带格式能够很好地适用于自动操作环境，可处理广泛的在线数据和恢复应用。

AIT技术   

    AIT是指先进智能磁带，英文为Advanced Intelligent Tape，具有螺旋扫描、金属蒸发带等先进技术，AIT的数据保护性能比较突出，AIT已经发展到目前的AIT-3，目前开发AIT技术的索尼公司和专注在AIT技术上开发产品的Spectra Logic公司都在大力的推广采用AIT的产品。 

    AIT采用的是螺旋扫描方式进行记录，与家用录像机的工作原理一样，这样一来，整个磁带机中，只有磁鼓是高速旋转，其它部件，如磁带、伺服机构都是低速运动的。这样的结构紧凑合理、易于设计和维护。而LTO(Linear Tape Open)、DLT(Digital linear Tape)、SDLT(Super Digital linear Tape)都是线性记录，像录音机一样，磁头是固定不动的，磁带直线运动通过磁头。与录音机不同的是，磁带机要保证记录速度，就要让磁带高速通过磁头，为此，就需要复杂机构控制磁带抖动、冷却高速运动的各种部件和轴承。在相同材料下，采用螺旋扫描的方式能使材料寿命延长。 

    从应用方面讲，对于企业级用户来说，AIT磁带库可用于数据备份。与其它同容量、同传输速率的产品相比，AIT机架式的带库具有体积小、能耗低、容量大、价格便宜的优点。对于中端用户，AIT自动加载机是较好的选择。考虑到数据容量和自动备份等问题，可选用能容纳4盘磁带的自动加载机。 

VXA技术     

    VXA技术是由Exabyte（安百特）公司开发的磁带备份技术，VXA技术不依赖于精确的磁头和磁道位置来保证读写的可靠性，它不像流式磁带设备为定位磁道而需要昂贵的高精度的部件和精确的机械零件。不同于传统的磁带驱动器，VXA通过自动调节磁带移动易和主机的传输速率相匹配而完全消除磁带“回扯”问题，能够显著提高介质和驱动器的可靠性，进而优化了备份和存储。  

    VAX 以包的格式多些数据，对磁带上的数据记录区进行无空隙扫描，目前已经从VAX-1发展到VAX-2，在保持高可靠性的基础上，提高了速度和容量，单盒磁带容量为160GB（非压缩为80GB），速度为每秒12M（非压缩为6M）。 

九. 记录密度     

    记录密度反映了在单位面积磁带上记录数据多寡的能力，单位通常是bpi（bit per inch位/英寸）。

   这个数值取决于磁带介质和磁头能力。通常，采用AME（高级金属蒸发带Advanced Metal Evaporated ）介质的磁带记录密度要高于MP（普通金属磁带Metal Particle）介质的磁带。达到100000bpi以上，但价格上也要贵些。 

10. 存储记录格式   

      磁带机由于采用不同的备份技术，其磁带的存储记录格式也不相同。常见的有以下几种：

11. 存储介质   

   磁带机的存储介质就是磁带。目前常用的磁带介质有普通金属磁带Metal Particle (MP)、高级金属蒸发带Advanced Metal Evaporated (AME)、具有自动清洗功能的高级金属蒸发带AME with Smart Clean TM Technology等类型。

      MP介质

    MP磁带即普通金属磁带,它的实现原理金属粉末粘到磁带上，一般MP磁带可以读写2,000次。

     AME介质

    AME介质（高级金属蒸镀带）是金属粉末通过激光照射，高温使其蒸发成气态然后冷凝到磁带上，这种磁带比MP有很多优点：记录密度高，表面光滑可以减少磁头磨损，更薄可以同样的磁带容积容纳更长的磁带。一般AME磁带可以读写25,000次。

     具有自动清洗功能的AME介质

    具有自动清洗（Smart Clean）技术的AME磁带是为提高可靠性而设计的。带 Smart Clean技术的AME介质在其前端包含了2米长的用于自动清洗磁鼓和磁头的清洗带，能够减少介质的磨损,使磁头寿命延长30%。 

12. 读带速度     

    磁头从磁带中将写入的数据读出到磁盘中的频率大小称之为读带速度，单位通常是ips（inch per second英寸/秒）。这个数值主要取决于磁带机的机械能力。

13. 倒带速度   

    磁带处于READY（准备好）状态时，把磁带从头倒到尾的平均速度称之为倒带速度。单位通常是ips（inch per second英寸/秒）。这个数值主要取决于磁带机的机械能力。

14. 装带方式

  自动装带
    自动装带方式的磁带机叫做自动加载磁带机，它实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份100GB-200GB或者更多的数据。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。一个拥有工作组服务器的小公司可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。

    手动装带
    一般手动换带、装带方式的磁带机多为外置式磁带机，这种磁带机由于没有自动更换装置，所以价格低廉，适合小型数据备份，现在这类产品越来越少了。 

15. 内/外置      

磁带机从安装方式上分为内置磁带机和外置磁带机两类。

    内置磁带机

    内置磁带机体积小，但安装不方便。

    外置磁带机

外置磁盘机安装方便，但体积大。

    磁带机（Tape Drive）一般指单驱动器产品，通常由磁带驱动器和磁带构成，是一种经济、可靠、容量大、速度快的备份设备。这种产品采用高纠错能力编码技术和写后即读通道技术，可以大大提高数据备份的可靠性。根据装带方式的不同，一般分为手动装带磁带机和自动装带磁带机，即自动加载磁带机。

    自动加载磁带机实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份100GB-200GB或者更多的数据。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。一个拥有工作组服务器的小公司可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。

    目前提供磁带机的厂商很多，IT厂商中HP（惠普）、IBM、Exabyte（安百特）等均有磁带机产品，另外专业的存储厂商如StorageTek、ADIC、Spectra Logic等公司均以磁带机、磁带库等为主推产品。