磁带机技术发展历史

磁带机技术发展历史在计算机使用穿孔纸带、卡片的年代，磁带机作为随机存储设备已经出现在计算机领域，它采用线性的记录方式将数据以数字形式保存下来。

80年代初伴随Unix主机的兴起，磁带机又得到大量应用，成为数据备份的重要设备，随后经历了20年的持续发展，磁带机在互联网时代又迎来了新的春天。

磁带机对于普通用户可能显得有些遥远，但是对于Unix系统来说，磁带机是伴随Unix服务器成长的重要设备，在硬盘容量还以MB计算的年代，磁带机就已经发展到单盘磁带以GB计的容量，而且磁带存储的可靠性在数据存储中独占鳌头，吸引了大量对数据备份有迫切要求的用户。

当然，磁带机作为线性存储设备，也有其自身的缺陷：不能进行快速数据检索，只能胜任数据备份这样的线性记录工作。

但是在数据安全至上的网络时代，惟有备份数据才能做到安全，磁带机凭借可靠性高、单位存储价格低、容量扩展方便等诸多优势成为首选。

源于Unix早期Unix服务器制造厂商推出磁带存储设备的主要原因是为Unix系统做备份，但是随后传统存储设备制造商也越来越多地加入到磁带存储阵营，磁带记录格式也从单一线性模拟记录发展到线性和螺旋扫描两大阵营。

现今的磁带存储已经具有数十GB的容量和20年以上的安全保存时间，MTBF超过10万小时，现在市面上的主流磁带记录格式有六七种之多，虽然Unix服务器还在使用磁带机作为主要备份设备，但是在廉价的PC服务器上，也越来越多地使用磁带机为宝贵的商业数据做备份，磁带存储技术从单一Unix应用走向了多元化。

什么样的磁带机使用于高端Unix服务器，什么样的磁带机使用在PC服务器并没有定论，但是在用户中基本形成了共识：大容量磁带机（数十GB）使用在高端领域；中小容量磁带机（几GB 到十几GB）使用在低端领域。

不同类型的磁带技术在高低端均有应用，并没有一个依照记录格式强行划分出的应用领域，这恐怕是IT产品中独有的特色了。

磁带格式多元化磁带技术的发展由来已久，钢丝录音机最早应用磁电转换这一奇妙的现象来记录音频变化，但是钢丝存放使用不便，很快就被涂覆了磁性材料的薄带子（即磁带）所代替，早期的大型计算机也广泛使用磁带作为调制后的数据记录介质。

在数据只有MB量级的年代，线性模拟记录方式足以满足调制后信号的存放要求。

在Unix主机得到快速发展的80年代，数据的容量产生了质的变化，GB为单位的存储需求促进了磁带机的快速发展：80年代初期产生了线性数据流格式，DLT、QIC是当时主流的记录格式，磁带体积较大，带基宽度较宽，代表公司是DEC（后卖给了Quantum）、3M等；80年代后期，螺旋记录格式被引入到磁带机领域，8mm和4mm的磁带宽度显著减小了磁带尺寸，代表公司是Exabyte、HP等。

在这20年的发展中，磁带机使用的磁带、磁粉技术也获得了蓬勃发展，从早期氧化铁磁带发展到高级金属蒸镀涂层带，单位记录密度获得了大幅提高。

线性记录和螺旋记录两大阵营基本上代表了当今磁带机技术的主要发展方向，经过厂商的努力，两种技术不相上下，互有融合。

线性记录格式发展时间长，进入中国市场也较早，因此在市场占有率上占优，不过螺旋记录格式磁带机体积小巧，近年来在中小型用户中应用较广。

线性记录阵营线性记录磁带机利用宽阔的磁带记录面，可以获得更大面积的存储空间，通过增加记录磁轨数量的方式提升数据传输率。

各种线性记录磁带机磁带记录技术类似，不同之处在于单位记录密度、编码方式、轨道数量上的微小差异。

除DLT磁带机需要引导系统外，线性记录磁带机机械构造简单、精度高，磁带介质的磨损被降低到最低，可以更好地保护磁带中的数据。

自3M公司在80年代初期推出QIC（DC6000）格式后，DEC公司在1985年推出了DLT格式（后转卖给Quantum，衍生出SuperDLT），SLR格式由Tandberg公司推出，LTO（线性开放磁带标准）由HP、IBM和Seagate联合建立。

他们是目前线性记录格式阵营中的主力军。

QIC 格式磁带出现得最早，在国内的保有量也最大，但是其记录介质昂贵、驱动器体积庞大，在网络时代缺乏影响力；DLT经过发展变化，目前仍然是高端服务器的存储伙伴，几百GB的容量和高速读写都是它的拿手好戏；Tandberg公司提出的SLR格式，读写校验可一次完成，容量也快速攀升；LTO在几个业界巨头的推动下，已经越来越显示出重要性，是未来企业存储的希望。

QIC格式QIC阵营中的DC2000(Travan)技术是3M公司1989年继DC6000后推出的磁带存储技术，从TR-1/TR-3一直发展到今天的TR-4、TR-5。

近年来Travan技术在容量、可靠性等方面取得了一定的进展,具备了数据压缩和即写即读等功能。

Travan磁带机的特点是价格低、生产厂商多、兼容性好，目前Travan主要是PC机经济有效的备份解决方案。

背景材料：DC6000(QIC)技术最早由3M公司开发,是80年代初的磁带备份技术，采用线性记录技术，它使用非常简单的驱动装置进行纵向记录,但介质却比较复杂,而且价格昂贵。

由于所用磁带体积较大,因此DC6000磁带机只有5.25英寸格式。

DLT格式DLT(Digital Linear Tape数字线型磁带)技术最早由DEC公司于1985年开发，应用于DEC公司的VAX小型机系统，后被Quantum公司购买。

DLT以纵向曲线型记录法在磁带上进行记录，具有大容量、高速度的特点。

它也是少数使用单轴1/2英寸磁带仓的磁带机产品，主要应用于中、高端数据库存储和磁带库中。

目前DLT磁带机的容量从10GB到80GB不等，非压缩存储数据传送速度为1.25MB/s至10MB/s（压缩后可使容量和存储速度提升约一倍）。

未来DLT存储容量会达到160GB/320GB，主要生产厂商有Quantum、Tandberg和Seagate等公司。

Super DLT（SDLT）技术是Quantum公司2001年新推出的格式，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。

SDLT虽然对DLT磁带做了很多改进，但仍然可以读取DLT磁带，与保有量大的DLT 4000、7000和8000驱动器有着良好的向下兼容性。

高级金属粉末（AMP）介质和其他先进技术的应用使SDLT磁带存储密度达到最高，用户单位存储成本也降低到新的高度。

SDLT磁带驱动器目前受到了主流ISV的广泛支持，是具有发展潜力的高性能磁带机。

未来SDLT存储容量会达到320GB/640GB，主要生产厂商有Quantum、Tandberg和Compaq等公司。

SLR格式SLR（线性技术）所使用的记录方式仅有两个运动部件（磁头和驱动电机），磁带不需要被拉出磁带盒，对磁带介质磨损小，采用了低成本的双通道双组RWW（边写边读）磁头组件，可以在数据备份的同时进行读校验，节省1/2的读写工作时间。

磁带机内部内置传输自动调节设计装置，可以根据系统性能自动调节传输率以缩短备份时间。

SLR技术具有磁带装卸检索速度快的优势，具有良好的扩充性，向下兼容，用户可以获得一个具有良好持续性的存储技术，保证了用户的数据安全与投资。

目前SLR磁带容量达到70GB/140GB，主要由Tandberg公司生产。

Tandberg数据还推出了Novastor 1.5版本磁带复制软件，帮助用户实现从DDS格式至SLR格式的平滑移植，受到DDS磁带格式用户的青睐。

LTO格式LTO（线性开放磁带标准Liner Tape Open）由HP、IBM和Seagate联合建立，它具有向下兼容性，每隔一年容量翻一番，满足了用户信息容量不断增长的需求，并且能够保护用户投资。

LTO 有两种格式——Ultrium 和Accelis。

前者的特点是高容量，后者的特长在于存取速度快。

HP主要研究Ultrium格式的产品，并相信它是未来产品的发展方向，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。

Ultrium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，以提高磁带的能力和性能，广泛应用于高端服务器、大型数据库等领域。

由于重量级厂商的参与，LTO格式将成为未来磁带存储的主力军。

螺旋记录阵营相比较线性记录阵营，螺旋记录磁带机发展时间短，记录格式少，但是在几家著名厂商的推动下，螺旋记录磁带机已经成为市场中最有冲劲的产品。

螺旋记录格式的磁带尺寸小巧，记录密度高，数据在磁带表面以斜纹状磁轨记录数据。

因为倾斜的旋转磁鼓体积大，因此目前所有的螺旋记录磁带都采用双孔驱动磁带，磁带被牵引到盒外，通过密布于磁带机内部的磁带引导磁轨绕过磁头，这需要精密的机械制造，因此磁带机本身成本较高。

虽然记录密度普遍高于线性记录磁带，但是过于小巧的磁带可记录面积有限，对提高存储容量是一个不利因素。

DAT格式DAT(Digital Audio Tape 4mm)是磁带存储设备中的小不点，小巧的外形尺寸可以轻易放入5.25英寸标准托架中，4mm磁带采用螺旋扫描技术将数据转化为数字后存储，从DDS-1、DDS-2和DDS-3一直发展到DDS-4，目前容量高达40GB。

最初由HP和Sony共同研发，应用范围扩及所有的服务器平台，从PC服务器到Unix服务器，为企业环境提供了灵活的存储解决方案。

但是DAT技术下的DDS-5由于过多高技术的累加，可能永远不会面世了，主推厂商HP和Sony也都有更新的磁带技术出现。

DAT技术虽然目前存在一些障碍，但是巨大的市场保有量还是让我们重视它的下一步发展。

8mm格式8mm技术由Exabyte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技术本身适合于大容量存储，早期储存备份中的应用面不是很广，主要配套Unix服务器，但是在Internet数据量快速增长的今天，8mm技术受到重视。

8mm磁带机的发展经历了8200、8500、8500C和8900（Mammoth）的数据格式，容量也从最初的2GB发展到现在的40GB，传输率最快可达6MB/s，检索速度360MB/s。

新一代的Mammoth-2将指标又进一步提升，存储容量达到170GB，传输速度30MB/s，在技术上有着广阔的发展空间（M4磁带机今年将面世）。

主要制造商是Exabyte公司。

AIT格式AIT智能型磁带技术，被称为Sony 35年来磁性记录媒体和机械产品的技术结晶。