几种磁带技术的性能特点

几种磁带技术的性能特点技术分析
(1)磁带：作为磁带库信息存储基础的磁带，如同录音带或录像带，可从驱动器中取出，实现非现场方式保存，可长时间存放旧式版本数据，也可重新写入数据。

由于磁带存储信息是采用的离线（Off－Line）硬拷贝方式，其信息存储可靠性高（实践证明，一盒磁带上的数据可以保存30年以上），容量极大（现在的磁带存储技术完全可以使一盒磁带压缩后的存储容量高达70GB，甚至可以达到200GB）。

磁带是所有存储媒体中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。

磁带互换性好、易于保存。

近年来，由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。

现在常用磁带主要有以下几种。

QIC（Quarter Inch Cartridge：1/4英寸带卷）磁带：这是一种带宽为1/4英寸，配有带盒的盒式磁带，也叫1/4英寸磁带。

它有两种规格，即DC6000和DC2000。

其中DC6000磁带的驱动器是5.25英寸，已淘汰。

而DC2000磁带的驱动器只有3.5英寸，驱动器价格低，标准化程度高，生产厂家多且相互兼容，一盒DC2000磁带的存储容量一般为400MB，是目前应用较多的磁带之一。

DAT（Digital Audio Tape：数字音频磁带）磁带：该磁带宽为0.15英寸（4mm），又叫4毫米磁带。

DAT磁带盒较小，体积仅为73mm×54mm×10.5mm，比一般录音机磁带盒还小。

但由于该磁带存储系统采用了螺旋扫描技术，使得该磁带具有很高的存储容量。

DAT磁带系统一般都采用了即写即读和压缩技术，既提高了系统的可靠性和数据传输率，又提高了存储容量。

目前一盒DAT磁带的存储量可达到12GB的高容量，同时DAT磁带和驱动器的生产厂商较多，用户有较大的选择机会，是一种很有前途的数据备份产品。

8mm磁带：是一种仅由Exabyte公司开发、适合于大中型网络和多用户系统的大容量磁带。

8mm磁带驱动器也采用螺旋扫描技术，而且磁带较宽，因而存储容量极高，一盒磁带的最高容量可达14GB。

但品牌单一，种类较少，用户选择机会不多。

1/2英寸磁带：该类磁带又分为DLT（Digital Linear Tape：数字线性磁带）磁带和IBM3480/3490/3590系列磁带两类。

其中DLT磁带由DEC和Quantum公司共同推出，用于DEC网络高端系统。

由于DLT磁带技术发展较快，已成为网络备份磁带机和磁带库系统的重要标准，又因为容量大、速度高和独一无二的发展潜力，使其在中高端备份系统中独占鳌头。

DLT磁带每盒容量高达35GB，单位容量成本较低；IBM3480/3490/3590系列磁带由IBM 公司生产，每盒磁带的存储容量可达10GB，所对应的驱动系统实际上是一个磁带库，可以存放多盒磁带，其机械手可自动选择其中任意一盒磁带到驱动器上。

(2)磁带机：磁带机亦是磁带库的重要基础，目前应用最广的磁带机是DLT和DAT两类，从数据读写技术方面看，它们的区别主要在于前者是用线性记录技术，后者是用螺旋扫描技术，下面我们就来介绍这两类。

采用线性记录读写技术的磁带机：采用线性记录方式读写磁带上数据的磁带机，读写技术与录音机磁带记录的工作原理基本相同，磁带机磁头静止，磁带高速平行于磁头上运行，进行数据记录或读出操作。

采用这种技术的磁带机的机械驱动系统设计简单、读写速度较低、磨损小、磁带的可靠性高，并具有良好的容量可扩充性，价格也较低。

但由于数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行，数据存储利用率较低。

为了有效提高磁带的利用率和读写速度，人们研制出了多磁头平行读写方式，这种技术的确提高了磁带的记录密度和传输速率，但同时也使驱动器的设计变得极为复杂，成本也随之大大增加。

另外，线性记录读写磁带机在记录介质、磁头设计和固件上做了许多重大改进，其中的蛇形记录技术可以使磁带机先沿整条
磁带写入一个磁轨集后，再重新定位磁头，向反方向再沿整个磁带写入另一个磁轨集。

这样的线性记录方式可以在磁带上写52遍，写入208条磁轨，因而大大提高了数据记录率和读写速率。

采用螺旋扫描读写技术的磁带机：采用螺旋扫描方式读写磁带上数据的磁带机，其读写技术与录像机磁带记录的工作原理基本相似，磁带缠绕磁鼓的大部分，并水平低速前进，磁鼓在磁带读写过程中反向高速旋转，安装在磁鼓表面的磁头在旋转过程中完成数据读写工作。

由于磁头在读写过程中与磁带保持15度倾角，磁道在磁带上以75度倾角平行排列，可在同样磁带面积上获得更多的数据通道，充分利用了磁带的有效存储空间，因而拥有较高的数据存取密度。

现代的螺旋扫描读写磁带机普遍采用了写后读技术和方位角记录技术，所谓写后读技术，即在安装磁头的磁鼓每转一周时，使用一个磁头写数据，随后再利用读磁头来校验写入操作中数据的正确性的通用方法。

采用了写后读技术，磁带机只要检测到错误，就对数据进行重写，直到读出的数据没有错误为止。

而所谓方位角记录技术则是指利用不同角度安装在扫描器上的磁头在磁带上生成的人字形或V字形轨迹，可以极大地提高高密磁轨容错性能。

(3)未来磁带存储新技术LTO：LTO（Linear Tape Open：线性磁带开放协议）技术是一种结合了线性多通道双向磁带格式的磁带存储新技术，其优点主要是将服务系统、硬件数据压缩、优化磁道面、高效纠错技术和提高磁带容量性能等结合于一体。

由于LTO技术是一种“开放格式”技术，这就意味着用户将可拥有多项产品和多规格存储介质，尤其开放性可带来更多的发明创新，减少新技术开发风险，从而达到使产品价格下降和用户受益的目的，另外还可提高产品的兼容性和延续性。

目前，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，其中 Ultrium磁带格式除了具有高可靠性的LTO技术外，还具有大容量的特点，既可单独操作，也可适应自动操作环境，还可实现单卷轮介质的高容量和高性能优化，非常适合备份、存储和归档应用，并可以作为大容量存储设置的新基准，以满足企业用户的需要；Accelis磁带格式则侧重于快速数据存储，为减少存取时间、提高速度，磁盘中装有双轨磁带存储器。

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。