ذخیره سازی مبتنی بر Tape

ذخیره سازی مبتنی بر Tape 

تاریخچه ذخیره سازی مبتنی بر  Tape

یکی از تکنولوژی های پرکاربرد ذخیره سازی اطلاعات در میان تجهیزات شبکه، تکنولوژی Tape است. اساساً این تکنولوژی از قدیمی ترین تکنولوژی های ذخیره سازی اطلاعات است اما این قدمت به معنای منسوخ شدن آن نیست، بطوریکه هم اکنون بسیاری از سازمان ها برای تهیه نسخ پشتیبان (بکاپ) از اطلاعات شبکه خود و آرشیو آن ها به این تکنولوژی رجوع می کنند.

در اوایل، tapeهای مغناطیسی به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی اصلی استفاده می شدند. هنگامی که تکنولوژی دیسک قابلیت دسترسی تصادفی به داده ها را فراهم کرد، نقش tape ها بیشتر به سمت پشتیبانی و بایگانی کردن اطلاعات میل پیدا کرد. هنوز صنعت هایی وجود دارد که Tape را به عنوان دستگاه اصلی ذخیره سازی و ضبط اطلاعات ترجیح داده اند.

هنگامی که دیسک به همراه قابلیت دسترسی تصادفی آن به بازار رسید، آن را به طور عمده تولید کردند و برای ذخیره سازی اولیه جایگزینی Tape شد. بعضی از سازمان ها، مانند رسانه ها و همچنین علوم و نظارت تصویری، به شدت از Tape مغناطیسی برای ذخیره سازی استفاده می کنند، مخصوصاً برای ظرفیت های بزرگ داده های خود.

Tapeها بهترین گزینه برای بایگانی کردن هستند.

Magnetic Tape یکی از قدیمی ترین فن آوری های ذخیره سازی داده ها است. در حالی که Tape یک سیستم ضبط خطی است که برای دسترسی تصادفی مناسب نیست و به عنوان یک رسانه ذخیره سازی و بکاپ گیری اولیه کاربردی ندارد لزا به دلیل ظرفیت بالا، هزینه کم و دوام طولانی، برای آرشیو کردن مناسب است. اگر  Tape بخشی از یک Library باشد، انتخاب و بارگذاری کارتریج درست در درایو Tape می تواند زمان تأخیر را افزایش دهد.

Tape library ها مجموعه ای از درایوها و tape cartridges ها را به همراه کل مجموعه داده های بکاپ در خود جای می دهد. در یک بایگانی، تاخیر یک مسئله نیست  زیرا با آرشیو کردن اطلاعات توسطTape، همه چیز برای مدت زمان طولانی نگهداری می شود.

ذخیره سازی مبتنی بر Tape مغناطیسی

Tap backup عمل کپی کردن داده ها از یک دستگاه ذخیره سازی اصلی به یک cartridge است، بنابراین اگر یک هارد دیسک Fail شود یا خرابی در آن ایجاد شود می توان داده ها را از روی Tape بازیابی کرد. پشتیبان گیری از Tape می تواند به صورت دستی یا به طور خودکار و در بازه زمانی مشخصی توسط نرم افزار انجام شود.

سیستم های Tape backup نیازهایی از قبیل پشتیبان گیری از هارد دیسک موجود دریک کامپیوتر شخصی و حجم زیادی از داده های ذخیره شده را برای بایگانی کردن در یک شرکت بزرگ فراهم می کنند. همچنین Tap backup می تواند داده ها را به دستگاه های ذخیره سازی در صورت نیاز بازگرداند.

بسیاری از سازمان ها با استفاده از Tape ها کار ذخیره سازی و آرشیو اطلاعات مهم خود را انجام می دهند.

برای مثال ذخیره سازی حجم زیادی از فیلم ها که شرکت های تولید کننده دارند، برای اطمینان بیشتر فیلم های خود را بر رویTape ها پشتیبان گیری می کنند.

Tape ها اغلب با object storage ها هم مرتبط می شوند تا نیاز به دسترسی به فایل را با تأخیر کمتری داشته باشند.

مزایا و معایب Tape مغناطیسی

با افزایش حجم داده ها، نوار مغناطیسی یک گزینه مناسب برای ذخیره سازی با ظرفیت بالا و ذخیره سازی طولانی مدت و بایگانی با هزینه ای نسبتاً ارزان تر از دیسک همراه می باشد.

Tape ها دارای مصرف برق پایین تری نسبت به دیگر روش های ذخیره سازی می باشند.

Tape ها در صورت افزایش حجم داده ها نسبت به دیگر روش های ذخیره سازی ها کم هزینه ترند.

Tape ها دارای طول عمر بالاتری هستند.

Tape ها فضای ذخیره سازی زیادی را در اختیار مشتری های خود قرار می دهند.

 افزایش در ظرفیتTape  ها 

ذخیره سازی Tape مغناطیسی نیز به دلیل دوام آن برای بایگانی مفید است.

 Tapeها از نظر حوادثی چون جابه جایی وضعیت بهتری نسبت به هاردها دارند. همچنین سازمان ها می توانند بعد از پشتیبان گیری اطلاعات خود بر روی نوار ها آنها را در مکان هایی دور از دسترس و سازمان خود قرار دهند که هر مشکلی پیش آمد به داده های شرکتی آسیبی وارد نشود. در نتیجه Tapeها میتواند یکی از بهترین گزینه ها در روش های پشتیبان گیری اطلاعات با توجه به ارائه فضای ذخیره سازی زیادی باشد.

با افزایش حملات ransomware، ماهیت آفلاین ذخیره سازی Tape مغناطیسی یک نقطه مثبت بزرگ در فروش است. یک حمله سایبری نمی تواند روی Tape های ذخیره سازی که به شبکه متصل نیست تاثیر بگذارد، زیرا آنها چیزی به نام Air Gap دارند. در این مورد، Tapeحتی cloud را، که یک پلتفرم رایج پیش از بیش برای پشتیبان گیری است، زیر سوال می برد.

Air Gap  یک اقدام امنیتی است که شامل جدا کردن یک کامپیوتر یا شبکه است و موجب جلوگیری از ایجاد یک اتصال خارجی می شود. به عنوان مثال، یک رایانه  air gap  شده که از لحاظ فیزیکی از شبکه ی خود جدا شده است و قادر به اتصال بی سیم و یا فیزیکی با سایر کامپیوترها یا دستگاه های شبکه نیست.

 به دلیل صرفه جویی در سرعت، ظرفیت و هزینه های عملیاتی ، tape می تواند یکی از بهترین گزینه ها برای رفع مشکل پشتیبان گیری از داده های ساختار نیافته باشد. tape  مغناطیسی در عصر افزایش حجم داده های عظیم گزینه ی بسیار مناسبی است. مشتریان برای استفاده از cloud-seeding استراتژی برای آپلود مقدار زیادی از داده ها به سرویس cloud storage است و می توانند از داده ها کپی و پشتیبان بگیرند و آنها را بایگانی کنند.

از آنجا که بازگرداندن اطلاعات از دیسک ساده تر و دارای امنیت بیشتر می باشد همچنین دارای مزایای استفاده از فناوری هایی مانند data deduplication است، کاربرد بیشتری نسبت به Tape دارند. با این حال،tape  هنوز یک گزینه مناسب برای بایگانی کردن  (Archiving)است و در شرکتهای بزرگ در دسترس هستند.

Tape  یک سیستم ضبط خطی است که برای دسترسی تصادفی مناسب نیست. اما در بایگانی، زمان یک مسئله کم اهمیت است.

 Magnetic Tape  در مقایسه با  disk-based backup

برای سازمان های بزرگتر که از پشتیبان گیری دیسک به دیسک استفاده می کنند،Tape ها می توانند هدف بکاپ اولیه را با فراهم آوردن ذخیره داده های طولانی تر و با دوام تر از آنچه که یک آرایه دیسک می تواند توسط خود ارائه دهد، افزایش دهند.

مشتریان می توانند فرآیند پشتیبان گیری داده های خود را با ترکیب این دو بهبود ببخشند، زیرا دیسک و Tape دارای نقاط قوت و ضعفی هستند که بیشتر به آنها می پردازیم:

دیسکها معمولاً قابل حمل نیستند و از مقاوت کمتری برخوردارند، در حالی که Tape ها به راحتی قابل حمل و دارای مقاوت بیشتری نسبت به دیسک ها می باشند.

Tape ها و دیسک ها به طور کلی قابل اعتماد هستند، اما ایجاد اختلال در یک دیسک می تواند مجموعه ای کامل از پشتیبان ها را بی فایده کند، زیرا بسیاری از برنامه های بکاپ مبتنی بر دیسک، بکاپ incremental در سطح Block را انجام می دهند.

بسیاری از محصولات مبتنی بر دیسک به طور مداوم در طول روز بکاپ گیری می کنند، در حالی که در Tape ها اینگونه نمی باشد.

مهم است که از سیستم بکاپ گیری tape خود محافظت کنید. چندین راه برای ایجاد داده های امن بر روی Tape وجود دارد:

رمزگذاری داده ها

Tape ها را خارج از مراکز داده قرار دهیم تا از داده ها در برابر DR و یا سرقت رفتن محافظت کنیم.

از یک سرویس معتبر برای ذخیره سازی off-site tape استفاده کنید.

دسترسی فیزیکی به درایوهای Tape را کنترل کنید.

ارائه دهندگان Cloud برای نگهداری اطلاعات درازمدت Tape را پذیرفته اند. به عنوان مثال، زمانی که Gmail در سال 2011 به مدت سه روز دچار مشکل شد، این شرکت سیستم های خود را با استفاده از tape بازیابی نمود.

پیشرفت تکنولوژی و استفاده ازTape  ها
Tape در طول سال ها ویژگی های خود را اضافه کرده است، از جمله سه مورد عمده که در سال 2004 ارائه شد.

LTO-3، که در سال 2004 راه اندازی شد، ویژگی (write-once , read-many ) WORM را اضافه کرد که یک بار داده روی Tape نوشته می شود و از پاک شدن آن جلوگیری می کند.

 LTO-4در سال 2007 رمزگذاری داده ها را ارائه داد. در سال2010 نسلLTO-5  سیستم فایل خطی Tape را اضافه کرد که نشانه گزاری و پارتیشن بندی را فراهم می کند. همچنین تمام نسخه های بعدی LTO شامل این ویژگی ها می شوند.

LTO-8 magnetoresistance TMN از برای Head های Tape استفاده می کند که اجازه می دهد تا  بیت ها در مناطق کوچکتری از رسانه ذخیره سازی LTO نوشته شوند.

LTO-8  تنها با یک نسل قبل سازگار است. LTOها قبلاً قادر به خواندن تا دو نسل قبل خود و قابلیت خواندن از نسل قبلی خود را داشته اند.

فروشندگان هنوز محصولات پیشرفته را برای آینده در نظر دارند. به عنوان مثال، در سال 2018،Quantum  Veeam و محصولاتی را که آنها یک دستگاه Tape همگرا نامیده اند، راه اندازی کرده است که نرم افزار حفاظت از اطلاعات Veeam را با پشتیبان Quantum ادغام می کند.

طبق گفته Iron Mountion ، ارائه دهندگان ذخیره سازی Cloud سرویس های وبAmazon ، مایکروسافت Azure و Google Cloud Platform از  Tape Library های دارای LTFS به عنوان بخشی از معماری ذخیره سازی خود استفاده می کنند.

نکاتی پس از خریداری tape ها 

گرد و غبار، خاک و روغن برای Tape مضر است و موجب خرابی آن می شود. کاربران باید به خوبی از Tape ها مراقبت کنند. علاوه بر این، کاربران نباید سطح Tape را لمس کنند یا درهای درایو را به صورت دستی باز کنند.

صرفه‌جویی در هزینه‌ها

صرفه‌جویی در هزینه‌ها شامل صرفه‌جویی در مصرف برق و صرفه‌جویی در هزینه خرید است. به طور مثال, چنانچه بخواهیم برای تهیه پشتیبان از تکنولوژی هایی مانند هاردهایssa  یا satassd یا  استفاده کنیم, علاوه بر داشتن سرعت بیشتر در بازیابی، دسترسی Random خواهیم داشت در نتیجه دیسک برای استفاده در بکاپ گیری بهتر از نوار مغناطیسی خواهد بود اما هزینه‌ای که بابت هر ترابایت باید بپردازید چیزی حدود 6 الی 10 برابر نسبت به حالتی خواهد بود که تکنولوژی Tape را بکار می‌برید Tape .دارای دسترسی Linear است یعنی از آنجایی که Tape دستگاهی است که داده را به صورت سریال ذخیره می‌کند، کاربر برای دسترسی به داده‌ای که در انتهای نوار قرار گرفته، باید کل طول نوار را طی کند.

امروزهCloud  محبوبیت خود را در زمینه بکاپگیری پیدا کرده چرا که به سادگی قابل ارتقاست و دارای دسترسی Random است. Cloud Storage حتی از Tape هم می‌تواند ارزان‌تر تمام شود مخصوصاً برای کسب‌وکارهای کوچک و متوسط که برخلاف انترپرایزها حجم داده زیادی تولید نمی‌کنند. با این حال سرعت بازیابی کردن داده از Cloud پایین تر است مخصوصاً اگر حجم داده زیاد باشد و پهنای باند آن ضعیف باشد.

از طرفی اگر شما به فکر استفاده از راهکار cloud برای ذخیره داده‌هایتان به مدت طولانی 3 یا 4 سال هستید، ممکن است داده‌های شما بر روی نوار نگهداری شود و شما تنها کسی نیستید که مدیریت داده ها در دسترس آن است.

tapeها را می توان از جهات مختلفی دسته بندی کرد اما یک نمونه دسته بندی کلی از این سری دستگاهها به شرح زیر است:

1– Tape Library
2– Tape Auto Loader
3– Tape Drive
4– Tape Cartridge