Технологии записи
На технологии, используемые при создании ленточных накопителей, оказывают влияние несколько обстоятельств. Во-первых, лента — это, по всей видимости, самое механическое, если так можно сказать, устройство из всей компьютерной периферии. Поэтому создателям новых устройств приходится решать целый ряд специфических проблем механического свойства. Им нужно выбрать оптимальную ширину ленты и метод размещения записи на ленте, обеспечить максимальную динамику движения и минимальное число перегибов при перематывании, найти способ минимизации трения ленты с головками чтения/записи (от этого зависят ключевые параметры — долговечность головки и срок жизни кассеты) и т.д. Вторая проблема — собственно способ записи на ленту и метод считывания информации, в том числе и компрессии данных. Но самое главное заключается в том, чтобы найти оптимальное сочетание, обеспечивающее наиболее быстрый доступ к данным, высокую пропускную способность канала передачи и надежность хранения. В поисках оптимума каждый из производителей избирает собственное направление. Разнообразию решений способствует то, что ленты перестали быть средством для обмена данными; они используются сугубо локально, «по месту прописки». Следовательно, нет особой нужды в стандартизации. Каждый производитель и каждый пользователь волен выбирать то, что ему по вкусу. В результате после развала «Вавилонской башни» полудюймовых лент рынок рассыпался на множество несовместимых форматов, поддерживаемых теми или иными производителями. В сегменте индивидуальных рабочих станций и ПК в основном работают Tandberg и Sony, а лентопротяжки для корпоративных систем производят кроме двух этих компаний еще и Ecrix, Benchmark, Quantum, Exabyte, IBM и Quantum.
Ниже при описании технологий сознательно опущены такие вопросы, как физика процессов чтения и записи, устройство головок и т.д. На пользовательском уровне они практического значения не имеют, хотя, конечно же, именно они определяют технические возможности. Однако это совершенно отдельная тема.
Также отдельную область образует направление, получившее название RAIT (Redundant Array if Independent Tapes), по своей идеологии близкое к «классическим» дисковым массивам RAID.
Еще пару лет назад, когда разнообразие накопителей было меньше, их было легче систематизировать. Сейчас же, с появлением совсем новых технологий деление на классы размывается. Так, на протяжении многих лет ленты классифицировали по тому, как используется площадь записи, выделяя два принципиально разных подхода. Первый — «линейный» (linear), и его подвид — «серпантинный» (linear serpentine). Второй — helical scan, что переводится как «винтовой», «наклонно-строчный», «спиральный» или «запись по диагональным дорожкам». Они успешно сосуществуют и конкурируют почти пятьдесят лет. Линейный метод записи появился немного раньше; в первой версии использовалась всего одна дорожка, протяженностью во всю длину ленты. Она делилась на блоки специальными маркерами «конец блока», «конец ленты» и межблочными промежутками. На дорожке в одну строку записывалось по 9 бит (8 информационных и один контрольный). В последующем число дорожек стало возрастать, их стали зацикливать змейкой от начала к концу ленты и обратно (linear serpentine recording). Это оказалось удобнее; стало возможным выполнять операции чтения/записи при двустороннем движении; увеличилась «логическая» длина ленты, которая составляла сумму длин всех дорожек. Наклонно-строчный способ записи был заимствован из технологий телевидения. Он был предложен существующей до сих пор компанией Ampex в 1956 году, отличие нового способа записи заключалось в замене неподвижных головок вращающимися. Но уже в этом году должны появиться ленты O-Mass, разрабатываемые норвежской компанией Tandberg, где будет использоваться новый матричный способ размещения данных на ленте, и эта система классификации устареет.
Решение O-Mass от Tandberg грозит изменить и еще целый ряд сложившихся представлений, в том числе о ширине используемых лент. До сих пор применяли ленты шириной от 4 миллиметров до полудюйма.
В перспективе же ширину ленты в накопителях O-Mass можно довести до 3 дюймов. Картридж O-Mass будет напоминать рулонный графопостроитель (было когда-то и такое устройство). Широкая лента будет перематываться с катушки на катушку, а головка будет смещаться по ширине ленты. Радикальность подхода Tandberg, разрабатывавшегося более семи лет, заключена в конструкции. Во всех типах устройств лента, так или иначе вытягивается навстречу головкам, а в O-Mass лента просто мотается между катушками, а сами головки въезжают внутрь кассеты.
Новые решения, предложенные другими компаниями, тоже по-своему оригинальны. Например, формат VXA компании Ecrix позволяет записывать данные в пакетном режиме, а со стандарта AIT (корпорация Sony Electronics) началось использование встроенной в кассету памяти (memory-in-cassette, MIC).
Наиболее полное, но при этом компактное описание практически всех популярных технологий и стандартов можно найти в работе Tape Drive Technologies Primer, (www.stornet.com/pdf/tapetech_white_paper.pdf). Тенденции в области ленточных накопителей отражены в опубликованном в Сети отчете Gartner, озаглавленном Tape Drives: Overview (www.tapecouncil.org/tapeDrivesOverview.pdf); правда, хотя он и датирован 2002 годом, но успел немного устареть.
