LTO, o Linear Tape-Open, es un formato de cinta de almacenamiento de datos que se usa ampliamente en todo el mundo.
LTO, en este momento, es el formato de cinta de datos más popular principalmente debido a su tamaño de almacenamiento masivo, con la última iteración (LTO-9) capaz de almacenar 18 terabytes de datos en una sola cinta. Sin embargo, LTO también es altamente escalable y adaptable.
En esta guía de cintas LTO, aprenderemos todo lo que necesita saber sobre el formato de cinta LTO, que incluye:
Y mucho más.
Sin más preámbulos, comencemos con lo básico: ¿qué es LTO?
LTO significa Linear Tape-Open, y es un formato (o tecnología) de almacenamiento de datos en cinta magnética desarrollado a fines de la década de 1990 por IBM, HP y Seagate (que formaron el Consorcio LTO). LTO está diseñado como un estándar abierto y el El factor de forma estándar de la tecnología LTO se llama Ultrium (por lo tanto, LTO Ultrium).
La tecnología de almacenamiento de cinta magnética de datos ha existido desde la década de 1950, con la cinta magnética de media pulgada, la pista IBM 7 y, más tarde, la pista IBM 9 como el formato de cinta de datos pionero en ese entonces.
El medio siguió evolucionando hasta finales de la década de 1990. Para entonces, la cinta lineal digital (DLT) de Quantum y la cinta inteligente avanzada (AIT) de Sony eran las dos opciones principales para el almacenamiento en cinta de datos de alta capacidad para servidores de PC y sistemas UNIV de nivel empresarial. Ambos formatos estaban muy controlados por sus propietarios, por lo que prácticamente no había competencia, lo que elevaba sus precios.
El Consorcio LTO fue formado por IBM, HP y Seagate para agregar más competencia a este mercado, y el plan inicial era lanzar formatos LTO: Ultrium, planeado como una cinta de media pulgada de un solo carrete y Accelis con cinta de 8 mm en carretes dobles. El plan era optimizar Ultrium en cuanto a capacidad y Accelis en cuanto a velocidad y baja latencia. Sin embargo, solo se produjo Ultrium para los mercados masivos.
LTO Ultrium se ha convertido en un formato de cinta de almacenamiento de datos muy popular. En 2000, se introdujo la primera iteración de Ultrium con una capacidad nativa de 100 GB, aunque inicialmente iba a estar disponible también con cartuchos de 10 GB, 30 GB y 50 GB, pero se descartó.
A partir de 2021, hay nueve generaciones de cintas LTO Ultrium (LTO-1 a LTO-9) disponibles comercialmente en el mercado, y se planean cinco más (LTO-10 a LTO-14).
Puede ver los detalles y las diferencias entre estos diferentes formatos LTO en la siguiente tabla:
| Formato | Fecha de lanzamiento | Capacidad sin comprimir | Capacidad comprimida | Velocidad máxima comprimida (MB/s) | Velocidad máxima sin comprimir (MB/s) | Tiempo necesario para escribir una cinta completa a máxima velocidad (hh:mm) |
| LTO-1 | 2000 | 100 GB | 200 GB | 20 | 40 | 1:23 |
| LTO-2 | 2003 | 200 GB | 400 GB | 40 | 80 | 1:23 |
| LTO-3 | 2005 | 400 GB | 800 GB | 80 | 160 | 1:23 |
| LTO-4 | 2007 | 800 GB | 1.6 TB | 120 | 240 | 1:51 |
| LTO-5 | 2010 | 1.5 TB | 3.0 TB | 140 | 280 | 3:10 |
| LTO-6 | 2012 | 2.5 TB | 6.25 TB | 160 | 400 | 4:20 |
| LTO-7 | 2015 | 6.0 TB | 15.0 TB | 300 | 750 | 5:33 |
| Tipo M (M8) | 2017 | 9.0 TB | 22.5 TB | 300 | 750 | 8:20 |
| LTO-8 | 2017 | 12.0 TB | 30.0 TB | 360 | 900 | 9:16 |
| LTO-9 | 2021 | 18.0 TB | 45.0 TB | 400 | 1,000 | 12:30 |
| LTO-10 | A confirmar | 36.0 TB | 90.0 TB | 1,100 | 2,750 | 12:07 |
| LTO-11 | A confirmar | 72.0 TB | 180.0 TB | A confirmar | A confirmar | A confirmar |
| LTO-12 | A confirmar | 144.0 TB | 360.0 TB | A confirmar | A confirmar | A confirmar |
| LTO-13 | A confirmar | 288.0 TB | 720.0 TB | A confirmar | A confirmar | A confirmar |
| LTO-14 | A confirmar | 576.0 TB | 1,440 TB | A confirmar | A confirmar | A confirmar |
Nota: “Tipo M (M8)” se refiere a cómo algunos LTO-8 las unidades pueden escribir cintas LTO-7 no utilizadas anteriormente con una capacidad aumentada sin comprimir de 9 TB. Una vez que este cartucho se inicializa como Tipo M, no se puede volver a cambiar a un cartucho LTO-7 estándar.
A diferencia de otras tecnologías de cintas de almacenamiento, un cartucho Ultrium solo puede ser utilizado por una generación particular de unidad LTO (con la excepción del tipo M o M8, como se mencionó anteriormente) con las siguientes reglas:
Como cinta de almacenamiento, una cinta LTO lee y escribe datos de forma secuencial, un archivo tras otro, a diferencia de las unidades de disco duro (HDD) y las unidades de estado sólido (SSD) que escriben y leen datos de forma no secuencial. mediante el uso de discos giratorios.
Este método de almacenamiento secuencial, sin embargo, significa que el sistema debe comenzar al principio de la cinta y recorrerla para leer datos específicos o escribir datos nuevos. Naturalmente, este mecanismo da como resultado velocidades de lectura/escritura más lentas que las HDD o SSD. Sin embargo, las tecnologías actuales, especialmente la tecnología de cinta lineal avanzada de LTO, ofrecen un rendimiento de unidad similar al de las unidades HDD y SSD.
En la actualidad, existen dos tecnologías de cinta principales que se utilizan en el mercado: cinta lineal (que utiliza LTO) y exploración helicoidal.
Un sistema helicoidal escribe datos en tiras diagonales a lo largo de la cinta. Para lograr esto, se utilizan dos carretes de cinta con medios de cinta de un cuarto de pulgada de ancho en el mismo cartucho. La tecnología de exploración helicoidal ofrece una mayor densidad de almacenamiento de datos que la cinta lineal, pero normalmente almacena menos datos generales que las cintas lineales.
Sin embargo, el modelo de cinta lineal utiliza un método muy diferente para leer/escribir datos, por lo que estos dos formatos son en gran medida incompatibles entre sí a pesar de ofrecer rendimientos comparables.
Una cinta lineal (incluido LTO), por otro lado, tiene varios cabezales de lectura/escritura que leen y escriben datos a lo largo de pistas paralelas de datos que se extienden a lo largo de la cinta. Los medios de cinta lineales suelen tener alrededor de media pulgada de ancho y cada cartucho de cinta solo tiene un carrete de cinta.
Las cintas LTO se componen de bandas de servo más estrechas y bandas de datos más anchas. Para ser más exactos, cada cinta tiene cuatro bandas de datos intercaladas entre cinco servobandas.
En tales configuraciones, las servobandas actúan como barandillas para el cabezal o cabezales de lectura/escritura. El cabezal de lectura/escritura se posiciona entre dos servobandas, lo que garantiza la compatibilidad y los ajustes entre diferentes unidades de cinta LTO. Los servos magnéticos también desempeñarán su papel en la corrección de errores y la compresión de datos de hardware.
Cada cabezal de cinta LTO tiene 8, 16 o 32 elementos de cabezal de lectura/escritura y 2 elementos de lectura de servo. Si tiene 8 elementos principales, entonces tiene 8 pistas, y el conjunto de 8, 6 o 32 pistas se escriben o leen en un pase unidireccional de extremo a extremo. En esta configuración, el cabezal de la cinta se desplaza lateralmente para acceder a diferentes pistas dentro de cada banda y posiblemente también para acceder a otras bandas. Este conjunto de pistas (8,16, 32 o XNUMX) se denomina "envoltura".
LTO-6 y las cintas más nuevas tienen 32 elementos principales de lectura/escritura, por lo que pueden leer o escribir 32 pistas simultáneamente.
Suponiendo que se trata de una cinta LTO completamente nueva y completamente en blanco, la escritura de datos comienza en el ajuste 0, banda 0. El ajuste 0 se ejecuta desde el comienzo de la cinta (BOT) hasta el final de la cinta (EOT), por lo que esto se denomina HACIA EL FUTURO envoltura. El siguiente ajuste secuencial (banda 0, ajuste 1) es un ajuste inverso que va de EOT a BOT y que también incluye una pista que se extiende a lo largo de un lado de la banda de datos.
Esta secuencia continúa en diferentes vueltas, alternando entre pases hacia adelante y hacia atrás con ligeros cambios hacia el centro de la banda en cada pase. En tal patrón, las pistas escritas en cada pasada se superponen parcialmente a las pistas escritas en la envoltura anterior en la misma dirección.
Este patrón alterno de ida y vuelta se extiende desde los bordes de la cinta hasta el centro y parece una serpiente enroscada, por lo que a menudo se lo conoce como Grabación serpentina lineal. El procedimiento de serpentina lineal se repite hasta que todas las pistas y bandas se hayan leído o escrito según sea necesario, y este método permite que la cinta tenga más pistas que los elementos del cabezal de escritura/posteriores, lo que permite una capacidad de almacenamiento de datos sustancialmente mayor que la grabación lineal estándar. procedimiento.
Uno de los inconvenientes de las cintas de almacenamiento (incluidas las cintas LTO) es la condición que llamamos limpiabotas.
Las unidades de cinta giran rápidamente, y cuando la unidad encuentra los datos a los que necesita acceder, la cinta debe detenerse físicamente y volver al punto donde están los datos, y este proceso puede repetirse varias veces (de manera muy rápida) hasta que se cumple la ubicación correcta. Este movimiento de inicio, parada y retroceso se asemeja al movimiento de ida y vuelta de lustrar un zapato (de ahí el nombre).
Demasiados movimientos de limpieza de zapatos pueden desgastar tanto la unidad de cinta como el cartucho, acortando la vida útil de ambos. Además, el lustrado de zapatos repetido puede ralentizar el tiempo de lectura/escritura de la unidad.
Para abordar este problema de lustrado de zapatos, las cintas LTO más nuevas adoptan un mecanismo integrado de igualación de velocidad (o velocidad automática) para reducir la velocidad de movimiento cuando sea necesario y mantener una velocidad constante. En las cintas LTO-8, la velocidad automática (emparejada) oscila entre 112 y 360 MB/s.
LTO ofrece varios mecanismos específicos para ofrecer niveles avanzados de seguridad integrada.
Hasta la fecha, las cintas LTO ofrecen un nivel mucho más bajo de tasa de error de bits (BER) que los HDD y SSD. Las cintas LTO-7 y LTO-8 ofrecen un BER de 1 x 10-19. Es decir, una cinta LTO-8 típica tendrá un error de bit en más de 10 exabytes de datos, o un error de bit en más de 1 800,000 cintas LTO-8. En comparación, un HDD típico tiene una BER de HDD (1 x 10-15).
Para garantizar que los datos escritos en la cinta sean precisos e idénticos a lo que se pretende, se utiliza un proceso de verificación posterior a la escritura. Esto se logra principalmente mediante el uso del código de corrección de errores (ECC) en los encabezados, que es una parte obligatoria del formato de grabación en la cinta.
La cinta magnética se ha utilizado como solución de almacenamiento de datos durante décadas, desde la década de 1950. Por lo tanto, es fácil pasar por alto las cintas de almacenamiento, incluidas las cintas LTO, como antiguas y obsoletas.
Sin embargo, aunque es posible que las cintas LTO no ofrezcan la emoción de las nuevas SSD o las opciones en la nube, ofrecen varios beneficios únicos sobre otros formatos, especialmente como medio de archivo a largo plazo.
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Beneficio clave:
Mientras que los HDD y SSD ofrecen velocidades de lectura/escritura más altas que las cintas LTO, las cintas LTO ofrecen una vida útil más larga, una tasa de error mucho más baja y un mantenimiento más sencillo. Esto hace que las cintas LTO sean ideales para el archivado a largo plazo cuando las velocidades más bajas de la unidad no sean un gran problema.
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A continuación se presentan algunos beneficios clave que ofrecen las cintas LTO sobre otros formatos
Larga vida útil
Las cintas LTO ofrecen una vida útil inigualable de más de 30 años, lo que las convierte en una opción ideal para el archivo a largo plazo. Las tecnologías actuales también aseguran que sea fácil encontrar archivos almacenados en cintas LTO años e incluso décadas después de que se archivaron.
En comparación, los HDD tienen una expectativa de vida de solo 5 años en promedio, con una tasa de falla más alta.
Sin embargo, tenga en cuenta que la predicción de vida útil de 30 años requeriría que la cinta LTO se almacene en un entorno óptimo y controlado con temperatura regulada (18 °C) y humedad (40 %).
Rentabilidad
Actualmente, las cintas magnéticas, incluidas las cintas LTO, ofrecen la más bajo precio por TB sobre otros medios.
Sin embargo, cuando se trata de calcular los costos de almacenamiento, es importante considerar varios factores que contribuirían al costo total de propiedad de las cintas LTO, entre ellos:
Incluso después de tener en cuenta todos estos factores, incluido el costo de almacenamiento externo, las cintas de almacenamiento siguen siendo la opción de almacenamiento menos costosa en este momento. Esto se debe a que el costo por TB (o por GB) disminuye cuantos más datos almacene en la cinta LTO, que analizaremos a continuación.
Capacidad de almacenamiento
Otro punto destacado clave de las cintas de almacenamiento LTO es su capacidad de almacenamiento, con el LTO-8 actual que ofrece 12 TB de capacidad nativa/sin comprimir por cartucho.
Con archivos (especialmente fotos y videos) cada vez más grandes, la capacidad de almacenamiento de las cintas LTO será aún más valiosa.
Leer rendimiento
Una ventaja que a menudo se pasa por alto es el hecho de que el rendimiento de lectura de las cintas LTO para archivos grandes es que los HDD. Las cintas LTO-8 ofrecen alrededor de 360 MB/s para la lectura de datos sin comprimir, mientras que los discos duros tradicionales solo ofrecen de 200 a 200 MB/s.
Estándares abiertos
LTO, como sabemos, son las siglas de Linear Tape Abierto, con Open aquí refiriéndose a 'estándares abiertos'.
El formato abierto de LTO es en realidad una ventaja por sí mismo. Dado que la tecnología está disponible para la licencia de varios proveedores, el formato LTO no depende del éxito o el fracaso de un solo fabricante, y la competencia entre estos diferentes fabricantes hace que el precio sea bajo (y la calidad bajo control).
En resumen, el formato abierto mantendrá las cintas LTO a precios competitivos y constantemente actualizadas.
El Consorcio LTO (IBM, Hewlett Packard y Certance) ha publicado una hoja de ruta con especificaciones previstas para futuras generaciones de cintas LTO hasta LTO-14, lo que hace que la obsolescencia sea más manejable.
Portabilidad y seguridad
Otra ventaja importante de la cinta de almacenamiento LTO, especialmente como medio de archivo a largo plazo, es su portabilidad. En realidad, es mucho más seguro transportar cintas LTO que HDD con sus partes motorizadas vulnerables.
Además, dado que podemos almacenar cartuchos de cinta 100 % fuera de línea, están a salvo de ciberataques que dependen de la conectividad a Internet, así como de borrados accidentales, fallas y otros problemas comunes en los HDD y SSD conectados.
También vale la pena señalar que es relativamente fácil implementar el cifrado en los cartuchos de cinta LTO. Desde LTO-4, los usuarios pueden cifrar los datos antes de que se escriban en la cinta con Cifrado administrado por aplicaciones (AME). Todos los fabricantes de LTO actuales admiten AME.
Como podemos ver, existen muchos beneficios del formato de cinta LTO (y las cintas de almacenamiento en general) sobre los HDD, SSD y otros medios. Sin embargo, eso no significa que LTO sea un medio perfecto sin ninguna debilidad.
Aquí hay algunos inconvenientes a considerar antes de invertir en cintas LTO como sus soluciones de almacenamiento:
Mantenimiento y gestion
Las unidades de cinta LTO deben almacenarse en una habitación con temperatura y humedad controladas, lo que puede traducirse en costos adicionales y desafíos de mantenimiento. Además, las unidades LTO tienen piezas mecánicas que deben limpiarse y ajustarse de vez en cuando.
Es decir, si decide invertir en cintas LTO, asegúrese de planificar períodos de mantenimiento regulares para garantizar su longevidad. Esto también se traducirá en la necesidad de invertir mano de obra sin experiencia con conocimientos técnicos adecuados.
Necesitará un administrador experimentado que también pueda ayudarlo en la administración del ciclo de vida y decidir cuándo actualizar y planificar migraciones periódicas.
Lectura secuencial
Las cintas LTO son medios de acceso secuencial. Es decir, deben comenzar al principio de la cinta y recorrerla para escribir nuevos datos o leer datos específicos. Esto hace que las cintas LTO sean más lentas que las HDD cuando se trata de leer datos en orden aleatorio, y cuando esto sucede con frecuencia, puede provocar el desgaste tanto del cartucho de cinta como de la unidad.
Sin embargo, la velocidad es No un factor decisivo en las cintas LTO, especialmente teniendo en cuenta que usaremos principalmente LTO para el archivo a largo plazo cuando la velocidad no es un problema. Al almacenar archivos más grandes, incluidos los archivos multimedia, la velocidad de acceso aleatorio también es menos relevante.
limpiabotas
Hemos discutido brevemente cómo el lustrado excesivo de zapatos puede acortar la vida útil tanto de la unidad LTO como del cartucho. Si bien las cintas LTO más nuevas tienen una función de coincidencia de velocidad incorporada para abordar este problema, esto aún puede ser una preocupación.
Operación de arranque y parada
En las cintas LTO, los datos que se van a almacenar normalmente se acumulan primero en los búfer antes de transmitirse a la cinta.
En tal configuración, cuando el búfer no está lleno, la cinta puede detenerse abruptamente, posicionándose para la próxima entrega de datos desde el búfer. Cuando esto sucede con frecuencia, puede reducir la velocidad general del sistema LTO.
Una sola unidad para varias cintas
A diferencia de los HDD o SSD, cuando se trata de catálogos de datos masivos, tenemos que expulsar y reemplazar los cartuchos de cinta LTO según sea necesario.
En la práctica, necesitaremos realizar esto manualmente (lo que puede ser un desafío y llevar mucho tiempo), o invertir en una biblioteca de cintas, donde un brazo robótico busca y reemplaza los cartuchos en las unidades (lo que se traduce en costos adicionales).
Si bien las cintas LTO son naturalmente muy duraderas, tienen partes mecánicas móviles que están sujetas a desgaste y daños magnéticos.
Por lo tanto, es importante realizar un almacenamiento y mantenimiento adecuados para garantizar la longevidad.
Estas son algunas de las mejores prácticas a seguir:
Las cintas LTO siguen siendo uno de los medios de almacenamiento más rentables. Si bien no tiene la velocidad de HDD y SSD (aunque no se queda atrás), tiene el más bajo costo por GB que otros medios, lo que lo hace ideal para el archivo digital a largo plazo.
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