Starnberg, 01. Febr. 2011 - Technologische Gründe für das weitere Entwicklungspotential von Tape Drives...
Um was geht es ? Lange Zeit sah es so aus, als würde die Entwicklung im Festplattenbereich das Tape langsam aber sicher in bestimmte Nischenapplikationen drängen. Aber das extrem starke Datenwachstum (unstructured data), Compliance- und Energiekosten haben eine gegenteilige Entwicklung beschleunigt und die aktuellen Laufwerke wie LTO-5 oder das neue High-End-Laufwerk von Oracle STK sind Beispiele dafür.
Der Grund: Aufzeichnungstechnologien aus der Festplattentechnik (GMR, Perpendicular Recording, in Zukunft Nano-Strukturen etc.) konnten die Leistungsdaten gegenüber HDDs deutlich verbesseren (3TB vs. 5TB). Zudem leiden Festplatten langfristig am sog. Latency-Problem, d.h. sie können mit heutiger Technologie weder die Umdrehungsgeschwindigkeit (>15k RPM) noch die Zugriffszeiten (<3ms) entscheidend beschleunigen. Hier setzt NAND-Flash Solid-State-Storage an und in Zukunft werden wir verstärkt neue Halbleiterspeicher-Kategorien (z.B. Storage Class Memory, SCM) auch als Flash- und Festplattenersatz sehen. Bei Tapes lassen sich derzeit bereits mit Cache-Buffering im Streaming-Mode sehr hohe Durchsatzraten erzielen.
Das Tape-Drive von Oracle STK (siehe Ankündigung vom 31. Jan. 11) ist in Bezug auf Kapazität und Durchsatzraten momentan führend und man kann Entwicklungsseitig damit ein spannendes Rennen der Hersteller voraussagen. Die verfügbare LTO-5 Technologie (IBM, HP, Quantum, Tandberg) bietet 1.5 TB native Kapazität bei 140 MB/s. und die LTO Roadmap ist derzeit bis ca. 12 TB native pro Kassette (8. Generation) spezifiziert. Zum Vergleich: Das bisherige IBM System Storage TS1130 Tape liefert 1.0 TB (unkomprimiert) bei 160 MB/s. (native); TS1130 ist allerdings nicht auf Kapazität, sondern für granulare Durchsatzwerte (Skalierung bis 400 MB/s. burst bei 3:1 Compression) optimiert.
IBM und Fuji haben bereits im Januar 2010 den Prototyp einer neuen Tape-Kassette vorgestellt, die bis zu 35 TB speichern kann! Beschrieben wurde das Band dort mit der in der Festplattentechnologie verwendeten Perpendicular Recording Technik (senkrechte Bitanordnung). Basierend auf diesem Verfahren könnte nach den uns vorliegenden Informationen in ca. drei Jahren realistisch eine Kapazität von 10TB native verfügbar gemacht werden.
- Gegenüber rein Festplatten-basierten Systemen bedeuten diese Entwicklungen eine deutlich höhere Datendichte und Leistung, aber vor allem signifikant reduzierte Kosten für Strom und Kühlung. Dies ist besonders bei sehr grossen Archiven von Bedeutung und dieser Anwendungsbereich ist exakt das Umfeld, wo in den nächsten Jahren extrem steigende Kapazitäten erforderlich werden. Da heute noch keine realistischen Alternativ-Technologien (Holografie, Optical Disks...) absehbar sind, die ähnliche Aufzeichnungsdichten zu vergleichbaren Kosten auf einem Medium bereitstellen, ist es vielleicht nicht übertrieben, von einer “Tape Renaissance” zu sprechen.
Dazu passt auch die letztjährige Ankündigung eines neuen Tape Filesystems, LTFS von IBM, daß sich durch die Antizipation weiterer Hersteller (Tandberg, Quantum, HP) zu einem offenen Standard entwickelt. LTFS = Linear Tape File System erlaubt den Direktzugriff auf Tapedaten (ohne Backup-Software!) von jeder gängigen Applikation heraus (Filesystem) und erschließt Bandlaufwerken in naher Zukunft damit wohl komplett neue Anwendungsfelder.
Fazit: Tape hat weiterhin Entwicklungspotential und zukünftige Speicherarchitekturen werden Hardwareseitig mit SRAM, SCM, Flash, HDD und Tape granular skalierbar und damit noch deutlich leistungsfähiger und kosteneffizienter werden.
Weitere Links zu LTFS finden Sie unter:
> http://www-03.ibm.com/systems/storage/tape/ltfs/
> http://h71028.www7.hp.com/enterprise/us/en/solutions/storage-linear-tape-file-system.html
> http://www.quantum.com/Products/TapeDrives/LTOUltrium/LTO-5/LTFS/Index.aspx