آشنایی با مفاهیم Tape Drive

آشنائی با Tape Drive

امروزه شاهد حضور گسترده نرم افزار در عرصه های متفاوتی می باشيم . نرم افزارهای نصب شده بر روی يک کامپيوتر علاوه بر اين که خود بخشی از فضای ذخيره سازی کامپيوتر را اشغال می نمايند ، با استفاده عملياتی از آنان،  داده هائی توليد می گردد که  آنان نيز نيازمند فضای ذخيره سازی مختص به خود می باشند .  به منظور صرفه جوئی در فضای ذخيره سازی اصلی کامپيوتر ، می توان اطلاعاتی را که به وجود آنان کمتر نياز است بر روی حافظه های جانبی ذخيره نمود . پس از ذخيره اطلاعات بر روی حافظه های جانبی با توجه به روش استفاده شده به منظور ذخيره آنان ، می توان مستقيما” و يا پس از طی فرآيندهائی خاص ( Restore ) از داده های ذخيره شده ، مجددا” استفاده نمود .
هارد ديسک يکی از اولين گزينه های موجود به منظور ذخيره اطلاعات است که از اواسط دهه هشتاد وارد اين عرصه شده است . امروزه به منظور ذخيره سازی اطلاعات و گرفتن Backup از حافظه های جانبی متفاوتی نظير ديسک های  نوری ، حافظه های فلش و  Tape Drive استفاده می شود .
مهمترين هدف يک Tape Drive ، ذخيره سازی اطلاعات و گرفتن Backup از داده ها و ذخيره آنان در مکانی متمايز از کامپيوتر است تا در صورتی که سيستم با اشکال و يا مسائل خاصی مواجه شود ، امکان استفاده مجدد از آنان وجود داشته باشد .

چرا  Backup  ؟
هر کامپيوتر در مدت زمان حيات خود با مشکلات و مسائلی مواجه می شود که عملا” امکان استفاده از برنامه های نصب شده و داده های موجود بر روی آن وجود نخواهد داشت . کاربران کامپيوتر ، می بايست بطور مستمر و بر اساس يک برنامه زمانبندی خاص از اطلاعات موجود بر روی سيستم خود ، Backup تهيه نمايند .اطلاعات ذخيره شده بر روی هارد ديسک کامپيوتر در معرض تهديدات متعددی است :

• نوسانات جريان برق

• تغيير و يا حذف محتويات يک فايل ( سهوا” )

• فرمت نمودن هارد ديسک ( سهوا” )

• بروز مشکلات مکانيکی و يا الکترونيکی در هارد ديسک

• حوادث غير مترقبه ( طوفان ، آتش سوزی، سيل ، زلزله ، سرقت و … ) 

• ويروسی شدن کامپيوتر . يک فلاپی ديسک آلوده و يا فايلی که از طريق اينترنت download شده است ، می تواند فايل ها و اطلاعات ارزشمند موجود بر روی يک کامپيوتر را با مشکل مواجه نمايد . با توجه به تنوع ويروس های کامپيوتری ، نمی توان صرفا” به نصب يک نرم افزار آنتی ويروس بر روی کامپيوتر اکتفاء نمود.

تهيه Backup همواره به دليل ترس و يا نگرانی از بروز مسائلی خاص در کامپيوتر نمی باشد . در صورتی که بخش عمده ای از فضای هارد ديسک استفاده شده باشد و قصد نصب يک نرم افزار جديد را بر روی کامپيوتر خود داشته باشيم ، وجود فضای لازم به منظور نصب نرم افزار ، امری ضروری است .

Tape Drive
يکی از روش های متداول به منظور تهيه Backup از اطلاعات ، استفاده از يک Tape Backup است . در اين رابطه از تکنولوژی های متعددی استفاده می گردد که در ادامه به آنان اشاره خواهد شد . اما قبل از اتخاذ تصميم در رابطه با انتخاب يک Tape Drive ، بد نيست اشاره ای به ساير گزينه های موجود در اين رابطه داشته باشيم ( گزينه های مبتنی بر هارد ديسک ) :

• هارد درايوهای External : برخی از توليد کنندگان، هارد ديسک های External با ظرفيت های مختلفی از  20 تا 400 گيگابايت را طراحی نموده اند . درايوهای فوق از طريق پورت های USB 1.1  و يا USB 2.0   به کامپيوتر متصل می گردد و می توان از آنان به منظور تهيه  Backup استفاده نمود .

• درايوهای Removable مبتنی بر تکنولوژی هارد ديسک . برخی از توليد کنندگان ، رسانه های ذخيره سازیRemovable را ارائه داده که می توان از آنان به منظور ذخيره اطلاعات و تهيه Backup استفاده نمود.

• آرايه های RAID : با اتصال هارد ديسک های مشابه به يک آرايه RAID توسط RAID 1 ( منظور Data Mirroring است ) و يا RAID 5 ( منظور Data Striping با Parity است ) ، از داده ها به صورت اتوماتيک  Backup تهيه می گردد .

معايت  Tape Backup Drive  
تعداد زيادی از کاربران کامپيوتر پس از بکارگيری Tape Drive به منظور تهيه Backup ، تصميم به استفاده از تکنولوژی های ديگری در اين زمينه می نمايند . علت اين تصميم به دلايل متعددی بر می گردد :

• تهيه Backup از اطلاعات مستلزم استفاده از يک نرم افزار خاص است .  تعداد اندکی از Tape Drive ها امکان مراجعه به Tape Drive را توسط يک حرف ( نظير يک درايو معمولی ) فراهم می نمايند ( عدم ضرورت استفاده از نرم افزاری خاص ) .

•  به منظور بازيابی داده های ذخيره شده بر روی Tape Drive ، می بايست در ابتدا اطلاعات بر روی هارد ديسکRestore شوند .

• فرآيند تهيه Backup و بازيابی اطلاعات از روی Tape Drive به صورت ترتيبی است . آخرين فايلی که Backup گرفته شده است ، بازيابی نخواهد شد مگر اين که ساير بخش های ديسک خوانده شوند .رسانه های ذخيره سازی ديگر عموما” از روش دستيابی تصادفی به منظور بازيابی اطلاعات استفاده می نمايند. در اين روش ، زمان بازيابی اطلاعات با محل استقرار اطلاعات رابطه ای خطی نخواهد داشت .

• اکثر Tape Drive های  ارزان قيمت از تکنولوژی QIC  ( اقتباس شده از Quarter Inch Committee ) ، يا QIC-Wide وTravan استفاده می نمايند که از لحاظ ظرفيت در مقايسه با هارد ديسک ، شرايط رقابتی مطلوبی را ندارند.

• فن آوری های جديد تهيه Backup نظير imaging/ghosting با اصل استفاده آسان از Tape Drive منافات داشته و بسياری از کاربران ترجيح می دهند که از گزينه های ديگری نظير CD و يا DVD  استفاده نمايند .

مزايای  Tape Backup Drive  

• ظرفيت ذخيره سازی بيشتر

• امکان جايگزين نمودن رسانه ذخيره سازی

• حفاظت در مقابل ويروس ها ، سرقت و ساير حوادث غير قابل پيش بينی ( در مقايسه با هارد ديسک )

• ذخيره سازی داده در مکانی متمايز از کامپيوتر

• عمر مفيد مناسب ( بيش از سی سال )

استانداردهای Tape Backup 
برای توليد Tape Drive از استانداردهای متفاوتی استفاده می شود :

Linear Tape-Open) LTO) :  استانداردی است که توسط سه شرکت HP,IBM و Seagate ارائه شده است . دو فرمت Accelis و Ultrium  بر اساس استانداد فوق تاکنون پياده سازی شده است :

• Ultrium Generation 1 ( ظرفيت  100GB ، فشرده  200GB ، نرخ انتقال اطلاعات بين 20 تا 40 MBps )

• Ultrium Generation 2 ( ظرفيت  200GB ، فشرده  400GB ، نرخ انتقال اطلاعات بين 40 تا 80 MBps )

• Accelis Generation 1 ( ظرفيت 25GB  گيگابايت ، فشرده 50GB ، نرخ انتقال اطلاعات بين 20 تا 40 MBps )

Digital Audio Tape)  DAT ) : توسط شرکت های سونی و HP با هدف ارائه يک فرمت صوتی با کيفيت بالا ارائه گرديده است و  در سال 1998 به استاندارد  DDS )Digital Data Storage) تبديل تا از آن  به منظور فرمت ذخيره سازی داده در کامپيوتر  استفاده گردد . از پروتکل DDS استانداردهای متعددی پياده سازی شده است  :

• DDS-1  ( ظرفيت 2GB ، نرخ انتقال اطلاعات پنجاه و پنج صدم MBps )

• DDS-2  ( ظرفيت 4GB ، فشرده  8GB ، نرخ انتقال اطلاعات 1 / 1 MBps )

• DDS-3  ( ظرفيت 12GB ، فشرده  24GB ، نرخ انتقال اطلاعات 2 / 2  MBps )

• DDS-4  ( ظرفيت 20GB ،  فشرده 40GB ، نرخ انتقال اطلاعات 8 / 4  MBps )

DLT  : از متدهای قديمی ضبط مغناطيسی که در آن کارتريج در يک ريل و Tape Drive در ريل ديگری عمليات خود را انجام می داد ، استفاده شده است . يکی از مهمترين گونه های اين استاندارد ، Super DLT است که از ترکيب روش های ضبط نوری و مغناطيسی استفاده می نمايد .

• DLT 7000  ( ظرفيت 35GB  ، فشرده 70GB ، نرخ انتقال اطلاعات 20  MBps )

• SDLT 220  ( ظرفيت 110GB  ، فشرده 220GB  ، نرخ انتقال اطلاعات 22 MBps  )  

Advanced Intelligent Tape)  AIT) : استاندارد فوق توسط شرکت IBM ارائه شده است و چهار نسل متفاوت از آن تاکنون پياده سازی شده است :

• AIT-1    ( ظرفيت 35GB، فشرده 70GB  ، نرخ انتقال اطلاعات 6  MBps  )

• AIT-2   ( ظرفيت 50GB ، فشرده  100GB ، نرخ انتقال اطلاعات 10  MBps  )

• AIT-3   ( ظرفيت 100GB ، فشرده 260GB ، نرخ انتقال اطلاعات 2 / 31  MBps  )

• SAIT-1 ( ظرفيت 500GB  ، فشرده 3 / 1 ترابايت ، نرخ انتقال اطلاعات 78  MBps  )

VXA : استاندارد فوق توسط Ecrix  ارائه شده و از اينترفيس های SCSI و استانداردهای IEEE 1394 استفاده می نمايد. تاکنون دو نسل متفاوت از استاندارد VXA  پياده سازی شده است :

• VXA-1  ( ظرفيت 33GB ، فشرده  66GB گيگابايت ، نرخ انتقال اطلاعات  6  MBps  )

• VXA-2  ( ظرفيت 80GB ، فشرده 160GB ، نرخ انتقال اطلاعات 12 MBps  )

Travan : دو فرمت متداول مبتنی بر استاندارد فوق عبارتند از :

• TR-5   ( ظرفيت 10GB  ،  فشرده  20GB  ، نرخ انتقال اطلاعات 83 / 1 MBps )

• TR-7  ( ظرفيت 20GB ، فشرده  40GB ، نرخ انتقال اطلاعات 4 MBps  )

 مقايسه تکنولوژی های Tape Backup 
همانگونه که دربخش قبل اشاره گرديد ، برای انتخاب يک Tape Drive گزينه های متعددی وجود دارد. اکثر Tape Drive ها  از اينترفيس های  SCSI استفاده نموده و به صورت Internal و External عرضه می شوند ( برخی دارای پورت USB 2.0 می باشند ) . جدول زير خلاصه ای از مشخصات تکنولوژی های مرتبط با Tape را نشان می دهد .

نحوه انتخاب يک  Tape Backup Drive   
برای انتخاب يک Tape Drive پارامترهای متعددی بررسی می گردد :

• حجم داده ئی که می بايست Backup گرفته شود .

• اينترفيس های حمايت شده 

• نرخ انتقال اطلاعات

• استاندارد Tape

• قيمت درايو و Tape

• ويژگی ها و ميزان سازگاری درايو و نرم افزار ارائه شده

• نوع و نحوه بازيابی اطلاعات در صورت بروز حوادث غيرمترقبه

انتخاب نرم افزار
پس از انتخاب يک Tape Drive ، انتخاب نرم افزاری که می بايست به کمک آن از داده ها Backup گرفته شود نير بسيار حائز اهميت است . در اين رابطه سه منبع وجود دارد :

• نرم افزار ارائه شده به همراه محصول

• نرم افزار ارائه شده به همراه  سيستم عامل

• نرم افزاری که از منابع ثالث تامين می گردد 

در زمان انتخاب يک نرم افزار می بايست پارامترهای متعددی را بررسی نمود :

• تنوع دستگاه هائی  که نرم افزار از آنان حمايت می نمايد : برخی از نرم افزارها ارائه شده صرفا” مختص  Tapeنبوده و امکان تهيه Backup از طريق ساير رسانه های ذخيره سازی را نيز در اختيار کاربران قرار می دهند . تعدادی از نرم افزارهای ارائه شده صرفا” امکان تهيه Backup را از طريق يک دستگاه بخصوص فراهم می نمايند .

• ميزان سازگاری با داده هائی که قبلا” Backup گرفته شده است : در صورتی که Tape Drive موجود  با يک مدل جديد جايگزين می گردد ، آيا نرم افزار ارائه شده قادر به خواندن داده های قبلی می باشد  ؟

•  امکان انتخاب نوع فشرده سازی : نرم افزار انتخابی می بايست دارای گزينه های لازم به منظور مشخص نمودن نوع فشرده سازی در زمان تهيه Backup باشد .

• امکانات ارائه شده به منظور ايمن سازی داده ها : نرم افزار انتخابی علاوه بر ارائه سرويس Verify ، می بايست دارای امکانات خاصی به منظور تصحيح خطاهای ECC باشد .

• نحوه برخورد با حوادث غيرمترقبه به منظور بازيافت اطلاعات : برخی از نرم افزارهای ارائه شده به همراه سيستم های عامل ، کاربران را مجبور می نمايند به منظور بازيابی اطلاعات درابتدا سيستم عامل را مجددا” نصب نموده تا امکان Restore نمودن داده ها فراهم گردد . در حالت ايده آل می بايست سيستم را با استفاده از يک ديسکBootable راه اندازی و در ادامه از Tape استفاده نمود .

• امکان زمانبندی لازم برای تهيه Backup 

• امکان استفاده از رمز عبور

• امکان حذف تمامی اطلاعات موجود بر روی Tape با سرعتی مطلوب

• امکان حذف بخش هائی از Tape که به داده آن نياز نمی باشد .