12.7 Создание и использование архивных копий на магнитной ленте во FreeBSD


К наиболее часто используемым носителям на магнитной ленте следует отнести ленты шириной 4мм и 8мм, а также типа QIC, мини-картриджи и DLT.

12.7.1 4мм (DDS: Digital Data Storage)
Ленты шириной 4мм заменяют QIC в качестве наиболее предпочтительного носителя для создания резервных копий. Эта тенденция значительно усилилась после покупки компанией Conner фирмы Archive, ведущего производителя накопителей QIC и последующего прекращения их выпуска. Накопители 4мм малы по размеру и мало шумят, но у них нет репутации носителя, обладающего надежностью приводов 8мм. Картриджи более дешевы и меньше по размеру (3 x 2 x 0.5 дюймов, 76 x 51 x 12 мм), чем 8мм-картриджи. Накопители для лент шириной 4мм, как и 8мм, имеют сравнительно малый срок службы головок, по причине использования в обоих случаях технологии спирального сканирования (helical scan).

Пропускная способность у таких накопителей начинается с цифры ~150 kB/s, пиковая достигает ~500 kB/s. Ёмкость накопителей начинается с 1.3 GB и может достигать 2.0 GB. Аппаратное сжатие, имеющееся на большинстве таких накопителей, даёт увеличение ёмкости примерно вдвое. Блоки многоприводных ленточных библиотек могут иметь до 6 накопителей в одном модуле с автоматической сменой ленты. Емкость библиотек может достигать 240 GB.

Стандарт DDS-3 в настоящее время поддерживает ёмкости лент вплоть до 12 ГБ (или 24 ГБ сжатой информации).

В накопителях 4мм, как и в приводах 8мм, используется технология спирального сканирования. Все плюсы и минусы этой технологии относятся как к 4мм, так и 8мм приводам.

Не следует использовать ленты после того, как они были подвергнуты 2000 проходов, или были использованы для создания 100 полных копий.

12.7.2 8мм (Exabyte)
Ленты шириной 8мм являются самым распространённым типом для ленточных SCSI-накопителей; они же являются наиболее удачным выбором при выборе типа носителей для обмена лентами. Наверное, каждый сервер имеет привод Exabyte шириной 8мм и объёмом 2 ГБ. Эти приводы удобны, они работают надёжно и тихо. Картриджи дешевы и малы по размеру (4.8 x 3.3 x 0.6 дюймов; 122 x 84 x 15 мм). Одним минусом лент шириной 8мм является сравнительно малое время службы головок и лент из-за высокой скорости движения ленты вдоль головок.

Скорость передачи данных варьируется от ~250 kB/s до ~500 kB/s. Объём хранимых данных начинается с 300 МБ и может достигать 7 ГБ. Аппаратное сжатие, имеющееся практически на всех таких приводах, увеличивает емкость примерно вдвое. Эти приводы существуют как в виде отдельных модулей, так и в виде многоприводных ленточных библиотек с 6 приводами и 120 лентами в одном отсеке. Ленты сменяются автоматически модулем. Емкости библиотек достигают величин, превышающих 840 ГБ.

Модель Exabyte ``Mammoth'' поддерживает ёмкость ленты в 12 ГБ (24 ГБ со сжатием) и стоит примерно вдвое больше, чем обычный ленточный накопитель.

Данные на ленту записываются по технологии спирального сканирования, головки позиционируются под углом к носителю (примерно в 6 градусов). Лента оборачивается на 270 градусов вокруг шпульки, которая держит головки. Во время скольжения ленты вокруг шпульки последняя вращается. В результате достигается высокая плотность записи данных с очень близко лежащими дорожками, расположенными под наклоном по всей ленте.

12.7.3 QIC
Ленты и накопители формата QIC-150, наверное, являются наиболее распространенным типом носителей. Приводы лент формата QIC являются самыми дешёвыми ``серьёзными'' накопителями для резервного копирования. Минусом является стоимость носителей. Ленты формата QIC по сравнению с лентами шириной 8мм или 4мм являются дорогими, превосходя их по стоимости хранения одного гигабайта в пять раз. Однако если вам будут достаточно половины ленты, QIC может оказаться правильным выбором. QIC является самым распространенным типом привода. Каждый сайт имеет привод QIC какой-либо емкости. QIC имеет большое количество плотностей на физически похожих (иногда даже идентичных) лентах. Приводы QIC работают вовсе не тихо. Эти накопители громко осуществляют поиск перед тем, как начать запись данных и достаточно шумны в процессе чтения, записи или поиска. Ленты QIC имеют размеры (6 x 4 x 0.7 дюймов; 15.2 x 10.2 x 1.7 мм). Мини-картриджи, в которых также используется лента шириной 1/4", обсуждаются отдельно. Библиотек лент и роботов для их замены не существует.

Скорость обмена данными лежит в границах от ~150 kB/s до ~500 kB/s. Ёмкость накопителей варьируется от 40 МБ до 15 ГБ. Аппаратное сжатие присутствует во многих современных накопителях QIC. Приводы QIC устанавливаются менее часто; они вытесняются накопителями DAT.

На ленту данные записываются в виде дорожек. Дорожки располагаются в длину вдоль всей ленты. Количество дорожек, и, в свою очередь, их ширина, меняется вместе с емкостью ленты. Большинство, если не все современные накопители обеспечивают обратную совместимость по крайней мере для чтения (однако зачастую и для режима записи). Формат QIC имеет хорошую репутацию в области надежности хранения данных (механика устроена проще и более надежна, чем в случае накопителей, построенных по технологии спирального сканирования).

Ленты не следует больше использовать после создания 5,000 резервных копий.

12.7.4 XXX* Мини-картриджи

12.7.5 DLT
Формат DLT обладает самой высокой скоростью передачи данных среди всех перечисленных здесь накопителей. Лента шириной 1/2" (12.5мм) помещена в один картридж с катушкой (4 x 4 x 1 дюймов; 100 x 100 x 25 мм). Вдоль одной из сторон картриджа расположена сдвигающаяся крышечка. Механизм накопителя открывает эту крышку, чтобы вытащить конец ленты. На этом конце имеется овальное отверстие, которое используется для ``захвата'' ленты. Принимающая катушка размещена внутри накопителя. Все другие типы картриджей, перечисленные здесь (за исключением 9-дорожечных лент), имеют как подающий, так и принимающий барабаны внутри самого картриджа.

Скорость передачи данных равна примерно 1.5 MB/s, что в три раза больше скорости передачи данных для накопителей 4мм, 8мм или QIC. Ёмкость картриджей варьируется от 10 ГБ до 20 ГБ для одного накопителя. Приводы могут компоноваться как многоленточные роботизированные, так и многоленточные, многоприводные библиотеки лент, вмещающие от 5 до 900 лент и от 1 до 20 приводов, что даёт ёмкость хранилища от 50 ГБ до 9 ТБ.

Формат DLT Type IV поддерживает емкость до 70 ГБ со сжатием.

Данные на ленту записываются в виде дорожек, параллельных направлению движения (точно также, как и для лент QIC). Одновременно записываются две дорожки. Срок жизни головок чтения/записи сравнительно велик; как только лента перестает двигаться, одновременно прекращается трение между головками и лентой.

12.7.6 AIT
AIT - это новый формат фирмы Sony, который позволяет хранить до 50 ГБ (со сжатием) информации на одной ленте. Ленты содержат микросхемы памяти, на которых размещается каталог содержимого ленты. Этот каталог может быть быстро считан накопителем для определения расположения файлов на ленте, вместо того, чтобы тратить несколько минут на поиск, как это происходит с другими форматами. Такое программное обеспечение, как SAMS:Alexandria, может управлять сорока или большим количеством ленточных библиотек AIT, связываясь непосредственно с памятью лент для вывода их содержимого, определения того, какие файлы были скопированы на какую ленту, выбора нужной ленты, её загрузки и восстановления данных с ленты.

Библиотеки с такими функциями стоят в районе $20,000, выводя их из ниши любительского рынка.

12.7.7 Использование новой ленты первый раз
Если вы попытаетесь прочитать или записать новую, абсолютно чистую ленту, в первый раз, то вам это не удастся. Выводимые на консоль сообщения будут выглядеть примерно так:

sa0(ncr1:4:0): NOT READY asc:4,1
sa0(ncr1:4:0): Logical unit is in process of becoming ready
На ленте отсутствует идентификационный блок (блок номер 0). Со времен принятия стандарта QIC-525 все накопители формата QIC записывают на ленту идентификационный блок (Identifier Block). Здесь имеется два решения:


По команде mt fsf 1 ленточный накопитель записывает идентификационный блок на ленту.

Воспользуйтесь кнопкой на передней панели для выброса ленты.

Вставьте ленту повторно и по команде dump сбросьте данные на ленту.

Программа dump выдаст ``DUMP: End of tape detected'', а на консоли будет выведено: ``HARDWARE FAILURE info:280 asc:80,96''.

перемотайте ленту такой командой: mt rewind.

Последующие операции с лентой будут успешными.


12.8 Создание резервных копий на дискетах
12.8.1 Можно ли использовать дискеты для создания резервных копий моих данных?
На самом деле дискеты не подходят для создания резервных копий, потому что:


Носитель ненадёжен, особенно если речь идет о больших сроках хранения.

Создание резервных копий и восстановление данных происходит очень медленно.

Дискеты имеют весьма ограниченную емкость (дни, когда весь винчестер копировался на десяток или около того дискет, давно прошли).

Несмотря на все это, если у вас нет другого способа сделать резервную копию ваших данных, то дискеты все же лучше, чем ничего.

Если вы используете дискеты, то проверьте, что они должны быть хорошего качества. Дискеты, которые валялись по всему офису в течении нескольких лет, не подойдут. Идеально использовать новые от известного производителя.

12.8.2 Итак, как же сделать резервную копию данных на дискетах?
Самым лучшим методом создания резервной копии на дискете является использование утилиты tar(1) с опцией -M (многотомные архивы), которая позволяет размещать архивы на нескольких дискетах.

Для копирования всех файлов в текущем каталоге и подкаталогах выполните следующее (работая как пользователь root):

# tar Mcvf /dev/fd0 *
Когда первая дискета окажется полностью заполненной, программа tar(1) выдаст запрос на следующий том (так как работа утилиты tar(1) не зависит от носителя, она имеет дело с томами; здесь это означает дискету).

Prepare volume #2 for /dev/fd0 and hit return:
Это сообщение будет повторяться (со все увеличивающимся номером тома) до тех пор, пока все указанные файлы не будут заархивированы.

12.8.3 Можно ли резервные копии подвергнуть компрессии?
К сожалению, tar(1) при создании многотомных архивов не позволяет использовать опцию -z. Вы конечно же, можете скомпрессировать все файлы утилитой gzip(1), программой gzip(1) скопировать их на дискеты, а затем распаковать файлы снова утилитой gunzip(1)!

12.8.4 Как восстановить данные из моих резервных копий?
Для полного восстановления архива воспользуйтесь такой командой:

# tar Mxvf /dev/fd0
Есть два подхода к восстановлению только нужных вам файлов. В первом вы можете начать с первой дискеты и выдать такую команду:

# tar Mxvf /dev/fd0 filename
Программа tar(1) будет выдавать запрос на подачу последующих дискет до тех пор, пока не найдет требуемый файл.

Как альтернатива, если вы знаете, на какой дискете расположен файл, то вы можете просто подать ее и дать ту же самую команду, что и выше. Заметьте, что если первый файл на дискете является продолжением предыдущего, то tar(1) выдаст предупреждение о том, что не может его восстановить, хотя вы этого и не просили делать!

Обновлено: 12.03.2015