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Geschichte und Auswahl der Backup-Medien

˝-Magnetband 25 Jahre lang galt die Digital Linear Tape (DLT) Technologie, die ursprünglich von Digital Equipment entwickelt und 1995 an die Quantum Corporation verkauft wurde, als die modernste und zuverlässigste Backup-Technologie in der Informationstechnik. Sie basiert auf dem sehr robusten ˝“-Magnetband (12,6mm), das in einer gekapselten Kassette (Cartridge) untergebracht ist. Im Laufwerk wurden zwei Schreib-/Lese(Prüf)-Köpfe eingesetzt, wodurch die Richtigkeit der Aufzeichnung unmittelbar nach dem Schreiben geprüft werden konnte. Darüberhinaus wurden CRC-Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität und ECC-Verfahren zur Korrektur einzelner Bitfehler implementiert.



Nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die DLT-Technologien bzw. -Laufwerke.

Bezeichnung Kapazität
native
Datenrate
native
[MByte/s]
Interface Medium WORM Banddicke
[µm]
Bandlänge
[m]
Spuren Jahr
TZ30
TKZ50/TK50
95 MB 0,05 SCSI-1
(proprietär)
CT I nein   183 22 1984
TK70 295 MB 0,05 DSSI CT II nein   183 48 1987
THZ01/DLT260
TZ85/TK85
2,6 GB 0,80 DSSI/SCSI-1 DLT III nein   365 48 1989
THZ02/DLT600
TZ86/TK86
6 GB 0,80 DSSI/SCSI-1 DLT III nein   365 112 1991
DLT2000/TZ87 10 GB 1,25 Fast SCSI-2 DLT III nein   365 128 1993
DLT4000/TZ88 20 GB 1,50 Fast SCSI-2 DLT IV nein 9 537 128 1994
DLT7000/TZ89 35 GB 5 Fast/WideSCSI-2 DLT IV nein 9 537 208 1996
DLT8000 40 GB 6 Fast/WideSCSI-2 DLT IV nein 9 537 208 1999
SDLT 220 110 GB 10 UltraSCSI-2 SDLT I nein 8,75 560 448 1998
SDLT 320 160 GB 16 UltraSCSI-2 SDLT I nein 8,75 560 448 2002
SDLT 600 300 GB 36 Ultra-160
FC 2Gb
SDLT II nein
(ja)
8 630 640 2004
DLT-S4 800 GB 60 Ultra-320
FC 4Gb/SAS
S4 ja 8 640 1280 2006

Das Quantum DLT-S4 scheint im Moment das Tape-Laufwerk mit der größten Kapazität zu sein. Leider ist es bis heute nur als Einzellaufwerk erhältlich. Es gibt noch keinen Hersteller, der Autoloader oder Libraries mit dem DLT-S4 anbietet. Auch sind bis zum jetzigen Zeitpunkt keine zuverlässigen Aussagen über Zuverlässigkeit und Stabilität bekannt. LTO-Laufwerk

Die DLT-Laufwerke verfügen über eine zuschaltbare Hardwarekompression, mit der die zu sichernden Daten komprimiert werden können. Als Komprimierungsverfahren wird das DLZ-Verfahren (Digital Lempel Ziv) eingesetzt. Die Hersteller gehen von einer 2:1-Kompression aus, was zu einer Verdopplung der Kapazität führen würde, aber auch zu einer Verdopplung der erforderlichen Datenrate, damit das Tape-Laufwerk im Streaming Mode arbeiten kann. Die erzielbare Kompression hängt aber stark von den zu sichernden Daten ab und eine 2:1-Kompression ist in der Praxis nicht realistisch, da die meisten Datenformate schon mit guten Komprimierungen die Daten speichern. Daher ist es ratsam, immer die unkomprimierte Kapazität (native Kapazität) zu kommunizieren bzw. bei Planungen zu Grunde zu legen.

Der DLT-Technologie steht die LTO-Technologie (Linear Tape Open) gegenüber, die auf einem offenen Standard basiert, der von IBM, Hewlett-Packard und Seagate als Gemeinschaftsprojekt erarbeitet wurde.

Im Rahmen des LTO-Standards war geplant, zwei Formatreihen zu etablieren: LTO-Ultrium und LTO-Accelis. Während der Ultrium-Standard für die Datensicherung entwickelt wurde, sollten die Accelis-Bänder für eine „schnelle“ Archivierung verwendet werden. Mit der rasanten Entwicklung der Kapazitäten der Plattenspeicher und deren Preisverfall in den letzten sechs Jahren haben sich im Archivbereich Plattenspeicher eindeutig etabliert, daher wurde der Accelis-Standard nicht zur Produktionsreife geführt.

Die Ultrium-Bänder sind grundsätzlich den DLT-Bändern ähnlich und basieren ebenfalls auf der ˝“-Technologie. Die Ultrium-Technologie verfügt aber über eine Reihe von Vorteilen, unter anderem hat sie auch von der AIT-Entwicklung profitiert:
  • Die Kassetten verfügen über einen Hardware-Speicher von 4 KByte. In dem Speicherchip werden unter anderem die Seriennummer des Bandes und die Nutzungslogdateien der letzten 100 Tapemounts abgelegt.
  • Für die Komprimierung wird ein weiterentwickeltes Lempel-Ziv-Verfahren, das sogenannte ALDC-Verfahren (Adaptive Lossless Data Compression), verwendet. Das ALDC-Verfahren lässt sich besser mit ASICs realisieren und hat damit einen wesentlich besseren Datendurchsatz bei etwas besserer Kompressionsrate.
  • Die LTO-Laufwerke sind in der Lage, dem Start-Stop-Modus durch eine Geschwindigkeitsreduzierung entgegen zu wirken. So arbeitet z.B. das LTO-3-Laufwerk normalerweise mit einer nativen Datenrate von 80 MByte/s. Wenn das Laufwerk an einem langsamen Server angeschlossen ist oder die Bereitstellung der Daten ins Stocken gerät, kann das Laufwerk die Schreibgeschwindigkeit reduzieren, so dass Datenübertragungsraten von bis zu minimal 27 MByte/s toleriert werden können.
  • Das Laufwerk verfügt über ein zeitbasiertes Spurnachführungssystem über 5 Servobereiche (mehrere Spuren), die bereits bei der Herstellung auf das Band geschrieben werden, wodurch die Robustheit noch weiter erhöht wird.


Bezeichnung Kapazität
native[GB]
Datenrate
native
[MByte/s]
Interface Medium WORM Banddicke
[µm]
Bandlänge
[m]
Spuren Köpfe Jahr
LTO-1 100 15 Ultra-2
WideSCSI
Ultrium 200 nein 8,9 609 384 8 2000
LTO-2 200 30 Ultra-3
WideSCSI
Ultrium 400 nein 8,9 609 512 8 2002
LTO-3 400 80 Ultra-320
FC 2Gbit/s
Ultrium 800 ja 8,0 680 704 16 2005
LTO-4 800 120 Ultra 320
FC 4Gbit/s
Ultrium 1.6TB ja 6,6 820 896 16 2007


Abgesehen von den Vorteilen der LTO-Technologie ergibt sich eindeutig, dass die vergleichbare LTO-Technologie-Generation der DLT-Technologie immer einen Schritt voraus ist: Im Prinzip könnte man diesen Vergleich auch mit DLT-S4 und LTO-4 machen, aber DLT-S4 ist noch nicht etabliert und LTO-4 erst vor kurzer Zeit auf den Markt gekommen ist. Deshalb soll der nachfolgende Vergleich am Beispiel von DLT 600 und LTO-3 geführt werden:

Kriterium DLT 600 LTO-3
Kapazität, native 300 GByte 400 GByte
Durchsatz, native 36 MByte/s 80 MByte/s
Datenmenge pro Stunde 130 GB/h 244 GB/h
GB-Preis 0,35 $/GB 0,30 $/GB

LTO-Laufwerk Erstaunlich ist auch, dass nach Studien der GB-Preis für jedes gesicherte GByte bei der LTO-Technologie niedriger ist als bei der DLT-Technologie, die fast zwei Jahrzehnte als die wirtschaftlichste Technologie galt.

Eine IDC-Studie ermittelte, dass im Jahre 2006 weltweit fast 60% des Gesamtumsatzes von ca. 330 Mill. US$ an Tape-Laufwerken allein auf LTO-Laufwerke entfielen.

Seit 2001 hält in Europa Hewlett-Packard bei Tape-Laufwerken die Marktführerschaft. Für 2006 errechnete die IDC für Hewlett-Packard einen Anteil von ca. 47%, der inzwischen nahezu aus 90% LTO-Laufwerken besteht. Quantum kam auf rund 25% Marktanteil, wobei Quantum seit einigen Jahren auch LTO- und DAT-Laufwerke produziert, und Sony auf knapp 12%. Den Rest teilen sich vor allem Tandberg und IBM, die beide auch im LTO-Markt tätig sind.

Weiterhin wurde im März bekannt, dass Quantum bereits im Februar dieses Jahres die Weiterentwicklung der DLT-Technologie zur DLT-S5 und Nachfolger zugunsten der LTO-Weiterentwicklung eingestellt hat.


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