Для записи данных Fujitsu вернет популярность магнитным лентам
Для хранения архивов данных компания Fujitsu собирается вернуть накопители на магнитных лентах в качестве альтернативы жестким дискам. Стоимость хранения на лентах ниже, чем на HDD, но ленты не дают высокой скорости доступа в режимах случайного чтения. Новая технология Fujitsu исправила этот недостаток и повысила скорость чтения с лент в 4 раза.
В последние два десятка лет ленточные картриджи используются в основном для создания резервных копий данных. Пользоваться лентами как средством для ведения текущих архивов крайне неудобно, поскольку к файлам на ленте затруднен случайный доступ, хотя с линейным чтением проблем со скоростью не возникает. Если устранить низкую скорость чтения с ленты в режиме случайного доступа, то ленты и картриджи могут стать удобными инструментами для ведения архивов в наш и грядущий век информационного цунами.
В компании Fujitsu удалось разработать технологию, которая в 4,1 раза повышает скорость считывания данных с магнитных лент.
Во-первых, Fujitsu доработала ленточную файловую систему LTFS. В новом виде LTFS представляет для пользователя интегрированную файловую систему, которая объединяет несколько картриджей в один виртуальный картридж. При обращении к данным пользователю не нужно знать, на каком физическом картридже находятся нужные ему файлы.
Во-вторых, поскольку логические и физические адреса файла на ленте могут значительно отличаться, Fujitsu разработала механизмы сортировки запросов на чтение, которые позволяют загружать ближайшие физически расположенные на ленте файлы, не обращая внимание на порядок запросов с логической адресацией. Точнее, не выставляя логическую адресацию в приоритетное положение. Механизм запроса доступа с физическим местоположением сложен и требует периодической инициализации считывающих магнитных головок, но он себя оправдывает.
В-третьих, обновленная файловая система LTFS поддерживает функцию объединения нескольких файлов. Для этого небольшие файлы сливаются в один большой файл, что упрощает индексацию и не снижает производительность при чтении многих мелких файлов. Файловая система позволяет виртуально работать с мелкими файлами и даже удалять их не обращаясь к ленте, но на уровне привода считывает их как один цельный файл.
Для количественной оценки новой технологии Fujitsu создала иерархическую систему хранения для жестких дисков и магнитных лент с использованием открытого ПО Ceph распределенного хранения данных. Эксперимент показал, что случайное считывание с магнитной ленты обычным способом 100 файлов из 50 000 отдельных файлов размером 100 Мбайт составило 5400 секунд. Новая технология справилась с этой операцией за 1300 секунд или в 4,1 раза быстрее.
Кроме того, если обычному методу требовалось 2,5 секунды для перемещения 256 отдельных файлов размером 1 Мбайт с жестких дисков на магнитную ленту, то новая технология переместила данные за 1,3 секунды, что в 1,9 раза быстрее, чем традиционным методом.
Новая технология увеличивает скорость доступа к ленте, в том числе, поднимает производительность случайного чтения и записи различного размера в архивных приложениях. Как ожидается, это обеспечит экономически эффективную инфраструктуру архивирования данных для долгосрочного хранения больших объемов информации. Коммерческую эксплуатацию данной технологии компания Fujitsu рассчитывает начать через три года.
