Lindirobot

Allikas: Vikipeedia

Lindirobot (ka linditeek, ingl tape library või tape robot) on arvutitehnikas mäluseade, mille peamine eesmärk on andmete varundamine ja arhiveerimine. Lindiroboti põhilised tööks vajalikud komponendid on lindiseade (ka magnetlintsalvesti), robotkäsi ja lindikassetid. Lindiroboti tööd üldiselt juhib varundusserver. Vastavalt vajadusele tõstab robotkäsi riiulist lindikasseti lindiseadmesse, mis võimaldab andmeid lindile kirjutada ja neid sealt lugeda [1].

Lindirobot kasutab magnetlinte, lint pannakse lindiseadmesse ainult siis, kui andmeid soovitakse lugeda või kirjutada, vastasel juhul on lindid elektriliselt lahti ühendatud. Lindirobotis kasutatakse järjestikpöördusmeetodit, erinevalt kõvaketastest, kus kasutatakse suvapöördusmeetodit. Kõvaketta korral saab igale andmeploki positsioonile minna mõne millisekundiga, kuid lindiseade peab füüsiliselt lindirulli läbi kerima, et jõuda soovitud andmeplokini. Lindiseadmel on väga kiire andmevoo edastusvõime, näiteks alates 2010. aastast on LTO (ingl Linear Tape-Open) tehnoloogiaga toetatud andmeedastuskiirus kuni 140 MB/s. [2]

Lindirobotid võivad salvestada tohutu hulgal andmeid, olenevalt seadmest ja kui palju seadmeid omavahel kokku pannakse, aga ligikaudne vahemik jääb saja terabaidi kuni kümnete eksabaitide vahele [3]. Linditeegi mahutavus on tuhandeid kordi suurem kui see on saavutatav võrgusalvestites. [2]

Video: IBMi lindiroboti vaade aknast, kuidas robotkäsi toimetab.
Lindirobot IBM 3584

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Alates lindi kasutusele võtmisest on lindi roll oluliselt kasvanud eriti infotehnoloogia infrastruktuuri suuremahulistes varunduslahendustes. [4]

Lindirobotiga seotud sündmuseid:

  • 1951. aastal leiutas IBM uue magnetlintidel põhineva mäluseadme arvutitele, mida tutvustati IBM Mudelina 726, mis oli maailma esimene lindirullisüsteem. Selle salvestustihedus oli 100 tähemärki tolli kohta ja 70 tolli sekundis. [4]
  • 1974. aastal tutvustati esimest lindirobotit IBM 3850 Mass Storage System (MSS). Sellega alustati 1960. aastate lõpul Boulderi linnas Colorados IBM inseneride poolt. IBM 3850 kasutas kassette, mis olid kuusnurksed silindrid diameetriga 2 tolli ja pikkusega 4 tolli, mille iga poolil oli 770 tolli linti. Neid linte hoiti kahemõõtmelises salvedes, mille vahel automaatselt tegutses esimest korda robotkäsi. [4]
  • 1984. aastal tuli välja IBM 3480 lindiseade, mis võttis esimest korda kasutusele lindirulli asemel suletud ümbrisega lindikassetti formaadi. Kasseti mahutavus oli 200 MB ja andmekiiruseks 3 MB/s. [4]
  • 1994. aastal tuli välja IBM 3950 lindiseade, mida küll kutsuti originaalis IBM Magstar 3950. Kassetti mahutavus oli tihendamata andmete puhul 60 GB ja andmekiiruseks 14 MB/s. Mahutavuse suurendamisel kasutati jagamispea ideed, mis võimaldas kirjutada paralleelselt mitut rada korraga. [4]
  • 1997. aastal IBM, Hewlett-Packard (HP) ja Seagate ettevõtted moodustavad LTO (ingl Linear Tape-Open) standardi [5]. LTO standard määrab kassetile kindlad parameetrid, näiteks kõik LTO kassettidel on võrdsed mõõtmed ja lindi laius, kuid erinevatel generatsioonidel võivad erineda lindi mahutavused. LTO standardist on saanud üks enim kasutatav kassetti tüüp lindirobotites. Näiteks LTO-7 kassetti tihendamata andmete mahutavus on 6 TB ja tihendatud kujul on võimalik 15 TB andmeid (tihendussuhe 2,5:1) [4].
  • 2006. aastal müügile tulnud IBM TS3500 võimaldab omavahel ühendada kuni 15 lindirobotit, seda nimetatakse juba komplekseks süsteemiks [6]. Kui oma vahel liita 15 lindirobotit, siis on võimalik ära mahutada 300 000 LTO-7 kassetti, mille kogu tihendatud andmete kogu mahutavus on 4,5 EB [7].
Lindirobot StorageTek Powderhorn
Lindirobot Scalar 100

Eelised ja puudused[muuda | muuda lähteteksti]

Lindiroboti tööd saab põhiliselt võrrelda kettapõhise varundussüsteemiga.

Eelised[muuda | muuda lähteteksti]

  • Kaasaskantavus

Lindid on lihtsasti kaasaskantavad, mistõttu on lihtne tagada kriitiliste andmete kättesaadavus koopiana katastroofide korral. [8]

  • Hind

Andmete varundus lindil on üks odavamaid viise andmete kaitsmiseks. Lindi hind andmeühiku kohta on langev trend. [8]

  • Usaldusväärsus

Lint on tuntud ja usaldatud tehnoloogia. Lindivarundus on eksisteerinud pikka aega, juba suurarvutite ja arvutitehnika ajast. [8]

  • Keskkonnasõbralik

Lindirobot loeb või kirjutab andmeid lindile, vaid siis kui seda on vaja, vastasel juhul lindid ootavad oma järjekorda riiulis. Lindirobotil on vähem pöörlevaid osi võrreldes ketta varundusega, seega vajab ta ka vähem jahutust. [9]

  • Skaleeritavus

Lindivarunduse süsteem on piiratud, vaid kahe faktori poolt: lindiseadmete ja lindi arvu poolest [8]. Lindiroboteid on võimalik omavahel ühendada ja luua suur kompleksne süsteem.

Puudused[muuda | muuda lähteteksti]

  • Kiirus

Lindiseade on järjestikpöördusega. Vajaliku andmeploki lugemiseks tuleb enne läbi lugeda kõik eelnevad andmeplokid [1]. Mõned lindiseadmed kasutavad suvapöördust, mis lubab andmeplokke kiiremini üles leida [10].

  • Andmetele ligipääs

Peaaegu kõik lindivarunduse seadmed nõuavad andmete taastamist kõvakettale, et andmefailid oleks samamoodi kasutatavad nagu enne varundamist. Mitte lindivarunduse seadmete puhul saab enamasti otse varundatud andmete poole pöörduda, ilma et seda peaks läbi lindiseadme eraldi kettale maha lugema. [10]

  • Kulumine

Aja jooksul võivad lindiseadmed kuluda, mis põhjustavad andmetervikluse rikkumise. Lindi tõrgete arv kasvab iga kasutuskorraga, seega igal lindi mudelil on piiratud lugemise ja kirjutamise korrad. [8]

Robotkäsi[muuda | muuda lähteteksti]

Robotkäsi lindirobotis seade, mis vastavalt vajadusele viib lindiriiulist lindikasseti lindiseadmesse või siis vastupidi. Robotkäsi on lindirobotis üks atraktiivsemaid ja kallimaid elemente, tänu sellele on ka lindirobot endale just sellise nime saanud.

Sõrmja mehhanismi, abil saab lindikassetist haarata ja neid paigutada. Lisaks robotkäel on lugeja, mille abil saab lugeda kassette identifitseerida [4].

Robotkäsi võib töötada pinu järjekorra süsteemil ja võib hoida umbes kuni 10 kassetti pinus. Lindirobotis võib robotkäsi liikuda nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt. Robotikäe pöördumisi saab võrrelda kui edasi ja tagasi kerimise operatsioone. [11] Lindi viimiseks lindiriiulist lindiseadmesse kulub üldiselt 5 kuni 10 sekundit [12].

Juhul kui nõutakse linti, siis lindiroboti sammud on järgnevad: [13]

  1. Robotkäsi liigub lindiseadme juurde.
  2. Lindiseade väljastab sees oleva originaallindi.
  3. Robotkäsi võtab originaallindi.
  4. Robotkäsi viib originaallindi tagasi oma kohale või vabale kohale.
  5. Robotkäsi liigub uue lindi juurde.
  6. Robotkäsi võtab uue lindi.
  7. Robotkäsi liigub lindiga lindiseadme juurde.
  8. Robotkäsi annab lindi lindiseadmele.
  9. Lindiseade võtab lindi vastu.

Üleval olev kirjeldus kehtib kui kasutatakse ainult ühte robotkätt. Juhul kui lindirobotis on kaks robotkätt ülesseatud ehk saab rohkem linte vastu võtta, siis lindi vahetusprotsess on järgmine: [13]

Robotkäsi ja lindiriiulid
  1. Robotkäsi liigub uue lindi juurde.
  2. Robotkäsi võtab lindi.
  3. Robotkäsi liigub lindiga lindiseadme juurde.
  4. Lindiseade väljastab originaallindi.
  5. Robotkäsi vahetab lindi originaallindiga.
  6. Lindiseade võtab lindi vastu.
  7. Robotkäsi viib originaallindi tagasi oma kohale või vabale kohale.

Seega viimase korral on vaja vähem samme läbida, juhul kui mõlemad robotkäed on kättesaadavad. [13]

Lintide tuvastamine[muuda | muuda lähteteksti]

Lindirobotis iga lindikassett on mingil moel märgistatud. Lindikassett peab olema tuvastatav, sest see tagab lindiroboti süsteemil korrektse halduse lindikassettidega. Lindirobotid kasutavad lindikassettide tuvastamiseks põhiliselt vöötkoodi ja raadiosagedustuvastus (RFID) tehnoloogiat. Igasugune tõrge lindikasseti tuvastamisel võib põhjustada andmetele mitte ligipääsu saamist. Andmete varundamise või taastamise üheks võimalikuks probleemiks on tõrked vöötkoodi lugemisel. [14]

Vöötkoodi tehnoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Lindikassetil on peal vöötkood, mida lindirobotis olev robotkäsi loeb vöötkoodilugejaga. Lindimeedia kasutab Code 39 vöötkoodi tehnoloogiat, mis on laialdaselt kasutatav standard [14]. Vöötkoodi tehnoloogia on tõhus, sest kasseti saab tuvastada ainult sellel oleva vöötkoodi abil, ilma et linti peaks eraldi lindiseadmesse sisestama [15]. Robotkäel asuv vöötkoodilugeja ei pea vöötkoodiga otseses kontaktis olema, piisab teatud kaugusel skaneerimisest. Saadud informatsiooni hoitakse juba tarkvararakenduses [16].

Näidis LTO-6 vöötkoodist.

Näiteks LTO-6 lindikassetti vöötkood koosneb kaheksast tähe- või numbrimärgist [16].

RFID tehnoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

2010. aastal lisas Hewlett-Packard RFID siltide tehnoloogia ka LTO-3, 4, 5 ja 6 lindikassettidele. Need sildid sisaldavad korraga RFID ja vöötkoodi tehnoloogiat, et kiirendada ja lihtsustada lindikassettide tuvastamise tehnoloogiat, seda eriti suurtes andmekeskustes. RFID skanneriga on võimalik sekunditega tuvastada kassetil olevaid märgistusi, isegi kui nad on veel avamata pappkarbis. [14]


Lindiautomaadid[muuda | muuda lähteteksti]

Väiksemad lindirobotid on lindiautomaadid. Lindiautomaat (ingl tape autoloader) sisaldab tavaliselt ühte lindiseadet, mis siini peal liikudes saab ligi lindikassettidele. Suurim erinevus lindiautomaadi ja lindiroboti vahel on see, et lindiautomaadi tööd juhib inimene ise, mitte enam varundustarkvara [17]. Lindiautomaat võimaldab kasutajal pigem väiksema mahulisemat andmete varundamist, näiteks isiklikest failidest. Lindirobot on pigem mõeldud suuremate süsteemide ja serverite varundamiseks ning arhiveerimiseks.

Lindiautomaat Dell PowerVault 124T

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 "tape drive". e-teatmik. Kasutatud 23.04.2016. Eesti.
  2. 2,0 2,1 Navaid Shamsee, David Klebanov, Hesham Fayed, Ahmed Afrose, Ozden Karakok. "CCNA Data Center DCICT 640-916 Official Cert Guide", Cisco Press, 2015. ISBN 0133860450; ISBN 9780133860450
  3. "IBM Tape Automation Overview - IBM TotalStorage Tape Storage Systems". IBM. Kasutatud 23.04.2016. Inglise.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 Larry Coyne, Simon Browne, Michael Engelbrecht, IBM Redbooks. "IBM Tape Library Guide for Open Systems", IBM Redbooks, 2016. ISBN 0738441244; ISBN 9780738441245
  5. Alex Osuna, David Crowther, Reimar Pflieger, Esha Seth, Ferenc Toth, IBM Redbooks. "IBM System Storage Data Encryption IBM redbooks", IBM Redbooks, 2010. ISBN 0738434302; ISBN 9780738434308
  6. "IBM System Storage TS3500 Tape Library now offers model conversions and enhancements". IBM. Kasutatud 23.04.2016. Inglise.
  7. "IBM TS3500 Tape Library Specifications". IBM. Kasutatud 23.04.2016. Inglise.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 Devin L. Ganger, Ryan Femling. "Mastering System Center Data Protection Manager 2007", John Wiley & Sons, 2008. ISBN 0470181524; ISBN 9780470181522
  9. "Green IT: Energy Efficient Data Backup". Novastor Backup & Restore. Kasutatud 23.04.2016. Inglise.
  10. 10,0 10,1 Scott Mueller. "Upgrading and Repairing PCs", Que Publishing, 2003. ISBN 0789729741; ISBN 9780789729743
  11. Ann Louise Chervenak. "Tertiary Storage: An Evaluation of New Applications". Berkley University of California. Kasutatud 25.04.2016. Inglise.
  12. EMC Education Services. "Information Storage and Management: Storing, Managing, and Protecting Digital Information", John Wiley & Sons, 2010. ISBN 0470618337; ISBN 9780470618332
  13. 13,0 13,1 13,2 Tse, Philip K.C. "Multimedia Information Storage and Retrieval: Techniques and Technologies: Techniques and Technologies", IGI Global, 2008. ISBN 1599042274; ISBN 9781599042275
  14. 14,0 14,1 14,2 "HP Tape Automation Bar Code and RFID Labels". HP. Kasutatud 25.04.2016. Inglise.
  15. "Using Barcode Labels - Why and How". Veritas Corporation. Kasutatud 25.04.2016. Inglise.
  16. 16,0 16,1 "Everything you wanted to know about data tape bar codes but were afraid to ask". XenData. Kasutatud 25.04.2016. Inglise.
  17. "Automated Robotics or Manual Retrieval". International Association of Sound and Audiovisual Archives. Kasutatud 23.04.2016. Inglise.