Storage, il futuro passa per il nastro

PC Professionale: Cominciamo con IBM.
Richard Alderson: IBM è semplicemente il leader in termini di tecnologia a nastro. Se dovessimo fare un esempio che rappresenti IBM in questo ambito, potremmo paragonarlo a una squadra di calcio che potrebbe vincere tanto la Champions quanto lo scudetto : IBM è leader nello sviluppo della tecnologia LTO ideale per il segmento PMI, è leader anche nello sviluppo di nastri ad alte prestazioni e capacità  con la gamma di prodotti 3592. Oggi non esiste un centro di ricerca e sviluppo focalizzato solo sul nastro che sia in grado di tenere il passo di IBM in termini di innovazione. IBM ha sviluppato la soluzione Terzetto che consente all’LTO7 di offrire un livello di data integrity 100 volte superiore a quello dell’LTO6 e 10.000 volte quello dell’hard disk. Naturalmente c’è un contributo del nastro stesso, ma questa evoluzione sarebbe stata impossibile senza IBM.

IBM “TERZETTO”: è il meccanismo inventato da IBM e applicato ai drive a partire dalla generazione  LTO7, che migliora il livello di SNR.

PC Professionale: Qual è il principio alla base della soluzione Terzetto?
Franca Stevan: Il processo centrale nella tecnologia a nastro è la misura della qualità  degli scambi tra il nastro e la testina del drive. Il nastro invia segnali che la testina deve raccogliere per scrivere o leggere i dati. La qualità  del trasferimento di questa comunicazione magnetica può essere misurata. Si chiama SNR, signal to noise ratio o rapporto segnale-rumore. L’SNR è il fattore fondamentale che deve essere risolto quando si aumentano le prestazioni di un sistema a nastro.
Quando la capacità  e la velocità  di un nastro vengono aumentate, l’SNR è in pericolo. Un cattivo SNR provoca la perdita di dati, errori di scrittura, perdita di velocità  tanto nella scrittura dei dati quanto nella lettura. Un cattivo SNR accorcia anche il tempo di vita del drive a nastro. Un livello molto basso di SNR può anche impedire il funzionamento del drive. Con lo sviluppo di Terzetto, IBM ha migliorato drasticamente il livello SNR nel sistema di storage.
L’apparato di registrazione di un drive a nastro contiene due testine: una per la scrittura e una per la lettura. Inoltre, quando i dati vengono registrati, entrambe sono operative: la prima testina scrive mentre la seconda testina controlla la scrittura per rilevare eventuali errori. Prima di Terzetto, entrambe le testine dovevano sapere come eseguire le funzioni sia di scrittura che di lettura, visto che il sistema di registrazione deve scrivere su una traccia dall’inizio del nastro alla fine, poi tornare indietro nell’altra direzione, dalla fine all’inizio del nastro sulla stessa traccia. Questo è il principio della tecnologia lineare. Con un sistema a doppia testina, la testina A scriverà  dall’inizio alla fine del nastro e la B leggerà  i dati. Quando la scrittura andrà  dall’estremità  del nastro all’inizio, avremo un’inversione di ruolo: la testina B scriverà  i dati e la A li leggerà .
Il problema è che i meccanismi di scrittura e di lettura sono completamente diversi: la scrittura prevede l’iniezione di una forza magnetica verso il nastro, come la pressione su un tubo di dentifricio, mentre la lettura consiste nel catturare i segnali magnetici. Il cumulo di due funzioni diverse su uno spazio così piccolo all’interno di una testina del drive implica che potrebbe fornire solo livelli di prestazioni medi in entrambi i processi. IBM ha ritenuto che questa doppia testina offriva prestazioni sufficienti per l’LTO6 ma che non poteva permettere lo sviluppo di nuovi nastri come l’LTO7 che richiedono una capacità  e una velocità  più del doppio rispetto all’LTO6.
Terzetto prevede l’uso di tre testine: due testine di scrittura e una testina di lettura. Quando bisogna scrivere in una direzione, scrive la testina A, legge la B e la C non funziona. Quando la direzione di scrittura è invertita, la C diventerà  una testina di scrittura, la B continuerà  a leggere e la A non funzionerà . Il principio è che ogni testina deve avere una sola funzione, ovvero la scrittura o la lettura, in modo da proporre le migliori prestazioni in quella specifica funzione.

PC Professionale: Qual è la conseguenza dello sviluppo di questo apparato di registrazione?
Franca Stevan: Possiamo dire che Terzetto = SNR. Questa testina aumenta semplicemente le prestazioni del sistema. Vi farò un esempio. Per aumentare la capacità  dei nastri LTO7 rispetto all’LTO6, è stato necessario aggiungere tracce di scrittura/lettura al nastro. 3.584 tracce per LTO7 rispetto alle 2.176 per LTO6. Il punto è che l’aggiunta di tracce sulla stessa superficie del nastro implica la riduzione della larghezza di ogni traccia. Tuttavia, riducendo la larghezza di una traccia, si andrà  a ridurre anche il campo magnetico complessivo della traccia e quindi l’SNR. Senza un’innovazione tecnologica per risolvere questa perdita di SNR, il nastro LTO7 non sarebbe stato in grado di funzionare.
Terzetto ha una capacità  di ricezione del segnale molto più elevato delle testine tradizionali e non solo copre la perdita di SNR, ma aumenta anche il livello di prestazioni. In particolare, questo viene misurato dal BER e quello dell’LTO7 è 100 volte superiore rispetto all’LTO6. Terzetto quindi è un valido aiuto nel raggiungere un tale miglioramento dell’integrità  dei dati.

Particolare della libreria a nastro IBM TS4300.

PC Professionale: Quali ulteriori progressi dobbiamo a IBM?
Richard Alderson: Farò alcuni esempi. In termini di velocità  di scrittura, ci sono altri fattori oltre alla soluzione Terzetto. Ad esempio, fino all’LTO6, le testine impiegavano 16 canali di scrittura. Questo assomiglia a 16 penne innestate sulla testina che contemporaneamente scrivono e leggono. LTO7, i prossimi LTO8 e 3592 usano o useranno una tecnologia che impiega 32 canali di scrittura, questo spiega il drastico aumento della velocità  di scrittura. Visto che IBM sta già  esplorando velocità  di scrittura molto superiori ai 500 MB/s della 3592JE, è certo che in futuro continueranno ad aumentare il numero di canali sulla testina di scrittura. Comunque, è più facile dire che fare, in quanto è necessario sapere come produrre dispositivi sempre più sottili e più potenti di prima. In quanto tale, IBM migliorerà  ulteriormente le testine Terzetto e la nuova versione TMR-Terzetto delle 3592 che sarà  in grado di offrire livelli di prestazioni superiori rispetto all’LTO7. Al di là  della testina del drive, IBM offre sulle 3592 una serie di funzionalità  avanzate: ad esempio i processi Fast Sync e Skip Sync che migliorano la velocità  di scrittura, il sistema X Copy che facilita la migrazione dei dati, la Recommended Access Ordering che mette i file in ordine per consentire un accesso più veloce, l’Humidity Sensor che misura l’umidità  all’interno del sistema per consentire all’utente di intervenire prima che il drive venga danneggiato ecc… Nei prossimi mesi avremo molte informazioni da fornire al mercato per quanto riguarda lo sviluppo delle 3592 di IBM.

Nastro Enterprise per tutte le applicazioni dove l’affidabilità  viene prima di tutto. 12 TB nativi e prossimamente la versione JE sarà  intorno ai 20 TB nativi.

PC Professionale:Mi spieghi il nastro 3592 di IBM e qual è il suo ruolo?
Richard Alderson: Mi sento sicuro nel dire che il nastro 3592 è la versione definitiva del nastro. È superiore ai nastri LTO in tutti gli aspetti – capacità , velocità , affidabilità  – oltre a consentire un utilizzo più intensivo del drive. La tecnologia LTO è la versione entry-level del nastro 3592. Il ruolo del nastro 3592 è quello di soddisfare le esigenze degli utenti la cui capacità  di storage supera i 10 PB (petabyte) di dati, o per soddisfare le esigenze di coloro che richiedono velocità  di trasferimento più elevate.
In termini di capacità , la domanda è chiara: il numero di utenti che archiviano grandi quantità  di dati sta aumentando molto rapidamente. Queste aziende ci chiedono di contribuire a ridurre lo spazio occupato dalle loro cartucce a nastro, ma al tempo stesso queste aziende devono archiviare dati critici che non possono essere cancellati. Per tali organizzazioni, il costo per conservare le cartucce a nastro è drammaticamente in aumento. L’obiettivo è ridurre il numero di cartucce da conservare in archivio offrendo maggiori capacità .
Vi farò l’esempio di un utente di nastro che archivia 40 PB di dati su LTO6. Visto che un nastro LTO6 offre una capacità  di 2,5 TB, l’utente avrebbe bisogno di archiviare ben 16.000 cartucce. Le nostre discussioni con gli utenti ci hanno insegnato che, per la grande maggioranza di loro, il costo per mantenere in archivio una cartuccia a nastro è in media di circa 0,13 euro al mese, per cartuccia. Se questo ipotetico utente, l’anno prossimo considerasse una migrazione da LTO6 a 3592JE ridurrebbe considerevolmente il numero di nastri da mantenere in archivio, passando da 16.000 nastri LTO6 a 2.000 nastri 3592JE. Una riduzione di 14.000 nastri. E questo rappresenterebbe un risparmio di oltre 100.00 euro in 5 anni.

— continua —

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