磁带技术剖析(一)

日期: 2007-12-21 作者:it168 来源:TechTarget中国

  螺旋扫描记录技术的历史可追溯到40多年前。1956年,ampex公司将螺旋扫描设备作为一种可靠的存储设备推向了视频市场。该设备每平方英寸磁带可存储的数据大幅度增长,读数据的速度比当时线性磁带技术还要快。螺旋扫描技术的高性能和大容量迅速使螺旋扫描技术成为视频广播业的标准。许多电视台目前仍使用类似的螺旋扫描磁带驱动器,每套磁带系统的价格超过了10万美元。

  第一种高性能、高容量磁带驱动器exabyte 8200于1987年被引入到unix开放系统市场中,该驱动器传输速率为240kb/s,容量为2.4gb。这种螺旋驱动器使用8毫米磁带,利用不同的读、写磁头从磁带读取数据并向磁带写入数据。写后读技术,即在安装磁头的磁鼓每转一圈时,使用一个磁头写数据,随后再利用读磁头来校验数据。这种技术是用来校验写入操作正确性的通用方法。如果检测到错误的话,就对数据进行重写,直到读出的数据没有错误为止。这类驱动器的高密度、高速度以及错误检测和纠正等特性使螺旋扫描技术非常流行。

  对螺旋扫描技术的改进包括1990年推出的硬件压缩,它可以将存储在磁带上的数据密度增加一倍。1990年,人们还对螺旋扫描技术进行了另一项改进,即使用方位角记录技术。这项技术利用以不同角度安装在扫描器上的磁头在磁带上生成的人字形或v形轨迹。这就使高密磁轨容错技术成为可能。这项技术在历史上曾使螺旋扫描技术在性能和容量上处于领先位置。此外,磁带介质上的改进则进一步增加了螺旋扫描磁带的数据密度。新型驱动器的发展提供了更高的记录速率、更大的磁带容量,并提高了数据密度。

  线性技术的挑战

  线性磁带技术在时间上早于螺旋扫描记录技术十多年。在使用线性记录技术时,磁带被安装在两个磁带轴上,通过磁带轴的转动使磁带高速经过磁头。今天,线性技术已经成为非常流行的技术,并对螺旋扫描技术发起了挑战。

  写后读技术被广泛地应用在线性磁带中。利用隔开一小段距离的写磁头和读磁头,完成先写后读的操作。读磁头读取写磁头刚刚写入的数据,以保证数据完整地写到磁带上。错误处理的方式与螺旋扫描使用的方式相似。

  记录介质、磁头设计和固件上的改进,使线性技术超越了每条磁带36条磁轨的人为限制。这就使蛇形记录成为可能。在使用蛇形记录技术时,磁带机先沿整条磁带写入一个磁轨集后,再重新定位磁头;然后反方向再沿整个磁带写入另一个磁轨集。线性技术可以在一条磁带上这样写52遍,写入208条磁轨。利用这种方法,可以增加记录密度。但是,即使利用这种技术,与螺旋扫描相比,数据密度仍很有限。

  数据磁轨之间的距离越小,磁轨之间串音的可能性就越高。dlt7000磁带机针对这一问题采用轻微地旋转磁头的方法,产生一个有角度的写形式,类似人字形或v形。这种形式与螺旋扫描驱动器的写形式非常相似。

  磁头对磁带的精确校准,尤其在磁轨的数量不断增加的情况下,对磁带驱动器设计者一直是一个挑战。用于校准磁头与磁带位置的伺服器已经成为了当今和下一代线性驱动器的通用特性。线性记录已经成为一种成功的产品,并且已在许多应用中取代了螺旋磁带驱动器。不过,事物是在不断变化的,三十年河东,三十年河西。

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