1986 年 1 月 28 日,美国“挑战者”号航天飞机从佛罗里达州卡发射后约 73 秒便发生了“爆炸”,机上 7 名宇航员不幸罹难。飞机变成无数碎片散落在大海中,但是美国国家航空航天局(NASA)从海水中打捞出了飞机上用于数据存储的 IBM 磁带。IBM 科学家将磁带进行复原,找出了 7 位宇航员在飞机失事瞬间的生理数据以及航天飞机的其他数据,得以还原飞机失事的部分真相。

经过长时间的海水浸泡,数据依然能得到恢复,这样的数据保护能力,不仅在当时,放到如今也是难以想象与无可替代的。更神奇的是,作为最古老的存储技术之一,IBM 磁带存储在时光的长河中历久弥新,保持对社会需求变化的敏感度,拥抱新的时代,持续进化与演变,焕发新的生机,再次迎来属于自己的高光时刻。

天赋异禀,高存储密度成为海量数据存储首选

说到磁带,有人可能会想起在VCD上播放录像带看港片的年代,或者用磁带听歌时拿铅笔一圈圈倒带的场景。你以为代表着一个年代的磁带已成为过去,但其实磁带从未消失!古老的磁带从诞生之日起就一直在持续进化,在企业存储领域发挥着不可或缺的作用。

1952 年,IBM 率先将磁带用于数据存储,发布了首款商用磁带产品 726 Magnetic Tape Unit,当时每盒磁带具有 2MB 的存储容量。同时 IBM726 磁带机的推出,开辟了用磁带保存计算机生产的数据的先河,并通过“真空积带箱”创建松散磁带的缓冲区,解决了当时磁带容易卡带和损坏的难题。

1997 年,IBM 联合 HP、Quantum 共同推出了线性磁带开放协议,即 LTO(Linear Tape Open)技术,不仅极大提升磁带的能力和性能,也促进了磁带技术在行业层面的发展与采用。

2015 年,IBM 科学家在低成本的微粒磁带中实现了每平方英寸 1230 亿比特未压缩数据的磁录密度,单盒磁带容量达到 220TB,比当时行业标准磁带产品 LTO6 磁带盒的容量提高了 88 倍,为磁带技术在存储领域扮演更加重要的角色奠定了技术基础。2017 年,IBM 研究院再度创下磁带存储新纪录,每盘磁带的原始容量达到 330TB,相当于 3.3 亿本书的数据量。

IBM 最新的磁带库产品 IBM TS4500,18 个单柜组合成一个超大规模的带库,其容量可以存放 700 多万部 4K 电影,这意味着如果一个人从出生就不睡觉不停的看 4K 高清电影,可以看到 1200 多岁。

2021 年上半年,IBM 将正式推出符合 LTO 联盟第 9 代磁带自动化解决方案的 LTO9 Ultrium 磁带驱动器技术和介质,相比于前一代,单盒磁带容量提升 50%,达到 18TB,带库总体拥有成本(TCO)降低 39%。

对磁带存储技术的不懈追求,确立了 IBM 在磁带技术领域的领先地位。其他存储技术无法比拟的成本优势,以及不断提升的存储密度和容量,使得磁带自然而然地成为满足低成本、大容量数据存储要求的最佳选择。

软硬兼济,云时代迎来新生

随着大数据、云计算和 AI 技术的快速发展和应用,企业数据量与日俱增。多数存储环境之下,相当一部分数据被访问或者更改的几率非常之小,而囿于众多政策、法律法规的要求,这些数据必须得到妥善的长期保存。存储成本和数据保护成为企业存储最大的两个挑战。IBM 在软件和硬件层面“双管齐下”,围绕磁带技术打造不断升级的数据存储解决方案,可以帮助企业完美应对新时代的存储需求。

硬件层面,磁带作为一种离线存储介质,在从网络中移除后,本身就可以形成“气隙”,防止黑客入侵。但 IBM 不满足于此,不断引入更强大的功能,为企业数据安全全面保驾护航。IBM 最新一代磁带机 IBM TS1160 除了提供固有的磁带气隙之外,还提供 WORM 磁带盒、数据分区、数据加密和密钥管理等更强大的数据保护功能。比如,借助 WORM 技术,企业可以实现一次写入、多次读取,确保数据无法更改,进而确保其免受恶意软件和内部威胁等侵害。

适于大型机的 TS7700 虚拟磁带库 (VTL) 解决方案系列,拥有自动网格云故障转移功能,可以确保数据的随时随地可用性。企业可以在该系统上实现近乎达到零秒的故障转移、20 GB/s 的吞吐量和 19PB 的压缩容量,不仅可以享受主机级别的普遍加密,而且可以借助 TS7700 的“透明解密”功能,加密对应用完全透明的存储媒介上的数据。从访问速度上看, TS1160 可提供相当于之前 IBM 磁带机两倍的容量和更高的吞吐量,原生数据速度高达 400MB/s、压缩数据速度高达 900MB/s,与硬盘速度相当。

更重要的是,在软件层面,借助 IBM Spectrum Archive 等软件定义存储技术,磁带的访问方式也发生了根本的改变,不像以前需要专门磁带管理和数据访问软件,而是像U盘一样,以文件系统方式访问,做到即插即用。IBM 的虚拟磁带系统也可以提供磁盘的速度优势,并借助机械臂在磁带库中快速查找、安装和读取盒式磁带。

此外,IBM Spectrum Archive 企业版可以和 Spectrum Scale 相结合,创造高效的“数据存储空间”,能以最优成本存储每一比特的数据,帮助实现最高性能并确保更高的安全性。通过将磁带库而不是磁盘用于第 2 层和第 3 层数据存储,也就是用于保存长期保留数据的存储层,企业可以提高效率并降低与存储日益增长的数据量相关的成本,明显提高分层存储基础架构的效率和成本效益。

如果说近年来存储需求已发生了变化的话,则意味着磁带的作用也发生了改变,而不是消失。它仍然可以提供最佳保护,抵御各种新兴形式的网络安全威胁,而且可以完美地应对长期存储需求,在目前及未来多年为企业提供帮助。

持续创新,云磁带助力企业升级存储架构

纵观磁带存储解决方案的发展历程,及其在云计算与 AI 时代的创新迭代,磁带带来的价值是其他存储技术无法比拟的。IBM 从未忘记基于磁带的存储的价值和前景,一直保持着基于磁带的存储平台内的强劲创新势头,也在为未来进一步帮助企业升级存储架构而蓄力。


IBM 云磁带

在云计算和 AI 规模应用的时代,存储成本成为了企业级数据存储最重要的考虑因素之一。而“成本优化”不仅是磁带的“初心”,也是让磁带持续活跃于存储市场的核心价值之一。百度智能云采用 IBM TS4500 企业级存储解决方案,以磁带技术存储海量归档数据,通过对传统磁带技术的颠覆性创新应用,开创了国内互联网行业的先河。在 9 个月时间里,百度智能云用 10 万盘磁带存储 900 多 PB 数据,将整体存储成本降低了 84%。该解决方案为百度智能云打造下一个阶梯的存储产品带来了能力补充,补齐了百度智能云存储产品矩阵的最后一块“积木”——高性价比、长时间低频存储。

同时,在复杂的混合云环境下,网络数据安全问题日益突出,全球每天发生着数以万计的网络攻击事件,给企业和个人造成数万亿美元的损失。当这类事件趋向“常态化”,磁带令人“安心”的数据保护功能带来的价值自然不言而喻。无论是磁带机还是磁带库,贯穿IBM磁带存储解决方案的物理“气隙”技术,部署于不同产品的 WORM 技术,“普遍加密”技术,加密密钥管理等功能,让磁带在危机四伏的数据时代不仅能“扛”,还能“打”。

此外,混合云环境下的统一数据管理也是一个刚需。IBM Spectrum Archive 提供了一种便捷的方法,使其能够在分层式存储基础架构中使用经济高效的磁带机和磁带库。企业可以使用磁带库而不是磁盘来存储很少访问的数据,进而提高效率并降低成本。IBM Spectrum Archive 还可和 IBM Spectrum Scale 无缝集成实现可扩展性、可管理性和高性能等优势。借助 IBM 推出的这一企业文件管理平台,企业可以从简单添加存储的方法转向更全面的数据分层与管理优化

作为实现离线数据保护最有效、最具成本效益的方法,磁带在未来的应用空间十分广阔。在企业纷纷上云的时代,实施磁带与云相结合的存储战略也极具意义。磁带存储解决方案和云存储解决方案可以和谐共存,协同工作,以降低存储成本、提升数据可访问性并确保存储解决方案的可靠性。磁带与闪存和 SDS 结合,也可以带来分层、集成、高性价比、高性能的新一代存储解决方案,帮助企业全面升级存储架构,在确保性能、成本、安全、快速访问的同时,提高数据分析速度。

今天的磁带还在不断刷新业界对它的认知,将为混合云与 AI 时代的数据存储带来更大的惊喜!