Cartuchos como Alternativa a la LTO Usando el Bacula

Ultrium LTO

De acuerdo con el sitio de tecnología Ultrium LTO [1], el Linear Tape Open (LTO) es una solución de almacenamiento en cinta de bobina única con alta capacidad desarrollada y mejorada continuamente por Hewlett Packard Enterprise, IBM y Quantum. Es un formato de cinta muy popular, potente, escalable y adaptable que ayuda a satisfacer las crecientes demandas de protección de datos. El consorcio afirma que se trata de un formato abierto, pero sólo hay algunos fabricantes licenciados de acuerdo con el estándar LTO, siendo EMTEC, Imation, Fujifilm, Maxell, TDK y Sony [2]. Todas las demás marcas de medios son fabricadas por estas empresas bajo contrato [3].

Como muestra la Figura 1, cada nueva generación LTO dobla la capacidad de almacenamiento de medios y la generación actual (ocho) es capaz de almacenar 12 TB de datos ya comprimidos o hasta 30 TB de datos comprimidos sólo por hardware. Prácticamente todos los dispositivos LTO son compatibles con el software de copia de seguridad de Bacula.

Figura 1. Roadmap LTO Ultrium [1]

La tecnología LTO se utiliza para hacer copias de seguridad de las mayores cargas de trabajo, como películas de cine [4]. Los principales estudios y archivos de películas dependen en gran parte de estas cintas para preservar las imágenes en movimiento. Cuando el formato surgió por primera vez a finales de los años 90, parecía una gran solución. La primera generación de cartuchos contenía impresionantes 100 gigabytes de datos sin comprimir. Instaladas adecuadamente, las cintas pueden tener una vida útil de 30 a 50 años.

Un problema del LTO es que cada nueva generación que llega al mercado hace obsoleta una generación más antigua. Los fabricantes garantizan como máximo dos generaciones de retrocompatibilidad, y los estudios probablemente tienen que migrar miles de cintas manualmente cada pocos años o arriesgarse a perder el acceso a la información por completo. La frecuencia de las actualizaciones LTO es muy alta, y ya hubo siete generaciones en los 18 años de existencia del producto.

Conforme a lo destacado por Perlmutter [4], el vicepresidente de archivos de medios globales y servicios de preservación de Warner Bros., Steven Anastasi, dice que la vida útil práctica de un cartucho LTO en unos 7 años. Después de eso, usted debe comenzar a migrar a una generación más joven, porque generalmente es un proceso largo. Aunque las capacidades de datos LTO se han doblado constantemente, las velocidades de cinta no se siguieron esta evolución. Anastasi afirma: la primera generación (LTO 1) tuvo una tasa de transferencia máxima de 20 megabytes por segundo; la velocidad máxima del LTO-7 es de 750 MB / s. Entonces usted necesita técnicos para operar y solucionar problemas del equipo y asegurarse de que los datos migrados estén libres de errores. Migrar un petabyte (mil terabytes) de datos puede llevar varios meses, dice Anastasi.

Todavía, la migración de LTO es una actividad muy costosa. En las palabras de Everett [4], de la Escuela de Artes Cinematográficas de la Universidad del Sur de California, un proyecto reciente para restaurar el clásico de 1948 «Los zapatos rojos» de LTO-3 a LTO-5 costó entre 20.000 y US $ 40.000 sólo para migrar. Ahora que la película está en el LTO-5, pronto tendrá que ser migrado de nuevo a la LTO-7.

La Alternativa del Cartucho

Diferentes players proporcionaron alternativas al LTO. El IBM 3592 [5] es una serie de unidades de cinta y formatos de medios de almacenamiento. La primera unidad (3592) y la siguiente (TS1120) se introdujeron bajo el apodo de Jaguar. En octubre de 2017, la unidad más reciente era el TS1155 Gen 6, en el que cada cartucho es capaz de almacenar hasta 15 TB de datos ya comprimidos mediante software con una tasa de transferencia de datos de hasta 360 MB / s.

De la misma forma, Oracle StorageTek [6] ofrece hoy hasta 8,5 TB de capacidad nativa con el cartucho de cinta StorageTek T10000 T2 y funciona con las mismas unidades de cinta T10000, T10000B, T10000C, T10000C y T10000D del fabricante.

A diferencia de muchos otros estándares de cinta, los cartuchos permiten una extensa reutilización de cartuchos adquiridos [5,6]. Las cintas de generaciones más antiguas pueden ser reformadas para capacidades más altas a cada nueva generación de unidades, de acuerdo con la tabla abajo. Se espera que los cartuchos funcionen en modo de lectura y grabación en al menos tres generaciones anteriores. La tasa de sustitución de medios observada en grandes archivos es, por lo tanto, más baja que con la mayoría de los otros estándares.

Reformar un cartucho significa aumentar la densidad de la pista (sólo), ya que la densidad de bits lineales está limitada por el revestimiento de la cinta. Como se muestra en la Figura 2, un cartucho de tipo IBM ‘JA’ puede ser reformado de 300 GB inicialmente a 640 GB en la unidad TS1130. Un cartucho del tipo ‘JB’ posterior llevará 1 TB, ya que su mejor revestimiento también permite una densidad de bits lineal más alta. En general, la densidad lineal está limitada por las tecnologías de material, semiconductor y procesamiento de señal, mientras que la densidad de pista está limitada por la tecnología de servo que impide la salida de la pista.

Figura 2. Capacidades de Formato de Cartucho de Cinta IBM

Sin embargo, incluso IBM alegando que los cartuchos se pueden reutilizar, la unidad TS1150 no puede leer o escribir en ningún cartucho Gen 1 o Gen 2. Y la unidad TS1140 puede leer, pero no grabar en cartuchos Gen 1 de cualquier formato. La característica de reutilización de medios tiene algunas restricciones, aunque definitivamente más flexibles que el estándar LTO.

Por último, es importante afirmar que nuestro software de copia de seguridad Bacula es compatible con cualquiera de los estándares LTO o cartuchos IBM / Oracle, obteniendo un rendimiento de lectura y escritura muy alto. Las empresas se quedan libres para calcular cada ROI estándar y decidir cuál es la solución más eficiente. Algunos casos de uso del Bacula con cartuchos son comentados a sequir.

Unidades de Cartucho IBM 3592 y Oracle StorageTek T10000 con Bacula

Como se muestra en la Figura 3, una universidad de Alemania utiliza Bacula con las unidades de cinta IBM Jaguar y es capaz de obtener una tasa de transferencia de 200 a 300 MB / s por unidad de cinta sin ningún trabajo de ajuste. El software de copia de seguridad utilizado anteriormente estaba usando las seis unidades disponibles, pero todavía era un cuello de botella para el rendimiento de copia de seguridad. Con Bacula, el cliente sólo necesita tres unidades para cumplir con la ventana de copia de seguridad.

Figura 3. Copias de Respaldo Almacenadas en Cartuchos IBM Jaguar (se omitieron los nombres de clientes)

De acuerdo con Bacula Systems [7], la Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA) es un usuario de Enterprise Bacula que utiliza los cartuchos Oracle StorageTek T10000C que poseen 1,5 PB de datos de backup, protegiendo más de 300 sistemas científicos de computación y soporte a misiones.