Dateisystem für LTO-Bänder Was ist das Linear Tape File System (LTFS)?

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Das Linear Tape File System ist ein Dateisystem zum Speichern, Lesen und Verwalten von Daten auf LTO-Magnetbändern. LTFS vereinfacht die Handhabung der Dateien und macht den Umgang mit ihnen ähnlich flexibel und komfortabel wie bei Festplatten oder USB-Speichersticks. Die Bänder sind bei LTFS für den Index und die eigentlichen Daten in zwei Partitionen aufgeteilt.

LTFS ist das Akronym für Linear Tape File System. Es handelt sich um ein Dateisystem für LTO-Magnetbänder (Linear Tape Open), das auf einer Entwicklung von IBM basiert. 2010 wurde es vom LTO-Konsortium, das ursprünglich von den Unternehmen Hewlett-Packard, IBM und Seagate gegründet worden war, formell als Spezifikation verabschiedet. Die Spezifikation legt fest, wie die Daten und die Metadaten in einer hierarchischen Verzeichnisstruktur auf den Magnetbändern organisiert und gespeichert werden. Die initiale Spezifikation wurde mehrfach aktualisiert und ergänzt.

Eingeführt wurde das Linear Tape File System im Jahr 2010 mit der LTO-5-Generation von Laufwerken und Bändern. Eines der wesentlichen Merkmale von LTFS ist es, dass die Handhabung und der Zugriff auf die auf Magnetband gespeicherten Dateien ähnlich flexibel und einfach sind wie bei Festplatten oder USB-Sticks. LTFS-Bänder sind selbstbeschreibend. Ihr Inhalt wird direkt beim Einlegen erkannt.

LTFS-Treiber gibt es für die gängigen Betriebssysteme. Sie ermöglichen Lese- und Schreibzugriffe auf LTFS-formatierte Tapes sowie die Verwaltung der Dateien auf den Bändern in einem Dateimanager ohne zusätzliche Software. Zum Beispiel können Dateien einfach per Drag-and-drop kopiert werden.

Das Funktionsprinzip von LTFS

Damit auf die Dateien eines Magnetbands ähnlich flexibel wie bei Festplatten zugegriffen werden kann, benötigt es eine Art von Inhaltsverzeichnis, das schnell eingelesen werden kann. Zu diesem Zwecke erstellt LTFS auf dem Tape zwei unterschiedliche Partitionen. Eine kleine Indexpartition (Partition 0) ist für die Index- und Metadaten vorgesehen, eine große Datenpartition (Partition 1) beherbergt die eigentlichen Nutzdaten sowie Sicherungskopien des Index. Mithilfe der in der Partition 0 gespeicherten Verzeichnisstrukturen und Zeiger lassen sich Inhaltsbeschreibungen und Speicherorte der Dateien darstellen. Mit diesen Informationen kann schnell und komfortabel auf gesuchte Dateien auf dem Band zugegriffen werden, ohne dass das komplette Band durchsucht werden muss.

Wird ein mit LTFS formatiertes Band in ein Bandlaufwerk eingelegt und ist auf dem mit dem Bandlaufwerk verbundenen Rechner ein LTFS-Treiber installiert, liest der Rechner beim Mounten des Bands zunächst den Index ein. Dieser Index wird lokal, beispielsweise im Hauptspeicher, vorgehalten und sorgt für die entsprechende Darstellung der Verzeichnisse und Dateien im Dateimanager des Rechners. Obwohl die Darstellung des Bandinhalts ähnlich wie bei einer Festplatte ist, bleibt das Band aber weiterhin ein sequentielles Speichermedium. Neue Daten werden üblicherweise hinter den letzten gespeicherten Daten geschrieben. Für häufiges Überschreiben bereits vorhandener Daten oder viele kleine Änderungen mit ständigem Hin- und Herspringen zwischen verschiedenen Bandpositionen ist das Speichermedium weniger gut geeignet.

Typische Anwendungsbereiche von Magnetbändern mit LTFS

Mit LTFS formatierte Bänder werden üblicherweise für das Speichern, den Transport oder für den Austausch großer Datenmengen und Dateien genutzt. Typische Anwendungsbereiche sind Backups, Datenwiederherstellungen, Langzeitdatenarchivierungen oder das Speichern großer Dateien, zum Beispiel im Medienbereich, in der Medizin oder im Big-Data-Umfeld.

Vorteile des Linear Tape File System

Die wichtigsten Vorteile des LTFS-Dateisystems sind:

• plattform- und herstellerübergreifend einsetzbar,

• benötigt außer geeigneten Treibern keine Zusatzsoftware,

• skaliert für die Speicherung riesiger Datenmengen,

• vereinfacht den Umgang mit den Bändern,

• ermöglicht die Verwaltung der Dateien über den Dateimanager (zum Beispiel per Drag-and-drop),

• ermöglicht ein schnelles Auffinden gesuchter Dateien,

• beschleunigt den Zugriff auf die Dateien.

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