Definition

Was ist Linear Tape-Open (LTO)?

| Redakteur: Rainer Graefen

Was genau bedeutet Linear Tape-Open?
Was genau bedeutet Linear Tape-Open? ( profit_image - Fotolia.com)

Linear Tape-Open ist eine Bandspeichertechnologie mit „offenem Format“, die gemeinsam von Hewlett-Packard (HPE), IBM und Seagate-Certance (ab 2004: Quantum) vereinbart wurde, im Jahr 1998 erste Lizenzen erteilte und ab 2000 erste Produkte auslieferte. Diese geballte Marktmacht machte die bis dahin dominante DLT- und SDLT-Bandspeichertechnik von Quantum wenige Jahre später obsolet.

Kern der Basisentwicklung bei LTO oder Linear Tape-Open ist die Definition eines Referenzbandes, das die Messlatte für die kompatible Produktentwicklung ist. Gleichzeitig ist es aber jedem Hersteller in der LTO-Gruppe erlaubt, spezifische Zusatzfunktionen in seine Streamerprodukte zu integrieren.

Hewlett-Packard bot zum Beispiel als erstes Unternehmen halbhohe Laufwerke und variable Geschwindigkeiten an. Unter „offenem Format“ versteht man, dass die Benutzer den Hersteller wechseln können und dass ihr Backup weiterhin lesbar bleibt. Die Hochkapazitätsimplementierung der LTO-Technologie ist unter dem Namen „LTO Ultrium-Format“ oder einfach „LTO Ultrium“ bekannt. Die Ultrium-Laufwerke sind seit ihrer Einführung rasch zum dominanten Industriestandard geworden.

Generation (10) 12 ist nicht das Ende

Ende 2004 wurde Generation 3 unter dem Namen LTO-3, Ultrium 3 oder 820LTO vorgestellt, die eine Speicherkapazität von 400 Gigabyte (GB) unkomprimiert sowie eine maximale Transferrate von 70 bis 82 Megabyte pro Sekunde (MB/s) boten. Seit LTO-3 wird auch die WORM-Funktion unterstützt.

Im Sommer 2007 kam schließlich LTO-4, Ultrium 4 respektive 1640LTO, auf den Markt. Dieser Streamer speichert 800 GB unkomprimiert und benötigt im Streaming-Modus 120 MB Daten pro Sekunde. LTO-4 kann Daten on-the-fly verschlüsseln.

Seit dem zweiten Quartal 2010 ist LTO-5 mit einer komprimierten Speicherkapazität bis zu 3 Terabyte (TB) sowie einer Transferrate von bis zu 280 MB/s auf dem Markt. HP hatte dieses Laufwerk so modifiziert, dass unkomprimierte Datenraten im Bereich 47 bis 140 MB/s ohne den gefürchteten Start-Stop-Betrieb verarbeitet werden können.

LTO-6 kam im Dezember 2012 auf den Markt. Ohne Komprimierung lassen sich auf einem Band 2,5 TB speichern, mit Komprimierung können es bis zu 6,25 TB sein, wenn sich Daten durchschnittlich mit 2,5:1 komprimieren lassen. Die Transferrate liegt bei 160 MB/s respektive 400 MB/s bei komprimierten Daten.

Seit Dezember 2015 ist LTO-7 auf dem Markt. LTO-7 speichert 6 TB (15 TB), die Transferrate liegt bei 300 MB/s (750 MB/s). In Klammern sind jeweils die komprimierten Datenmengen und -raten angegeben.

Am Jahresende 2017 wird LTO-8 verfügbar sein. Dank eines neuen Features lassen sich LTO-7-Cartridges auf höhere Kapazitäten formatieren: statt 6 TB passen dann unkomprimierte 9 TB auf das Bandmaterial. LTO-8 selbst speichert zwischen 12 (unkomprimiert) und 30 TB (Kompressionsfaktor 2,5) bei Geschwindigkeiten von 360 bis 1.180 MB pro Sekunde. Halbhohe Laufwerke sollen nur mit 300 MB arbeiten.

Roadmap on the move

Wie man an den Zeitabständen zwischen den bisher erschienenen LTO-Generationen sieht, folgt beständig im Abstand von zwei bis drei Jahren die nächste Generation. LTO-8 bis LTO-10 werden insofern in den Jahren 2018, 2021 und 2024 verfügbar werden. Dann lassen sich komprimiert 32 TB, 62,5 TB und 120 TB speichern. Die Transfergeschwindigkeiten steigen auf 1.180 MB/s, 1.770 MB/s und 2.750 MB/s. Im Gegensatz zur Festplatte mit circa 250 MB/s nehmen die sequentiellen Geschwindigkeiten beim Tape durch zusätzliche Köpfe beständig zu.

Aufgrund dieser in Bälde erfolgenden Produktvorstellungen war eine Überarbeitung der LTO-Roadmap notwendig. Die LTO.org hat mit dem Marktvorstellung des LTO-8-Laufwerks die Roadmap erst einmal um zwei weitere Generationen, LTO-11- und LTO-12, ergänzt. Auch bei den ungefähren Entwicklungsziele hat man sich festgelegt: LTO-11 wird voraussichtlich 96 TB, LTO-12 soll 192 TB und komprimierte 480 TB Daten speichern. Die Transfergeschwindigkeiten werden auf 1.770 MB/s respektive 2.750 MB/s steigen.

Auch über die offizielle Roadmap der LTO-Organisation hinaus hat IBM zusammen mit Fuji im IBM-Forschungslabor im Schweizer Rüschlikon nachgewiesen, dass weitere Steigerungen von Kapazität und Geschwindigkeit umsetzbar sind. In Rüschlikon wurden schon vor zwei Jahren Kapazitäten von hochgerechnet 220 TB erreicht.

Bei den Einsatzgebieten für LTO-7 und LTO-8 wird die LTO.org inzwischen detaillierter. Diese Tape-Techniken sollen bevorzugt in den Anwendungsbereichen Pre- and Post-Video-Production, Healthcare, Video-Surveillance, Hyper-Scale-Datacenter, Initial-Cloud-Storage, Nearline- und Long-term-Storage für das kostensparende Speichern und Migrieren von Daten einsetzbar sein. Das „böse“ Wort Archivierung wird vermieden.

Die Zukunft von Tape könnte „Flape“ heißen

Die Idee steht schon einige Zeit im Raum: Flape. „Lasst uns Tape und Flash kombinieren“, warb die ActiveArchive.org schon auf einer der letzten SNW-Veranstaltungen in Deutschland. Tape kann mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten streamen, als die Festplatte sequentiell Daten lesen kann.

Was die Festplatte inzwischen nicht mehr schafft, das schafft Flash: Als Zwischenspeicher kann es das Bandlaufwerk „am Streamen halten“. Die Kombination aus Flash und Tape verspricht einige Vorteile und stellt den Anwender vor einige Herausforderungen.

Die Vorteile:

  • Tape ist das preiswerteste Aufbewahrungsmedium für Daten, und es ist das schnellste Speichermedium, wenn es um sequentielle Datenspeicherung geht.
  • Durch den Einsatz von Flash als Cache sind Datensicherungen auf Band so schnell wie nie zuvor.
  • Für bestimmte Anwendungen rechnet sich schon heute der Einsatz von Flape.
  • Stromaufnahme und Kühlung für die Aufbewahrung von Petabytes an Daten waren nie preiswerter zu haben.

Die Herausforderungen:

  • Flash und Tape so zu kombinieren, dass der Gesamtpreis nicht höher liegt als der von Festplatte und Tape. Dann sind die TCO von Flape geringer.
  • Das Wiederfinden und -herstellen von Daten ist langwieriger, könnte aber durch einen Bandroboter mit Flash-getunten Metadaten und Dateibestandteilen beschleunigt werden.
  • Es fehlt die Möglichkeit für die Objektspeicherung per S3-Schnittstelle.

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