تخزين بيانات الشريط المغناطيسي
| أنواع ذاكرة الكمبيوتر وتخزين البيانات |
|---|
| متقلب |
| غير متطاير |
تخزين بيانات الشريط المغناطيسي هو نظام لتخزين المعلومات الرقمية على شريط مغناطيسي باستخدام التسجيل الرقمي .
كان الشريط وسيطًا مهمًا لتخزين البيانات الأولية في أجهزة الكمبيوتر القديمة ، وعادةً ما يستخدم بكرات كبيرة مفتوحة من شريط ذي 7 مسارات ، ولاحقًا 9 مسارات . يتم تغليف الشريط المغناطيسي الحديث بشكل شائع في خراطيش وأشرطة كاسيت ، مثل الخطي المفتوح (LTO) [1] وسلسلة IBM 3592 المدعومة على نطاق واسع . يُطلق على الجهاز الذي يقوم بكتابة البيانات أو قراءتها محرك الشريط . غالبًا ما تُستخدم أدوات التحميل الآلي ومكتبات الأشرطة لأتمتة مناولة الخراطيش وتبادلها. كان التوافق مهمًا لتمكين نقل البيانات.
يتم الآن استخدام تخزين بيانات الشريط [2] بشكل أكبر للنسخ الاحتياطي للنظام ، [3] وأرشفة البيانات وتبادل البيانات. جعلت التكلفة المنخفضة للشريط اللاصق قابلاً للتطبيق للتخزين والأرشفة على المدى الطويل. [4]
فتح بكرات
في البداية ، تم جرح شريط مغناطيسي لتخزين البيانات على بكرات مقاس 10.5 بوصة (27 سم) . [5] استمر هذا المعيار لأنظمة الكمبيوتر الكبيرة خلال أواخر الثمانينيات ، مع زيادة السعة بشكل مطرد بسبب ركائز أرق والتغيرات في التشفير. كانت خراطيش وأشرطة الكاسيت متوفرة ابتداءً من منتصف السبعينيات وكانت تُستخدم بشكل متكرر مع أنظمة الكمبيوتر الصغيرة. مع إدخال خرطوشة IBM 3480 في عام 1984 ، والتي وصفت بأنها "حوالي ربع الحجم ... ومع ذلك فهي تخزن ما يصل إلى 20 في المائة من البيانات" ، [6] بدأت أنظمة الكمبيوتر الكبيرة في الابتعاد عن أشرطة البكرة المفتوحة و نحو الخراطيش. [7]
يونيفاك
تم استخدام الشريط المغناطيسي لأول مرة لتسجيل بيانات الكمبيوتر في عام 1951 على UNIVAC I. [8] كان وسيط تسجيل محرك UNISERVO عبارة عن شريط معدني رفيع بعرض 0.5 بوصة (12.7 مم) من البرونز الفوسفوري المطلي بالنيكل . كانت كثافة التسجيل 128 حرفًا في البوصة (198 ميكرومترًا لكل حرف) على ثمانية مسارات بسرعة خطية 100 بوصة / ثانية (2.54 م / ث) ، مما أسفر عن معدل بيانات يبلغ 12800 حرفًا في الثانية. من بين المسارات الثمانية ، كان ستة منها عبارة عن بيانات ، وواحد للتكافؤ ، وواحد كان على مدار الساعة ، أو مسار توقيت. مع مراعاة المساحة الفارغة بين كتل الشريط ، كان معدل النقل الفعلي حوالي 7200 حرف في الثانية. بكرة صغيرة من مايلرتم توفير شريط منفصل عن الشريط المعدني ورأس القراءة / الكتابة. [9]
تنسيقات IBM
استخدمت أجهزة كمبيوتر IBM من الخمسينيات شريطًا مطليًا بأكسيد الحديديك مشابهًا للشريط المستخدم في التسجيل الصوتي. سرعان ما أصبحت تقنية IBM هي المعيار الصناعي الفعلي . كانت أبعاد الشريط المغناطيسي بعرض 0.5 بوصة (12.7 مم) وملفوفة على بكرات قابلة للإزالة. كانت أطوال الأشرطة المختلفة متاحة مع 1200 قدم (370 م) و 2400 قدم (730 م) على ميل ونصف سمك قياسي إلى حد ما. [ توضيح مطلوب ] خلال الثمانينيات ، أصبحت أطوال الأشرطة الأطول مثل 3600 قدم (1100 م) متاحة باستخدام فيلم PET أرق بكثير . يمكن أن تدعم معظم محركات الأشرطة حجم بكرة أقصى يبلغ 10.5 بوصات (267 مم). A ما يسمى ميني بكرةكان شائعًا لمجموعات البيانات الأصغر ، مثل توزيع البرامج. كانت هذه بكرات مقاس 7 بوصات (18 سم) ، غالبًا بدون طول ثابت - تم ضبط حجم الشريط ليلائم كمية البيانات المسجلة عليه كإجراء موفر للتكلفة. [ بحاجة لمصدر ]
استخدم CDC شرائط مغناطيسية متوافقة مع IBM مقاس 1 2 بوصة (13 مم) ، ولكنه قدم أيضًا متغيرًا بعرض 1 بوصة (25 مم) ، مع 14 مسارًا (12 مسارًا للبيانات المقابلة للكلمة 12 بت من سلسلة CDC 6000 المعالجات الطرفية ، بالإضافة إلى 2 بت تماثل) في محرك CDC 626. [10]
كانت محركات الأشرطة المبكرة من شركة IBM ، مثل IBM 727 و IBM 729 ، عبارة عن محركات أقراص متطورة من الناحية الميكانيكية تستخدم أعمدة مفرغة لتخزين حلقات طويلة من الشريط على شكل حرف U. بين التحكم المؤازر في محركات البكرة القوية ، ومحرك الكابستان منخفض الكتلة ، والاحتكاك المنخفض والتوتر المتحكم فيه لأعمدة الفراغ ، يمكن تحقيق بدء وإيقاف سريع للشريط في واجهة الشريط برأس. [أ] التسارع السريع ممكن لأن كتلة الشريط في أعمدة التفريغ صغيرة ؛ طول الشريط المخزن في الأعمدة يوفر الوقت لتسريع القصور الذاتي العاليبكرات. عندما تكون بكرات الشريطين نشطة ، تقوم بالتالي بإدخال الشريط أو سحبه من أعمدة الفراغ ، وتدور بشكل متقطع في رشقات نارية سريعة غير متزامنة ، مما ينتج عنه حركة ملفتة للنظر. تم استخدام اللقطات المخزنة لمحركات الأشرطة ذات الأعمدة الفراغية المتحركة بشكل مثير للسخرية لتمثيل أجهزة الكمبيوتر في الأفلام والتلفزيون. [11]
كان الشريط المبكر نصف بوصة يحتوي على سبعة مسارات متوازية من البيانات على طول الشريط ، مما يسمح بأحرف 6 بت بالإضافة إلى 1 بت من التكافؤ المكتوب عبر الشريط. كان هذا معروفًا باسم الشريط ذي السبعة مسارات . مع إدخال نظام IBM System / 360 mainframe ، تم تقديم أشرطة ذات 9 مسارات لدعم الأحرف 8 بت الجديدة التي استخدمتها. تم تحديد نهاية الملف بواسطة نمط مسجل خاص يسمى علامة الشريط ، ونهاية البيانات المسجلة على شريط بواسطة علامتي شريط متتاليتين. تمت الإشارة إلى البداية والنهاية المادية للشريط القابل للاستخدام بواسطة شرائط لاصقة عاكسة من رقائق الألومنيوم موضوعة على الجانب الخلفي. [ بحاجة لمصدر ]
زادت كثافة التسجيل بمرور الوقت. بدأت الكثافات الشائعة ذات السبعة مسارات بـ 200 حرف لكل بوصة (CPI) ، ثم 556 ، وأخيراً 800 ؛ كانت الأشرطة ذات 9 مسارات ذات كثافة 800 (باستخدام NRZI ) ، ثم 1600 (باستخدام PE ) ، وأخيراً 6250 (باستخدام GCR ). يُترجم هذا إلى حوالي 5 ميغا بايت إلى 140 ميغا بايت لكل بكرة شريطية بطول قياسي (2400 قدم ، 730 مترًا). زادت الكثافة الفعالة أيضًا مع انخفاض الفجوة بين القوالب ( الفجوة بين السجلات ) من 3 × 4 بوصة (19 مم) على بكرة شريط ذات 7 مسارات إلى 0.30 بوصة (7.6 مم) على 6250 نقطة في البوصة [ التوضيح مطلوب ] 9 بكرة شريط المسار. [12]
على الأقل جزئيًا بسبب نجاح System / 360 ، والتوحيد الناتج على رموز الأحرف 8 بت وعناوين البايت ، تم استخدام الأشرطة ذات 9 مسارات على نطاق واسع في جميع أنحاء صناعة الكمبيوتر خلال السبعينيات والثمانينيات. [13] أوقفت شركة IBM منتجات بكرة إلى بكرة جديدة لتحل محلها منتجات تعتمد على الخرطوشة بدءًا من طرحها عام 1984 لعائلة 3480 القائمة على الخرطوشة . [ بحاجة لمصدر ]
تنسيق DEC
كانت LINCtape ، ومشتقاتها ، DECtape عبارة عن اختلافات في هذا "الشريط المستدير". كانت في الأساس وسيلة تخزين شخصية ، [14] استخدم شريطًا يبلغ عرضه 0.75 بوصة (19 مم) ويتميز بمسار تنسيق ثابت ، على عكس الشريط القياسي ، جعل من الممكن قراءة الكتل وإعادة كتابتها بشكل متكرر في مكانها. تتمتع LINCtapes و DECtapes بسعة مماثلة ومعدل نقل بيانات مماثل للأقراص التي أزاحتها ، لكن أوقات وصولها كانت في حدود ثلاثين ثانية إلى دقيقة. [ بحاجة لمصدر ]
الخراطيش والأشرطة
في سياق الشريط المغناطيسي ، يعني مصطلح الكاسيت أو الخرطوشة طول الشريط المغناطيسي في حاوية بلاستيكية مع بكرة واحدة أو اثنتين للتحكم في حركة الشريط. يؤثر نوع العبوة على أوقات التحميل والتفريغ بالإضافة إلى طول الشريط الذي يمكن حمله. في الخرطوشة أحادية البكرة ، توجد بكرة سحب في محرك الأقراص بينما تحتوي الخرطوشة ذات البكرة المزدوجة على بكرات سحب وإمداد في الخرطوشة. يستخدم محرك الشريط واحدًا أو أكثر من المحركات التي يتم التحكم فيها بدقة لتصفية الشريط من بكرة إلى أخرى ، ويمرر رأس القراءة / الكتابة كما يفعل. [ بحاجة لمصدر ]
نوع مختلف هو خرطوشة الشريط اللانهائي ، والتي تحتوي على حلقة مستمرة من الشريط الملفوف على بكرة خاصة تسمح بسحب الشريط من مركز البكرة ثم لفه حول الحافة ، وبالتالي لا يحتاج إلى الترجيع للتكرار . يشبه هذا النوع خرطوشة ذات بكرة واحدة حيث لا توجد بكرة سحب داخل محرك الشريط. [ بحاجة لمصدر ]
استخدم محرك IBM 7340 Hypertape ، الذي تم تقديمه في عام 1961 ، شريط بكرة مزدوج مع شريط بعرض 1 بوصة (2.5 سم) قادر على استيعاب مليوني حرف من ستة بتات لكل شريط. [ بحاجة لمصدر ]
في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، تم استخدام شرائط الصوت المدمجة بشكل متكرر كنظام تخزين بيانات غير مكلف لأجهزة الكمبيوتر المنزلية ، [ب] أو في بعض الحالات للتشخيص أو رمز التمهيد للأنظمة الأكبر مثل Burroughs B1700 . [16] الكاسيتات المدمجة متسلسلة منطقيًا وكذلك فيزيائيًا ؛ يجب إعادة لفها وقراءتها من البداية لتحميل البيانات. كانت الخراطيش المبكرة متاحة قبل أن تحتوي أجهزة الكمبيوتر الشخصية على محركات أقراص ميسورة التكلفة ، ويمكن استخدامها كأجهزة وصول عشوائي ، حيث يتم لف الشريط ووضعه تلقائيًا ، وإن كان ذلك مع أوقات وصول تصل إلى عدة ثوانٍ.
في عام 1984 ، قدمت IBM عائلة 3480 من خراطيش البكرة الفردية ومحركات الأشرطة التي تم تصنيعها بعد ذلك من قبل عدد من البائعين خلال عام 2004 على الأقل. في البداية ، تم توفير 200 ميغا بايت لكل خرطوشة ، وزادت السعة العائلية بمرور الوقت إلى 2.4 جيجا بايت لكل خرطوشة. كان DLT (الشريط الخطي الرقمي) ، وهو أيضًا شريط يعتمد على خرطوشة ، متاحًا بدءًا من عام 1984 ولكن اعتبارًا من عام 2007 تم إيقاف التطوير المستقبلي لصالح LTO. [ بحاجة لمصدر ]
في عام 2003 ، قدمت شركة IBM عائلة 3592 لتحل محل IBM 3590 . في حين أن الاسم مشابه ، لا يوجد توافق بين 3590 و 3592. مثل 3590 و 3480 قبله ، يحتوي تنسيق الشريط هذا على شريط 1 2 بوصة ( 13 ملم) ملفوف في خرطوشة بكرة واحدة. تم تقديم الجيل السادس الذي تم طرحه في البداية لدعم 300 غيغابايت ، وهو يدعم سعة أصلية تبلغ 20 تيرابايت. [17]
تم الإعلان عن الخرطوشة أحادية البكرة ذات الشريط الخطي (LTO) في عام 1997 عند 100 ميغا بايت وفي جيلها الثامن تدعم 12 تيرابايت بنفس الحجم. اعتبارًا من عام 2019 ، [update]قامت LTO بإزاحة جميع تقنيات الأشرطة الأخرى في تطبيقات الكمبيوتر ، باستثناء بعض عائلة IBM 3592 في الفئة المتطورة. [ بحاجة لمصدر ]
التفاصيل الفنية
الكثافة
وحدات البايت في البوصة (BPI) هي مقياس الكثافة التي يتم بها تخزين البيانات على الوسائط المغناطيسية. يمكن أن يشير مصطلح BPIبت لكل بوصة ، [18] ولكنها تشير غالبًا إلىبايتلكل بوصة. [19]
يمكن أن يعني مصطلح BPI بايت لكل بوصة عندما تكون مسارات تنسيق معين منظمة بالبايت ، كما هو الحال في الأشرطة ذات 9 مسارات. [20]
عرض الشريط
عرض الوسائط هو معيار التصنيف الأساسي لتقنيات الشريط. كان نصف بوصة (13 مم) من الناحية التاريخية هو العرض الأكثر شيوعًا للشريط لتخزين البيانات عالي السعة. [21] توجد العديد من الأحجام الأخرى وتم تطوير معظمها إما لتعبئة أصغر أو سعة أعلى. [ بحاجة لمصدر ]
طريقة التسجيل
تعد طريقة التسجيل أيضًا طريقة مهمة لتصنيف تقنيات الشريط ، والتي تنقسم عمومًا إلى فئتين: الخطي والمسح الضوئي. [ بحاجة لمصدر ]
خطي
ترتب الطريقة الخطية البيانات في مسارات متوازية طويلة تمتد بطول الشريط. تكتب رؤوس أشرطة متعددة في وقت واحد مسارات أشرطة متوازية على وسيط واحد. تم استخدام هذه الطريقة في محركات الأشرطة المبكرة. إنها أبسط طريقة تسجيل ، ولكنها تحتوي أيضًا على أقل كثافة بيانات. [ بحاجة لمصدر ]
أحد الاختلافات في التكنولوجيا الخطية هو التسجيل السربنتيني الخطي ، والذي يستخدم مسارات أكثر من رؤوس الأشرطة. لا يزال كل رأس يكتب مقطوعة واحدة في كل مرة. بعد إجراء تمريرة على طول الشريط بالكامل ، تتحرك جميع الرؤوس قليلاً وتقوم بتمرير آخر في الاتجاه العكسي ، وتكتب مجموعة أخرى من المسارات. يتكرر هذا الإجراء حتى تتم قراءة أو كتابة جميع المسارات. باستخدام طريقة السربنتين الخطية ، يمكن أن يحتوي وسيط الشريط على العديد من المسارات أكثر من رؤوس القراءة / الكتابة. مقارنة بالتسجيل الخطي البسيط ، باستخدام نفس طول الشريط ونفس عدد الرؤوس ، تكون سعة تخزين البيانات أعلى بكثير. [ بحاجة لمصدر ]
مسح
تقوم طرق تسجيل المسح بكتابة مسارات قصيرة كثيفة عبر عرض وسيط الشريط ، وليس بطول الطول. يتم وضع رؤوس الشريط على أسطوانة أو قرص يدور بسرعة بينما يمر عليه الشريط البطيء نسبيًا. [ بحاجة لمصدر ]
كانت الطريقة المبكرة المستخدمة للحصول على معدل بيانات أعلى من الطريقة الخطية السائدة هي المسح العرضي . في هذه الطريقة ، يتم وضع قرص دوار مع رؤوس الشريط المدمجة في الحافة الخارجية بشكل عمودي على مسار الشريط. تُستخدم هذه الطريقة في مسجلات بيانات أجهزة DCRsi من Ampex ونظام أشرطة الفيديو الرباعي Ampex القديم . طريقة أخرى مبكرة كانت المسح المقوس . في هذه الطريقة ، تكون الرؤوس على وجه قرص دوار يوضع بشكل مسطح على الشريط. يشكل مسار رؤوس الشريط قوسًا. [ بحاجة لمصدر ]
يقوم تسجيل المسح الحلزوني بكتابة مسارات قصيرة كثيفة بطريقة قطرية . تُستخدم هذه الطريقة تقريبًا في جميع أنظمة أشرطة الفيديو الحالية والعديد من تنسيقات أشرطة البيانات. [ بحاجة لمصدر ]
كتلة التخطيط ومطابقة السرعة
في تنسيق نموذجي ، تتم كتابة البيانات على شريط في كتل مع وجود فجوات بين الكتل فيما بينها ، ويتم كتابة كل كتلة في عملية واحدة مع تشغيل الشريط باستمرار أثناء الكتابة. ومع ذلك ، نظرًا لأن معدل كتابة البيانات أو قراءتها على محرك الشريط يختلف حيث يتعين على محرك الشريط عادةً التعامل مع الاختلاف بين معدل انتقال البيانات إلى الشريط وخارجه ومعدل توفير البيانات أو طلبها من قبل مضيفه. [ بحاجة لمصدر ]
تم استخدام طرق مختلفة بمفردها أو مجتمعة للتعامل مع هذا الاختلاف. إذا لم يتمكن المضيف من مواكبة معدل نقل محرك الشريط ، فيمكن إيقاف محرك الشريط ونسخه احتياطيًا وإعادة تشغيله (المعروف باسم تلميع الأحذية ). يمكن استخدام مخزن ذاكرة كبير لوضع البيانات في قائمة انتظار. في الماضي ، أثر حجم كتلة المضيف على كثافة البيانات الموجودة على الشريط ، ولكن في محركات الأقراص الحديثة ، يتم تنظيم البيانات عادةً في كتل ذات حجم ثابت قد تكون أو لا تكون مضغوطة أو مشفرة ، ولم يعد حجم كتلة المضيف يؤثر على كثافة البيانات على الشريط . توفر محركات الأشرطة الحديثة ميزة مطابقة السرعة ، حيث يمكن للمحرك تقليل سرعة الشريط الفعلية ديناميكيًا حسب الحاجة لتجنب لمعان الأحذية. [22]
في الماضي ، كان حجم الفجوة بين الكتل ثابتًا ، بينما كان حجم كتلة البيانات يعتمد على حجم كتلة المضيف ، مما يؤثر على سعة الشريط - على سبيل المثال ، على تخزين بيانات مفتاح العد . في معظم محركات الأقراص الحديثة ، لم يعد هذا هو الحال. تستخدم محركات الأقراص من النوع Linear Tape-Open كتلة ذات حجم ثابت للشريط ( بنية ثابتة الكتلة ) ، بغض النظر عن حجم كتلة المضيف ، وتكون الفجوة بين الكتل متغيرة للمساعدة في مطابقة السرعة أثناء عمليات الكتابة. [ بحاجة لمصدر ]
على محركات الأقراص المضغوطة ، ستؤثر انضغاط البيانات على السعة. [ كيف؟ ]
الوصول المتسلسل إلى البيانات
يتميز الشريط بالوصول المتسلسل إلى البيانات. بينما يمكن أن يوفر الشريط نقلًا سريعًا للبيانات ، فإنه يستغرق عشرات الثواني لتحميل شريط ووضع رأس الشريط على البيانات المحددة. على النقيض من ذلك ، يمكن لتقنية القرص الصلب تنفيذ الإجراء المكافئ في عشرات المللي ثانية (3 أوامر أسرع من حيث الحجم) ويمكن اعتبارها على أنها توفر وصولاً عشوائيًا إلى البيانات. [ بحاجة لمصدر ]
تتطلب أنظمة الملفات تخزين البيانات والبيانات الوصفية على وسيط تخزين البيانات. يتطلب تخزين البيانات الوصفية في مكان واحد والبيانات في مكان آخر ، كما هو الحال مع أنظمة الملفات المستندة إلى الأقراص ، نشاط إعادة تحديد الموقع. نتيجة لذلك ، تستخدم معظم أنظمة الأشرطة نظام ملفات مبسطًا تتم فيه معالجة الملفات بالأرقام وليس باسم الملف. عادةً لا يتم تخزين البيانات الوصفية مثل اسم الملف أو وقت التعديل على الإطلاق. تقوم ملصقات الشريط بتخزين هذه البيانات الوصفية ، ويتم استخدامها لتبادل البيانات بين الأنظمة. تم إنشاء أرشيفي الملفات وأدوات النسخ الاحتياطي لحزم ملفات متعددة مع البيانات الوصفية ذات الصلة في ملف شريط واحد. محركات الأشرطة السربنتين (على سبيل المثال ، QIC) توفير وقت وصول محسن من خلال التبديل إلى المسار المناسب ؛ تستخدم أقسام الشريط للحصول على معلومات الدليل. [23] نظام ملفات الشريط الخطي هو طريقة لتخزين البيانات الوصفية للملف على جزء منفصل من الشريط. هذا يجعل من الممكن نسخ ولصق الملفات أو الدلائل على شريط كما لو كان قرصًا ، ولكنه لا يغير طبيعة الوصول التسلسلي الأساسي للشريط. [ بحاجة لمصدر ]
وقت الوصول
يتمتع الشريط بوقت وصول عشوائي طويل حيث يجب أن يلف السطح بمعدل ثلث طول الشريط للانتقال من موضع تعسفي إلى آخر. تحاول أنظمة الأشرطة التخفيف من زمن الوصول الطويل الجوهري ، إما باستخدام الفهرسة ، حيث يتم الاحتفاظ بجدول بحث منفصل ( دليل الشريط ) والذي يعطي موقع الشريط الفعلي لرقم كتلة بيانات معين (ضروري لمحركات الأقراص السربنتينية) ، أو عن طريق تعليم الكتل باستخدام علامة شريط يمكن اكتشافها أثناء لف الشريط بسرعة عالية. [ بحاجة لمصدر ]
ضغط البيانات
تتضمن معظم محركات الأشرطة الآن نوعًا من ضغط البيانات بدون فقدان البيانات . هناك العديد من الخوارزميات التي تقدم نتائج مماثلة: LZW [ بحاجة لمصدر ] (مدعوم على نطاق واسع) ، IDRC (Exabyte) ، ALDC (IBM ، QIC) و DLZ1 (DLT). [ بحاجة لمصدر ] المضمنة في أجهزة محرك الشريط ، تقوم بضغط مخزن مؤقت صغير نسبيًا من البيانات في المرة الواحدة ، وبالتالي لا يمكنها تحقيق ضغط عالٍ للغاية حتى مع البيانات الزائدة عن الحاجة. تعتبر نسبة 2: 1 نموذجية ، حيث يدعي بعض البائعين أن 2.6: 1 أو 3: 1. تعتمد النسبة التي تم الحصول عليها فعليًا على طبيعة البيانات وبالتالي نسبة الضغطلا يمكن الاعتماد عليها عند تحديد سعة الجهاز ، على سبيل المثال ، قد لا يكون محرك الأقراص الذي يطالب بسعة مضغوطة تبلغ 500 جيجابايت كافياً لعمل نسخة احتياطية من 500 جيجابايت من البيانات الحقيقية. قد لا تسمح البيانات المخزنة بالفعل بكفاءة بأي ضغط كبير وقد توفر قاعدة بيانات متفرقة عوامل أكبر بكثير. يمكن أن يحقق ضغط البرامج نتائج أفضل بكثير مع البيانات المتفرقة ، ولكنه يستخدم معالج الكمبيوتر المضيف ، ويمكن أن يبطئ النسخ الاحتياطي إذا كان الكمبيوتر المضيف غير قادر على الضغط بأسرع ما تتم كتابة البيانات. [ بحاجة لمصدر ]
إن خوارزميات الضغط المستخدمة في المنتجات منخفضة الجودة ليست فعالة على النحو الأمثل ، ويمكن الحصول على نتائج أفضل عن طريق إيقاف ضغط الأجهزة واستخدام ضغط البرامج (والتشفير إذا رغبت في ذلك) بدلاً من ذلك. [ بحاجة لمصدر ]
عادةً ما يتم ضغط النص العادي والصور الأولية وملفات قواعد البيانات ( TXT و ASCII و BMP و DBF وما إلى ذلك) بشكل أفضل بكثير من الأنواع الأخرى من البيانات المخزنة على أنظمة الكمبيوتر. على النقيض من ذلك ، يزداد حجم البيانات المشفرة والبيانات المضغوطة مسبقًا ( PGP و ZIP و JPEG و MPEG و MP3 وما إلى ذلك) في الحجم [c] إذا تم تطبيق ضغط البيانات. في بعض الحالات ، يمكن أن يصل توسيع البيانات هذا إلى 15٪. [ بحاجة لمصدر ]
التشفير
توجد معايير لتشفير الأشرطة. [٢٤] يتم استخدام التشفير بحيث لا يستطيع اللصوص استخدام البيانات الموجودة على الشريط حتى في حالة سرقة الشريط. إدارة المفاتيح أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأمن. يكون الضغط أكثر فاعلية إذا تم إجراؤه قبل التشفير ، حيث لا يمكن ضغط البيانات المشفرة بشكل فعال بسبب الانتروبيا التي يقدمها. تتضمن بعض محركات الأشرطة الخاصة بالمؤسسات أجهزة يمكنها تشفير البيانات بسرعة. [ بحاجة لمصدر ]
ذاكرة الخرطوشة والتعريف الذاتي
تحتوي بعض خراطيش الشريط ، ولا سيما خراطيش LTO ، على شرائح تخزين بيانات صغيرة مرتبطة بها لتسجيل البيانات الوصفية حول الشريط ، مثل نوع التشفير وحجم التخزين والتواريخ وغيرها من المعلومات. من الشائع أيضًا أن تحتوي خراطيش الشريط على رموز شريطية على ملصقاتها من أجل مساعدة مكتبة أشرطة آلية. [25]
قابلية البقاء
يظل الشريط قابلاً للتطبيق في مراكز البيانات الحديثة للأسباب التالية: [26] [27] [28]
- إنها الوسيلة الأقل تكلفة لتخزين كميات كبيرة من البيانات ؛
- كوسيلة قابلة للإزالة تسمح بإنشاء فجوة هوائية يمكن أن تمنع اختراق البيانات أو تشفيرها أو حذفها ؛
- يسمح طول عمره بالاحتفاظ بالبيانات الممتدة التي قد تكون مطلوبة من قبل الهيئات التنظيمية. [29]
يمكن دعم المستويات الأقل تكلفة للتخزين السحابي بواسطة شريط. [29]
وسائط مغناطيسية عالية الكثافة
في عام 2002 ، تلقت Imation منحة قدرها 11.9 مليون دولار أمريكي من المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا للبحث في زيادة سعة بيانات الشريط المغناطيسي. [30]
في عام 2014 ، أعلنت كل من Sony و IBM أنهما تمكنت من تسجيل 148 جيجابت لكل بوصة مربعة باستخدام وسائط شريط مغناطيسي تم تطويرها باستخدام تقنية جديدة لتشكيل الأغشية الرقيقة الفراغية قادرة على تكوين جزيئات كريستالية دقيقة للغاية ، وهي تقنية تخزين شرائط ذات أعلى مستوى تم الإبلاغ عنه كثافة بيانات الشريط المغناطيسي ، 148 جيجابت / بوصة² (23 جيجابت / سم 2) ، مما يسمح بسعة شريط أصلي تبلغ 185 تيرابايت. [31] [32] تم تطويره بشكل أكبر من قبل شركة Sony ، مع الإعلان في عام 2017 ، حول كثافة البيانات المبلغ عنها بـ 201 جيجابت / بوصة² (31 جيجابت / سم 2) ، مما يعطي سعة قياسية للشريط المضغوط تبلغ 330 تيرابايت. [33]
في مايو 2014 ، اتبعت Fujifilm شركة Sony وأعلنت أنها ستطور خرطوشة شريط بسعة 154 تيرابايت بالاشتراك مع IBM ، والتي ستحتوي على كثافة تخزين بيانات مساحية تبلغ 85.9 جيجابايت / بوصة² (13.3 مليار بت لكل سم 2) على شريط جسيمات مغناطيسي خطي . [34] التكنولوجيا التي طورتها شركة Fujifilm ، والتي تسمى NANOCUBIC ، تعمل على تقليل حجم الجسيمات لشريط BaFe المغناطيسي ، مما يؤدي في نفس الوقت إلى زيادة نعومة الشريط ، وزيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء أثناء القراءة والكتابة مع تمكين الاستجابة عالية التردد. [ بحاجة لمصدر ]
في ديسمبر 2020 ، أعلنت Fujifilm و IBM عن تقنية يمكن أن تؤدي إلى شريط كاسيت بسعة 580 تيرابايت ، باستخدام مادة السترونتيوم الفريت كوسيلة للتسجيل. [35]
قائمة مرتبة ترتيبًا زمنيًا لتنسيقات الأشرطة
|
انظر أيضا
- تخزين بيانات الكمبيوتر
- التخزين المغناطيسي
- محرك الشريط
- مستودع المعلومات
- تكاثر البيانات
- علامة الشريط
- شريط خطي مفتوح
ملاحظات
- ^ 1.5 مللي ثانية من الشريط المتوقف إلى السرعة الكاملة 112.5 بوصة في الثانية (2.86 م / ث). [ بحاجة لمصدر ]
- ^ يمكن للاعبي الكمبيوتر ذوي الخبرة معرفة الكثير من خلال الاستماع إلى ضوضاء التحميل من الشريط. [15]
- ^ كما يتضح من مبدأ pigeonhole ، فإن كل خوارزمية لضغط البيانات غير المفقودة ستؤدي في النهاية إلى زيادة حجم بعض المدخلات.
المراجع
- ^ "تراخيص التحقق من الامتثال LTO" . Ultrium. مؤرشفة من الأصلي في 2006-11-13 . تم الاسترجاع 2013/03/29 .
- ^ عضو الكنيست روي. ديبابراتا غوش داستيدار (1989). برمجة كوبول . ص. 18. ISBN 0074603183.
- ^ "عشرة أسباب لماذا الشريط لا يزال أفضل طريقة لنسخ البيانات احتياطيًا" .
- ^ كوغلين ، توم. "تكاليف التخزين" . فوربس . تم الاسترجاع 2020-11-03 .
- ^ كليمنتس ، آلان (1 يناير 2013). تنظيم وهندسة الكمبيوتر: الموضوعات والاختلافات . سينجاج ليرنينج. رقم ISBN 978-1285415420. مؤرشفة من الأصلي في 2020-12-10.
- ^ "أرشيفات IBM: خرطوشة IBM 3480 مع بكرة شريط قياسية" . آي بي إم . 23 يناير 2003.
- ^ "خرطوشة شريط IBM 3480 (200 ميجابايت)" . ComputerHistory.org .
.. لقد حلت محل المعيار ...
- ^ طاقم العمل ، تاريخ الكمبيوتر (2021-01-04). "شرح الشريط المغناطيسي - كل ما تحتاج إلى معرفته" . التاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 2022-09-18 .
- ^ HF الويلزية. هـ.لوكوف (1952). "The Uniservo - قارئ الشريط والمسجل" (PDF) . الاتحاد الأمريكي لجمعيات معالجة المعلومات - عبر IEEE Computer Society.
- ^ بيانات التحكم 6400/6600 مكون أنظمة الحوسبة . شركة التحكم في البيانات. أكتوبر 1966. ص. 4.
- ^ "11 جهاز كمبيوتر عالي التقنية شوهد على تلفزيون الستينيات" . شبكة Me-TV .
- ^ "محرك الشريط المغناطيسي IBM 3420" . آي بي إم. 23 يناير 2003 . تم الاسترجاع 2 يونيو ، 2019 .
- ^ "تقنية قديمة: بكرة لبكرة" . ركن تاريخ الأرز . جامعة رايس. 15 مايو 2015 . تم الاسترجاع 2 يونيو ، 2019 .
... أصبح أمرًا ضروريًا على العديد من أجهزة الكمبيوتر المختلفة ، من أجهزة الكمبيوتر المركزية إلى الصور الصغيرة.
- ^ بوب سوبنيك (19 يونيو 2006). "ملاحظات فنية على DECsys" (PDF) .
- ^ ستيوارت ، كيث (27 أغسطس 2019). "انقر ، أزيز ، بينغ: الأصوات المفقودة لتحميل ألعاب الفيديو" . الجارديان . تم الاسترجاع 14 أكتوبر 2019 .
- ^ دليل بوروز B1700 للهندسة الميدانية
- ^ بيكا كادي (13 ديسمبر 2022). "الشريط المغناطيسي: الطريقة الرجعية المدهشة لتخزين بياناتك من شركات التكنولوجيا الكبرى" . عالم جديد .
- ^ "كثافة البت" "قاموس بلاكس لو ، الطبعة الثانية" . 12 أكتوبر 2012. أرشفة من النسخة الأصلية بتاريخ 2017-09-26.
- ^ وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات . ص. 426 . رقم ISBN 0231083106.
- ^ وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات . ص. 426 . رقم ISBN 0231083106.
- ^ "كتيب SDLT 320" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 يوليو 2014 . تم الاسترجاع 2013/03/28 .
- ^ "معلومات" . www-01.ibm.com . تم الاسترجاع 2019/12/28 .
- ^ شركة Wangtek ، دليل OEM ، سلسلة 5099ES / 5125ES / 5150ES SCSI Interface Streaming 1/4 Inch Tape Cartridge Drive ، Rev D ، 1991. QFA (الوصول السريع إلى الملفات) ، الصفحة 4-29-4-31.
- ^ "اعتبارات شراء تشفير الشريط" . الكمبيوتر الأسبوعي . أكتوبر 2007 مؤرشفة من الأصلي في 18 مايو 2015 . تم الاسترجاع 11 مايو 2015 .
- ^ "تسمية الرمز الشريطي LTO" . آي بي إم . تم الاسترجاع 2022-06-28 .
- ^ "In the Tape vs. Disk War ، Think Tape AND Disk - Enterprise Systems" . Esj.com. 2009-02-17. مؤرشفة من الأصلي في 2012-02-01 . تم الاسترجاع 2012-01-31 .
- ^ "مقال HP حول النسخ الاحتياطي للمستخدمين المنزليين ، يوصي بعدة طرق ، ولكن ليس الشريط ، 2011" . H71036.www7.hp.com. 2010-03-25. مؤرشفة من الأصلي في 9 ديسمبر 2011 . تم الاسترجاع 2012-01-31 .
- ^ "Oracle StorageTek SL8500 Modular Library System" . تم الاسترجاع 2020/06/29 .
- ^ أ ب "دور الشريط في مركز البيانات الحديث" . تيكرادار برو . 8 يوليو 2020 . تم الاسترجاع 16 يوليو ، 2020 .
لا يزال الشريط يقدم العديد من الفوائد التي لا يوفرها التخزين السحابي
- ^ "مستقبل الشريط: احتواء انفجار المعلومات" (PDF) . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 13 ديسمبر 2017 . تم الاسترجاع 12 ديسمبر 2017 .
- ^ "سوني تطور تقنية شريط مغناطيسي بأعلى كثافة تسجيل في العالم * 1 تبلغ 148 جيجابت / بوصة 2" . سوني العالمية. مؤرشفة من الأصلي في 5 مايو 2014 . تم الاسترجاع 4 مايو 2014 .
- ^ فينجاس ، جون (4 مايو 2014). "شريط بيانات سوني 185 تيرابايت يضع محرك الأقراص الثابتة في العار" . إنجادجيت. مؤرشفة من الأصلي في 3 مايو 2014 . تم الاسترجاع 4 مايو 2014 .
- ^ "سوني تطور تقنية تخزين شريط مغناطيسي بأعلى * 1 كثافة مساحة تسجيل في الصناعة تبلغ 201 جيجابت / بوصة 2" . سوني . تم الاسترجاع 2018/02/18 .
- ^ "Fujifilm تحقق سجلاً جديدًا لتخزين البيانات يبلغ 154 تيرابايت على شريط نموذج أولي متقدم" . مؤرشفة من الأصلي في 2017-06-16 . تم الاسترجاع 2017/06/07 .
- ^ جراد ، بيتر. "فوجي فيلم ، آي بي إم تكشفان عن شريط مغناطيسي سعة 580 تيرابايت" . techxplore.com . تم الاسترجاع 31 ديسمبر 2020 .
- ^ "كمبيوتر Compucolor 8001" . www.oldcomputers.net . مؤرشفة من الأصلي في 29 من كانون الثاني 2016.