Sistema de arquivos de fita linear

O Linear Tape File System ( LTFS ) é um sistema de arquivos que permite que arquivos armazenados em fita magnética sejam acessados ​​​​de maneira semelhante aos do disco ou de unidades flash removíveis. Requer um formato específico de dados na mídia de fita e software para fornecer uma interface de sistema de arquivos para os dados.

A tecnologia, baseada em um formato de fita autodescritivo desenvolvido pela IBM , foi adotada pelo Consórcio LTO em 2010.

História

O armazenamento de dados em fita magnética tem sido usado há mais de 50 anos, mas normalmente não armazenava metadados de arquivos em um formato fácil de acessar ou modificar, independentemente dos dados do conteúdo do arquivo. Freqüentemente, bancos de dados externos eram usados ​​para manter metadados de arquivos (nomes de arquivos, registros de data e hora, hierarquia de diretórios) para armazenar esses dados, mas esses bancos de dados externos geralmente não eram projetados para interoperabilidade e as fitas podiam ou não conter um índice de seu conteúdo. Em sistemas do tipo Unix , existe o padrão interoperável tar , mas ele não é adequado para permitir a modificação de metadados de arquivos independentemente da modificação dos dados de conteúdo do arquivo - e não mantém um índice central de arquivos nem fornece uma interface ou características do sistema de arquivos.

A tecnologia LTFS foi implementada pela primeira vez pela IBM como um protótipo rodando em Linux e Mac OS X durante 2008/2009. Este protótipo foi demonstrado na feira NAB em 2009. Com base no feedback desta demonstração inicial e na experiência da IBM, o sistema de arquivos foi revisado em preparação para o lançamento como um produto. A equipe de desenvolvimento do LTFS trabalhou com os fornecedores de produtos de fita LTO (HP e Quantum) para desenvolver suporte e compreensão do formato LTFS e da implementação do sistema de arquivos até o lançamento público.

A especificação do formato LTFS e a implementação do sistema de arquivos foram lançadas em 12 de abril de 2010 com o suporte da IBM, HP, Quantum e LTO Consortium. [1]

O LTFS v2.0.0 foi lançado em março de 2011, melhorando o texto para esclarecer e remover ambiguidades. Também adicionou suporte para arquivos esparsos ; identificadores de arquivos persistentes; atributos estendidos virtuais para metadados e controle do sistema de arquivos - e valores de tamanho de bloco mínimos e recomendados definidos para volumes LTFS, para compatibilidade entre várias implementações de hardware HBA.

O LTFS v2.2.0 foi lançado em dezembro de 2013. Foi a primeira versão a se tornar um padrão ISO (20919:2016).

O LTFS v2.5.1 foi lançado em maio de 2019. Tornou-se a segunda versão do padrão ISO (20919:2021). A versão 2.5 continha atualizações bastante importantes, pois foi a primeira versão a definir Índices Incrementais (esparsos).

Especificação de formato

A norma ISO/IEC 20919:2021 define os requisitos do formato LTFS para mídia intercambiada que reivindica conformidade com LTFS. Ele define o formato dos dados, independente da mídia de armazenamento físico e do formato dos comandos do software, para tornar os dados verdadeiramente intercambiáveis. O padrão ISO foi elaborado pela SNIA . Ele é baseado no LTFS v2.5.1 e foi adotado pela ISO por um comitê técnico conjunto ISO/IEC JTC 1 Information Technology .

O grupo de trabalho SNIA continua a desenvolver LTFS e a lançar atualizações. A versão 2.0.0 define regras sobre como o número da versão pode mudar no futuro e como a compatibilidade é mantida em diversas implementações. Todas as implementações devem:

  • ler corretamente a mídia compatível com qualquer versão anterior
  • escrever mídia que seja compatível com a versão com a qual eles afirmam ser compatível
Histórico de especificações de formato LTFS
Versão Publicados ISO/IEC Software em conformidade
1,0 [2] Abril de 2010 - IBM Long Term File System (LTFS) v1.0.0, v1.0.1
HP Linear Tape File System (LTFS) v1.0.0, v1.1.0
2.0.0 [3] Março de 2011 - Sistema de arquivos de fita linear IBM - Edição de unidade única (LTFS-SDE) v1.2.0
Sistema de arquivos de fita linear Oracle StorageTek, edição aberta v1.0.0
2.1.0 Outubro de 2012 - ?
2.2.0 [4] dezembro de 2013 20919:2016 ?
2.3.0 [5] Março 2014 - ?
2.4.0 [6] Dezembro de 2017 - ?
2.5.1 [7] Maio de 2019 20919:2021 ?

Grupo de Trabalho Técnico SNIA

Em agosto de 2012, a SNIA anunciou [8] que estava formando um TWG (Grupo de Trabalho Técnico) para continuar o desenvolvimento técnico da especificação. A especificação de formato LTFS v 2.1 é a base para o trabalho técnico e o processo de credenciamento de padrões; Os membros do SNIA LTFS TWG incluem HP , IBM , Oracle e Quantum .

Natureza

Embora o LTFS possa fazer com que uma fita pareça se comportar como um disco, ele não altera a natureza fundamentalmente sequencial da fita. Os arquivos são sempre anexados ao final da fita. Se um arquivo for modificado e sobrescrito ou removido do volume, os blocos de fita associados utilizados não serão liberados, serão simplesmente marcados como indisponíveis e a capacidade utilizada do volume não será recuperada. Os dados só serão excluídos e a capacidade recuperada se toda a fita for reformatada. [ carece de fontes ]

Apesar dessas desvantagens, existem vários casos de uso em que a fita formatada em LTFS é superior ao disco e outras tecnologias de armazenamento de dados. Embora os tempos de busca LTO possam variar de 10 a 100 segundos, a taxa de transferência de dados de streaming pode igualar ou exceder as taxas de transferência de dados do disco giratório. Além disso, os cartuchos LTO são facilmente transportáveis ​​e armazenam muito mais dados do que qualquer outro formato removível de armazenamento de dados. A capacidade de copiar um arquivo grande ou uma grande seleção de arquivos (até 1,5 TB de dados não compactados para LTO-5 e 18 TB para LTO-9) para uma fita formatada em LTFS permite fácil troca de dados com um colaborador ou o salvamento de uma cópia de arquivo.

Como o LTFS é um padrão aberto, as fitas formatadas em LTFS podem ser utilizadas por uma ampla variedade de sistemas de computação e sistemas operacionais, evitando as incompatibilidades causadas por sistemas de arquivos LTO proprietários anteriores. [9]

Implementações

Os fabricantes de unidades de fita geralmente oferecem duas edições diferentes, uma para Unidades Únicas e outra para Bibliotecas de Fitas , com base na Implementação de Referência LTFS .

Sistema de arquivos de fita linear IBM - edição de unidade única

O IBM Linear Tape File System - Single Drive Edition, (inicialmente lançado como "IBM Long Term File System"), permite que fitas sejam formatadas como um volume LTFS e que esses volumes sejam montados - e usuários e aplicativos acessem arquivos e diretórios armazenados diretamente na fita, incluindo arrastar e soltar arquivos.

Sistema de arquivos de fita linear IBM - edição de biblioteca

O produto IBM Linear Tape File System - Library Edition (LTFS-LE) permite que volumes LTFS sejam usados ​​em uma biblioteca de fitas . Cada cartucho de fita formatado em LTFS na biblioteca aparece como uma pasta separada no ponto de montagem do sistema de arquivos e o usuário ou aplicativo pode navegar em cada uma dessas pastas para acessar os arquivos armazenados em cada fita. O software LTFS-LE controla automaticamente a robótica da biblioteca de fitas para carregar e descarregar os volumes LTFS necessários.

Sistema de arquivos de fita linear StorageTek da Oracle, edição aberta

O software StorageTek Linear Tape File System (LTFS) de código aberto gratuito da Oracle , Open Edition [10] , é considerado o primeiro a armazenar 8,5 TB (capacidade nativa) em um único cartucho. Ele suporta unidades de fita StorageTek LTO 5 e LTO 6 de médio porte da HP e IBM, bem como unidades de fita StorageTek T10000C e T10000D da Oracle. [11] [12]

Sistema de arquivos de fita linear StorageTek da Oracle, edição de biblioteca

A oferta de software StorageTek LTFS-LE da Oracle oferece suporte ao sistema de biblioteca modular StorageTek SL8500, ao sistema de biblioteca modular StorageTek SL3000 e à fita modular StorageTek SL150. [13]

Sistema de arquivos de fita linear HP

O HP Linear Tape File System (HP LTFS) é a implementação da HP. É um aplicativo de software de código aberto gratuito.

Sistema de arquivos de fita linear quântica

A Quantum Corporation forneceu um produto LTFS com suporte para Windows, Linux e Mac OS X.

O Scalar LTFS Appliance era um sistema de arquivos que apresentava uma biblioteca de fitas Quantum como um compartilhamento NAS. Este dispositivo tornou os arquivos visíveis como se residissem em um disco local e permitiu que os usuários arrastassem e soltassem arquivos diretamente de e para um cartucho de fita.

Produtos compatíveis com LTFS

Unidades de fita DDS

  • HPE:
    • DAT-160 e DAT-320

Unidades de fita corporativas

  • IBM:
    • TS1140, TS1150, TS1155 e TS1160
  • Oráculo (Sun/StorageTek):
    • T10000C e T10000D

Unidades de fita LTO

  • HPE, IBM, Quantum e Tandberg:
    • de LTO-5 para LTO-9

Appliances e ISVs (fornecedores independentes de software) com suporte a LTFS

Um conjunto completo de fornecedores está listado no site da LTO. [14]

Projetos LTFS

  • A Thought Equity Motion [15] está executando um grande projeto de digitalização e preservação de filmes para o EYE Film Institute da Holanda . O projeto envolve a digitalização de mais de 150 milhões de arquivos DPX discretos e o armazenamento deles em LTO Gen5 usando o formato LTFS. [16] Mais de 1 petabyte de filme será [ precisa de atualização ] digitalizado e arquivado ao longo de dois anos (2010–2012).

Reconhecimento da indústria

  • A tecnologia IBM LTFS recebeu o prêmio Pick Hit da Broadcast Engineering na NAB 2011. [17]
  • A IBM e a FOX Networks receberam o Engineering Emmy Award em 2011 por um projeto que usa LTFS para armazenar, trocar e arquivar conteúdo de vídeo. [18]
  • A IBM recebeu o Prêmio Hollywood Post-Alliance (HPA) de Excelência em Engenharia de 2011. [19]


Limitações

A partir da versão padrão 2.5.1, o LTFS não oferece suporte a links físicos. [7]

Quando os arquivos são excluídos, eles ficam invisíveis para o usuário. Porém, o espaço ocupado por um arquivo não é liberado. Por causa disso, é possível "reverter" a fita para um estado anterior, a fim de recuperar arquivos excluídos erroneamente (ou atualizados incorretamente). [7] Para liberar espaço, uma fita precisa ser reformatada.

Referências

  1. ^ NAB-2010 Arquivado em 04/09/2012 em archive.today
  2. ^ Especificação do formato do sistema de arquivos de fita linear (LTFS) v1.0
  3. ^ Especificação do formato Linear Tape File System (LTFS) v2.0.1
  4. ^ Especificação do formato Linear Tape File System (LTFS) v2.2.0
  5. ^ Especificação do formato Linear Tape File System (LTFS) v2.3.1
  6. ^ Especificação do formato Linear Tape File System (LTFS) v2.4.0
  7. ^ Especificação do formato v2.5.1 do sistema de arquivos de fita linear abc (LTFS)
  8. ^ "SNIA anuncia grupo de trabalho técnico de sistema de arquivos de fita linear"
  9. ^ "Arquivamento LTO fácil e acessível" . Backupworks.com .
  10. ^ Sistema de arquivos de fita linear Oracle StorageTek, página da Web de edição aberta
  11. ^ Comunicado à imprensa da unidade de fita Oracle StorageTek T10000C
  12. ^ Oracle apresenta unidade de fita StorageTek T10000D
  13. ^ Oracle StorageTek LTFS, comunicado à imprensa da edição da biblioteca
  14. ^ Implementadores LTFS
  15. ^ Movimento de Equidade de Pensamento - Página inicial
  16. ^ Thought Equity Motion - Comunicado à imprensa: Projeto de digitalização e preservação de arquivos de filmes para EYE Film Institute Holanda
  17. ^ Anúncio de sucesso da escolha NAB 2011
  18. ^ "Blog IBM Almadén" . Arquivado do original em 25 de abril de 2012 . Recuperado em 26 de outubro de 2011 .
  19. ^ Anúncio do prêmio HPA

links externos

  • LTFS em LTO
  • LTFS na SNIA
  • Livro LTFS para Leigos
  • Implementações:
    • LinearTapeFileSystem no GitHub (implementação de referência LTFS para unidade de fita independente)
    • IBM Spectrum Archive - IBM Spectrum Archive Single Drive Edition (SDE)
    • Oracle Tape Storage - Oracle Linear Tape File System, Edição Aberta
    • Sistema de arquivos de fita linear HP - Software HPE LTFS
    • Sistema de arquivos de fita linear Quantum - Fonte Quantum LTFS
  • Gerenciamento de dados LTFS no GitHub
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