vivian/bill 發(fā)表于:13年09月22日 00:37 [編譯] DOIT.com.cn
讀寫數(shù)據(jù)的進程也可在單獨的讀取頭執(zhí)行。這可以加快數(shù)據(jù)寫入的速度,這樣一來,電腦更快地把信息輸出到存儲,使其可以把數(shù)據(jù)備份到磁帶,作為長時存儲。
與此同時,磁帶驅動由于具備磁性,所以也可以收縮,這樣最初的落地式元件被安裝在電腦前的驅動所取代。
后來人們研發(fā)出了用于大型機和個人PC的各種磁帶型號和格式,逐漸淘汰了紙帶。盡管如此,數(shù)據(jù)訪問速度仍然有限,因為磁帶驅動只有一個讀取頭。要想在磁帶上獲取某個文件時,必須把這個文件放到讀取頭下;磁帶是按順序通過讀取頭的。
為了解決這個問題,人們最先是想到了聯(lián)網(wǎng)式或共享式存儲。磁帶庫中收集了一組驅動和一套磁帶卷,供若干電腦共享,從而成就了SAN和NAS的輝煌。
還不止這些。用磁帶的時候,錯誤檢測和糾正都變得更為重要,因為二進制的信號可能被減弱,于是人們想出了各種辦法來保障二進制數(shù)值的確定性。這類辦法隨著位存儲介質越變越小因而越來越復雜。
磁帶技術穩(wěn)步發(fā)展,數(shù)據(jù)容量和傳輸速度都在提升。下圖顯示了LTO格式容量和速度的發(fā)展情況,從2000年的LTO-1到去年年底的LTO-6:
隨著電腦處理器的速度越來越快,它在磁帶上定位和寫入數(shù)據(jù)的時長成為了一個問題。但是處理器速度和數(shù)據(jù)存儲速度的不協(xié)調一直存在,而這也刺激了主要存儲技術的發(fā)展。
電腦數(shù)據(jù)存儲技術的每一次革新都解決了此前存儲技術中存在的一些問題,但是新問題又接踵而至,如此循環(huán)往復,技術不斷推陳出新。正是在磁帶的基礎上,IBM才制造出了磁盤。
磁盤將存儲帶入旋轉時代
IBM在1956年發(fā)布350 RAMAC(會計與控制的隨機存取方法)磁盤系統(tǒng)。用一個扁平的磁盤平面來作為記錄媒介是劃時代的,不過它還需要另一個重要的方法來實用化。我們用移動的讀取/寫入頭和旋轉式磁盤平面取代了固定式的讀取/寫入頭和移動式的磁帶。
?
The IBM 350 RAMAC磁盤系統(tǒng)
突然間,數(shù)據(jù)的訪問速度大幅提升。過去我們要等待磁帶順序地移動到指定的數(shù)據(jù)位置,然后才能將讀取頭移動到正確的軌道上。新的方法可以隨機地快速訪問任何數(shù)據(jù),無論在哪里。我們實現(xiàn)了隨機訪問。
RAMAC有兩個讀取/寫入頭,可以在堆棧內上下移動來選擇磁盤,然后內外移動來選擇磁道。然后磁盤技術發(fā)展到每個記錄平面都有讀取/寫入頭,從而避免了磁盤磁片的尋找時間延遲。多個移動的讀取-寫入頭帶來了隨機的數(shù)據(jù)讀取功能,一下子解決了磁帶的I/O等待問題。在數(shù)據(jù)存儲技術領域,它是一個非常大的進步。讓一個磁頭在非常近的距離內在磁盤平面上來回移動相當于讓一架大型噴氣式飛機離地幾米飛行而不墜毀。
RAMAC使用6位字符和50個24寸磁盤,提供5MB的容量。這些磁盤的兩面都可以作為記錄面。磁盤驅動器很快地越變越小,記錄密度飛快提升到如今的水準,F(xiàn)在我們可以在一個差不多4個CD盒大小的機盒內配置4TB 4磁片驅動器,讓驅動器一個挨一個地堆在各自上面。
一個重要的發(fā)展就是軟盤。軟盤是一個放在一個盒子里的一個可扭彎的磁片,可以插入到軟盤驅動器。它讓人想起磁帶,不過它們非常便宜。個人電腦先驅們在數(shù)據(jù)存儲上選擇了軟盤,不過軟盤只是中間過渡產(chǎn)品,因為一旦3.5英寸硬盤驅動器格式和SCSI(小型計算機系統(tǒng)接口)訪問協(xié)議出現(xiàn),個人電腦和工作站的擁有者們就傾向后面的這些技術來獲得更高的數(shù)據(jù)訪問速度、可靠性和容量。
配置2個軟盤驅動器的Apple II
3.5英寸格式成為主流,在如今所有的電腦上都可以看到,包括大型機、服務器、工作站和臺式機。
個人電腦擁有率的快速增長推動了磁盤制造業(yè)的擴張,而網(wǎng)絡磁盤存儲陣列的崛起更推動了這一進程。服務器中的應用程序被誘導為認為它們正在訪問的是本地的直連式磁盤,雖然它們實際上是在一個共享式的磁盤驅動器陣列上讀取和寫入數(shù)據(jù)。
應用程序,比如數(shù)據(jù)庫,通過文件協(xié)議(文件系統(tǒng)設備或NAS)來訪問陣列或將陣列看作SAN(存儲局域網(wǎng))陣列——裸磁盤塊——來訪問。通常,SAN是通過專門的光纖通道鏈接來訪問的,而文件系統(tǒng)設備是通過以太網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)來訪問的。
隨著讀寫頭技術越來越復雜,磁盤驅動器制造逐漸變得越來越昂貴。能在這個行業(yè)中獲取利潤并支持營運的是那些善于組織它們的組件供應鏈、制造高成本經(jīng)濟性和高可靠性產(chǎn)品并能夠有效管理成本和銷售產(chǎn)品的公司。