Введение

Роботизированное устройство хранения данных Оптический джукбокс - это роботизированное устройство хранения данных, которое может автоматически загружать и разгружать оптические диски, такие как компакт-диски, DVD, оптические диски сверхплотного разрешения или Blu-ray, и может обеспечивать терабайты (ТБ) или петабайты (ПБ) третьего уровня хранения. Эти устройства часто называют библиотеками оптических дисков, "оптическими архивами хранения", робототехническими дисками или автоизменятелями. Устройства джукбокса могут иметь до 2000 слотов для дисков и обычно имеют устройство выбора, которое проходит через слоты и диски. Zerras Inc. предоставляет съемную капсулу, которая вмещает до 200 дисков на библиотеку, которая может быть масштабирована для управления 1600 дисками на 42U стойку. Расположение слотов и устройств сбора влияет на производительность и затраты на обслуживание, в зависимости от конструкции робототехники, пространства между диском и устройством сбора. Время поиска и скорость передачи изменяются в зависимости от используемой оптической технологии.

История и функция

Одним из первых примеров оптического джукбокса был аппарат, разработанный и построенный в Королевском аэрокосмическом учреждении в Фарнборо, Англия. Устройство имело двойные головки чтения/записи, 12" диски WORM, а карусели были пневматически приводятся в движение. Он был произведен для замены магнитных лент размером 1/2 дюйма, которые использовались для хранения спутниковых данных. Джукбокс используется в архивных средах с большой емкостью хранения данных, таких как центры обработки данных и серверные комнаты, для хранения долгосрочных данных, таких как изображения, медицинские записи, записи о соблюдении требований, видео и другие ценные данные, объекты и файлы. Иерархическое управление хранилищем - это стратегия, которая перемещает мало используемые или неиспользуемые файлы из быстрого магнитного хранилища в оптические джукбокс-устройства в процессе, называемом миграцией. Если файлы нужны, они переносятся обратно на магнитный диск. Библиотеки оптических дисков также полезны для создания резервных копий и в ситуациях аварийного восстановления. Сегодня одним из самых важных применений для музыкальных пристав является архивирование данных. Архивирование данных отличается от резервных копий тем, что данные хранятся на носителях, предназначенных для хранения до 100 лет. Данные обычно записываются на диски типа Write Once Read Many (WORM), поэтому их нельзя стереть или изменить. Jukeboxes обычно содержат внутренние SCSI или SATA записываемые диски (CD ROM, CD R, DVD ROM, DVD R, DVD RAM, UDO или Blu ray), которые подключаются непосредственно к файловому серверу и управляются сторонним программным обеспечением управления jukebox. Это программное обеспечение контролирует перемещение носителей в джукбокс и предварительную мастеризацию данных до процесса записи. До появления современных SAN и гораздо более дешевых жестких дисков, высокий объем хранения на DVD был более экономичным, чем магнитные носители. Мощность джукбокса значительно увеличилась с выпуском формата Blu-ray (BD) с четырьмя слоями 128 гигабайт (ГБ), с дорожной картой, чтобы увеличить до восьми слоев и 200 ГБ на диск. Текущий формат, используемый в библиотеке DISC ArXtor7000, позволяет хранить 89 ТБ из одного 700-дискового джукбокса. Библиотеки оптических дисков, такие как TeraStack Solution, могут хранить до 142 ТБ онлайн- и nearline-данных с номинальной потребляемой мощностью 425 Вт. Эти две единицы показывают широкое различие в характеристиках продукта. Библиотека архива оптического хранения от Zerras позволяет хранить до 25 ТБ съемного оптического хранилища в одной библиотеке с расходом энергии 60 Вт на единицу и масштабироваться до 200 ТБ в 42-утовом стеклянном кластере. Zerras Icebox отличается от библиотек Sony Optical Data Archive тем, что использует одобренные стандартные двух-, трех- и четырехслойные диски Blu-ray, а не запатентованный стандартный формат Archival Disc, который не совместим с стандартными дисками Blu-ray и дисками на рынке.

Программное обеспечение для управления

Основные функции программного обеспечения управления оптическими библиотеками можно разделить на четыре части: роботизированное управление, создание файловой системы, отслеживание файлов и контроль доступа.

Робототехническое управление

Все оптические библиотеки соответствуют стандартному набору команд SCSI. Эти команды используются для управления и запроса геометрии библиотеки. Когда программное обеспечение управления запускается, оно отправляет запросы в оптическую библиотеку для получения информации о состоянии ее содержимого. Собирается количество и тип накопителей, количество и состояние слотов и другая важная информация. После этого программное обеспечение управления может запросить данные с определенного носителя или может захотеть выполнить некоторые операции записи на нем. Любое из этих действий потребует специальных команд перемещения, отправленных из приложения управления в оптическую библиотеку. Примером этого может быть перемещение носителя с слота 50 на диск No 3.

Авторство файловой системы

Программное обеспечение для управления оптическими библиотеками обрабатывает все записи и чтение содержимого файловой системы на оптических носителях. После того, как носители помещены в накопитель из его домашнего слота, можно выполнять множество операций. Например: создание файловой системы UDF на пустом носителе, запись одного файла или чтение некоторых данных из файловой системы на носителе. Типы файловых систем, доступные для оптических носителей, варьируются от стандартных технологий ISO, таких как UDF, до проприетарных форматов.

Отслеживание файлов

Программное обеспечение для управления оптическими библиотеками часто отслеживает файлы и папки, имеющиеся на оптическом носителе, с помощью базы данных. Любые файловые системы данных, относящихся к отдельным носителям, будут доступны в этой базе данных. Например: пути и имена файлов и папок, размеры файлов и все метаданные, которые может хранить современная файловая система.

Контроль доступа

Программное обеспечение для управления оптическими библиотеками предоставляет себя ОС различными способами. Один из таких способов в среде Windows, это виртуальные буквы диска. По сути, вся оптическая библиотека может быть просмотрена, прочитана и записана через виртуальную файловую систему, в то время как программное обеспечение для управления обрабатывает все движение медиа и запросы ввода-вывода невидимо на заднем плане. Другой способ, которым может быть достигнут доступ к оптической библиотеке, - это использование CIFS-долей (чаще встречается с приложениями управления оптическими библиотеками типа Unix).

Проблемы с временем доступа

Все джукбоксы работают лучше всего, когда только несколько пользователей должны иметь доступ к дискам одновременно. Маленькие джукбокси имеют только один или два CD, DVD, UDO или Blu-ray диска, поэтому только один или два пользователя могут использовать джукбокс одновременно. Если дополнительные пользователи хотят использовать новый диск, им приходится ждать, пока роботы в музыкальном автомате заменят диск. Это занимает от 4 до 9 секунд. Большие джукбокс имеют шесть или более считывающих устройств, поэтому больше пользователей могут одновременно получать доступ к различным дискам одновременно. Более эффективной рекомендацией является наличие кэш-памяти на диске, прикрепленной к джукбоксу для большего числа одновременных пользователей. Таким образом, конфигурация работает в FILO (First In Last Out) манере. Здесь файлы, к которым был доступ, отправляются обратно на оптические диски только после их использования. Изменения могут быть сохранены или не сохранены или не изменены в зависимости от пользовательской конфигурации и настроек доступности в программном обеспечении управления хранилищем, которое запускает оптический джукбокс. Количество дисков в джукбокс может быть до шести в зависимости от размера джукбокса. Диски будут читать и записывать данные в RAID / диск кэш, а затем представлять конечным пользователям. Таким образом, время чтения 46 секунд происходит только во время начального процесса чтения данных, затем данные отправляются в кэш.