Накопители с магнитной лентой могут показаться какими-то динозаврами из эпохи дискет, чудом дожившими до наших дней. Информацию на такие записывали еще наши деды — вспомним советские аудиокассеты МК-44, которые нужно было проматывать, вставив карандаш. Собственно, кто-то еще помнит само слово «магнитофон», и откуда оно появилось?
Магнитные ленты постепенно отходили на второй план, вытесняемые SSD, HDD и так далее. Олдскульный формат хранения данных находился в упадке. Отгрузки накопителей снизились с 800 000 единиц в 2008 году до 400 000 единиц в 2010 году. И менее чем до 250 000 единиц к концу 2016 года.
И правда, кому он нужен, этот формат прошлого века, если у нас для всего сейчас есть флешки и облака?
Но с 2016 года всё начинает меняться. Производство накопителей с магнитной пленкой в мире начинает расти на 30-40% в год. Сейчас каждый год отгружается уже под 150 эксабайт (миллионов терабайт) таких накопителей. Для сравнения, HDD в мире в год продается примерно на 1000 эксабайт. То есть, две индустрии отличаются меньше чем на порядок. При этом продажи HDD продолжают падать со своего пика в 2010 году уже двенадцатый год подряд. А продажи устройств на магнитных лентах, наоборот, очень быстро растут. Последние годы — рекордными темпами для индустрии.
Что вообще происходит?
Данные на ленте
Существуют системы хранения на основе магнитных лент, восходящие еще к первым коммерческим ПК 50-х годов. Но те накопители, которые активно используются сегодня, это Linear Tape-Open (LTO). Они появились чуть позже, в 90-х. По сути, это открытый стандарт для хранения данных, созданный межотраслевым консорциумом и выпускаемый сегодня такими компаниями, как HP Enterprise, IBM и Quantum Corporation.
Картриджи LTO с виду довольно похожи на жесткие диски, они примерно такие же по размерам и сравнимы по стоимости. Только внутри — одна магнитная пленка на большой катушке.
Прошлый год был особенно звездным для LTO. Согласно отчету о продажах, основанному на данных компаний, ответственных за производство лент LTO, в 2021 году было отгружено 148 экзабайт общей емкости лент. Это намного больше, чем в 2020-м, когда было отгружено 105 экзабайт (на фоне пандемии). Или в предыдущем рекордном году, 2019-м, когда емкость составила 114 эксабайт. Такого роста индустрия не видела 15 лет. И, по всей видимости, нет причин думать, что он остановится.
Развитие индустрии
Всё больше важной информации в мире хранится на лентах. Научные данные о физике частиц, астрономические данные, национальные архивы, культурное наследие, банковские данные и так далее. Google сообщал, что записывает резервные копии на пленку, в том числе даже для всех наших Gmail. И в Azure тоже говорят, что используют плёночное оборудование для дополнительной защиты своих пользователей.
Всё последнее десятилетие индустрия очень тихо, но стабильно развивалась, в основном усилиями IBM. Казалось бы, только в 2015-м появился картридж LTO-7, способный хранить 6 ТБ данных. А сейчас все активно переходят уже на LTO-9 с емкостью 18 ТБ. Ожидается, что один картридж стандарта LTO-12 будет хранить до 144 ТБ данных, что находится за пределами всех остальных носителей.
Два года назад IBM с Fujifilm в качестве эксперимента даже создали ленточный накопитель объемом 580 ТБ — рекорд среди любых носителей информации. Максимальная емкость SSD, например, не превышает 100 ТБ, а жестких дисков — около 30 ТБ.
В плане характеристик LTO сейчас развиваются куда быстрее чем HDD. Даже скорости считывания и записи данных за последние шесть лет у магнитных лет тоже повысились в три с лишним раза (до 1000 МБ/с). Они у лент теперь выше, чем у HDD. Проблема осталась только в скорости поиска данных: листать ленту долго, это может занять вплоть до минуты (вместо 10-20 миллисекунд у конкурентов). Но постепенно это время сокращается.
Начиная с пятого поколения LTO также поддерживают разбитие на разделы. Это, в частности, позволяет использовать файловую систему LTFS от IBM, позволяющую просматривать содержимое ленты в привычном формате дерева каталогов с файлами. Постепенно магнитные ленты становятся довольно продвинутыми и удобными.
Но главное, что картриджи LTO считаются очень надежными. Сроки хранения данных на пленке — от 15 до 30 лет. Причем этот срок можно удвоить, если при каждом плановом резервном копировании записывать только 50% емкости ленты. Скорость потоковой передачи данных тоже уже превышает скорость передачи данных на диске. То есть, если нужно именно копировать большие объемы информации, а не выискивать точечный файл, LTO по скорости значительно превосходит альтернативы. Кроме того, картриджи легко транспортировать, а последнее поколение уже может хранить больше данных, чем другие форматы съемных хранилищ.
Легко заметить, что лента не очень-то подходит для частного пользователя. В игру с картриджей не поиграешь, в виде флешки тоже использовать так себе. А главная проблема в том, что наши ПК, а тем более ноутбуки — не имеют никаких слотов для считывания данных с пленки. Таких слотов в них просто не может быть. Поэтому чтобы распознавать данные нужно купить специальное устройство, стример. И для любой небольшой емкости выходит так, что стоимость нового стримера + стоимость картриджа LTO — намного выше, чем цена нового жесткого диска. Какой-то смысл покупать стример появляется только если вам нужно считывать данные с десяти и более картриджей.
Но большинство новых ленточных картриджей сами по себе уже имеют более низкую цену за гигабайт, чем жесткие диски. И при этом могут лучше хранить сжатую информацию. Поэтому при большой емкости подсистем общая стоимость ленточного хранилища может быть ниже, чем хранилища на основе ��естких дисков. Особенно если учитывать более высокие эксплуатационные расходы HDD. Пленка же лишних денег не тратит: если данные уже записаны, ей не нужно питание для их хранения.
К тому же начиная с 19 года, а особенно с развитием криптовалют вроде Chia, использующих HDD для майнинга, цены на жесткие диски начинают расти. Но на магнитных лентах пока что майнить никто не догадался! Цены здесь адекватные и прогнозируемые. Пленка ничтожно дешевая, и дешевеет со временем. Для неё все еще действует закон Мура. Темпы уплотнения записи на квадратный сантиметр не спадают, а сохраняются в районе 33% в год. Жесткие диски сейчас «уплотняются» только на 10-15% ежегодно.
Если данные нужно хранить десятилетиями, ленточные библиотеки являются лучшей альтернативой облачному хранилищу или жестким дискам — в итоге их стоимость выходит на 20-30% дешевле. Преимущество очень солидное. Но стандартизация цифрового формата и удобство быстрого доступа к данным всё-таки делает жесткие диски однозначными лидерами. Конечно, пользователям, желающим получить доступ к сайту, не хочется ждать по минуте, пока какие-то данные будут найдены.
Поэтому резкий рост популярности LTO все-таки обусловлен другим. А именно — попыткой компаний защититься от разгулявшихся киберпреступников.
Защита от программ-вымогателей
Самое популярное использование накопителей с лентой — в качестве офлайновой копии данных. Попросту говоря, создается воздушный зазор. И из LTO собирается отдельное хранилище данных, которое находится в автономном режиме и недоступно без физического доступа к нему.
Это оказывается эффективной (и единственной 100%-й) защитой от программ-вымогателей. Если информацию зашифровали или удалили — из дальнего угла достается блок LTO, на которые периодически копировали данные. И вот уже, ценой малых потерь, не приходится платить вымогателям сто биткоинов. В 2019 году, на фоне роста количества таких хакерских атак, многие компании начали использовать ленты для резервного копирования и архивирования.
По сути, ленточные накопители сами по себе не является каким-то уникальным решением для защиты от вредоносных программ. Просто они мало стоят, обладают большой емкостью и могут очень долго храниться в автономном режиме. Именно поэтому их используют Google, Microsoft, Amazon, а также другие, менее крупные хостинг-провайдеры. В последние годы, начиная с 2015-го, LTO для обеспечения сохранности данных начинают закупать и небольшие компании со своими серверами, создающие дополнительный спрос.
В последнее время кибератаки стали довольно частым явлением. Самая нашумевшая случилась в конце марта. Она была совершена группой Lapsus$, которая взяла на себя ответственность за взломы серверов Microsoft, Nvidia, Samsung и других компаний. Хакерская группа (предположительно, из Великобритании) украла логины и пароли более 71 000 сотрудников Nvidia. И это всего лишь капля в море.
Количество успешных атак на компании с использованием программ-вымогателей в прошлом году удвоилось. В 2021 году их засекли 2690 штук — по сравнению с 1389 атаками в 2020 году. Интересно, если старейший формат, пришедший к нам еще из 1950-х годов, поможет нам со всем этим бороться.
Промокод для читателей нашего блога!
— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — по промокоду HabrFIRSTVDS.
50 тысяч активных серверов и 10 тысяч клиентов, которые с нами больше 5 лет.
