РЕЗЕРВИРОВАНИЕ И ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА БОЛЬШОЙ ЕМКОСТИ ВВЕЛИ ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В НОВЫЙ МИР СЪЕМНЫХ НОСИТЕЛЕЙ И ДАННЫХ, ОБЛАДАЮЩИХ ВЫСОКИМ УРОВНЕМ ГОТОВНОСТИ.

Том Хендерсон

ROM С ОДНОГО ВЗГЛЯДА
ОПТИЧЕСКИЕ СТЕКЛА ДЛЯ СЕТЕЙ
БОЛЬШИЕ ПЕРЕМЕНЫ НА РЫНКЕ
КОМПАКТ-ДИСКИ КАК РАЗМЕННАЯ МОНЕТА
БАЙТЫ ПОБОЛЬШЕ
ЦЕНА ПОМЕНЬШЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МИСТЕРИЯ

Во время оно оптические накопители интересовали пожалуй, только "экспериментаторов" и людей, не ограниченных в средствах. Например, одним из вариантов оптических технологий, воплощенном в дисководах CD-ROM, пользовались лишь те, кто мог позволить себе работать с, мягко говоря, дурацкими программами, для которых единственным экономичным средством хранения данных могли служить только обладающие огромной емкостью диски CD-ROM.

Однако все изменилось. Сегодня, пожалуй, трудно найти сеть, где не используются оптические технологии. Последние пять лет оптические дисководы, надежность которых измеряется сбоями за неделю, а стоимость - долларами за сотни хранимых мегабайт, пользуются неизменным спросом на массовом рынке.

Из-за быстрого снижения стоимости магнитных дисков, оптическая технология не получила такого распространения, как технология привычных жестких дисков, но и те успехи, которых она достигла, весьма ощутимы. Наконец-то настало время, когда выгода от использования съемных дисков и оптических дисководов с автоматической сменой дисков стала очевидна. Кое-кто из пользователей уже понял, что оптические технологии куда более жизнеспособны, нежели магнитные.

ROM С ОДНОГО ВЗГЛЯДА

Отчасти повышенным вниманием к себе оптические технологии обязаны популярности компакт-дисков. Диски CD-ROM, по существу, представляют собой наименьший общий знаменатель памяти для большинства пользователей ПК.

При цене полного набора принадлежностей для дисковода CD-ROM менее 400 долларов эти устройства становятся чрезвычайно популярными; они обязательны для большинства продаваемых сегодня файловых серверов.

Предыдущий стандарт накопителей высокой емкости был установлен такими продуктами, как 3.5-дюймовые 1.44/2.88 МБ гибкие дискеты и четвертьдюймовые кассеты с магнитной лентой (QIC) на 40 МБ Archive FT-60. Емкость CD-ROM - 653 МБ без сжатия данных, и производители оптических дисководов не собираются останавливаться на достигнутом.

ОПТИЧЕСКИЕ СТЕКЛА ДЛЯ СЕТЕЙ

Для оптических дисководов находятся самые разнообразные применения, но своей популярностью они обязаны прежде всего, потребностью в носителе, на котором можно было бы в течение длительного времени хранить гораздо больше данных, чем на гибких дисках. При этом новые носители должны были быть, во-первых, съемными, во-вторых, менее уязвимыми для внешних воздействий (магнитные поля, грязь, царапины и т. п.), и в-третьих, доступными по цене.

Однако, пока форматы CD-ROM не стали популярными, возможности чтения носителей с различными дисководами оставляли желать лучшего вследствие разнообразия технологий, носителей и форматов записи. На уровне рабочих групп оптические и другие технологии съемных носителей впервые стали использоваться в сетях Macintosh (в немалой степени благодаря ужасно медленной скорости сетей AppleTalk), где приобрела популярность коллективная работа с графикой и изображениями.

На сегодняшний день в современных сетях преобладают следующие формы оптических устройств: перезаписываемая в оперативном режиме память, распространяемые библиотеки и подсистемы ресурсов, архивное или структурированное хранение информации (HSM), серверы графики и изображений, съемные ресурсы рабочих групп.

Не забудем и о том, что раньше многие оптические устройства покупались специально для того, чтобы поломать голову.

Пока стоимость несъемных магнитных дисков меньше стоимости оптических, последние рационально использовать преимущественно как устройства резервирования или как часть графических подсистем или подсистем хранения изображений.

Оптические дисководы могут рассматриваться как реальная альтернатива ленточным накопителям в качестве устройств, используемых для резервирования в сети, по двум причинам: возможность прямого доступа и высокая скорость передачи данных по сравнению с большинством ленточных накопителей. Первое свойство особенно важно в рабочих группах, где зачастую необходимо восстановление одного файла или каталога, а не восстановление всей системы целиком.

Обычно сетевые и персональные операционные системы работают с оптическими дисководами в точности так же, как и с магнитными дисками - фиксированными или съемными. Но в отличие практически от всех программ для работы с ленточными накопителями, технология оптических дисководов более доступна для системных операторов.

Оптические дисководы обладают, как правило, большей скоростью передачи данных, чем ленточные накопители, хотя преимущество в скорости временно растаяло с изобретением технологий DAT и DLT. Типичная скорость записи оптических дисководов лежит в пределах от 400 Кбит/с до 1,5 Мбит/с с отдельными прорывами до 5 Мбит/с (вниз по склону, на скользкой мостовой, при попутном ветре, проще говоря, в рекламных проспектах). Накопители DAT могут поддерживать вдвое большие скорости. Но подобно всем своим ленточным собратьям, эти накопители являются устройствами последовательного доступа.

БОЛЬШИЕ ПЕРЕМЕНЫ НА РЫНКЕ

В прошлом оптические носители традиционно предлагали большую удельную емкость, нежели ленточные накопители, но сегодня это не так. Успехи технологии компрессии и удлинение магнитной ленты за счет улучшения качества материала позволили ленточным накопителям значительно опередить оптические устройства в емкости (1.5 ГБ для больших двусторонних оптических пластин против 2-8 ГБ и более для 4 мм и 8 мм лент DAT).

Сети, в которых используется структурированное хранение информации, также получают несомненную выгоду от оптической технологии. В соответствии с принципами HSM данные постепенно перемещаются с первичных (и оперативного доступа) источников на устройства, работающие автономно. Временные параметры, на которые запрограммирована система HSM, для каждой сети различны и определяются тем, как быстро устаревают в ней данные. По истечении заданного времени большинство систем HSM перемещают данные из первичного запоминающего устройства в промежуточную память, оставляя вместо них "закладки", указывающие на новое место хранения данных. В конце концов файлы мигрируют из промежуточной памяти в более или менее постоянное автономное запоминающее устройство (обычно, вследствие низкой стоимости в пересчете на мегабайт, это магнитная лента).

Например, компания Cheyenne Software (Roslyn Heights, NY) активно ратует за важность оптических дисководов в цепочке носителей, поддерживаемых системой HSM, закрепленной программным обеспечением ARCserve. Однако, классическая цепочка носителей ARCServe - от постоянного диска через оптические накопители до магнитной ленты - на практике мало кем используется. "Администраторы сетей используют HSM, вовлекая в него все свои носители - скорее как удобное средство управления файловой системой, чем как кормовую цепочку из вырезанных и высушенных данных, - считает исполнительный вице-президент Cheyenne Джим МакНейл. - Во многих сетях применяется методология HSM, близкая к той, что использовалась в мэйнфреймах; другие не придерживаются такой схемы и используют HSM вместе с программами резервирования для создания систем виртуальной памяти." Вследствие сложности и большой стоимости HSM структурированное хранение используется в основном в крупных информационных сетях или сетях с частым случайным доступом к данным, таких как банковские сети.

Microbank Software (New York, City) ставила своей целью сделать управление более удобным. Компания разработала прикладную программу, названную Stor/QM, и инсталлированную во всех европейских и московском филиалах Chase Manhattan Bank. Базовой платформой для Stor/QM стали файловые серверы NetWare. Банк использует программу для просмотра хранящихся на микрофишах и микрофильмах архивных данных о клиентах.

Тема работы с изображениями вновь зазвучала в программном обеспечении Enterprise Image Server фирмы Watermark (Burlington, MA), которое строится вокруг Windows NT и SQL Server компании Microsoft. Enterprise Image Server использует систему HSM, также разработанную Watermark, для перемещения ненужных документов с активных носителей на более медленные, а также для резервирования системы, обратного перемещения и восстановления данных после различных бедствий. На основе Enterprise Image Server можно выстроить цепочку управления факсами и документами в организации; при этом могут использоваться оптические устройства, производимые компаниями Hewlett-Packard (Palo Alto, CA), Panasonic (Secausus, NJ), Pinnacle Micro (Irvine, CA).

КОМПАКТ-ДИСКИ КАК РАЗМЕННАЯ МОНЕТА

Первым оптическим устройством для большинства сетей становится дисковод CD-ROM. В настоящий момент конечная емкость CD-ROM без сжатия данных равняется около 650 МБ. Три года назад CD-ROM обладал огромной по тем временам емкостью, но, к сожалению, передача данных оставляла желать лучшего, а цена могла поспорить с ценой золота.

Увеличение графического наполнения программ привело к резкому росту потребностей в памяти в расчете на одного пользователя и на одно приложение, а требовательные заказчики заставили снизить цену несмотря на увеличенную в четыре раза скорость. Во многих случаях выгоднее приобретать ставшие популярными быстрые дисководы в качестве разделяемых ресурсов сети на уровне рабочих групп и подразделений.

Однако, диски CD-ROM по-прежнему не лишены недостатков. Прежде всего, производители программ, видя, что после записи приложения на диске остается еще масса свободного места, заполняют его такими мелочами, как системные шрифты, графические библиотеки и демо-версии программ. Зачастую дополнительные, практически не используемые программы, включенные как "имеющие ценность", становятся частью инфраструктуры сети, что влечет за собою увеличение затрат на оборудование для хранения информации.

Многие из компонентов систем, необходимые для подключения CD-ROM, идентичны компонентам, используемым в других оптических технологиях и даже технологиях магнитных дисков. Подавляющее большинство дисководов CD-ROM используют в качестве соединительного устройства с компьютером адаптеры SCSI. К одному контроллеру можно подсоединить до семи дисководов (14 для парных контроллеров SCSI). Дисководам CD-ROM и перезаписываемых оптических дисков требуются практически одни и те же ресурсы компьютерной системы.

Пишущие оптические запоминающие устройства оперативного доступа стали возможны только с изобретением дисководов WMRM (write-many, read-many - многократная запись, многократное чтение). Еще раньше WMRM появились дисководы WORM (write-once, read-many - однократная запись, многократное чтение). Последний подход основан на относительно примитивной технологии: в оптическом носителе прожигаются отверстия, так что ошибки остаются навсегда, а данные никогда не стираются и ничего не записывается поверх них; по мере записи новых, "хороших" данных обновляются лишь указатели на их местонахождение.

По заполнении носителя целиком необходимо использовать новый. Большинство пишущих дисководов по-прежнему относятся к категории WORM. Для обозначения записывающих дисководов используют название CD-R.

По мере развития технологий перезаписи некоторые поставщики стали использовать новую скорость вращения. Например, March производства компании Panasonic Communications and Systems Co. (CSC) представляет получившую название PowerDrive (PD) комбинацию оптического перезаписываемого диска и дисковода 4X CD-ROM (который вращается со скоростью в четыре раза большей, чем обычный), и стоит менее 1000 долларов. Хотя PD-дисковод в состоянии читать стандартные диски CD-ROM, он использует 4.7-дюймовый оптический диск PowerDisk со сдвигом фазы в качестве носителя WMRM.

БАЙТЫ ПОБОЛЬШЕ

Емкость дисководов CD-R ограничена в настоящий момент 653 МБ, но в ближайшее время ожидается появление дисков с большей плотностью данных. В стадии разработки в конструк- торских бюро нескольких специально опрошенных нами производителей находятся дисководы CD-R c автоматической сменой дисков, но пока это лишь опытные экземпляры.

Несколько производителей предлагают устройства с автоматической сменой дисков WORM и WMRM, которые строятся на основе одиночного или двойного оптического дисковода. Дисководы компании Panasonic CSC снабжены контейнерами, вмещающими от 24 (модель LF-J7324A) до 50 дисков (LF-J7350A) с памятью от 36 ГБ до 75 ГБ соответственно. Оптические дисководы Panasonic из этой серии используют либо WORM, либо перезаписываемые носители. Рич Харада, менеджер по маркетингу компании Panasonic в США, считает, что в ближайшем будущем появятся емкости свыше 450 ГБ в устройствах, предназначенных специально для сетей масштаба предприятий. "Такие емкости будут пользоваться большим спросом в сетях NetWare, Banyan, System 7, Solaris, Token Ring, AppleLink и Ethernet", - утверждает Харада.

Конкурент Panasonic, Fujitsu Computer Products of America (San Jose, CA) использует механизм автоматической смены дисков при емкости памяти от 31 ГБ (24 кассеты) до 101 ГБ (78 кассет) и до четырех дисководов на одно устройство. Начальная стоимость составляет 21950 долларов за оптическую библиотеку M2522 емкостью 31 ГБ.

Основное достоинство оптических дисководов с автоматической сменой дисков - их емкость. Дополнительным преимуществом может стать и возможность случайного доступа. Хотя немедленно предоставляется емкость, равная емкости текущего диска (как правило, от 600 МБ до 1.3 ГБ), большинство таких устройств могут очень быстро - часто менее чем за 10 секунд - снять и поставить кассеты с оптическими носителями. После того как новая кассета вставлена, многие операционные системы могут предоставить практически немедленный доступ ко всем данным на этой кассете.

Параллельно развивались и механизмы автозаменителя. Когда-то шумные, размером со шкаф и массивные, как бегемоты, нынче продукты, аналогичные оптической библиотеке M2522 компании Fujitsu, с легкостью залезают под обычный стол и ведут себя очень тихо. Наблюдая за одной демонстрируемой на недавней выставке библиотекой, я уже начал сомневаться в том, что она работает, как вдруг на дисплее появилась очередная гигабайтная файловая структура.

ЦЕНА ПОМЕНЬШЕ

Верхний предел емкости для одного оптического дисковода в настоящий момент составляет 1.3 ГБ за пластинку, но в ближайшее время станет возможной более высокая плотность. Более маленькие дисководы становятся хорошими устройствами со съемными носителями в рабочих группах и одноранговых локальных сетях, где немаловажным фактором оказывается удобство.

Компания Pinnacle Micro, которая также производит сетевые оптические библиотечные системы, предлагает 5.25-дюймовый оптический дисковод Sierra с емкостью 1.3 ГБ. Цена носителя составляет при этом менее 15 центов в пересчете на мегабайт. Другой продукт Pinnacle Micro, Tahoe, - это 3.5-дюймовый портативный оптический дисковод, который подсоединяется к адаптеру PCMCIA SCSI. На каждой пластине Tahoe умещается до 230 МБ; устройство обладает широким спектром рабочих параметров. Система быстро завоевала популярность в подразделениях быстрого реагирования.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МИСТЕРИЯ

Популярность дисков CD-ROM и быстрое распространение технологий CD-ROM подсказали производителям новые направления. В Sharp Electornics (Mahwah, NJ) говорят об увеличении плотности, в то время как Panasonic (с группой партнеров) задает тон в создании пишущих оптических дисководов. (Однако, перезаписыва- емые диски, используемые Panasonic, нельзя затем прочитать другими дисководами CD-ROM.)

Тем не менее, многим пользователям следует приберечь в передней панели своих ПК и Маков место под CD-нечто. Та же самая технология, которая делает доступными проигрыватели с автоматической сменой компакт-дисков в стереосистемах, в ближайшем будущем найдет применение и в дисководах CD-R.

Одновременно с эволюцией компакт-дисков будут развиваться более емкие оптические носители и более быстрые дисководы. Тот факт, что в составе вашей сети появятся оптические дисководы той или иной емкости, не вызывает сомнений. А вот вопрос времени, - как скоро это произойдет, - остается пока открытым.


Том Хендерсон - директор Beach Labs, расположенного в Индианаполисе филиала компании Unitel. С ним можно связаться через CompuServe по 76711,737.

Таблица 1 - Применение оптических дисководов в сетях

Тип сети
Типы дисководов
Приложения
Предприятие
Дисковод с автоматической сменой дисков, массив дисков
Архивация, HSM, библиотеки, центры
данных
Подразделение
Дисковод с автоматической сменой дисков, массив дисков
Графические серверы, создание графических изображений, каталоги, библиотеки CD-ROM
Рабочая группа
Дисковод с автоматической сменой дисков, массив дисководов
Графические серверы, резервирование/архивирование отдельных дисков, хранение больших массивов данных

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями