IBM 磁带库的详细说明

1、1.1 IBM 3584磁带库的详细说明IBM 3584磁带库为大型、分布式系统的自动化磁带库系统。它是模块化设计，可以根据用户的需要任意“组装”所需要的单元；它可以将192个LTO一代或者LTO 二代磁带驱动器共存于同一个磁带库中。IBM 3584磁带库是一个灵活、可靠和低成本的磁带库解决方案，它可以提供出色的多平台能力，它可以运行于IBM RS/6000、AS/400、Sun、HP、Windows NT/2000等操作系统环境中。IBM 3584磁带库是采用模块化的设计，它的最小组成可以只有一个控制机柜、一个磁带驱动器。其扩展能力非常优秀，它最大可以扩展到16个机柜、192个磁带驱动器。I

2、BM 3584的容量可以从8.7TB到1376TB(非压缩情况下)，可以满足用户不同容量的需求。3584磁带库具有高可靠、大容量、高性能的特点。它可配置双磁带库控制单元、标配有双磁带抓取器的机械手和机械臂。3584磁带库的控制信息数据库可以得到数据镜象(RAID 1)的保护，提供了极高的可靠性。3584磁带库最大的联机磁带数据处理容量达到1376TB，它的扩展能力也相当的灵活，可以配置驱动器机柜单元或存储机柜单元来扩充磁带库的处理容量，还可以配置多个磁带驱动器来提高磁带库处理速度。3584磁带库具有相当的智能化，它可以把使用频率最高的那些磁带在磁带库中放置得离磁带驱动器尽量的近，这样就减少了许

3、多机械手的抓取和移动动作，极大地提高了磁带库系统的性能。目前其内部使用的LTO磁带驱动器同样具有高可靠、大容量、高性能的特点。LTO磁带驱动器采用的是业界推荐的适用于数据处理的线性扫描方式，区别于螺旋性扫描方式，线性扫描方式具有要求磁带驱动器机械结构简单、磁头与磁带非物理接触以减少磨损、支持磁带快速启停操作以适应于计算机数据处理等诸多优点。LTO磁带单盘容量非压缩情况下为200GB，采用先进的压缩方式，压缩下每盘容量可达400GB，LTO磁带驱动器的介质数据传输率在非压缩情况下为35MB/s。LTO磁带驱动器是½英寸技术磁带系列中的最新一代产品，IBM公司的LTO磁带驱动器则是更为可

4、靠的产品。IBM LTO磁带驱动器的伺服轨道的设计使磁头始终准确地定位在正确的磁道上读取数据。LTO磁带驱动器采用高可靠、支持高密度的金属带。1.1.1 磁带驱动器在IBM 3584磁带库中使用了IBM LTO高性能磁带驱动器(Drive)。这是一款目前性能最高的磁带驱动器（IBM 3592 磁带驱动器推出后，仅次于3592），单磁带驱动器其数据传输速率高达80MB/sec，在压缩情况下数据传输速率可达160MB/sec，其数据传输速度可以媲美PC机的硬盘速度。在IBM 3584磁带库中，磁带驱动器均支持热插拔，并且支持冗余电源保护。在IBM 3584磁带库中，磁带驱动器支持Ultra 2 S

5、CSI LVD、UltraSCSI HVD以及光纤通道(FC)等多种接口。并且支持通过光纤通道交换机连接到存储区域网(SAN)中。1.1.2 控制单元L52控制单元(LTO Base Frame)是3584的心脏和大脑，它包含一个磁带库管理控制工作台。3584控制单元由控制工作台、盒式磁带抓取器、I/O工作窗口、条形码识别器，最大12个LTO磁带驱动器，以及多达287个LTO盒式磁带带仓组成。1.1.3 驱动器单元D523584 LTO驱动器单元(LTO Expansion Frame)具有增加磁带驱动器单元的能力。最多12个LTO磁带驱动器，也可以不配磁带驱动器，最大440个LTO盒式磁带带

6、仓。1.1.4 磁带库管理程序3584磁带库管理程序是安装在3584控制单元的控制工作站内，它可以控制以下功能：Ø 与主机/服务器进行通讯，接收主机/服务器对磁带库访问操作的请求，返回磁带库的状态Ø 控制盒式磁带抓取器和机械手Ø 盒式磁带在机架中的位置，控制程序维护着磁带库中逻辑卷与磁带物理位置的库存表(inventory)数据库，该数据库可以存放在两块磁盘上Ø 控制盒式磁带在机架间、磁带驱动器间的移动Ø 磁带驱动器的自动清洁Ø 磁带库性能优化Ø 改变磁带处理优先级Ø 错误恢复Ø 错误记录和操作性能记录&

7、#216; 远程支持系统，提供远程拨号登录服务，使用IBM维护人员能够远程登录3584磁带库来进行维护Ø 基于Web的磁带库管理界面，方便的图形化管理（该内置软件被称为 IBM TotalStorage UltraScalable Tape Library Specialist），方便客户从企业的任何地点对磁带库进行管理。Ø 用户可以选择在不同的磁盘上同时存放两个磁带库管理程序数据库。当正本所在磁盘发生故障时，磁带库管理程序可自动切换到副本所在的磁盘，从而大大提高了系统的可靠性和可用性。1.1.5 盒式磁带抓取器盒式磁带抓取器是以可靠性最高和性能最高为目标设计的，它可以将磁

8、带在存储单元、磁带驱动器和I/O工作窗口之间移动。盒式磁带抓取器的机械手可以作水平、垂直的运动，并且可以旋转180度，在机械手上有一个激光条形码识别器。盒式磁带抓取器具有以下能力：Ø 一个盒式磁带抓取器即可以存取全部盒式磁带。Ø 抓取器可将磁带库中任一盘磁带放入任一个驱动器。Ø 条形码识别器通过激光扫描盒式磁带上的条形码作到快速的编目管理。Ø 作为标配的双机械手可以提高性能（在最大配置时可提高40%）和可用性。Ø 优化的双机电抓取手，可实现互为冗余备份1.1.6 盒式磁带I/O工作窗口使用I/O工作窗口不用停止盒式磁带存取器的工作一次可添加或取

9、出多达16盘至32盘的盒式磁带。操作人员也可以人工方式添加盒式磁带：打开门将盒式磁带插入任何适当的插槽，或用大容量输出设施成批取出盒式磁带。1.2 IBM 3584磁带库技术特点分析1.2.1 针对SAN高可用性的技术作为3584磁带库与磁带驱动器无缝结合的范例之一，3584采用先进的驱动器World Wide Node Naming 设定系统。该领先的特性可实现当更换新驱动器的时候不会丢失光纤通道World Wide Node Name(WWNN)的定义。3584产品内置了行业标准的Worldwide Node Naming(WWNN) convention设定系统。具体来说，在每次驱动器重

10、置或加电的时候，采用了磁带库模块序列号加上驱动器位置的规则体系重建WWNN。也就是说在更换Frame x Row y位置上的驱动器时，它的WWNN是不会改变的。该先进特性能够避免增加和更换驱动器时主机和光纤交换机的重新配置，从根本上免除了主机系统控制软件、SAN 参数的重新设定而引起的系统不可用甚至崩溃的情况。该特性保证设备命名的一致性，对于SAN 环境下的磁带库使用尤其重要，而其他磁带库厂商尚未提供该项功能。1.2.2 智能化磁带库存管理3584磁带的库存管理具有相当高的智能化，它可以把使用频率最高的那些磁带在磁带库中放置得离磁带驱动器尽量的近，这样就减少了许多机械手的抓取和移动动作，极大地

11、提高了磁带库系统的性能，这是优越于其他磁带库的特点之一。1.2.3 先进的Multi Path 技术和磁带库逻辑分区架构：便捷而高可靠IBM 3584磁带库是面向企业级用户的高端磁带库，采用了先进的逻辑分区技术，可被划分成多个逻辑磁带库（可多达192个），非常便捷地实现多个服务器共享一个物理的磁带库。这种技术已内置于3584磁带库中，无需用户额外投资。而其他厂家如ADIC、STK，其磁带库如要进行逻辑分区，则必须额外配置一台专门的服务器和昂贵的软件，而这台服务器则成为磁带库单点故障的隐患。具体来说，有以下几点： 支持多控制路径冗余和控制路径的自动故障接管（Control Path Failov

12、er for AIX）。消除了控制路径的单点故障问题。其他厂商的磁带库是单一的，专门的库体机械装置的控制通路，成为整个磁带库最大的单点故障。 支持数据路径的自动故障接管和多路径负载均衡，多路径负载均衡的功能可对多块主机光纤卡自动选择负载最小的路径。 支持强大的磁带库逻辑分区功能，从而实现真正的磁带库共享：同构或异构的服务器共享磁带库的机械设备（robotics）而无需“存储管理中间软件”（storage management middleware）或专门的服务器担任library manager的角色。1.2.4 先进的统计分析与报告系统IBM 3584磁带库内置了先进的统计分析与报告系统（S

13、tatistical Analysis and Reporting System），与IBM LTO GEN2 驱动器在业界领先的微码相结合，可以及时分析和报告磁带库及驱动器的工作状态，帮助系统管理员判断读写故障的原因（驱动器硬件或磁带介质？），磁带介质是否处于不良状态，驱动器硬件运转是否正常等，并通过SNMP、自动呼叫支持中心、Web远程管理界面等方式向用户报告，确保磁带库处于良好的工作状态。而其他厂家的磁带库则未具备这种智能化技术，依赖人工干预的程度很高。具体实现原理可参见附件：“IBM Statistical Analysis and Reporting System分析说明”1.2.5

14、 卓越的模块化扩充能力从1个到16个机柜的扩充能力，从1个到192个LTO磁带驱动器，从64到6887盘磁带的容量(压缩后磁带库最大容量为2754TB)，而每个扩展柜的磁带槽位空间为440盘，真正实现了用户的灵活扩展。而非其他厂家如ADIC等，扩展容量的台阶幅度极高，一个扩展柜需配数千盘磁带（虽然表面上以100盘磁带槽位计价，但其过高的库体扩展门槛实际上仍转嫁到用户头上）1.2.6 极高的可靠性 双机械抓取器设计：双机械抓取手能够实现在卸载当前磁带的同时，检索下一盘需要mount的磁带，从而减少整体的移动操作，进一步提高带库的整体性能，同时还提供了机械臂冗余，从而提供更高的可靠性。 控制信息数

15、据库数据镜象(RAID 1)保护：用户可以选择在不同的磁盘上同时存放两个磁带库管理程序数据库。当正本所在磁盘发生故障时，磁带库管理程序可自动切换到副本所在的磁盘，从而大大提高了系统的可靠性和可用性。 IBM 3584磁带库每当门开关一次，系统自动核对盒式磁带编目。使用快速扫描和条形码系统证编目的完整性。 诊断监视程序常驻运行：可防止潜在的问题并且帮助快速分析问题。 标配调制解调器，可以支持远程故障诊断和呼叫。3584管理程序提供标准SNMP协议的支持，可以通过LAN连接使用TCP/IP发送SNMP报警信息1.2.7 高可用性设计 IBM 3584磁带库支持双供电系统设计：确保磁带库的电源冗余度

16、。 IBM 3584 磁带库内每个驱动器的电源和风扇都具备冗余 3584所有驱动器、电源和风扇都是热插拔的 当更换驱动器和电源时，无需重新启动（re-IPL）主机系统：光纤接口驱动器只需要该驱动器的暂停使用，SCSI接口的驱动器和控制通路则只影响该SCSI总线上的设备（暂停）。1.2.8 高可靠、高性能的IBM LTO Gen2 Ultrium 驱动器LTO磁带技术作为一个开放的标准，允许各生产厂商在遵从大部分格式标准的前提下，对各自产品的设计参数酌情调整。因此，尽管所有不同品牌的LTO驱动器都可读写通用的磁带介质，但不同厂商的LTO驱动器的构造设计是有所差异甚至是相去甚远的。IBM开发和生产

17、的LTO一代和二代磁带驱动器蕴含着IBM雄厚的技术基础和对高端客户的承诺，以下为IBM LTO 驱动器的特性：1) 采用了“表面控制磁带引导技术”（Surface Control Guiding System），解决了其他厂商的磁带产品“边缘压力控制引导”技术（Edge Control Guiding）带来的磁带边缘严重机械磨损问题，提高了磁带驱动器和磁带的可靠性和使用寿命，以及数据的完整性。2) IBM 独有的“平滑磁头设计”（Flat head design）：IBM LTO驱动器采用了与IBM高端Magstar驱动器（3590驱动器）完全相同的“平滑磁头设计”（Flat head des

18、ign），采用了相同的制造设备和相同的技术规格。该设计使磁带介质保持直线、平滑的传送路径，同时在磁头和磁带介质之间生成一层超微空气层（microscopic air layer）,该空气层减少了摩擦和磁带过早耗损。3) 先进的第二代ECC错误修正编码技术，提供先进的数据纠错特性，保证数据的完整性和可用性。4) IBM独有的“软装载安全锁定装置”（Soft Load Safety Interlock）,能够防止磁带因意外事故装载和磁带脱落的情况，减少磁带损坏和机械轨道的磨损。5) 强壮的磁带和磁头设计：金属颗粒磁带介质和先进的第四代磁阻磁头等先进设计。6) IBM 独有的“弹性引导栓”（Adaptive Threading）设计，解决了在其它磁带产品中常见的引导栓机械磨损热点导致故障的难题。7) 先进的“写后读校验”技术，将磁头读写部分分开，分成读磁头和