Un jukebox óptico es un dispositivo robótico de almacenamiento de datos que puede cargar y descargar automáticamente discos ópticos de unidades como CD , DVD , Blu-ray o UDO para proporcionar terabytes (TB) o petabytes (PB) de almacenamiento terciario . Estos sistemas también se denominan bibliotecas de discos ópticos , archivos de almacenamiento óptico , unidades robóticas , cambiadores de discos o cambiadores automáticos . Los jukeboxes pueden albergar cientos de discos en una caja de escritorio o de carrusel de 5U , o miles en un gabinete de rack completo , y generalmente cuentan con un dispositivo de selección que recorre las ranuras y las unidades. La disposición de las ranuras y los dispositivos de selección afecta el rendimiento y los costos de mantenimiento, dependiendo del diseño robótico, el espacio entre un disco y el dispositivo de selección, y la cantidad de unidades. Los tiempos de búsqueda y las tasas de transferencia varían según la unidad utilizada.
Existen sistemas similares que utilizan otros soportes, como las bibliotecas de cintas magnéticas .
Historia y función
Uno de los primeros ejemplos de una máquina de discos óptica fue la unidad diseñada y construida en el Royal Aerospace Establishment de Farnborough , Inglaterra . Esta unidad contaba con dos cabezales de lectura/escritura, discos WORM de 12 pulgadas y carruseles accionados neumáticamente . Su objetivo era reemplazar los dispositivos de cinta magnética de media pulgada que se utilizaban para almacenar datos satelitales.
Las máquinas de discos se utilizan en entornos de almacenamiento de archivo de alta capacidad, como centros de datos y salas de servidores locales, para almacenar datos a largo plazo, como imágenes, registros médicos y de cumplimiento normativo, vídeo y otros activos, objetos y archivos de datos de alto valor. La gestión jerárquica del almacenamiento es una estrategia que traslada archivos poco utilizados o no utilizados del almacenamiento magnético rápido a dispositivos de máquinas de discos ópticos en un proceso denominado migración. Si se necesitan los archivos, se migran de nuevo al disco magnético. Las bibliotecas de discos ópticos también son útiles para realizar copias de seguridad y en situaciones de recuperación ante desastres informáticos . Actualmente, uno de los usos más importantes de las máquinas de discos es el archivado de datos. El archivado se diferencia de la copia de seguridad en que los datos se almacenan en soportes diseñados para durar hasta 100 años. Los datos suelen escribirse de forma permanente en discos de tipo WORM ( Write Once Read Many ) [ 1 ] para evitar manipulaciones. [ 2 ]
Las máquinas de discos suelen contener unidades de grabación internas basadas en SCSI o SATA (CD-R/RW, DVD-RAM, DVD±R/RW, MO, PD, UDO o BD-R/RE) que se conectan directamente a un servidor de archivos y son gestionadas por un software de gestión de terceros. Este software controla el movimiento de los soportes dentro de la máquina y la pre-masterización de los datos antes del proceso de grabación.
Antes de la llegada de la moderna SAN RAID y los discos duros mucho más baratos , el almacenamiento de gran volumen en DVD era más barato que los discos magnéticos. Las densidades de las jukebox han aumentado enormemente con el lanzamiento del formato Blu-ray XL de capa cuádruple (BDXL QL) de 128 gigabytes (GB), [ 3 ] con una hoja de ruta para aumentar a ocho capas y 200 GB por disco. El formato actual, utilizado en una jukebox de 700 discos como la biblioteca DISC ArXtor7000, permite 89 TB de almacenamiento. Otras jukebox como la solución TeraStack pueden almacenar hasta 142 TB de datos en línea y en línea casi con un consumo de energía nominal de 425 vatios , [ 4 ] mientras que la Zerras ICEBOX permite hasta 25 TB en una biblioteca de una sola unidad con un consumo de energía de 60 vatios por unidad y escalable a 200 TB en un clúster de rack de 42U. [ 5 ] Estas unidades muestran la amplia variabilidad de atributos de diseño. Estas máquinas de discos que utilizan discos Blu-ray comerciales estándar difieren de las soluciones propietarias como las bibliotecas Optical Disc Archive de Sony , que utilizan discos de archivo propietarios sellados en cartuchos multidisco incompatibles con unidades Blu-ray y discos del mercado de consumo. [ 6 ]
Software de gestión
La funcionalidad principal del software de gestión de bibliotecas ópticas se puede dividir en cuatro partes: control robótico, creación de sistemas de archivos, seguimiento de archivos y control de acceso.
Control robótico
Todas las bibliotecas ópticas cumplen con el conjunto de comandos SCSI estándar. Estos comandos se utilizan para el control y la consulta de la geometría de la biblioteca. Al ejecutar el software de gestión, este envía solicitudes de consulta a la biblioteca óptica para conocer el estado de su contenido. Se recopila información sobre el número y tipo de unidades, el número y estado de las ranuras y otros datos esenciales. Posteriormente, el software de gestión puede solicitar datos de un soporte específico o realizar operaciones de escritura en él. Cualquiera de estas acciones requiere el envío de comandos de movimiento específicos desde la aplicación de gestión a la biblioteca óptica. Un ejemplo sería mover un soporte de la ranura 50 a la unidad número 3.
Creación de sistemas de archivos
El software de gestión de bibliotecas ópticas se encarga de la escritura y lectura del contenido del sistema de archivos en el soporte óptico. Una vez que el soporte se ha insertado en una unidad desde su ranura de origen, se pueden realizar diversas operaciones. Por ejemplo: la creación de un sistema de archivos UDF en un soporte en blanco, la escritura de un solo archivo o la lectura de datos del sistema de archivos en el soporte.
Los tipos de sistemas de archivos disponibles para medios ópticos abarcan desde tecnologías estándar ISO como UDF hasta formatos propietarios.
Seguimiento de archivos
El software de gestión de bibliotecas ópticas suele realizar un seguimiento de los archivos y carpetas presentes en un soporte óptico [ 7 ] mediante una base de datos. En esta base de datos se encuentran todos los datos del sistema de archivos relacionados con un soporte individual. Por ejemplo: rutas y nombres de archivos y carpetas, tamaños de archivo y todos los metadatos que puede almacenar un sistema de archivos moderno.
Control de acceso
El software de gestión de bibliotecas ópticas se integra con el sistema operativo de diversas maneras. En un entorno Windows, una de ellas es mediante letras de unidad virtuales. [ 8 ] Básicamente, toda la biblioteca óptica puede visualizarse, leerse y escribirse a través de un sistema de archivos virtual, mientras que el software de gestión se encarga de todas las operaciones de transferencia de medios y de entrada/salida de forma transparente en segundo plano.
Otra forma de acceder a la biblioteca óptica es mediante recursos compartidos CIFS (más frecuente en aplicaciones de gestión de bibliotecas ópticas de tipo Unix). [ 9 ]
Problemas de tiempo de acceso
A diferencia de las cintas magnéticas, y de forma similar a los discos duros , los discos ópticos permiten el acceso aleatorio con tiempos de búsqueda de milisegundos , lo que facilita la búsqueda y el acceso simultáneo de varios usuarios cuando las solicitudes se limitan a un disco específico. Los reproductores de música en 3D funcionan mejor cuando solo unos pocos usuarios necesitan acceder a su biblioteca al mismo tiempo.
Las máquinas de discos pequeñas solo tienen una o dos unidades de CD, DVD o Blu-ray, por lo que los usuarios que deseen acceder simultáneamente a archivos en uno o dos discos pueden compartir la máquina al mismo tiempo. Si otros usuarios quieren usar un disco diferente, deben esperar a que los robots de la máquina lo cambien y la unidad se apague y se encienda. Esto tarda entre 4 y 9 segundos. Las máquinas de discos más grandes tienen seis o más unidades, por lo que más usuarios pueden acceder simultáneamente a diferentes discos.
Una opción más eficiente es conectar una caché HDD o SSD al jukebox para un mayor número de usuarios simultáneos. De esta forma, la configuración funciona según el principio FILO (primero en entrar, último en salir), por lo que los archivos modificados solo se envían de vuelta a los discos ópticos después de haber sido utilizados. Los cambios pueden o no guardarse o versionarse según la configuración del usuario y los ajustes de accesibilidad del software de gestión de almacenamiento que ejecuta el jukebox óptico. Las unidades leerán y escribirán los datos en la caché RAID/de disco y luego los presentarán a los usuarios finales. De esta forma, el tiempo de lectura solo se produce durante el proceso inicial de lectura de datos, después de lo cual los datos se envían a la caché. [ 10 ]
Referencias
- ↑ "Zerras | ¿Qué es WORM o almacenamiento de datos de escritura única y lectura múltiple?" . Zerras.com . 16 de febrero de 2022 . Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ Mesnik, Bob (8 de marzo de 2016). "Cómo cumplir con las normas de archivo sin pagar una fortuna" . Kintronics.com . Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ Shilov, Anton. "Sony lanza soportes BD-R XL de 128 GB de cuatro capas" . Anandtech.com . Archivado del original el 9 de noviembre de 2018. Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ "Hie Electronics presenta la solución TeraStack basada en Blu-ray para el almacenamiento de datos ecológico" . Tmcnet.com . Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ «Zerras | HIELO» . Zerras.com . Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ "Portal del Grupo Sony - Sony Global - El estándar "Archival Disc" se ha formulado para discos ópticos de próxima generación de uso profesional" . Sony.com . Consultado el 4 de abril de 2022 .
- ↑ "Folder Spanning" . Storagequest.com . Consultado el 26 de julio de 2016 .
- ↑ "Acceso a la letra de unidad" . Storagequest.com . Consultado el 26 de julio de 2016 .
- ↑ "Conectado a la red" . Storagequest.com . 6 de mayo de 2011.
- ↑ Gallen, Dennis (11 de marzo de 2016). "La diferencia entre las máquinas de discos y los servidores de CD/DVD" . Kintronics.com . Consultado el 4 de abril de 2022 .
Enlaces externos
- Sistemas de archivado DISC – Serie de dispositivos ArXtor (anteriormente NSM GmbH)
- Zerras | NEVERA
- Almacenamiento óptico informático