تخزين البيانات على الشريط المغناطيسي

تخزين البيانات على الشريط المغناطيسي هو نظام لتخزين المعلومات الرقمية على شريط مغناطيسي باستخدام التسجيل الرقمي .

كان الشريط وسيلة مهمة لتخزين البيانات الأولية في أجهزة الكمبيوتر المبكرة، وعادة ما يستخدم بكرات مفتوحة كبيرة من الشريط ذي السبعة مسارات ، ثم الشريط ذي التسعة مسارات لاحقًا . يتم تعبئة الشريط المغناطيسي الحديث بشكل شائع في خراطيش وأشرطة، مثل Linear Tape-Open (LTO) المدعومة على نطاق واسع ^[1] وسلسلة IBM 3592. يسمى الجهاز الذي يقوم بكتابة أو قراءة البيانات محرك الشريط . غالبًا ما تُستخدم أجهزة التحميل التلقائي ومكتبات الأشرطة لأتمتة التعامل مع الخراطيش وتبادلها. كان التوافق مهمًا لتمكين نقل البيانات.

تُستخدم الآن تخزين البيانات على الشريط ^{[2] بشكل أكبر للنسخ الاحتياطي للنظام،}^[3] وأرشفة البيانات وتبادلها. وقد جعلت التكلفة المنخفضة للشريط من الممكن استخدامه للتخزين والأرشفة على المدى الطويل. ^[4]

بكرات مفتوحة

في البداية، كان الشريط المغناطيسي لتخزين البيانات يُلف على بكرات مقاس 10.5 بوصة (27 سم) . ^[5] واستمر هذا المعيار لأنظمة الكمبيوتر الكبيرة حتى أواخر الثمانينيات، مع زيادة السعة بشكل مطرد بسبب الركائز الرقيقة والتغييرات في الترميز. كانت خراطيش الشريط والأشرطة متوفرة بدءًا من منتصف السبعينيات وكانت تُستخدم كثيرًا مع أنظمة الكمبيوتر الصغيرة. مع تقديم خرطوشة IBM 3480 في عام 1984، والتي وُصفت بأنها "حوالي ربع الحجم ... ومع ذلك فقد خزنت ما يصل إلى 20 بالمائة من البيانات"، ^[6] بدأت أنظمة الكمبيوتر الكبيرة في الابتعاد عن أشرطة البكرات المفتوحة نحو الخراطيش. ^[7]

يونيفاك

تم استخدام الشريط المغناطيسي لأول مرة لتسجيل بيانات الكمبيوتر في عام 1951 على UNIVAC I. ^[8] كان وسيط تسجيل محرك UNISERVO عبارة عن شريط معدني رفيع بعرض 0.5 بوصة (12.7 مم) مطلي بالنيكل والبرونز الفسفوري . كانت كثافة التسجيل 128 حرفًا في البوصة (198 ميكرومترًا لكل حرف) على ثمانية مسارات بسرعة خطية 100 بوصة / ثانية (2.54 م / ث)، مما أسفر عن معدل بيانات يبلغ 12800 حرف في الثانية. من بين المسارات الثمانية، كانت ستة مسارات بيانات، وكان واحد للتكافؤ ، وكان الآخر ساعة أو مسار توقيت. مع مراعاة المساحة الفارغة بين كتل الشريط، كان معدل النقل الفعلي حوالي 7200 حرف في الثانية. وفرت بكرة صغيرة من شريط مايلار الفصل بين الشريط المعدني ورأس القراءة / الكتابة. ^[9]

تنسيقات IBM

10+بكرة بقطر 1 ⁄ 2 بوصة (270 مم) من شريط 9 مسارات

استخدمت أجهزة كمبيوتر IBM في الخمسينيات من القرن العشرين شريطًا مطليًا بأكسيد الحديديك مشابهًا للشريط المستخدم في التسجيل الصوتي. سرعان ما أصبحت تقنية IBM هي المعيار الفعلي للصناعة . كانت أبعاد الشريط المغناطيسي 0.5 بوصة (12.7 مم) عرضًا وملفوفة على بكرات قابلة للإزالة. كانت أطوال الشريط المختلفة متاحة حيث بلغ طول الشريط 1200 قدم (370 مترًا) و2400 قدم (730 مترًا) على مل وكان سمك النصف قياسيًا إلى حد ما. ^{[ بحاجة لتوضيح ]} خلال الثمانينيات، أصبحت أطوال الشريط الأطول مثل 3600 قدم (1100 متر) متاحة باستخدام فيلم PET أرق بكثير . يمكن لمعظم محركات الأشرطة دعم حجم بكرة أقصى يبلغ 10.5 بوصات (267 مم). كان ما يسمى بالبكرة الصغيرة شائعًا لمجموعات البيانات الأصغر، مثل توزيع البرامج. كانت هذه بكرات بقطر 7 بوصات (18 سم)، وغالبًا ما كانت بدون طول ثابت - تم قياس حجم الشريط ليناسب كمية البيانات المسجلة عليه كإجراء لتوفير التكاليف. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

استخدمت CDC أشرطة مغناطيسية متوافقة مع IBM مقاس 1 ⁄ 2 بوصة (13 مم)، ولكنها عرضت أيضًا إصدارًا بعرض 1 بوصة (25 مم)، مع 14 مسارًا (12 مسار بيانات تتوافق مع الكلمة المكونة من 12 بت في معالجات الأجهزة الطرفية من سلسلة CDC 6000 ، بالإضافة إلى 2 بت تكافؤ) في محرك CDC 626. ^[10]

كانت محركات الأشرطة المبكرة من إنتاج شركة آي بي إم، مثل آي بي إم 727 وآي بي إم 729 ، محركات قائمة على الأرض ومتطورة ميكانيكيًا تستخدم أعمدة فراغية لتخزين حلقات الشريط الطويلة على شكل حرف U. وبين التحكم المؤازر بمحركات البكرات القوية، ومحرك الرفع منخفض الكتلة، والاحتكاك المنخفض والتوتر المتحكم فيه لأعمدة الفراغ، يمكن تحقيق بدء وإيقاف سريع للشريط عند واجهة الشريط بالرأس. ^[أ] التسارع السريع ممكن لأن كتلة الشريط في أعمدة الفراغ صغيرة؛ يوفر طول الشريط المخزن مؤقتًا في الأعمدة الوقت لتسريع بكرات القصور الذاتي العالية . عند تنشيطها، تقوم بكرتا الشريط بتغذية الشريط في أعمدة الفراغ أو سحب الشريط منها، وتدور بشكل متقطع في رشقات سريعة غير متزامنة، مما ينتج عنه حركة مذهلة بصريًا. كانت اللقطات الأصلية لمحركات أشرطة الأعمدة الفراغية هذه أثناء الحركة تمثل بشكل رمزي أجهزة الكمبيوتر في الأفلام والتلفزيون. ^[11]

كان الشريط المبكر الذي يبلغ عرضه نصف بوصة يحتوي على سبعة مسارات متوازية للبيانات على طول الشريط، مما يسمح بكتابة أحرف مكونة من 6 بتات بالإضافة إلى بت واحد من التكافؤ عبر الشريط. وكان هذا يُعرف باسم الشريط المكون من 7 مسارات . ومع تقديم الحاسوب الرئيسي IBM System/360 ، تم تقديم أشرطة مكونة من 9 مسارات لدعم الأحرف الجديدة المكونة من 8 بتات التي يستخدمها. وكان يتم تحديد نهاية الملف بنمط مسجل خاص يسمى علامة الشريط ، ونهاية البيانات المسجلة على الشريط بعلامتي شريط متتاليتين. وكان يتم الإشارة إلى البداية والنهاية المادية للشريط القابل للاستخدام من خلال شرائط لاصقة عاكسة من رقائق الألومنيوم توضع على الجانب الخلفي. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

زادت كثافة التسجيل بمرور الوقت. بدأت كثافات 7 المسارات الشائعة عند 200 حرف لكل بوصة (CPI)، ثم 556، وأخيرًا 800؛ كانت كثافات الأشرطة ذات الـ 9 مسارات 800 (باستخدام NRZI )، ثم 1600 (باستخدام PE )، وأخيرًا 6250 (باستخدام GCR ). يُترجم هذا إلى حوالي 5 ميغا بايت إلى 140 ميغا بايت لكل بكرة شريط بطول قياسي (2400 قدم، 730 مترًا). زادت الكثافة الفعالة أيضًا مع انخفاض الفجوة بين الكتل ( الفجوة بين التسجيلات ) من 3 ⁄ 4 بوصة (19 مم) اسمية على بكرة شريط ذات 7 مسارات إلى 0.30 بوصة (7.6 مم) اسمية على بكرة شريط ذات 9 مسارات بدقة 6250 بت في البوصة ^[^{يُطلب التوضيح}^] . ^[12]

على الأقل جزئيًا بسبب نجاح نظام System/360، والتوحيد القياسي الناتج عن أكواد الأحرف المكونة من 8 بت وعنونة البايتات، تم استخدام أشرطة 9 مسارات على نطاق واسع في جميع أنحاء صناعة الكمبيوتر خلال السبعينيات والثمانينيات. ^[13] أوقفت شركة IBM منتجات البكرة إلى البكرة الجديدة واستبدلتها بمنتجات تعتمد على الخراطيش بدءًا من تقديمها لعائلة 3480 القائمة على الخراطيش في عام 1984. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تنسيق DEC

كان LINCtape ومشتقه DECtape عبارة عن أشكال مختلفة من هذا "الشريط الدائري". كانا في الأساس وسيلة تخزين شخصية، ^[14] استخدما شريطًا عرضه 0.75 بوصة (19 مم) وتميز بمسار تنسيق ثابت، والذي على عكس الشريط القياسي، جعل من الممكن قراءة وإعادة كتابة الكتل بشكل متكرر في مكانها. كانت LINCtapes وDECtapes ذات سعة ومعدل نقل بيانات مماثلين للأقراص المرنة التي حلت محلها، لكن أوقات وصولهما كانت في حدود ثلاثين ثانية إلى دقيقة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

الخراطيش والأشرطة

في سياق الشريط المغناطيسي، يشير مصطلح الكاسيت أو الخرطوشة إلى طول الشريط المغناطيسي في حاوية بلاستيكية مع بكرة أو بكرتين للتحكم في حركة الشريط. يؤثر نوع التغليف على أوقات التحميل والتفريغ بالإضافة إلى طول الشريط الذي يمكن حمله. في خرطوشة بكرة واحدة، توجد بكرة التقاط في المحرك بينما تحتوي خرطوشة البكرتين على كل من بكرات الالتقاط والإمداد في الخرطوشة. يستخدم محرك الشريط محركًا واحدًا أو أكثر يتم التحكم فيه بدقة لتمرير الشريط من بكرة إلى أخرى، ويمرر رأس القراءة/الكتابة أثناء ذلك. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يمكن لخرطوشة بيانات IBM 3590 أن تستوعب ما يصل إلى 10 جيجابايت غير مضغوطة.

هناك نوع مختلف وهو خرطوشة الشريط اللانهائية ، والتي تحتوي على حلقة مستمرة من الشريط ملفوفة على بكرة خاصة تسمح بسحب الشريط من مركز البكرة ثم لفه حول الحافة، وبالتالي لا تحتاج إلى إعادة اللف لتكرار العملية. هذا النوع مشابه لخرطوشة بكرة واحدة من حيث عدم وجود بكرة التقاط داخل محرك الشريط. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تم طرح محرك IBM 7340 Hypertape في عام 1961، وكان يستخدم شريطًا مزدوج البكرة بعرض 1 بوصة (2.5 سم) قادر على تخزين 2 مليون حرف مكون من ستة بتات لكل شريط. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في السبعينيات والثمانينيات من القرن العشرين، كانت أشرطة الكاسيت الصوتية المدمجة تُستخدم بشكل متكرر كنظام تخزين بيانات غير مكلف لأجهزة الكمبيوتر المنزلية ، ^[ب] أو في بعض الحالات للتشخيص أو رمز التمهيد للأنظمة الأكبر مثل Burroughs B1700 . ^[16] أشرطة الكاسيت المدمجة متسلسلة منطقيًا وجسديًا؛ يجب إعادة لفها وقراءتها من البداية لتحميل البيانات. كانت الخراطيش المبكرة متوفرة قبل أن تتوفر محركات أقراص ميسورة التكلفة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، ويمكن استخدامها كأجهزة وصول عشوائي ، حيث تقوم تلقائيًا بلف الشريط وتحديد موضعه، وإن كان ذلك بأوقات وصول تصل إلى عدة ثوانٍ.

في عام 1984، قدمت شركة IBM سلسلة 3480 من خراطيش البكرة الواحدة ومحركات الأشرطة والتي تم تصنيعها بعد ذلك من قبل عدد من البائعين حتى عام 2004 على الأقل. في البداية، كانت سعة الخرطوشة الواحدة 200 ميجا بايت، ثم زادت سعة الخرطوشة بمرور الوقت إلى 2.4 جيجابايت. كان الشريط الخطي الرقمي ( DLT )، وهو أيضًا شريط قائم على الخرطوشة، متاحًا في بداية عام 1984 ولكن اعتبارًا من عام 2007، توقف التطوير المستقبلي لصالح LTO. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في عام 2003، قدمت شركة IBM عائلة 3592 لتحل محل IBM 3590. وبينما الاسم مشابه، لا يوجد توافق بين 3590 و3592. ومثل 3590 و3480 من قبله، يحتوي تنسيق الشريط هذا على شريط مقاس 1 ⁄ 2 بوصة (13 مم) ملفوف في خرطوشة بكرة واحدة. تم تقديمه في البداية لدعم 300 جيجابايت، ويدعم الجيل السادس الذي تم إصداره في عام 2018 سعة أصلية تبلغ 20 تيرابايت. ^[17]

تم الإعلان عن خرطوشة البكرة الواحدة Linear Tape-Open (LTO) في عام 1997 بسعة 100 جيجابايت وفي جيلها الثامن تدعم 12 تيرابايت في نفس حجم الخرطوشة. اعتبارًا من عام 2019، حلت تقنية Linear Tape-Open ( ^[update]LTO) محل جميع تقنيات الشريط الأخرى في تطبيقات الكمبيوتر، باستثناء بعض عائلة IBM 3592 في الفئة العليا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

التفاصيل الفنية

الكثافة الخطية

البايتات لكل بوصة (BPI) هي المقياس الذي يتم به تخزين البيانات على الوسائط المغناطيسية. يمكن أن يشير مصطلح BPI إلىبتات لكل بوصة ،^[18]ولكن في أغلب الأحيان يشير إلىبايتاتلكل بوصة.^[19]

يمكن أن يشير مصطلح BPI إلى بايتات لكل بوصة عندما يتم تنظيم مسارات تنسيق معين حسب البايتات، كما هو الحال في الأشرطة ذات المسارات التسعة. ^[20]

عرض الشريط

يُعد عرض الوسائط المعيار الأساسي لتصنيف تقنيات الشريط. كان عرض نصف بوصة (13 مم) تاريخيًا هو العرض الأكثر شيوعًا للشريط لتخزين البيانات عالية السعة. ^[21] توجد أحجام أخرى عديدة وقد تم تطوير معظمها ليكون لها تغليف أصغر أو سعة أعلى. ^[22]

طريقة التسجيل

تعتبر طريقة التسجيل أيضًا طريقة مهمة لتصنيف تقنيات الشريط، والتي تنقسم عمومًا إلى فئتين: الخطية والمسح الضوئي. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

خطي

الطريقة الخطية تقوم بترتيب البيانات في مسارات متوازية طويلة تمتد على طول الشريط. تقوم رؤوس الشريط المتعددة بكتابة مسارات شريط متوازية في وقت واحد على وسيط واحد. تم استخدام هذه الطريقة في محركات الشريط المبكرة. إنها أبسط طريقة للتسجيل، ولكنها أيضًا تتمتع بأقل كثافة للبيانات. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

هناك اختلاف في التقنية الخطية وهو التسجيل الخطي المتعرج، والذي يستخدم مسارات أكثر من رؤوس الشريط. كل رأس لا يزال يكتب مسارًا واحدًا في كل مرة. بعد المرور على طول الشريط بالكامل، تتحرك جميع الرؤوس قليلاً وتقوم بمرور آخر في الاتجاه المعاكس، وتكتب مجموعة أخرى من المسارات. يتم تكرار هذا الإجراء حتى تتم قراءة أو كتابة جميع المسارات. باستخدام طريقة التسجيل الخطي المتعرج، يمكن لوسيط الشريط أن يحتوي على مسارات أكثر بكثير من رؤوس القراءة/الكتابة. بالمقارنة مع التسجيل الخطي البسيط، باستخدام نفس طول الشريط ونفس عدد الرؤوس، تكون سعة تخزين البيانات أعلى بشكل كبير. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

مسح

تكتب طرق التسجيل بالمسح مسارات قصيرة كثيفة عبر عرض وسيط الشريط، وليس بطوله. توضع رؤوس الشريط على أسطوانة أو قرص يدور بسرعة بينما يمر الشريط البطيء الحركة نسبيًا عبرها. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

كانت الطريقة المبكرة المستخدمة للحصول على معدل بيانات أعلى من الطريقة الخطية السائدة هي المسح العرضي . في هذه الطريقة، يتم وضع قرص دوار مع رؤوس الشريط المضمنة في الحافة الخارجية بشكل عمودي على مسار الشريط. تُستخدم هذه الطريقة في مسجلات بيانات الأجهزة DCRsi من Ampex ونظام شرائط الفيديو الرباعي القديم من Ampex . كانت طريقة مبكرة أخرى هي المسح القوسي . في هذه الطريقة، تكون الرؤوس على وجه قرص دوار يتم وضعه بشكل مسطح على الشريط. يشكل مسار رؤوس الشريط قوسًا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يكتب التسجيل المسحي الحلزوني مسارات قصيرة كثيفة بطريقة قطرية . تُستخدم هذه الطريقة في جميع أنظمة أشرطة الفيديو الحالية تقريبًا والعديد من تنسيقات أشرطة البيانات. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تخطيط الكتل ومطابقة السرعة

في التنسيق النموذجي، تُكتب البيانات على الشريط في كتل مع وجود فجوات بين الكتل، وتُكتب كل كتلة في عملية واحدة مع تشغيل الشريط بشكل مستمر أثناء الكتابة. ومع ذلك، نظرًا لأن معدل كتابة البيانات أو قراءتها على محرك الشريط يختلف حيث يتعين على محرك الشريط عادةً التعامل مع الفرق بين معدل دخول البيانات وخروجها من الشريط ومعدل توفير البيانات أو طلبها من قبل المضيف. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تم استخدام طرق مختلفة بمفردها وبالاشتراك مع بعضها البعض للتعامل مع هذا الاختلاف. إذا لم يتمكن المضيف من مواكبة معدل نقل محرك الشريط، فيمكن إيقاف محرك الشريط، ونسخه احتياطيًا، وإعادة تشغيله (المعروف باسم تلميع الحذاء ). يمكن استخدام مخزن ذاكرة كبير لترتيب البيانات. في الماضي، كان حجم كتلة المضيف يؤثر على كثافة البيانات على الشريط، ولكن في محركات الأقراص الحديثة، يتم تنظيم البيانات عادةً في كتل ذات حجم ثابت قد تكون مضغوطة أو مشفرة أو لا تكون كذلك، ولم يعد حجم كتلة المضيف يؤثر على كثافة البيانات على الشريط. توفر محركات الأشرطة الحديثة ميزة مطابقة السرعة، حيث يمكن للمحرك تقليل سرعة الشريط المادية ديناميكيًا حسب الحاجة لتجنب تلميع الحذاء. ^[23]

في الماضي، كان حجم الفجوة بين الكتل ثابتًا، بينما كان حجم كتلة البيانات يعتمد على حجم كتلة المضيف، مما يؤثر على سعة الشريط - على سبيل المثال، على تخزين بيانات مفتاح العد . في معظم محركات الأقراص الحديثة، لم يعد هذا هو الحال. تستخدم محركات الأقراص من النوع Linear Tape-Open كتلة ذات حجم ثابت للشريط ( هندسة كتلة ثابتة )، بغض النظر عن حجم كتلة المضيف، والفجوة بين الكتل متغيرة للمساعدة في مطابقة السرعة أثناء الكتابة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في محركات الأقراص ذات الضغط، فإن قابلية ضغط البيانات ستؤثر على السعة. ^{[ كيف؟ ]}

الوصول المتسلسل إلى البيانات

تتميز الأشرطة بالوصول المتسلسل إلى البيانات. وفي حين يمكن للأشرطة توفير نقل سريع للبيانات، فإن تحميل شريط ووضع رأس الشريط على البيانات المحددة يستغرق عشرات الثواني. وعلى النقيض من ذلك، يمكن لتكنولوجيا القرص الصلب أن تؤدي الإجراء المكافئ في عشرات المللي ثانية (أسرع بثلاث مرات من حيث الحجم) ويمكن اعتبارها توفر وصولاً عشوائيًا إلى البيانات. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تتطلب أنظمة الملفات تخزين البيانات والبيانات الوصفية على وسيط تخزين البيانات. يتطلب تخزين البيانات الوصفية في مكان والبيانات في مكان آخر، كما هو الحال مع أنظمة الملفات القائمة على الأقراص، نشاط إعادة التموضع. ونتيجة لذلك، تستخدم معظم أنظمة الأشرطة نظام ملفات مبسطًا يتم فيه معالجة الملفات حسب الرقم، وليس حسب اسم الملف. لا يتم تخزين البيانات الوصفية مثل اسم الملف أو وقت التعديل على الإطلاق عادةً. تخزن تسميات الشريط مثل هذه البيانات الوصفية، وتُستخدم لتبادل البيانات بين الأنظمة. تم إنشاء أدوات أرشفة الملفات والنسخ الاحتياطي لتعبئة ملفات متعددة جنبًا إلى جنب مع البيانات الوصفية ذات الصلة في ملف شريط واحد. توفر محركات الأشرطة Serpentine (على سبيل المثال، QIC ) وقت وصول محسنًا عن طريق التبديل إلى المسار المناسب؛ تُستخدم أقسام الشريط لمعلومات الدليل. ^[24] نظام ملفات الشريط الخطي هو طريقة لتخزين بيانات وصفية للملفات على جزء منفصل من الشريط. يجعل هذا من الممكن نسخ ولصق الملفات أو الدلائل على شريط كما لو كان قرصًا، لكنه لا يغير طبيعة الوصول التسلسلي الأساسية للشريط. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وقت الوصول

تتمتع الأشرطة بوقت وصول عشوائي طويل حيث يجب أن يلف السطح في المتوسط ثلث طول الشريط للانتقال من موضع عشوائي إلى آخر. تحاول أنظمة الأشرطة التخفيف من زمن الوصول الطويل الجوهري، إما باستخدام الفهرسة، حيث يتم الاحتفاظ بجدول بحث منفصل ( دليل الشريط ) والذي يعطي موقع الشريط المادي لرقم كتلة بيانات معين (ضروري لمحركات السربنتين)، أو عن طريق وضع علامة على الكتل بعلامة شريط يمكن اكتشافها أثناء لف الشريط بسرعة عالية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

ضغط البيانات

تتضمن معظم محركات الأشرطة الآن نوعًا ما من ضغط البيانات بدون فقدان . هناك العديد من الخوارزميات التي توفر نتائج مماثلة: LZW ^{[ بحاجة لمصدر ]} (مدعومة على نطاق واسع)، IDRC (إكسابايت)، ALDC (آي بي إم، كيو آي سي) وDLZ1 (دي إل تي). ^{[ بحاجة لمصدر ]} مدمجة في أجهزة محرك الأشرطة، تضغط هذه الخوارزميات مخزنًا مؤقتًا صغيرًا نسبيًا للبيانات في المرة الواحدة، وبالتالي لا يمكنها تحقيق ضغط مرتفع للغاية حتى للبيانات الزائدة عن الحاجة. تعتبر النسبة 2:1 نموذجية، مع ادعاء بعض البائعين بنسبة 2.6:1 أو 3:1. تعتمد النسبة التي تم الحصول عليها بالفعل على طبيعة البيانات، لذلك لا يمكن الاعتماد على نسبة الضغط عند تحديد سعة المعدات، على سبيل المثال، قد لا يكون محرك الأقراص الذي يدعي سعة مضغوطة تبلغ 500 جيجابايت كافياً لعمل نسخة احتياطية من 500 جيجابايت من البيانات الحقيقية. قد لا تسمح البيانات المخزنة بالفعل بكفاءة بأي ضغط كبير وقد تقدم قاعدة البيانات المتفرقة عوامل أكبر بكثير. يمكن أن يحقق ضغط البرامج نتائج أفضل بكثير مع البيانات المتفرقة، لكنه يستخدم معالج الكمبيوتر المضيف، ويمكن أن يؤدي إلى إبطاء عملية النسخ الاحتياطي إذا كان الكمبيوتر المضيف غير قادر على الضغط بنفس سرعة كتابة البيانات. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إن خوارزميات الضغط المستخدمة في المنتجات منخفضة التكلفة ليست فعالة بشكل مثالي، ويمكن الحصول على نتائج أفضل عن طريق إيقاف تشغيل ضغط الأجهزة واستخدام ضغط البرامج (والتشفير إذا رغبت في ذلك) بدلاً من ذلك. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

عادةً ما يتم ضغط النصوص العادية والصور الخام وملفات قواعد البيانات ( TXT و ASCII و BMP و DBF وما إلى ذلك) بشكل أفضل بكثير من أنواع البيانات الأخرى المخزنة على أنظمة الكمبيوتر. وعلى النقيض من ذلك، تزداد البيانات المشفرة والبيانات المضغوطة مسبقًا ( PGP و ZIP و JPEG و MPEG و MP3 وما إلى ذلك) عادةً في الحجم ^[c] إذا تم تطبيق ضغط البيانات. في بعض الحالات، يمكن أن يصل هذا التوسع في البيانات إلى 15%. ^[^{بحاجة لمصدر}^]

التشفير

توجد معايير لتشفير الأشرطة. ^[25] يتم استخدام التشفير بحيث لا يتمكن اللصوص من استخدام البيانات الموجودة على الشريط حتى في حالة سرقة الشريط. تعد إدارة المفاتيح أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الأمان. يكون الضغط أكثر كفاءة إذا تم قبل التشفير، حيث لا يمكن ضغط البيانات المشفرة بشكل فعال بسبب الإنتروبيا التي تقدمها. تتضمن بعض محركات الأشرطة الخاصة بالمؤسسات أجهزة يمكنها تشفير البيانات بسرعة. ^[26]

ذاكرة الخرطوشة والتعريف الذاتي

تحتوي بعض خراطيش الشريط، وخاصة خراطيش LTO ، على شرائح تخزين بيانات صغيرة مصاحبة مدمجة لتسجيل البيانات الوصفية حول الشريط، مثل نوع الترميز وحجم التخزين والتاريخ والمعلومات الأخرى. ومن الشائع أيضًا أن تحتوي خراطيش الشريط على رموز شريطية على ملصقاتها من أجل مساعدة مكتبة الشريط الآلية. ^[27]

القدرة على البقاء

تظل الأشرطة قابلة للاستخدام في مراكز البيانات الحديثة للأسباب التالية: ^[28]^[29]^[30]

إنها الوسيلة الأقل تكلفة لتخزين كميات كبيرة من البيانات؛
باعتبارها وسيطًا قابلًا للإزالة، فهي تسمح بإنشاء فجوة هوائية يمكنها منع اختراق البيانات أو تشفيرها أو حذفها؛
إن طول عمرها يسمح بالاحتفاظ بالبيانات لفترة أطول وهو ما قد تطلبه الهيئات التنظيمية. ^[31]

يمكن دعم أقل مستويات التكلفة لتخزين السحابة بواسطة الشريط. ^[31]

الوسائط المغناطيسية عالية الكثافة

في عام 2002، حصلت شركة Imation على منحة قدرها 11.9 مليون دولار أمريكي من المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا لإجراء أبحاث حول زيادة سعة البيانات على الشريط المغناطيسي. ^[32]

في عام 2014، أعلنت شركة سوني وشركة آي بي إم أنهما تمكنتا من تسجيل 148 جيجابت لكل بوصة مربعة باستخدام وسائط الشريط المغناطيسي المطورة باستخدام تقنية تشكيل الأغشية الرقيقة المفرغة الجديدة القادرة على تكوين جزيئات بلورية دقيقة للغاية، وهي تقنية تخزين الشريط ذات أعلى كثافة بيانات مسجلة للشريط المغناطيسي، 148 جيجابت/بوصة مربعة (23 جيجابت/سم²)، مما يسمح بسعة شريط أصلية تبلغ 185 تيرابايت. ^[33]^[34] وقد طورتها شركة سوني بشكل أكبر ، مع الإعلان في عام 2017 عن كثافة بيانات مسجلة تبلغ 201 جيجابت/بوصة مربعة (31 جيجابت/سم²)، مما يعطي سعة شريط مضغوطة قياسية تبلغ 330 تيرابايت. ^[35]

في مايو 2014، حذت فوجي فيلم حذو سوني وأعلنت أنها ستطور خرطوشة شريط بسعة 154 تيرابايت بالاشتراك مع آي بي إم ، والتي ستتمتع بكثافة تخزين بيانات مساحية تبلغ 85.9 جيجابت/بوصة مربعة (13.3 مليار بت لكل سم مربع) على شريط جسيمات مغناطيسي خطي. ^[36] تعمل التكنولوجيا التي طورتها فوجي فيلم، والتي تسمى NANOCUBIC، على تقليل حجم الجسيمات في شريط BaFe المغناطيسي، مما يزيد في الوقت نفسه من نعومة الشريط، ويزيد من نسبة الإشارة إلى الضوضاء أثناء القراءة والكتابة مع تمكين استجابة التردد العالي. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في ديسمبر 2020، أعلنت شركة فوجي فيلم وشركة آي بي إم عن تقنية يمكن أن تؤدي إلى إنتاج شريط كاسيت بسعة 580 تيرابايت، باستخدام فيريت السترونشيوم كوسيلة للتسجيل. ^[37]

قائمة زمنية لتنسيقات الأشرطة

1951: يونيسيرفو
1952: IBM 7 مسارات
1958: نظام الشريط TX-2
1961: شريط IBM 7340
1962: شريط لينك
1963: شريط ديك
1964: 9 مسارات
1964: آلة كاتبة كهربائية بشريط مغناطيسي
1966: شريط مكون من 8 مسارات ^[38]
1972: خرطوشة ربع بوصة (QIC)
1975: معيار KC، الكاسيت المدمج
1976: دي سي 100
1977: واجهة كاسيت تاربل
1977: مجموعة بيانات كومودور
1979: خرطوشة DECtape II
1979: Exatron Stringy Floppy
1981: واجهة كاسيت جهاز كمبيوتر IBM
1983: سينكلير ZX مايكرو درايف
1984: سينكلير QL Microdrive
1984: روترونيكس وافادرايف
1984: خرطوشة IBM 3480
1984: الشريط الخطي الرقمي (DLT)
1986: SLR
1987: البيانات 8
1989: تخزين البيانات الرقمية (DDS) على شريط الصوت الرقمي (DAT)
1992: أمبيكس دي إس تي
1994: ماموث
1995: آي بي إم 3590
1995: StorageTek Redwood SD-3
1995: ترافان
1996: معهد التكنولوجيا المتقدمة
1997: IBM 3570 MP
1998: ستوريج تيك T9840
1999: في إكس إيه
2000: ستوريج تيك T9940
2000: LTO-1
2003: سايت
2003: LTO-2
2003: 3592
2005: LTO-3
2005: TS1120
2006: T10000
2007: LTO-4
2008: TS1130
2008: T10000B
2010: LTO-5
2011: TS1140
2011: T10000C
2012: LTO-6
2013: T10000D
2014: TS1150
2015: LTO-7
2017: TS1155
2017: LTO-8
2018: TS1160
2021: LTO-9
2023: TS1170

انظر أيضا

ملاحظات توضيحية

^ 1.5 مللي ثانية من الشريط المتوقف إلى السرعة الكاملة 112.5 بوصة في الثانية (2.86 م/ث). ^{[ بحاجة لمصدر ]}
^ يمكن للاعبي الكمبيوتر ذوي الخبرة معرفة الكثير من خلال الاستماع إلى ضوضاء التحميل من الشريط. ^[15]
^ كما هو موضح بمبدأ الحمامة ، فإن كل خوارزمية ضغط بيانات بدون فقدان ستؤدي في النهاية إلى زيادة حجم بعض المدخلات.

مراجع

^ "LTO Compliance-Verified Licencees". Ultrium. مؤرشف من الأصل في 2006-11-13 . تم الاسترجاع في 2013-03-29 .
^ عضو الكنيست روي. ديبابراتا غوش داستيدار (1989). برمجة كوبول. ص. 18. رقم ISBN 0074603183.
^ "عشرة أسباب تجعل الشريط لا يزال أفضل طريقة لعمل نسخة احتياطية للبيانات".
^ كوفلين، توم. "تكاليف التخزين". فوربس . تم الاسترجاع في 2020-11-03 .
^ كليمنتس، آلان (2013-01-01). تنظيم الحاسوب وبنيته: الموضوعات والاختلافات. Cengage Learning. ISBN 978-1285415420. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2020-12-10.
^ "أرشيفات IBM: خرطوشة IBM 3480 مع بكرة شريط قياسية". IBM . 23 يناير 2003.
^ "خرطوشة شريط IBM 3480 (200 ميجابايت)". ComputerHistory.org . ... حلت محل الخرطوشة القياسية ...
^ طاقم العمل، تاريخ الكمبيوتر (2021-01-04). "شرح الشريط المغناطيسي - كل ما تحتاج إلى معرفته". تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع في 2022-09-18 .
^ HF Welsh؛ H. Lukoff (1952). "Unservo – قارئ ومسجل الأشرطة" (PDF) . الاتحاد الأمريكي لجمعيات معالجة المعلومات – عبر جمعية الكمبيوتر IEEE.
^ Control Data 6400/6600 Computing Systems' Configurator . شركة Control Data. أكتوبر 1966. ص 4.
^ "11 جهاز كمبيوتر فائق التقنية ظهر على شاشة التلفزيون في الستينيات". شبكة Me-TV .
^ "محرك الشريط المغناطيسي IBM 3420". IBM. 23 يناير 2003. تم الاسترجاع في 2 يونيو 2019 .
^ "التكنولوجيا العتيقة: من بكرة إلى بكرة". ركن تاريخ جامعة رايس. 15 مايو 2015. تم الاسترجاع في 2 يونيو 2019. ... أصبحت ضرورية على العديد من أجهزة الكمبيوتر المختلفة، من الحواسيب الكبيرة إلى الحواسيب الصغيرة .
^ بوب سوبنيك (19 يونيو 2006). "ملاحظات تقنية حول DECsys" (PDF) .
^ ستيوارت، كيث (27 أغسطس 2019). "النقر، والطنين، والرنين: الأصوات المفقودة عند تحميل ألعاب الفيديو". الغارديان . تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2019 .
^ دليل الهندسة الميدانية B1700 من بوروز
^ بيكا كادي (13 ديسمبر 2022). "الشريط المغناطيسي: الطريقة القديمة المدهشة التي تخزن بها شركات التكنولوجيا الكبرى بياناتك". مجلة نيو ساينتست .
^ "كثافة البتات" "قاموس بلاكس القانوني، الطبعة الثانية". 12 أكتوبر 2012. مؤرشف من الأصل في 2017-09-26.
^ وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات الآلية . ص 426. ISBN 0231083106.
^ وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات الآلية . ص 426. ISBN 0231083106.
^ "دليل SDLT 320" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2014-07-29 . تم الاسترجاع 2013-03-28 .
^ "شريط مغناطيسي للبيانات". متحف الوسائط القديمة . تم الاسترجاع في 2024-08-27 .
^ "معلومات". www-01.ibm.com . تم الاسترجاع في 2019-12-28 .
^ Wangtek Corporation، دليل OEM، سلسلة 5099ES/5125ES/5150ES SCSI Interface Streaming 1/4 Inch Tape Cartridge Drive، Rev D، 1991. قسم QFA (الوصول السريع للملفات)، الصفحة 4-29–4-31.
^ "اعتبارات شراء تشفير الشريط". Computer Weekly . أكتوبر 2007. مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2015. تم الاسترجاع في 11 مايو 2015 .
^ "إعداد تشفير محرك الشريط". www.ibm.com . تم الاسترجاع في 2024-08-27 .
^ "ملصق رمز شريطي LTO". IBM . تم الاسترجاع في 2022-06-28 .
^ "في حرب الشرائط والأقراص، فكر في الشرائط والأقراص - أنظمة المؤسسات". Esj.com. 2009-02-17. مؤرشف من الأصل في 2012-02-01 . تم الاسترجاع في 2012-01-31 .
^ "مقالة HP حول النسخ الاحتياطي للمستخدمين المنزليين، توصي بعدة طرق، ولكن ليس الشريط، 2011". H71036.www7.hp.com. 2010-03-25. مؤرشف من الأصل في 2011-12-09 . تم الاسترجاع في 2012-01-31 .
^ "Oracle StorageTek SL8500 Modular Library System" . تم الاسترجاع في 2020-06-29 .
^ ab "دور الشريط في مركز البيانات الحديث". Techradar Pro . 8 يوليو 2020 . تم الاسترجاع في 16 يوليو 2020 . لا يزال الشريط يوفر العديد من الفوائد التي لا توفرها خدمة التخزين السحابي
^ "مستقبل الشرائط: احتواء انفجار المعلومات" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 ديسمبر 2017. تم الاسترجاع 12 ديسمبر 2017 .
^ "سوني تطور تقنية الشريط المغناطيسي بأعلى كثافة تسجيل مساحية في العالم*1 تبلغ 148 جيجابايت/بوصة مربعة". سوني العالمية. مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2014. تم الاسترجاع في 4 مايو 2014 .
^ Fingas, Jon (4 مايو 2014). "شريط بيانات Sony سعة 185 تيرابايت يجعل القرص الصلب الخاص بك يبدو مخجلاً". Engadget. مؤرشف من الأصل في 3 مايو 2014. تم الاسترجاع في 4 مايو 2014 .
^ "سوني تطور تقنية تخزين الشريط المغناطيسي بأعلى كثافة مساحة تسجيل في الصناعة*1 تبلغ 201 جيجابايت/بوصة مربعة". سوني . تم الاسترجاع في 2018-02-18 .
^ "فوجي فيلم تحقق رقمًا قياسيًا جديدًا في تخزين البيانات يصل إلى 154 تيرابايت على شريط نموذجي متقدم". مؤرشف من الأصل في 2017-06-16 . تم الاسترجاع في 2017-06-07 .
^ Grad, Peter. "Fujifilm, IBM reveals 580-terabyte magnetic tape". techxplore.com . تم الاسترجاع في 31 ديسمبر 2020 .
^ "Compucolor 8001 computer". www.oldcomputers.net. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2016.

روابط خارجية

ISC 35.220.22 الأشرطة المغناطيسية
ISC 35.220.23 الكاسيتات والخراطيش للأشرطة المغناطيسية

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[11] 1.5 مللي ثانية من الشريط المتوقف إلى السرعة الكاملة 112.5 بوصة في الثانية (2.86 م/ث). ^{[ بحاجة لمصدر ]}

[17] يمكن للاعبي الكمبيوتر ذوي الخبرة معرفة الكثير من خلال الاستماع إلى ضوضاء التحميل من الشريط. ^[15]

[27] كما هو موضح بمبدأ الحمامة ، فإن كل خوارزمية ضغط بيانات بدون فقدان ستؤدي في النهاية إلى زيادة حجم بعض المدخلات.

[ultrium-lto-licensees-1] "LTO Compliance-Verified Licencees". Ultrium. مؤرشف من الأصل في 2006-11-13 . تم الاسترجاع في 2013-03-29 .

[2] عضو الكنيست روي. ديبابراتا غوش داستيدار (1989). برمجة كوبول. ص. 18. رقم ISBN 0074603183.

[3] "عشرة أسباب تجعل الشريط لا يزال أفضل طريقة لعمل نسخة احتياطية للبيانات".

[4] كوفلين، توم. "تكاليف التخزين". فوربس . تم الاسترجاع في 2020-11-03 .

[5] كليمنتس، آلان (2013-01-01). تنظيم الحاسوب وبنيته: الموضوعات والاختلافات. Cengage Learning. ISBN 978-1285415420. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2020-12-10.

[6] "أرشيفات IBM: خرطوشة IBM 3480 مع بكرة شريط قياسية". IBM . 23 يناير 2003.

[7] "خرطوشة شريط IBM 3480 (200 ميجابايت)". ComputerHistory.org . ... حلت محل الخرطوشة القياسية ...

[8] طاقم العمل، تاريخ الكمبيوتر (2021-01-04). "شرح الشريط المغناطيسي - كل ما تحتاج إلى معرفته". تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع في 2022-09-18 .

[9] HF Welsh؛ H. Lukoff (1952). "Unservo – قارئ ومسجل الأشرطة" (PDF) . الاتحاد الأمريكي لجمعيات معالجة المعلومات – عبر جمعية الكمبيوتر IEEE.

[10] Control Data 6400/6600 Computing Systems' Configurator . شركة Control Data. أكتوبر 1966. ص 4.

[12] "11 جهاز كمبيوتر فائق التقنية ظهر على شاشة التلفزيون في الستينيات". شبكة Me-TV .

[13] "محرك الشريط المغناطيسي IBM 3420". IBM. 23 يناير 2003. تم الاسترجاع في 2 يونيو 2019 .

[14] "التكنولوجيا العتيقة: من بكرة إلى بكرة". ركن تاريخ جامعة رايس. 15 مايو 2015. تم الاسترجاع في 2 يونيو 2019. ... أصبحت ضرورية على العديد من أجهزة الكمبيوتر المختلفة، من الحواسيب الكبيرة إلى الحواسيب الصغيرة .

[15] بوب سوبنيك (19 يونيو 2006). "ملاحظات تقنية حول DECsys" (PDF) .

[16] ستيوارت، كيث (27 أغسطس 2019). "النقر، والطنين، والرنين: الأصوات المفقودة عند تحميل ألعاب الفيديو". الغارديان . تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2019 .

[18] دليل الهندسة الميدانية B1700 من بوروز

[19] بيكا كادي (13 ديسمبر 2022). "الشريط المغناطيسي: الطريقة القديمة المدهشة التي تخزن بها شركات التكنولوجيا الكبرى بياناتك". مجلة نيو ساينتست .

[20] "كثافة البتات" "قاموس بلاكس القانوني، الطبعة الثانية". 12 أكتوبر 2012. مؤرشف من الأصل في 2017-09-26.

[21] وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات الآلية . ص 426. ISBN 0231083106.

[22] وليام ف. شارب (1969). اقتصاديات الحاسبات الآلية . ص 426. ISBN 0231083106.

[23] "دليل SDLT 320" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2014-07-29 . تم الاسترجاع 2013-03-28 .

[24] "شريط مغناطيسي للبيانات". متحف الوسائط القديمة . تم الاسترجاع في 2024-08-27 .

[25] "معلومات". www-01.ibm.com . تم الاسترجاع في 2019-12-28 .

[26] Wangtek Corporation، دليل OEM، سلسلة 5099ES/5125ES/5150ES SCSI Interface Streaming 1/4 Inch Tape Cartridge Drive، Rev D، 1991. قسم QFA (الوصول السريع للملفات)، الصفحة 4-29–4-31.

[28] "اعتبارات شراء تشفير الشريط". Computer Weekly . أكتوبر 2007. مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2015. تم الاسترجاع في 11 مايو 2015 .

[29] "إعداد تشفير محرك الشريط". www.ibm.com . تم الاسترجاع في 2024-08-27 .

[30] "ملصق رمز شريطي LTO". IBM . تم الاسترجاع في 2022-06-28 .

[31] "في حرب الشرائط والأقراص، فكر في الشرائط والأقراص - أنظمة المؤسسات". Esj.com. 2009-02-17. مؤرشف من الأصل في 2012-02-01 . تم الاسترجاع في 2012-01-31 .

[32] "مقالة HP حول النسخ الاحتياطي للمستخدمين المنزليين، توصي بعدة طرق، ولكن ليس الشريط، 2011". H71036.www7.hp.com. 2010-03-25. مؤرشف من الأصل في 2011-12-09 . تم الاسترجاع في 2012-01-31 .

[33] "Oracle StorageTek SL8500 Modular Library System" . تم الاسترجاع في 2020-06-29 .

[Techradar-34] "دور الشريط في مركز البيانات الحديث". Techradar Pro . 8 يوليو 2020 . تم الاسترجاع في 16 يوليو 2020 . لا يزال الشريط يوفر العديد من الفوائد التي لا توفرها خدمة التخزين السحابي

[35] "مستقبل الشرائط: احتواء انفجار المعلومات" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 ديسمبر 2017. تم الاسترجاع 12 ديسمبر 2017 .

[Sony2014-36] "سوني تطور تقنية الشريط المغناطيسي بأعلى كثافة تسجيل مساحية في العالم*1 تبلغ 148 جيجابايت/بوصة مربعة". سوني العالمية. مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2014. تم الاسترجاع في 4 مايو 2014 .

[Finags-37] Fingas, Jon (4 مايو 2014). "شريط بيانات Sony سعة 185 تيرابايت يجعل القرص الصلب الخاص بك يبدو مخجلاً". Engadget. مؤرشف من الأصل في 3 مايو 2014. تم الاسترجاع في 4 مايو 2014 .

[breakthrough2017-38] "سوني تطور تقنية تخزين الشريط المغناطيسي بأعلى كثافة مساحة تسجيل في الصناعة*1 تبلغ 201 جيجابايت/بوصة مربعة". سوني . تم الاسترجاع في 2018-02-18 .

[39] "فوجي فيلم تحقق رقمًا قياسيًا جديدًا في تخزين البيانات يصل إلى 154 تيرابايت على شريط نموذجي متقدم". مؤرشف من الأصل في 2017-06-16 . تم الاسترجاع في 2017-06-07 .

[40] Grad, Peter. "Fujifilm, IBM reveals 580-terabyte magnetic tape". techxplore.com . تم الاسترجاع في 31 ديسمبر 2020 .

[41] "Compucolor 8001 computer". www.oldcomputers.net. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2016.