磁盘 vs 磁带：一场虚构的战争

磁带的优势：容量、能耗和移动

众所周知，在过去的30年间，磁带存储密度（只考虑非压缩的情况下）的增长速度始终跟不上磁盘的步伐。当然，你可能会说磁带上的压缩技术正在变得越来越强大。但是正如所有的存储厂商一致的看法，磁带的压缩技术并不是适用于任何用户。因为，有些类型的数据是无法被压缩的。因此我认为只有磁带的非压缩容量才具有实际的参考价值。而其压缩的功能再强大也就只是个附加功能而已。

下面的表格显示了这些年来那些具有代表性的磁带产品容量的增长数据。需要说明的一点就是，如果同年中出现了多种的新磁带产品，我们只统计容量最高的那一个。

你一定已经发现了，磁带容量的增长并不像磁盘那样规律，而是非常具有跳跃性的。不过从总体形势看来，随着时间的推移，磁带容量所显示出来的增长势头还是让人比较满意的。据悉，Imation和LTO协会已经对外宣布了最新一代具有更高存储密度的磁带技术的开发计划。不过Roadmap只是一个参考，除非你已经按照它所列的时间表购得了你所期待的产品，否则就不要完全相信这个东西，它只具有参考价值。对于推出新的提升存储密度的技术，在我的印象中，几乎是没有几次能够如约而至的。当然我们也不能完全抛弃Roadmap，要不然我们怎么知道这一次它是否又“不守时”了呢？

能耗、可靠性和移动性

现在我们来讨论一下关于能耗的问题。我们以一个存储容量为100TB的磁盘系统为例：假设我们使用的是容量为300GB的磁盘来组成4+1的RAID-5冗余阵列为一个LUN。我们来估算一下这个磁盘系统的耗电量：

100TB/1.2TB每个LUN（4×300GB）= 84个LUN

84个LUN×5 = 420个磁盘

在通常情况下，我们还会在系统中加入一些处于运转状态的备用磁盘，因此磁盘总数应该在425个左右。按照我们在上文中所提到的，希捷公司在网站上所公布的处于运转状态的300GB磁盘的耗电量为18瓦计算。425个磁盘耗电的总合就是7.65千瓦。这还不包括那些RAID控制器、空调设备和冷却风扇的耗电量。并且这些设备的耗电总和要远远高于单纯磁盘驱动器的耗电量。况且又逢这些年来全球能源短缺，电价的不断升高等因素的影响。因此，能耗成本将成为我们必须要考虑的一个重要问题。

虽然我们在前面所介绍的MAID技术可以部分解决这个问题，但磁带产品不需要让所有的磁带介质以及机械臂始终保持工作状态的特点仍然占有明显优势。这相对于时刻处于运转状态的磁盘介质来讲，使用磁带产品将为我们节省大量的能耗成本。

说到这里，一定会有人站出来说：磁带的可靠性可是没有磁盘好呀！我想我们应该从不同的方面来看待这个问题。经常被提出的一个问题就是，有多少人曾将磁盘介质远距离地转移过？答案几乎是否定的。但是磁带便于移动的特点就使得我们能够非常容易地远距离转移它——当然，这也容易造成磁带介质的丢失或被盗。同时，由于磁盘介质拥有更多、更复杂的机械结构，其抗震性能要远远低于磁带介质。

磁盘与磁带的分野

看来磁带并没有轻言放弃，其技术的发展反而越来越有生命力了。可谓“老当益壮”。不过文章写到这里，我们对于磁带于磁盘双方的形势虽然有了总体上的了解，但还是没有得到结论性的对比分析。那是因为所有以上的内容，包括：二者所具有的优劣势、人们的主观评价以及各种系统的数据信息，都可以看作是表面上的现象。下面我们就要进一步地讨论一下磁带于磁盘二者之间的本质差异。

首先我们需要明确的是磁盘与磁带两种存储技术之间的本质区别是什么？

1. 在线介质与离线介质的区别。

2. 随机读写和顺序读写的区别。

对于在线和离线，我们可以进一步把其看作是介质的动态与静态介质之间的差异。也正是由于存在这样的差异，才使得磁带介质灵活性（便于运输）要大大强于磁盘，有利于数据的远距离异地保存。还有就是在线介质上的数据会受到系统的检测，而离线了的介质就无法做到这点。对于第二点来讲，不同数据读写类型决定了读写不同类型数据的速度，以及各自适应的应用领域。具体说来就是：随机读写更适用于高频率、小数据量的读写工作，而顺序读写则更适用于长时间的高速大量数据传输。本质区别所带来的是绝对优势，并且这种优势是始终存在的。

下面我们再来分析一下他们之间的相对不同之处。其中包括有：速度、容量、成本和安全性等方面。相对不同所带来的是一种相对优势，这种相对优势是会随着环境中各种因素的变化而变化的，存在着较大的弹性，是需要具体问题具体分析的。因此大多基于相对优势而产生的结论往往是具有争议性。同时它们也是经常被我们所误解的地方。例如用户们最关心的速度和容量问题。通过前面的文章，我们就能发现在这两方面，它们二者的差异其实并非我们曾经想象的那么大。

我们还经常会固执的坚信“磁带=低成本”。在这里我们应该首先明确的就是这个“成本”的具体含义。如果只把它狭义地理解为“介质上的每GB成本”的话，那么上面的等式完全成立。但是这似乎毫无意义，因为没有人会只采购存储介质的。我们需要比较的是整个数据存储解决方案的TCO（总体拥有成本）。TCO中包括方案的实际采购价格和以后的使用成本两个大部分。但由于不同用户的实际情况均各有差异，如实际采购价格往往各不相同，有时甚至会有很大差距。同时来自不同厂商的不同销售策略也紧密关系到最终的实际价格。还有就是不同地区或公司的人员培训成本、专业性劳动成本甚至能源成本均有差异。除此以外，不同的方案还会产生许多各自意想不到的连带成本。所以完全客观地比较实施磁盘和磁带方案的总体成本是十分困难的。这就是上面所说的相对不同。

因此对于所有的相对不同，如果没有联系具体应用而凭空比较的话，最终总是会变成一场没有结论的口舌之争。

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