Tape ist lebendiger denn je

© 2013 IBM Corporation

IBM DataProtection Storage

Tape ist lebendiger denn je

Josef(Sepp) WeingandSales Consultant - Data Protection&Retention

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Storagekapazitäten

Wie speichert man - über 153 Mio mp3 Songs- 154 Mio Bücher -> Strecke von 7 700 km (New York – Moskau)- 154 TB

Auf einer Größe von 24.5 mm x 109 mm x 125 mm = 327 cm³ Kostengünstig und Sicher

Antwort:


Summary of demo results

Areal recording density : 85.9 Gb/in2

43x LTO6 areal density

154 TB cartridge capacity (*)

Advanced Perpendicular BaFe medium Linear density = 600 kbpi w/ 90 nm reader (single-channel recording)

1-sigma PES = 10.3 nm, Track density = 143 ktpi (track width = 177 nm)

This demonstration shows that tape technology has the potential for significant capacity increase for years to come!

(*) 154 TB cartridge capacity, assuming LTO6 format overheads and taking into account the 48% increase in tape length enabled by the thinner Aramid tape substrate used


IBM-FujiFilm demonstration of 85.9 Gb/in2 on BaFe tapeGoal: Demonstrate the feasibility of tape roadmap for the next 10+ years

85.9 Gbit/in2 demo

(Source: INSIC 2012-2022 International Magnetic Tape Storage Roadmap)

~

2024


INSIC Roadmap available at: http://www.insic.org/news/2012Roadmap/news_12index.html

INSIC 2012-2022 Tape Roadmap


Tape ist tot hat eine große Zukunft vor sich!

Stetiges Datenwachstum Disk: derzeit keine wesentliche Steigerung der Kapazität

(Areal Density) möglich

Tape: Steigerung der Kapazität von 40-60% pro Jahr möglich mit Tape

- 2010: 35 TB Demonstration- 2014: 154 TB Demonstration

1/5 der Kosten von Disk 275x zuverlässiger als Disk*

Einsatzmöglichkeiten mit LTFS erweitern sich enorm:

- Unstructured Data- Cloud Speicher- Film, Healthcare, etc.

Tape 2002-2010

demos ~60%/y

r

* Henry Newman, Instrumental Inc., April 19, 2014

* Decad, Fontana, Hetzler – IBM Journal

Data Growth


Datenwachstum und die Lücke mit Disktechnologie

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 20220

5

10

15

20

25

30

Datenwachstum und Storagetechnologie

Disk Datenwachstum Backup&Archive Tape

Lücke 35fach

-> Tape Backup ist nicht tot!

Lücke 15fach

-> LTFS

35% pa

15% pa 25% pa

45% pa

50% pa

• In 3 Jahren 2,5fache Menge an HDDs notwendig = 2,5fache Kosten

• Beispiel:

• Heute: DiskBackup mit 600TB ~ 300 HDDs/7,5 KW

• in 3 Jahren 1,8 PB ~ 750 HDDs/18,7KW• In 6 Jahren 7fache Menge an HDDs notwendig = 7fache Kosten


Vorteile Tape vs DiskEinsparungen

geringere Kosten pro Gigabyte – 15:1Geringerer Energiebedarf (Strom/Klima) – 24:1Geringere Stellfläche – 9:1Weniger HW/SW/Service/Admin

Verbessert Service / PerformanceReduziert Backupzeiten & verkürzt RestorezeitenEinfache Skalierung / einfache Migration(en)Tape 2 x schnell vs. FestplatteHohe Kapazitäten & schnelle Transferaten

Langfristiger Investitionsschutz Tape Library Nutzungs Zyklus > ca 6 - 12 Jahre (vs Disk ca 3-4 Jahre)Tape Impulserhalt > 30 Jahre Tape Media Re-Use (Weiternutzung vorhandener Tape Kassetten, auch mit höherer Kapazität!)

Höhere Datensicherheit Offline Medium – nicht löschbar!Doppelte bis vierfache höhere Bit-Error Rate vs Disk

10 PB - 1 EB mehr Writes bevor 1 x Bit-Error

WORM/Encryption


Tape – ein paar Fakten:

Eine LTO 6 Kassette kann mehr als 300 Blu-ray HD Filme speichern Ein LTO 6 Tape Drive kann ein HD Film in weniger als einer Minute transferieren Die Kosten für ein Gigabyte auf einer LTO 6 Kassetten betragen gerade einmal 1,3

Cent LTO & 3592 Tape Bänder werden verwendet, um wichtige Daten und Filmmaterial

sicher speichern LTO (und noch besser Enterprise Tape) hat eine von den besten MTBF Qualtitäten

aller verfügbaren Storage Lösungen Aufnahmen von einigen der berühmtesten Momente sind auf Tape gespeichert Seit 2000 sind nahezu 250 Million LTO Kassetten verkauft. Diese speichern über

100 000 PB an Daten!


Substantial Cost Advantage Tape vs. Disk through 2015

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10 yr Archive(Clipper Gp)

5 yr Backup(ESG Study)

TCO Comparison

Disk Tape

$/GB for Storage Media

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

1990 1995 2000 2005 2010 2015Year

$/G

Byte

DRAM

NAND

HDD 2002 estimated CAGR

Tape

Credit Suisse 2008 Study

Grochowski 2003

IDC 08

HDD History

Tape

Tape’s cost advantage over disk also contributes to a

signification TCO advantage


Disk&Tape History and Performance

Performance Disk vs Tape

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 8 12 16 32 64

Number of parallel streams

0

50

100

150

200

250

300

Tape Single Stream

Disk Single Stream

Disk Throughput

Tape Throughput

1990 1995 2000 2005 2010 2015 20200

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Native Capacity Tape

Disk

1994 1999 2004 2009 2014 20190

50

100

150

200

250

300

350

400

Native Transfer Rate / MB/sec

Tape

Disk

MB

/sec


Disk Performance pro GB verschlechtert sich

0,1

1

10

100

1000

1985 1990 1995 2000 2005 2010

IO Rate per GB and hard disk drive generation

IOPS

<= 7200 RPM

10k RPM

15k RPM Desktop

5400 & 7200

Performance over 100x worse in 20 years!


Clipper Group Tape vs. Disk cost comparison


"List"-Preis pro TB

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Kapazität / TB

Pre

is /

€

Tape 1:1

Tape 2:1

Disk

DDD 2:1

DDD 6:1

DDD 8:1


Tape Entwicklung: Linear Tape File System (LTFS)=> Tape File System

Tape wie „USB-Stick“ - Tape wird als Filesystem

dargestellt- Für Single-Drive und Library

Neue Einsatzgebiete für Tape mit LTFS- Einfache Archivierung- Healthcare (Röntgen) - Videoüberwachung- Datentransfer / austausch- …

Integriert in GPFS

FilesCartridge 1

Library

Cartridge 2


Linear Tape File System (LTFS)=> Tape File System

LTFS für Single-Drive und Library• LTO5, LTO6 und TS1140• TS3500, TS31/3200, TS3310 und TS2900

Phase 1: Single Drive Edition- IBM Entwicklung

• Open Source

- LTFS mit einzelnem Laufwerk- Einsatzmöglichkeiten:

• Datenaustausch, „Video“ Recorder, Etc

Phase 2: Library Edition- IBM unique- Tape Library stellt sich als File System dar- Einsatzmöglichkeiten:

• „Low Cost“ Archivierung: Tape als NAS, FTP-Server, etc.

Phase 3: Software Integration- LTFS Storage Manager

• Archivierung von „Content rich“ Daten

- GPFS Integration• Kostengünstiger Massenspeicher für riesige unstrukturierte Daten


GPFS Disk Node

Sample LTFS EE Usage Configuration

HSM

LTFS Library Edition+

MMM

LTFS EE Big Data operation

GPFS Disk Node

HSM

LTFS Library Edition+

GPFS Global Name Space

Policy or Manual Based

Migration

GPFS GPFS

Library

Primary

N

Scale-out

Nodes

Recalls on read

19 © 2014 IBM Corporation 19

Creating Smarter Storage Systems

• Nahtlose Virtualisierung von Storage Tiers• Ein einziger “Universal Namespace” für alle Filedaten

• Policy basierendes Fileplacement• Optimiert nach Performance und Kosten

• Zugriff von überall zu jeder Zeit und in jedem Format• Sicherheit und Zugriffschutz

• Skalierbar, low cost• Open, Non-proprietary, Cross Platform

Ziel:

Multi-site access

File Byte

HDD

Tape Tape File Access

Tape Tape

Tape Tape

Die Anforderung: Non-proprietary policy based, low cost, scalable Storage

Die Anforderung: Non-proprietary policy based, low cost, scalable Storage

Die Lösung:

IBM GPFS mit IBM LTFS EE & Tape

Die Lösung:

IBM GPFS mit IBM LTFS EE & Tape

Policy Based File Placement


GPFS&LTFS EE Anwendungsmöglichkeiten

Archivierung

Archivierung großer Datenmengen

Lange Aufbewahrungszeiten

Backup

Einfache Backup Lösung

Einfacher Datenzugriff und Restore

Long-term Retention

Einfache, regelbasierende Datenmigration

Scale-out NAS

File System

Langzeit Speicherung von File-Daten

Cloud

Langzeitspeicherung

Einfacher Datenzugriff

Tiered Storage

Einfache, regelbasierende Datenmigration

Simplicity * TCO * Standard Format


Interessanter Artikel dazu: Lang lebe Tape

"....The analytical wonks at Wikibon have deduced that a combination of flash and tape is better than tape alone or disk and tape for storing archival data. The argument is based on tape being not only cheaper than disk, but actually faster than disk for streaming large files.""A core finding is that disk capacity prices are not decreasing as fast as those of flash or tape. Also the speed at which data comes off tape is growing faster that the speed at which data is streamed off disk."This tells us that the ability to get data off tape is getting faster, relatively, given the tape growth rates. And the areal density is growing at approximately 30 per cent versus disk, which is growing at only 9.6 per cent. Data can be extracted 4x faster from tape than it can from HDD..... tape can be faster than disk for large file“At the end of the day, flash is getting faster and less expensive, tape is getting faster and is inexpensive and HDDs are not getting that much faster and, based on how they need to be used in order to store data effectively, with RAID etc., are very costly.”http://www.theregister.co.uk/2014/07/16/flape/

http://www.theregister.co.uk/2014/07/16/flape/


Tape Saves the Day Ben Treynor, VP Engineering and Site Reliability Czar

for Google Gmail, used the official Gmail blog to explain the situation and provided a powerful endorsement for off-line removable tape storage.

“I know what some of you are thinking: how could this happen if we have multiple copies of your data, in multiple data centers...well, in some rare instances software bugs can affect several copies of the data. That’s what happened here. Some copies of mail were deleted...To protect your information from these unusual bugs, we also back it up to tape. Since the tapes are offline, they’re protected from such software bugs”.

Online disk data isexposed to corruption

Use offline tape storagefor outstanding protection


Daten klein / groß structured /

unstructured Transactional /

Persistent

Virtual Tape Library / Disk Open Systems /

Mainframe Data Deduplication Schnelles Backup &

Restore Cache für Tape

Replication für DR

Tape Low Cost

Transportierbar Removable Encryption

“Grün” Längere Lebendauer als

Disk

$1,377,258

$4,608,968

Mit Disk (und DeDuplication) und Tape

die Workload mit den meisten Daten meistern.

BACKUP!

Disk + Tape ist ¼ der Kosten von Disk only

Datenintensive Solutions: Data Protection & Retention Wirtschaftlichkeit“Your Data Infrastructure Matters”

Sou

rce:

Wik

ibon

Comparative Costs Disk vs. Tape


IBM DP&R Storage / Produkte

Tape DrivesTape Libraries

Tape Virtualization & D2D

LTO 4• 800 GB• 120 MB/sec

TS1130• 1 000 GB• 160 MB/sec

TS7700• VTS für zOS

TS7650G• DeDup Gateway• Cluster• bis zu 2800 MB/sec

TS3500• 58 – 20 087 Slots• Shuttle:

15x20 087 = 300 000 Slots

TS3310• 30 - 408 Slots

TS31/3200• 22 / 44 Slots

TS2900• 9 Slots

1 HH

2/4 HH1/2 FH

18 FH

192

Media

LTO 6• 2500 GB• 160 MB/sec

TS7620• SMB Appliance• bis zu 300 MB/s• 6 / 12 / 25 / 36

TB native

B

D2D• V3700, V5000,V7000, XIV,

DS8000, GPFS/GSS

IBM Tivoli Storage Manager IBM FlashCopy Manager TSM for VE IBM FastBack

TS1140• 4 TB• 250 MB/sec

IBM Tape File System/LTFS LTFS Storage Manager LTFS Enterprise Edition – GPFS&LTFS

TSLM

LTO 5• 1500 GB• 140 MB/sec

TS4500• 100 – 4690 Slots

Luminex• Entry Solution• Low Cost• DeDuplication


IBM LTO Generation 6 Schneller und größer zum besseren Peis/Leistungsverhältnis

- 2,5 TB native Kapazität ca- 6,25 TB mit Kompression (2,5:1)- 160 MB/s native Durchsatz -ca 25fache Echtzeit Geschwindigkeit

• Bei 2,5:1 Kompression 400 MB/sec – max 645 MB/sec• Mit variabler Geschwindigkeit 40 – 160 MB/sec

• 14 Speed Matching Geschwindigkeiten• Kein Start/Stop Problem, da kleinste Geschwindigkeit wie bei LTO4 und LTO5

• Neu: 1024 MB Data Buffer

- Bessere Kompression 2,5 : 1

- Dual Ported 8 Gbit FC oder 6 Gbit SAS• Failover & Loadbalancing Funktionen

- Kompatibilität: LTO5 Lesen und Schreiben, LTO4 lesen- Geringerer Stromverbrauch- Tape File System (LTFS)


IBM LTO6 Tape Media – Barium Ferrite IBM Barium Ferrite (BaFe)

- IBM LTO 6 Kassette erstes LTO Medium mit BaFe

- Ultra feine und kleine Partikel- Verbessert Head Lifetime

- Besseres signal-to-noise Verhältnis- Bessere Datenhaltung / Langzeitspeicherung

Nicht alle LTO6 Hersteller werden BaFe anbieten

- viele Medienhersteller werden auf MP Kassette bleiben

Head

Media

MP Particle

Head

Media

BeFe Particle

Better Media

27 © 2014 IBM Corporation Any statements regarding IBM's future direction and intent are subject to change or withdrawal without notice, and represent goals and objectives only.

LTO Generations

LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6* LTO-7 LTO-8 LTO-9 LTO-10

Max Native Capacity

400 GB (L3)

800 GB (L4)

1.5 TB (L5) 2.5 TB (L6)

Up to 6.4 TB (L7)

Up to 12.8 TB (L8)

Up to 25 TB (L9)

Up to 48 TB (L10)

Other Native Capacities

200 GB L2100 GB L1 R/O

400 GB L3200 GB L2 R/O

800 GB L4400 GB L3 R/O

1.5 TB L5800 GB L4

R/O

2.5 TB L61.5 TB L5 R/O

6.4 TB L72.5 TB L6 R/O

2.5 TB L61.5 TB L5 R/O

6.4 TB L72.5 TB L6 R/O

Native Data Rate

80 MB/s 120 MB/s 140 MB/s 160 MB/s Up to 315 MB/s

Up to 472 MB/s

Up to 708 MB/s

Up to 1100 MB/s

* Data Compression engine enhancement from 2:1 to 2.5:1

TS1100Generations

Gen-13592 J1A

Gen-2TS1120

Gen-3TS1130

Gen-4TS1140

Gen-5 Gen-6

Max Native Capacity

300 GB (JA) 700 GB (JB)

1.0 TB (JB) 4.0 TB (JC) 8-10 TB (JD)

14-20 TB (JD)

Other Native Capacities with Media Reuse

500 GB JA 640 GB JA 1.6 TB JB640 GB JA R/O

6-8 TB JC 6-8 TB JC

Native Data Rate 40 MB/s 100 MB/s 160 MB/s 250 MB/s Up to 360 MB/s

Up to 540 MB/s

IBM Tape Drive Roadmaps

2003

2005 2007 2009 2012

2006 2008 2011


3592 Generation 4 – TS1140

4 000 GB Kapazität (JC)- Media Re-Use mit JB

• JB: 700 GB -> 1 TB -> 1,6 TB

250 MB/sec native Datenrate Dual-active 8 Gbit FC

- Bis zu 700 MB/sec Durchsatz Giant Magnetorestive R/W Head mit Aluminium Überzug

- 32 parallel Tracks (Read/Write)- 80 „Passes“ um eine Kassette voll zuschreiben

Sehr schneller Datenzugriff durch - schnellste Spulgeschwindigkeit mit 12,4 m/Sek.- JC Media unwesentlich länger als JB Media- 880m Tape Länge mit 6,1 um Dicke- Averg Access Time: 40 sec

Upgrademöglichkeit von TS1130 auf TS1140!

Schnellstes Tapedrive im Markt!


…2014…TS4500

TS4500- Higher Density

•Neue HD-Frames mit bis zu 16 Tape Drives• Bis zu 774 Slots und bis zu 12 Tape Drives im 1. Frame• Bis zu 1054 und bis zu 16 Drives in den Erweiterungs-Frames

- Ease-of-Use•Neues XIV GUI•Neuer, schnellerer Controller mit mehr Speicher•Neues, verbessertes „Integrated Management“

1H14- Max 4 Frames, Open Systems only

Plan: - 16 Frames, zOS- TS3500 Upgrademöglichkeit und Frame Intermix

TS3500 bleibt weiterhin verfügbar- Upgrademöglichkeit- Kein „End-of-Service“ für L/Dx3 Frames


TS4500 Tape Library

Model Lx5Bis zu 12 Drives

36 I/O - LTO32 I/O - 3592

Lizenziert Slot Kapazität

Entry Interm Base HD

LTO100 200 400

730

3592 550

TS4500 HD2 Base FrameBis zu 2.2 PB native Kapazität in einem single Frame

Bis zu 3.3X Slot Density gegenüber TS3500 und zusätzlich mehr Standard-Funktionen: Advanced Library Management System (ALMS)

– Dynamic Partitioning– Transparent Capacity on Demand– Virtual I/O (VIO)– Cartridge Cache

2 I/O Stations System Console Funktionalitäten wie z.B. VPN Call Home (früher TSSC)


TS4500 HD2 Drive Expansion FramesBis zu 2.4X Slot Density, bis zu 1.3X Drive Density

TS4500 Expansion TS4500 Expansion

Model Dx5 Model Sx5

Bis zu 16 Drives Storage only

Lizenziert Slot KapazitätLizenziert Slot

Kapazität

BaseHD w/

I/OHD w/o

I/OBase HD

LTO500

882 970 660 1320

3592 660 740 600 1000

Neue HD Capacity on Demand Option Bis zu 2 I/O Stations

Keine Reduzierung der Kapazität bei Laufwerkseinbau

32 © 2014 IBM Corporation32

Questions?

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Disclaimers

The performance data contained herein was obtained in a controlled environment based on the use of specific data. Actual results that may be obtained in other operating environments may vary significantly. These values do not constitute a guarantee of performance.

Product data is accurate as of initial publication and is subject to change without notice.

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Trademarks

The following terms are trademarks or registered trademarks of the IBM Corporation in either the United States, other countries or both.

IBM, S/390, ES/3090, ES/9000, AS/400, RS/6000, MVS/ESA, OS/390, VM/ESA, VSE, TPF, OS/2, OS/400, AIX, DFSMS/MVS, DFSMS/VM, ADSTAR Distributed Storage Manager, DFSMSdfp, DFSMSdss, DFSMShsm, DFSMSrmm, FICON, ESCON, Magstar, Seascape

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