Linear Tape-Open
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
Linear Tape-Open(LTO)は、コンピュータ用の磁気テープ技術。一社独占的なDLTやAITに代わるオープン規格として開発された。この技術はシーゲート、ヒューレット・パッカード、IBM の3社によって開発、策定された。LTO技術の標準規格は Ultrium と呼ばれている。
現在、LTO のテープドライブやメディアのライセンスを受けているメーカは、以下の各社である。
IBM、ヒューレット・パッカード、クァンタム、日立マクセル、Tandberg Storage、TDK、Imation、EMTEC、富士フイルム、ソニー
目次 |
[編集] 起源
1990年代後半、QuantumのDLTとSonyのAITは、PCサーバやUNIXシステムの大容量高速テープ記憶装置として主要な選択肢だった。それらの技術は、その所有者により厳しく管理されている。そのようなわけで、それらの技術の可用性はきわめて限定されている。IBM、HP、Seagateは、よりオープンなフォーマットを取り入れることで、これに対抗しようとした。その技術の多くは IBMのTucson研究所がこの 20年間行ってきた業績を拡張したものである。
[編集] フォームファクタ
LTOにはUltriumとAccelisという2つのフォームファクタがある。
- Accelis -- 8mmテープ、2リールカートリッジ、高速アクセス重視、SonyのAITに良く似ている。
- Ultrium -- 1/2インチ(12.65mm)テープ、1リールカートリッジ、大容量重視、QuantumのDLTとIBMの3590Magstarに良く似ている。
2006年現在、LTO Ultrium の製品ばかりで、市販のLTO Accelisドライブやメディアは存在しない。一般的に、LTOはUltriumフォームファクターだけが脚光を浴びている。
[編集] Accelis
Accelis は、テープの中間地点にアクセスする時間を最小限にするために 2リールカートリッジを使うことで、データへの高速アクセスのために、1997年に開発された。IBMの（短命に終わった）3570 Magstar MP がこのコンセプトの先鞭となった。実際のパフォーマンスはUltriumテープフォーマットより悪かったので、Accelisの需要は無かった。ソニーでさえ、AIT技術の改良型であるSAITを製造することで、1リール、1/2インチフォームファクタの評判を受け入れた。
[編集] Ultrium
1/2インチ磁気テープは50年以上データ記憶装置として利用され続けてきた。1980年代半ば以来、IBMとDECはこの種のテープを1リールの密閉型カートリッジに入れている。IBMはそれらのカートリッジを3480と呼んでいる。DECのDLTは最近 Quantumに売却された。IBMの3480 の技術は、その後も進化を続けている。LTO Ultrium は、事実上DLTを置き換えるために開発された。このことは、ライブラリの製造供給元が彼らのDLTライブラリをLTO ライブラリに変更するのを容易にした。
Ultrium カートリンジの外形寸法は 102.0 x 105.4 x 21.5 (mm) である。
- Ultrium ドライブは、その世代のカートリッジから少なくとも2世代前のカートリッジまで読み出すことが期待されている。
- Ultrium ドライブは、その世代のカートリッジとその直前の世代のカートリッジに書き込むことが期待されている。
[編集] 世代
| 世代 | LTO-1 | LTO-2 | LTO-3 | LTO-4 | LTO-5 | LTO-6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 発売日 | 2000 | 2002 | 2005 | TBA | TBA | TBA |
| 容量 | 100GB | 200GB | 400GB | 800GB | 1.6TB | 3.2TB |
| 速度 (MB/s) | 20 | 40 | 80 | 120 | 180 | 270 |
| WORM? | 不可 | 不可 | 可 | 可の予定 | 可の予定 | 可の予定 |
| テープの厚さ | 8.9 um | 8.9 um | 8 um | |||
| テープの長さ | 609 m | 609 m | 680 m | |||
| テープのトラック数 | 384 | 512 | 704 | 1024 | ||
| 書き込み端子数 | 8 | 8 | 16 | |||
| バンドあたりのラップ数 | 12 | 16 | 11 | |||
| 記録密度 (bits/mm) | 4880 | 7398 | 9638 | |||
| コード化 | RLL(1.7) | PRML | PRML | |||
| 読み出し | LTO 1 | LTO 1&2 | LTO 1,2&3 | LTO 3&4 | ||
| 書き込み | LTO 1 | LTO 1&2 | LTO 2&3 | LTO 4 |
[編集] LTO-1
- 当初は、10GB、30GB、50GB、100GBという 4種の容量のテープが予定されていた
- AIT と同じデータ圧縮手法が用いられる
- コード化手法は RLL(1.7)
- LTO-2 や LTO-3 に比べ、記録密度は低い
LTO-1 (Ultrium-1) テープフォーマットは、将来への拡張を見据えながらも、迅速に開発、販売できるようにデザインされていた。そのために LTO-1は難度の低い技術を用いて作られていた。
[編集] LTO-2
- 容量と転送レートが2倍に
- コード化の方式をPRMLに変更
[編集] LTO-3
- 再び容量と転送レートが2倍に
- WORM機能を導入
- 書き込み端子数が2倍に
最高転送レート (80 MB/s) では、LTO-3 ドライブはたいていのハードディスクの読み出し速度より早く書き込むことができる。最低転送レート (30-40 MB/s) でも、多くのハードディスクより早い。
[編集] LTO-4 以降
- まだリリースされていない
- ドライブに暗号化機能が実装されるかも
- 容量が 2 倍になることが期待される
- 転送レートが 5 割増しになることが期待される
[編集] 注釈
- 上記の容量と転送レートは、非圧縮データに対するものである。たいていの製造メーカーは、営業資料に圧縮後の容量を表示している。データは圧縮後に半分の大きさになると想定し、実際の容量の 2 倍の値が、よく容量の表記に用いられる。
- この章で用いられる単位は次の通りである:
- B = バイト = 8 ビット
- KB = キロバイト = 210 バイト
- MB = メガバイト = 220 バイト
- GB = ギガバイト = 230 バイト
- TB = テラバイト = 240 バイト
- m = メートル
- mm = ミリメートル = 1 m / 1,000
- um = マイクロメートル = 1 m / 1,000,000
- 読み出し/書き込みの最低/最高速度はドライブに依存する。
- テープの速度は、最低速度と最高速度の間であれば、ホスト側のデータの速度に調整される。
[編集] 技術的な特徴
[編集] LTO-CM
全ての LTO カートリッジは、カートリッジメモリチップを内蔵している。32 バイトのメモリブロック 128 個からなり、4096 バイトの容量を持つ。非接触型 RF インターフェース経由で、一度に 1 ブロックの読み出し/書き込みを行うことができる。このメモリはカートリッジの種類や世代の識別に利用される。 全ての LTO ドライブは、CM を読み出すことができる。テープライブラリに内蔵用や手持ちサイズの、外付けの CM 読み出し機もある。20 mm 以内の距離であれば、読み出し/書き込みを行うことができる。
[編集] LTO-DC
LTO 規格には、データ圧縮方法 LTO-DC についての記載がある。これは、ソニーが AIT-3 規格に載せたのと同じものである。それは LZS の一種である ALDC と呼ばれるアルゴリズムを使用している。その上、LTO-DC は圧縮の効かないデータ (つまり、すでに圧縮されているデータやランダム度が高く圧縮アルゴリズムを適用しても小さくならないデータ) には圧縮しないようにデザインされている。LZS は Hi/Fn が持つ特許で保護されたアルゴリズムである。 カルガリーコーパスは、テキスト圧縮アルゴリズムの比較に広く使われるテキスト及びバイナリデータである。
[編集] カルガリーコーパスによる種々の圧縮結果比較
| 圧縮アルゴリズム | 圧縮後のサイズ | 圧縮率 |
|---|---|---|
| なし | 3251493 | 1 |
| lzop | 1592692 | 2.0415 |
| AIT-3 | 1558353 | 2.0864 |
| LTO-2 | 1558353 | 2.0864 |
| ncompress -b13 | 1510478 | 2.1526 |
| DLT | 1479577 | 2.1975 |
| ncompress | 1367363 | 2.3779 |
| gzip -6 | 1068037 | 3.0443 |
| bzip2 -9 | 890079 | 3.6530 |
コンピュータに保存されたデータの中で、プレインテキスト、原画像、データベースファイル (TXT、ASCII、BMP、DBF 等) の圧縮率が一般的に高いことには注意すべきだ。それにひきかえ、暗号化されたデータやすでに圧縮されたデータ (PGP、ZIP、JPEG、MPEG、MP3 等) に対して圧縮を試みると、通常サイズが増加する。テープでは、LTO テープドライブが圧縮が効かないデータを検出することにより、この膨張を抑制する。
[編集] 位置決め時間
最大巻き戻し時間は 98 秒である。後方の強制書き込みによって、巻き戻しにこれより長い時間がかかることもある。テープに全容量書き込んだ場合は、テープの発端で書き終わるので、巻き戻しに時間はかからない。 テープの平均シーク時間/ファイルマーク検索時間は 75 秒である。
[編集] 信頼性
テープには、強力なエラー訂正アルゴリズムが組み込まれている。1トラック、又はテープメディアの 32 mm 以下のデータを失った場合でも、データを復元することができる。
[編集] テープの耐久性
推定
- 百万パス (注: テープの全容量分書き込むためには数十パスが必要)
- 30 年
- 20000 回ロード/アンロード
[編集] テープレイアウト
LTO Ultrium テープには5本のサーボバンドに挟まれた4本のデータバンドが配置されている。データバンドはテープの全域で 3、1、0、2 と番号が付けられていて、番号順に一つ一つデータが埋められていく。ヘッドは書き込み中または読み出し中のデータバンドの縁となる2本のサーボバンドにまたがる。 データトラックはラップとも呼ばれ、前進/後進パスに書かれている。1本のデータバンドには、10本前後のラップがある。ヘッドの全ての書き込み端子は、データバンド上でテープの先頭から末尾に向かい、同時に書き込む。これが、1本の前進パスとなる。テープの末尾では、次に後進パスへ書き込むために、ヘッドは書き込み端子の位置を、同じデータバンド内の新しいトラックに調整するために移動する。同じ方向に同じ書き込み端子で書かれた全てのトラックはそれぞれ群をなす。結果として各データバンドにヘビが蜷局を巻いたようなパターンが 1 つづつできる。 サーボバンドは、データバンド内でヘッドの位置を精密に調整するために利用される。 テープのブロック構造は論理的なので、ブロック間の間隔、ファイルマーク、テープマークなどはそれぞれたかだか数バイトしか必要ない。 テープにデータを埋めつくすのに必要なパスの数を決定するために、総トラック数を書き込み端子の数で割れば良い。例えば、LTO-2 テープは64パス必要となる。
[編集] WORM
LTO-3 の新機能として、WORM機能が挙げられる。これは通常法律で定められた記録の保持にのみ役立つ。LTO-3ドライブは WORM カートリッジ上のデータを読み出すことはできるが、消去したり上書きすることができない。LTO-3 WORM カートリッジは、LTO-CM が WORM であることを示していることを除けば、普通の LTO-3 カートリッジと同一である。WORM カートリッジ内のテープメディアについては違いはない。一般的に、WORM カートリッジの色は普通のカートリッジと異なる。
[編集] 使用上の注意
[編集] クリーニング
標準のクリーニングカートリッジはヘッドを研磨するので、頻繁な使用はドライブの寿命を縮める。HP LTO ドライブのクリーニング方針は変わっている。クリーニングカートリッジがロードされても、ドライブがクリーニングの必要がないと判断したときには、クリーニングは行われない。クリーニング作業を担当する内部機構がある。
[編集] 消去
テープ上のサーボトラックは、磁気によって書き込まれている。バルク消磁器を使うと （または、他の強力な磁場にカートリッジをさらすと）、そのカートリッジは以後使用不能になる！
[編集] カートリッジの色
LTO Ultrium カートリッジの色は、いくらか標準化されている。HP は注目すべき例外である。
| 製造メーカ | 種類 | 色 | 製品番号 | メモ |
|---|---|---|---|---|
| FujiFilm | UCC | 26200014 | ||
| HP | UCC | オレンジ | C7978A | |
| IBM | UCC | 35L2806 | ||
| Maxell | UCC | 灰色 | 183804 | |
| Quantum | UCC | 黒 | MR-LUCQN-01 | |
| Sony | UCC | LTXCLWW | ||
| Tandberg | UCC | 灰色 | 0043 2631 | |
| TDK | UCC | 灰色 | ||
| EMTEC / RPS | LTO-1 | 黒 | 547247 | |
| FujiFilm | LTO-1 | 黒 | 26200010 | |
| HP | LTO-1 | 青 | C7971A | |
| IBM | LTO-1 | 黒 | 08L9120 | |
| Imation | LTO-1 | 黒 | 51122-41089 | |
| Maxell | LTO-1 | 黒 | 183800 | |
| Quantum | LTO-1 | 黒 | MR-L1MQN-01 | |
| Sony | LTO-1 | 黒 | LTX100G | |
| StorageTek | LTO-1 | MEDLTO1-003 | 色とバーコードの組み合わせたラベルが付いている | |
| Tandberg | LTO-1 | 黒 | 0043 2630-1 | |
| TDK | LTO-1 | 黒 | D2404 100 | |
| EMTEC / RPS | LTO-2 | 紫 | 547249 | |
| FujiFilm | LTO-2 | 紫 | 26220001 | |
| HP | LTO-2 | 臙脂 | C7972A | |
| IBM | LTO-2 | 紫 | 08L9870 | |
| Imation | LTO-2 | 紫 | 51122-16598 | |
| Maxell | LTO-2 | 紫 | 183850 | |
| Quantum | LTO-2 | 紫 | MR-L2MQN-01 | |
| Sony | LTO-2 | 紫 | LTX200G | |
| StorageTek | LTO-2 | 紫 | MEDLTO2-008 | 色とバーコードの組み合わせたラベルが付いている |
| Tandberg | LTO-2 | 紫 | 0043 2744 | |
| TDK | LTO-2 | 紫 | D2405 200 | |
| FujiFilm | LTO-3 | 青灰色 | 26230010 | |
| HP | LTO-3 | 黄 | C7973A | |
| IBM | LTO-3 | 青灰色 | 24R1922 | |
| Imation | LTO-3 | 青灰色 | 51122-17532 | |
| Maxell | LTO-3 | 青灰色 | 183900 | |
| Quantum | LTO-3 | 青 | MR-L3MQN-01 | |
| Sony | LTO-3 | 灰色 | LTX200G | |
| StorageTek | LTO-3 | MEDLTO3-004 | 色とバーコードの組み合わせたラベルが付いている | |
| Tandberg | LTO-3 | 青灰色 | 0043 3216 | |
| TDK | LTO-3 | 青灰色 | D2406 400 | |
| FujiFilm | LTO-3 WORM | 青灰色 / プラチナ色 | 26230014 | |
| HP | LTO-3 WORM | 黄 & 灰色 | C7973W | |
| IBM | LTO-3 WORM | 青灰色 & プラチナ色 | 96P1203 | |
| Maxell | LTO-3 WORM | 青灰色/灰色 | 183950 | |
| Quantum | LTO-3 WORM | 青/灰色 | MR-L3MQN-02 | |
| Sony | LTO-3 WORM | LTX300W | ||
| TDK | LTO-3 WORM | 青灰色 & 薄い灰色 | D2406W 400 |
- UCC (Universal Cleaning Cartridge) とは LTO-1、LTO-2、LTO-3 ドライブで使えるクリーニングカートリッジのこと。
- 製造メーカによって、同じ色に異なる名前を使うことがある。上記のテーブルの名前は製造メーカの資料による。
- WORM カートリッジはツートンカラーになっている。上半分は同じ世代の普通のカートッジと同じ色、下半分は薄い灰色。
[編集] 販売台数
| 年 | ドライブ | メディア |
|---|---|---|
| 2002 | 175,000 | |
| 2003 | 262,000 | |
| 2004 | 354,000 | |
| 2005 | 461,000 |
- 2000年9月に最初の製品が市販されて以来、2003年7月に35万台のドライブと1000万本のテープカートリッジが販売されたことが発表された。
- 2005年にドライブの累計台数は100万台を越え、3000万本以上のテープカートリッジが出荷された。
- 売り上げは他の素晴しいフォーマット(SDLT, SAIT)を圧倒している。
[編集] 参照
| 磁気テープデータ記憶フォーマット | ||
|---|---|---|
| リニア | ヘリカルスキャン | |
| 3/4インチ (~19 mm) |
LINCtape (1962) - DECtape (1963) | Sony DIR (19xx) - Ampex DST (xxxx) |
| 1/2 インチ (12.65 mm) |
UNISERVO (1951) - IBM 7 Track (1952) - IBM 9 Track (1964) - IBM 3480 (1984) - DLT (1984) - IBM 3590 (1995) - T9840 (1998) - T9940 (2000) - LTO Ultrium (2000) - T10000 (2006) | Redwood SD-3 (1995) - DTF (19xx) - SAIT (2003) |
| 8 mm (8 mm) |
IBM 3570 MP (1997) - Travan (199x) | Exabyte (1987) - Mammoth (1994) - AIT (1996) - VXA (1999) |
| 1/4 インチ (6.35 mm) |
QIC (1972) - SLR (xxxx) | |
| 4 mm (3.8 mm) |
DC100 (1976) - DECtapeII (1979) | DDS/DAT (1989) |
| 1/8 インチ (3.18 mm) |
KC Standard, Compact Cassette (1975) - Datasette (1977) | |
| 極細 (1.58 - 1.9 mm) |
ZX Microdrive (1983) - Rotronics Wafadrive (198x) - Exatron Stringy floppy (198x) | |
