Taśmy magnetyczne

Zapis danych na taśmach magnetycznych jest jedną z najstarszych metod przechowywania informacji. Pomimo swoich istotnych ograniczeń i bardzo intensywango rozwoju innych technik zapisu (głównie na dyskach magnetycznych), taśmy magnetyczne są dalej stosowane, choć zakres ich wykorzystania znacząco się zawęził.

Najważniejszymi zaletami, które sprawiły, że taśma magnetyczna nie zniknęła z rynku są:

• niska cena nośnika,
• możliwość uzyskania bardzo dużych pojemności pojedynczego nośnika,
• możliwość łatwego przenoszenia, przechowywania i zabezpieczenia nośników z dala od systemu komputerowego, bez konieczności inwestowania w informatyczną infrastrukturę komunikacyjną (taśmy mogą być wyjęte z czytnika i przechowywane w sejfie),
• wysoka niezawodność -- trwałość zapisu (najnowsze standardy),

Główną wadą taśmy jest dostęp sekwencyjny, który uniemożliwia bezpośredni dostęp do dowolnych danych na taśmie. Dostęp do dowolnego pliku zapisanego na taśmie na ogół ⁵ wymaga przewinięcia taśmy do miejsca w którym dany plik się znajduje. Wszystkie te cechy razem sprawiają, że najważniejszym obszarem zastosowania taśm magnetycznych jest archiwizacja danych.

Istnieją dwie matody zapisu danych na taśmach magnetycznych:

• zapis spiralny -- taśma wyciągana jest z kasety i nawijana na głowicę w kształcie bębna, wirującą z prędkościa ok. 2500 obr/s. Oś obrotu głowicy odchylona jest od osi pionowej o około $5^\circ$. (patrz ) ⁶. Przechył ten powoduje, że ścieżki na których nagrywana jest informacja biegną pod kątem do krawędzi taśmy. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie większego upakowania danych. Prędkość liniowa przesuwającej się taśmy jest dość niewielka. Istotną trudność w budowie napędu stanowi konieczność bardzo precyzyjnego pozycjonowania taśmy. Taśma wyciągana jest ze kasety co bardzo łatwo może doprowadzić do jej rozciagnięcia i odkształcenia ścieżek. Trudności te sprawiają, że napędy w technologii zapisu spiralnego mają skomplikowaną budowę, a taśmy mają mniejszą żywotność niż w przypadku technologii liniowej. Jednym ze standardów wykorzystujących metodę spiralna jest DAT (Digital Audio Tape).
• zapis liniowy -- taśma przesuwa się z dużą prędkością (ok. 2,5 m/s) nad nieruchomą głowicą (patrz ). Dane zapisywane są na scieżkach równoległych do krawędzi taśmy. Głównym niedostatkiem starszych technologii (np. QIC quarter-inch-cassette) było niewielkie upakowanie danych -- ścieżki musiały być dość rzadko rozmieszczone w celu uniknięcia trudności z pozycjonowaniem. W najnowszych standardach (DLT - Digital Linear Tape, SuperDLT, LTO - Linear Tape Open) podniesiono znacznie gestość zapisu kosztem komplikacji budowy napędów. Utrzymano krótki czas dostępu i dużą żywotność nośników. W chwili obecnej technologia liniowa stanowi powszechnie stosowany standard przemysłowy

  Figure: Technologia zapisu spiralnego

  

  Figure: Technologia zapisu liniowego

  

  
  

  Table: Parametry użytkowe najpopularniejszych standardów taśm magnetycznych

  Rodzaj nośnika	technologia zapisu	Pojemność bez kompresji [GB]	Przepustowość przy odczycie [MB/s]	Czas dostępu [s]
  taśma $1/4$'' QIC	liniowy	26	3	-
  DAT DDS4	spiralny	20	3	50
  DLT8000	liniowy	40	6	60
  SuperDLT	liniowy	100+	10+	-
  LTO Ultrium	liniowy	100-200	10-30	-

  
  Jakkolwiek pojemności pojedynczego nośnika taśmowego wydają się być imponujące, to jednak w przypadku dużych systemów komputerowych korzystanie z pojedynczego napędu taśmowego i ręcznej zmiany taśm jest praktycznie niemożliwe. W takim przypadku korzysta się z zautomatyzowanych bibliotek taśmowych. W skład takiej biblioteki wchodzi magazyn taśm o pojemności od kilkunastu do kilkuset nośników, zestaw napędów oraz robot (ramię z chwytakiem) przenoszący taśmy z magazynu do napędu i z powrotem. Pojmeności tego typu urządzeń sięgają aktualnie kilkudziesięciu TB (terabajtów), a przepustowość do 300 GB/h.