Este artículo complementa al publicado en noviembre sobre las ventajas de la tecnología LTO 8 Ultrium para el backup y archivo de datos.

Analizaremos el caso práctico de una pyme que consigue reducir sus costes de almacenamiento y aumentar la protección de sus datos, al pasar de una solución de almacenamiento totalmente basada en disco (HDD) a una solución mixta (disco + cinta).   

Detallaremos los principales parámetros a tener en cuenta para escoger la librería de cintas adecuada y saber ponderar la capacidad de almacenamiento conveniente en disco versus cinta.

¿Cómo calcular adecuadamente la capacidad de almacenamiento en disco versus cinta?

Escoge las herramientas apropiadas en función de la política de retención de los datos almacenados, las necesidades de accesibilidad y de los costes asociados de cada opción.

Disco: las unidades de estado sólido (SSD) y los discos duros (HDD) se utilizan generalmente para un almacenamiento online al ofrecer velocidades de acceso al dato más elevadas.

El propio diseño de las SSD hace que su funcionamiento sea todavía más eficiente y mucho más rápido que un disco duro pero, lógicamente, a un precio más elevado.

Ambas opciones son válidas para cortos periodos de almacenamiento (días, semanas o un mes) al tratarse de soluciones con un alto coste por GB, poco robustas que no han sido diseñadas para acumular datos sobre extensos periodos de tiempo.

De hecho, tienen un bajo nivel de integridad de datos y son muy vulnerables a cualquier tipo de ciberataque (virus y hacker).

Cinta: las soluciones de almacenamiento de cinta magnética se utilizan habitualmente para almacenar datos sobre largos periodos de tiempo (varias décadas).

La tecnología LTO Ultrium y la 3592, Enterprise de IBM, ofrecen la única protección real contra virus y hackers informáticos, al quedar totalmente desacopladas de la red.

Las funcionalidades avanzadas de la tecnología 3592 de IBM, permiten que esta solución se pueda utilizar para un acceso frecuente a los datos. Minimizando los costes de almacenamiento al poder reducir la capacidad de disco.

Lo ideal es combinar distintas soluciones de almacenamiento para operar con los mejores rendimientos y la mayor seguridad y eficiencia en cada momento.

Caso práctico:
El más común, entre pymes, hospitales y usuarios del sector público. 

Analizamos el caso de una pyme con una capacidad de 120TB que almacena la totalidad de sus datos en disco duro (HDD).

Aplicando la metodología de tiering, distingue el volumen de datos que debe conservar y proteger a largo plazo de ese porcentaje de datos poco críticos que eliminará al cabo de poco tiempo y que podría generar de nuevo fácilmente en caso de necesidad.

Como muchos otros usuarios, comprueba que rara vez accede al 80 % del volumen de datos almacenados, pero que debe guardarlos a largo plazo para cumplir con las normativas vigentes en materia de conservación de datos de su sector. 

Constata que tan solo necesita una capacidad de disco de 44 TB para poder guardar el 20 % de los datos a los que accede con mayor frecuencia, 24 TB, y otros 20 TB de capacidad para realizar sus copias de seguridad. La capacidad restante de datos, que debe conservar y proteger a largo plazo, los almacenará en una solución de almacenamiento en cinta diseñada especialmente para este uso.

Finalmente, decide integrar una librería de cintas en su infraestructura informática con una capacidad mínima de 100 TB y reducir progresivamente su capacidad de disco hasta alcanzar los 44 TB que realmente necesita.

Deja de remplazar los discos a medida que se van deteriorando y copia los 24 TB a los que accede frecuentemente a una unidad de disco duro de repuesto. Para esta finalidad, escoge un modelo de disco más económico al que usaba anteriormente para realizar sus copias de seguridad, como un disco SATA, suficientemente bueno para la lectura de datos. Gracias al ciclo de vida reducido de los discos, al cabo de 4 años esta pyme logra reducir su capacidad de disco a los 44 TB deseados.

Consigue aumentar su capacidad de almacenamiento de 24TB, mejorando la integridad y protección de sus datos almacenados, reduciendo, como mínimo, por 5 sus costes de almacenamiento de datos.

De hecho, todos los estudios comparativos sobre costes de almacenamiento de diferentes tecnologías muestran que las soluciones basadas en cinta son mucho más rentables. Al menos, 5X veces más económicas que soluciones en disco equivalentes.

Por tanto, una solución de almacenamiento mixta (disco+cinta) de 144TB cuesta mucho menos que una solución 100% disco de 120TB.

¿Qué elementos debes valorar para configurar tu solución de almacenamiento en cinta?

1. Considera tus necesidades a 5 años.

Esta pyme deberá tener en cuenta su crecimiento de datos anual para dimensionar correctamente la solución de almacenamiento en cinta que necesita para cubrir sus necesidades presentes y poder absorber fácilmente sus necesidades futuras.

Teniendo en cuenta que su crecimiento es del 10 %, deberá invertir en una solución que le permita albergar 193 TB nativos para estar cubierta durante los próximos 5 años. Lo ideal sería optar por una solución escalable tipo la librería de cintas IBM TS4300 que le admitirá ir creciendo en función de sus necesidades y del presupuesto disponible.

El módulo base de la librería IBM TS4300, con un tamaño de rack de tan solo 3U, será más que suficiente para contener esta capacidad. Con la tecnología LTO 8 Ultrium, el usuario ocupará el quinto año 20 slots de los 40 slots disponibles para cartuchos LTO.

Utilizará 17 ranuras para los cartuchos de datos LTO 8 de la primera copia que permanecerán dentro de la librería de cintas, 2 ranuras para los cartuchos de limpieza LTO, un cartucho de limpieza recomendado por drive que se integre en la librería y ocupará 1 ranura suplementaria para para realizar la segunda copia de datos que guardará fuera de la librería para mayor seguridad. De este modo, dispondrá de 20 slots suplementarios para necesidades futuras.

2. Integra el número de drives necesarios para gestionar distintas tareas en paralelo: copias de seguridad y archivo, migración de datos de antiguos formatos, peticiones de lectura y continuidad de la actividad frente a una posible avería o fallo de drive.

Esta pyme deberá dotar su infraestructura informática de los recursos necesarios para poder dar respuesta de forma satisfactoria y en los tiempos establecidos a las distintas necesidades que soliciten sus usuarios, sin que una tarea pueda monopolizar todos los recursos de su CPD.

2.1. Escritura de la capacidad inicial

La escritura de una capacidad de 120 TB, de ficheros de 1 GB, utilizando un único drive LTO 8 Full Height, con una velocidad de transferencia de 360 MB/s y un buffer de 1 GB, durará prácticamente 155 horas. Conseguimos operar al 60 % de la velocidad de transferencia oficial, es decir, a un rendimiento de 216 MB/s.

No obstante, si trabajamos con ficheros de gran tamaño o tenemos la capacidad de compactar varios pequeños ficheros en un menor número de ficheros de mayor tamaño, tipo 10 GB, antes de la escritura. Podremos operar al 95 % de la velocidad de transferencia oficial de la tecnología (LTO 8 FH: 342MB/s vs LTO 8 HH: 285 MB/s), minimizando así el tiempo destinado al backup.

Destinando 8 horas diarias a la migración de datos, habríamos finalizado la escritura de la capacidad total inicial al cabo de 1 mes (20 días laborables).

2.2. Escritura de los nuevos datos generados

Con un 10 % de crecimiento anual, el quinto año, esta pyme habrá generado 18 TB de nuevos datos.

Almacenando esta capacidad de forma incremental, estamos hablando de 0,34 TB/semanales. Una capacidad que un drive LTO 8 FH o HH es capaz de escribir en menos de 1 hora de tiempo.

De hecho, incluso el drive LTO 8 Half Height, que ofrece una velocidad de transferencia oficial inferior, 300 MB/s respecto a los 360 MB/s de la versión Full Height, permite almacenar 10 GB de ficheros de 1 GB en menos de un minuto.

2.3. Escritura de una segunda copia de datos

Para mayor seguridad en caso de desastres naturales (incendios, terremotos, inundaciones) y robos. Fujifilm aconseja fuertemente realizar una segunda copia de datos y almacenarla en una distinta ubicación, aumentando, así, las medidas de seguridad.

Gracias a los niveles de velocidad de escritura superiores de la tecnología de cinta respecto al disco duro, la cinta se convierte en sinónimo de un plan de recuperación de desastres mucho más rápido.

En este caso, la capacidad de almacenamiento semanal para 2 copias será de 0,68TB. Una capacidad que un drive LTO 8 FH o HH, es capaz de escribir en menos de 1 hora de tiempo.

2.4. Lectura de ficheros almacenados

A grandes rasgos, los tiempos de descarga de los ficheros variaran en función de su situación en la cinta magnética (inicio, mitad o final), del tamaño del fichero y de la ubicación del cartucho de datos en el slot de la librería de cintas.

Este usuario accede con poca frecuencia a sus datos archivados en cinta. De hecho, debe gestionar 5 peticiones de lectura a la semana de ficheros de 1GB, una lectura por día. Una tarea que requiere 3 minutos utilizando un drive LTO 8 FH, suponiendo que el fichero esté ubicado al final de la cinta, el supuesto más extremo. Se trata de un tiempo más que aceptable de espera para ficheros a los que se accede con poca frecuencia.

Es cierto que los tiempos de acceso a los datos son superiores en cinta respecto al disco, al añadirse unas etapas suplementarias que no existen en la tecnología de disco como: la carga y descarga de los cartuchos dentro de la librería de cintas, el posicionamiento del cartucho dentro del drive antes de iniciar la operación, el rebobinado de la cinta magnética y el desplazamiento del brazo mecánico dentro de la librería. A pesar de ello, las velocidades de transferencia alcanzadas por las nuevas generaciones de cinta permiten que estos tiempos sean razonables.

Un drive LTO 8 HH consigue abrir más de 140 ficheros, tomando el supuesto más extremo, acceder en 8 horas a varios ficheros de 10 GB situados en distintos cartuchos de cintas LTO, todos ellos escritos al final de la cinta magnética.

2.5. Continuidad de la actividad

Se recomienda disponer de un drive suplementario, como medida de seguridad, para poder operar con total normalidad en caso de avería o fallo de uno de los drives. De este modo, el usuario tendrá siempre una unidad adicional que podrá utilizar durante todo el tiempo que dure la intervención técnica para resolver la incidencia.

Si un usuario decide configurar su librería de cintas con un único drive asume un gran riesgo. Ya que en caso de cualquier problema relacionado con el drive, ha de ser consciente que no podrá acceder a los datos almacenados en cinta, ni gestionar sus copias de seguridad o continuar con su migración de datos hasta haber resuelto la incidencia.

¿Qué tipo de drive LTO debe integrar en su librería de cintas?

Fujifilm recomienda ante todo utilizar drives LTO 8 Full Height.

Fujifilm promueve el uso de drives LTO 8 Full Height (FH) prioritariamente para que el usuario pueda beneficiarse de una mayor velocidad de transferencia (360MB/s vs 300MB/s) y de una longevidad de drive superior respecto al modelo LTO 8 Half Height (HH).

Los formatos Full Height permiten un mayor número de cargas y descargas de cartuchos por unidad, 3,75X ciclos más que los formatos Half Height (300.000 ciclos vs 80.000 ciclos). Ofreciendo así una mayor perennidad.

En realidad, los drives Full Height poseen un motor más grande y más potente que favorece la mayor velocidad y longevidad del drive. Además de estar fabricados por componentes de aluminio, mucho más estables respecto a los componentes de plástico utilizados para los drives Half Height. Esto contribuye a un mejor alineamiento durante el recorrido de la cinta y mejor estabilidad durante el almacenamiento de datos.

Siguiendo estas recomendaciones, esta pyme decide integrar en su librería de cintas IBM TS4300 2 drives LTO 8: 1 drive LTO8 FH (360MB/s) y 1 drive LTO8 HH (300MB/s).

El drive Full Height lo utilizará para la escritura de sus dos copias de seguridad y para la migración de datos y el drive LTO 8 HH (300MB/s) para la lectura ocasional de ficheros y como unidad de sustitución.

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Librería IBM TS4300 de IBM

De: M. HERMIDA

Un módulo de la librería IBM TS4300 permite tres combinaciones posibles de drives LTO:

  • 3 drives LTO8 HH (900MB/s)
  • 1 drive LTO8 FH (360MB/s)
  • 1 drive LTO8 FH + 1 drive LTO8 HH (660MB/s)

Aunque el usuario podría haber integrado en su librería 3 drives LTO8 HH, prefiere beneficiarse de la mayor velocidad de transferencia y longevidad que ofrece el formato Full Height. Es consciente que habrá finalizado la migración de datos en menos de un mes y que la escritura de las dos copias de datos semanales le lleva menos de una hora de tiempo.

Por consiguiente, el drive que ofrece mayor velocidad quedará libre el resto de horas para la escritura de datos adicionales, provocados por posibles picos de trabajo en la actividad, para migraciones futuras y la gestión de peticiones de lectura de ficheros.

¿Cómo reducir su carga de trabajo?

Proceso de backup automático para facilitar el uso de la librería de cintas.

Esta pyme decide integrar un software de backup para gestionar las copias de seguridad y su archivo de forma totalmente automatizada. El software de backup le aporta una gran tranquilidad, al simplificar el uso de la librería de cintas y la gestión del almacenamiento de datos.

De este modo, programa a través de la interfaz del software el tipo y frecuencia de las copias de seguridad y archivo de datos que desea realizar de forma periódica en el sistema informático para olvidarse de cualquier manipulación manual de la solución.

Determina programar las copias de seguridad en horario nocturno durante el fin de semana, cuando los recursos tienen mayor disponibilidad al haber menos actividad en la empresa. Metodología que aplican la mayoría de usuarios.

Como si de un LEGO se tratara, las librerías de cintas ofrecen una gran flexibilidad y escalabilidad a bajo coste.

Antes de optar por una solución de almacenamiento en cinta u otra, deberá analizar exactamente cuál es su situación actual (volumen de datos almacenados hasta la fecha), cuáles son sus necesidades a corto y medio plazo (políticas de copias de seguridad y de retención de datos, previsión del crecimiento de capacidad, número de copias y frecuencia de acceso a los datos almacenados).

Así como las restricciones (espacio físico, recursos humanos y/o económicos) que pueda tener para escoger aquella solución que le permita cubrir sus necesidades de hoy y poder absorber sus necesidades futuras.

Las soluciones de almacenamiento en cinta, a diferencia de otras tecnologías, permiten absorber fácilmente el crecimiento de datos futuro, sin tener que llevar a cabo grandes inversiones. De hecho, un solo cartucho de datos LTO 8 será suficiente para almacenar 12 TB nativos suplementarios. Sin necesidad de invertir en ningún nuevo hardware o software para el backup y archivo de datos.

IBM ofrece una gran variedad de soluciones de almacenamiento en cinta para cubrir las distintas necesidades de cada compañía. Desde unidades de sobremesa, como la TS2280, pasando por soluciones de almacenamiento automatizadas para entornos de sistemas de rack, como la TS2900, hasta soluciones de diseño modular, como la librería TS4300, que permite incrementar la capacidad de las unidades de cinta y cartuchos según se necesite alcanzando los 3,36PB nativos de capacidad.

Y para entornos todavía más exigentes, la librería TS4500, que ofrece la máxima densidad de almacenamiento con la tecnología Enterprise pudiendo archivar 11PB de datos nativos en tan solo 4,23m2, escalable hasta los 351PB con 18 armarios.

Soluciones todavía más compactas,
próximo lanzamiento de la LTO 9 Ultrium.

La hoja de ruta de la tecnología LTO está marcada hasta la doceava generación. El pasado 9 de septiembre, el consorcio LTO Ultrium anunciaba ya la capacidad que ofrecerá la próxima generación LTO 9, prevista para finales de 2020, que llegará al mercado con 18TB nativos por cartucho y una velocidad de transferencia de 400 MB/s. Las fechas de lanzamiento y especificaciones técnicas de esta nueva generación de cartuchos deberán ser confirmadas a finales de año por los miembros del consorcio LTO Ultrium.

Con estos 6TB suplementarios respecto a su generación precedente, los usuarios contarán con soluciones todavía más compactas. 720 TB nativos en tan solo 3U, en un simple módulo de la librería IBM TS4300 (40 cartuchos LTO 9) o 162 TB nativos en solo 1U (9 cartuchos LTO 9), en el auto cargador IBM TS2900.

Ninguna otra tecnología de almacenamiento permite albergar tal volumen de datos en un espacio tan reducido.

Fujifilm, líder en la fabricación de cintas magnéticas destinadas a las copias de seguridad y archivo de datos a largo plazo, está preparado para responder a este nivel de capacidad y mucho más.

No hay otra tecnología de almacenamiento de datos que haya conseguido en un tiempo récord de 8 años:

  • multiplicar su capacidad de almacenamiento por 7,2X
    (LTO 6 - 2,5TB vs LTO 9 - 18TB)
  • incrementar su velocidad de transferencia por 2,5X
    (LTO 6 - 160MB/s vs LTO 9 - 400MB/s)
  • mejorar la integridad de datos por 100X
    (BER de LTO 6 = 1 X 1017 vs BER de LTO 9 = 1 X 1019)

Gracias a las exitosas investigaciones realizadas recientemente por Fujifilm con partículas magnéticas de ferrita de estroncio (SrFe) que ofrecen rendimientos todavía superiores a los de las partículas de ferrita de bario (BaFe), utilizadas actualmente para la fabricación de los cartuchos de datos LTO 7, LTO 8 y la próxima generación LTO 9, se logrará almacenar más de 400TB de datos en una única cinta.