Almacenamiento Óptimo en Cintas Magnética.

Las cintas magnéticas de almacenamiento de datos han sido usadas para el almacenamiento de datos durante los últimos 50 años. En este tiempo se han hecho varios avances en la composición de la cinta, la envoltura, y la densidad de los datos. La principal diferencia entre el almacenamiento en cintas y en discos es que la cinta es un medio de acceso secuencial, mientras que el disco es un medio de acceso aleatorio.

Hay dos características clave para clasificar las tecnologías de cintas magnéticas. La primera es la anchura de la cinta. La anchura más común de una cinta de alta capacidad ha sido como máximo media pulgada. Existen muchos otros tamaños y la mayoría han sido desarrollados para tener menor encapsulado o mayor capacidad.

La segunda clasificación es según el método de grabación. Más específicamente, la diferencia radica en si los datos son escritos linealmente o por escaneo 'helical'. El método lineal ordena en pistas paralelas a la longitud de la cinta. El escaneo 'helical' escribe pequeñas pistas curvada desde un borde de la cinta hasta el otro. Originalmente, la grabación lineal significaba ocupar completamente la anchura de la cinta y escribiendo o leyendo todas las pistas a la vez. Una variación de esta tecnología, es la llamada grabación lineal 'serpentine' que solo graba una fracción de las pistas en la cinta a la vez. Después de realizar una pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace otra pasada en la dirección contraria. Este procedimiento es repetido hasta que todas las pistas han sido leídas o escritas. Usando este método, la cinta puede tener más pistas que las usadas con el método linear normal. En contraste a esto, el método de escaneo 'helical' solo necesita una pasada para leer o escribir toda la cinta.

Distribución de los bloques

En un formato típico, los datos son escritos a la cinta en bloques con huecos entre ellos, y cada bloque es escrito en una sola operación con la cinta funcionando durante la escritura. Sin embargo, la tasa a la cual los datos son leídos o escritos a la unidad de cinta no es determinante, una unidad de cinta normalmente tiene que lidiar con las diferentes tasas de entrada y salida y con la tasa a la cual los datos son demandados por el anfitrión.

Varios métodos han sido usados por separado y combinados para poder solventar esta diferencia. Un gran buffer de memorias puede ser usado para poner los datos en una cola. La unidad de cinta puede ser detenida, cambiada de sentido y rearrancada. El anfitrión puede ayudar en este proceso eligiendo tamaños de bloque adecuados y enviándolos a la unidad de cinta. Hay complejas dependencias entre los tamaños de bloque, el tamaño del búffer de datos de la pletina de grabación/reproducción, el porcentaje de cinta perdida en huecos intermedios, y el rendimiento de lecturas/escrituras.

Tiempo de acceso

La cinta tiene una gran latencia entre accesos aleatorios porque debe rebobinar de media un tercio de la longitud para acceder a un bloque de datos arbitrario. La mayoría de los sistemas de cintas intentan aliviar estas largas latencias, ya sea usando indexado (donde se mantiene una tabla de búsqueda aparte, teniendo en cuentas las direcciones físicas en la cinta de un número de bloque) bien sea marcando los bloques con una marca detectable durante el rebobinado de la cinta.

Compresión de los datos

La mayoría de las unidades de cinta incluyen algún tipo de algoritmo de compresión de datos: LZ (la mayoría), IDRC (Exabyte), ALDC (IBM, QIC) y DLZ1 (DLT), pero no son los más efectivos conocidos a fecha de hoy, y se pueden obtener mejores resultados deshabilitando la compresión incorporada en la unidad y usando un software en su lugar. La compresión por software permite cifrar los datos después de la compresión (aunque una vez que los datos han sido cifrados, los algoritmos de compresión dejan de ser efectivos.) Sin embargo, la compresión por software puede dar lugar a una alta carga del procesador. Las unidades futuras probablemente incluyan cifrado por hardware después de la compresión.

Viabilidad

Las cintas se mantienen como una alternativa a los discos debido a su alta densidad de bit y su bajo coste por bit. Las cintas han ofrecido históricamente ventajas en esas dos áreas sobre los discos duros en la temática de ser un producto viable para copias de seguridad. El rápido desarrollo en la densidad y el precio de los discos rígidos, choca con la poca innovación en el almacenamiento en cintas, habiendo reducido el mercado de las cintas de almacenamiento.