Explicación de la tecnología de almacenamiento: preguntas clave sobre el almacenamiento en cinta

El almacenamiento en cinta magnética tiene una larga historia como medio de almacenamiento, siendo la forma principal de almacenar datos informáticos desde los años 1960 hasta los años 1980. Más recientemente, la cinta se ha asociado más estrechamente con la copia de seguridad y el almacenamiento y archivo a largo plazo.

Esas aplicaciones aprovechan al máximo los atributos clave de la cinta, que incluyen durabilidad y bajo costo, pero también subestiman el verdadero potencial de la cinta. Los avances recientes en capacidad y rendimiento significan que la cinta admite una gama mucho más amplia de aplicaciones y casos de uso de lo que a menudo se le atribuye. La cinta también puede desempeñar un papel importante en la defensa contra el ransomware.

Aquí analizamos las cargas de trabajo actuales más importantes para cintas y algunos casos de uso emergentes.

¿Cuáles son los beneficios del almacenamiento en cinta?

El almacenamiento en cinta tiene varias ventajas sobre otros medios de almacenamiento, pero algunos de estos atributos también son sus desventajas.

En primer lugar, la cinta tiene una capacidad casi ilimitada. Aunque los cartuchos de cinta en sí son más pequeños que los discos duros, los usuarios pueden cambiarlos para almacenamiento fuera de línea o utilizar cargadores automáticos o sistemas de biblioteca para almacenar volúmenes mucho más grandes. Y los fabricantes lanzan nuevas generaciones de cintas que añaden capacidad.

La cinta LTO-9 de generación actual ofrece 18 TB de capacidad bruta que aumenta a 45 TB con compresión. LTO-10 promete duplicar esa cifra, ya que la 14.ª generación de LTO apuntará a 546 TB de almacenamiento nativo. Sin embargo, sistemas como el TS4500 de IBM ya admiten hasta 2,63 exabytes de datos comprimidos.

Estas capacidades de almacenamiento ya son impresionantes, pero la cinta ofrece otra ventaja. A diferencia de las unidades de disco duro, los sistemas de cinta consumen poca energía cuando no escriben ni leen datos. Un cartucho de cinta almacenado fuera de línea no consume energía alguna, aparte de lo necesario para mantenerlo en un ambiente con temperatura controlada.

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“Básicamente, no se utiliza energía cuando no se utilizan cintas”, afirma Tony Lock, analista de Freeform Dynamics. “Está físicamente ahí, y no es necesario mantener nada en funcionamiento para que sea accesible”.

Esto es importante porque las organizaciones necesitan dar cuenta de la huella de carbono de TI. El CERN, que utiliza cinta LTO, calcula que la cinta utilizó el 2% del consumo de energía de su centro de datos en 2021. Los discos giratorios utilizaron el 21%. Aardman Animations, otro usuario de cintas LTO, dice que ahorró un 80% en costos en comparación con los discos duros.

Otra ventaja es que la cinta crea un espacio físico de aire. Es fácil mover cintas a una ubicación externa. Las bibliotecas de cintas modernas pueden escribir varias copias a la vez, lo que permite a las empresas conservar copias dentro y fuera del sitio. Esto proporciona una línea de defensa fundamental contra el ransomware. Los datos en cinta son seguros, siempre que los usuarios no los vuelvan a montar en un sistema infectado.

¿Cuáles son las desventajas del almacenamiento en cinta?

La cinta tiene algunas desventajas. En primer lugar, es un medio mecánico y tiene soporte limitado para lecturas y escrituras aleatorias.

Para acceder a un punto de datos específico en una cinta (por ejemplo, un archivo o registro de base de datos), el sistema necesita mover la cinta hasta que los cabezales puedan leer la parte relevante. Pero en algunos casos de uso, la cinta puede competir con los discos duros, aunque los medios flash siempre serán la mejor opción cuando el rendimiento de E/S es clave.

Otra desventaja es la posible fragilidad de las cintas. Los sistemas de cinta, especialmente los cargadores automáticos, son dispositivos mecánicos y necesitan mantenimiento. Y aunque la cinta no necesita energía cuando está fuera de línea, los cartuchos deben manipularse con cuidado y almacenarse en un ambiente limpio y con temperatura controlada para maximizar su vida útil. Las cintas también deben revisarse periódicamente para detectar degradación.

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¿Qué cargas de trabajo son mejores para el almacenamiento en cinta?

La copia de seguridad, el archivado y el almacenamiento en frío siguen siendo las aplicaciones más comunes para cintas. Una copia en cinta sigue siendo parte de la estrategia de copia de seguridad 3-2-1 de muchas empresas, y las aplicaciones de copia de seguridad ahora suelen admitir cinta como parte de un enfoque de almacenamiento por niveles.

“Casi todo el mundo ha hecho mucho para asegurarse de que la cinta no sea sólo una idea de último momento, sino una parte clave de su software y plataformas de gestión”, afirma Lock de Freeform.

Esto permite a las empresas ampliar el uso de cintas más allá del respaldo y el archivado. El archivado a largo plazo y el “almacenamiento en frío” siguen siendo la otra aplicación común de la cinta. Incluso los hiperescaladores de la nube utilizan cintas como parte de su infraestructura de almacenamiento.

Mientras tanto, los cambios en la tecnología de cintas han permitido que más organizaciones avancen hacia el “archivado activo”, donde los datos permanecen almacenados a largo plazo pero aún son razonablemente accesibles.

El archivado activo tiene varias aplicaciones, incluido el cumplimiento, la investigación científica, el aprendizaje automático y el entrenamiento de modelos de IA. Aardman, por ejemplo, utiliza cinta adhesiva para guardar copias en cada etapa clave de la producción de sus películas animadas.

“No se trata sólo de usar cinta para almacenamiento en frío a largo plazo, sino también para almacenamiento en caliente. Puede que no lo uses todos los días, pero cuando quieras acceder a él, debes hacerlo razonablemente rápido”, dice Lock. “Se podría investigar en el sistema lo que sucedió hace 15 años”.

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Otro caso de uso de la cinta es almacenar archivos de datos de gran tamaño, o flujos continuos de datos, que se leen secuencialmente. Las aplicaciones aquí incluyen transmisión de medios, así como datos científicos, de investigación o médicos. En estos casos, la cinta se acerca al disco en cuanto a velocidades de lectura continua, pero a un costo mucho menor.

¿Cómo se adapta el almacenamiento en cinta a la estrategia de almacenamiento de datos?

Afortunadamente, cualquier organización que tenga una arquitectura de gestión de almacenamiento madura con almacenamiento por niveles ya admitirá cintas.

Para aplicaciones como el archivado (con almacenamiento en frío y en caliente, y especialmente archivos activos), es poco probable que los usuarios sepan que sus datos están grabados. El software debe gestionar el movimiento de datos entre niveles y minimizar cualquier retraso durante la ubicación y carga de las cintas. Sistemas como LTFS, o sistema de archivos de cinta lineal, mantienen los metadatos por separado para acelerar el proceso de localización de datos.

Estos avances también facilitan a los desarrolladores de software el acceso a los sistemas de cintas. Un sistema de inteligencia empresarial o CRM podría, por ejemplo, recuperar datos directamente de una cinta. Y las herramientas de respaldo, con un enfoque cada vez mayor en la protección contra ransomware, integran cintas para respaldos externos.

Es posible que las empresas también quieran utilizar la cinta junto con el almacenamiento en la nube o como alternativa. La nube tiene sus ventajas para el almacenamiento de datos a largo plazo, pero las tarifas de salida de datos significan que recuperar datos de la nube puede ser una propuesta costosa. Los sistemas de cinta modernos son una alternativa viable para las organizaciones que prefieren mantener internamente al menos una copia de sus datos a largo plazo.

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