Nastri magnetici. Nastri magnetici

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1 Olberlin Smith Diagram, Electrical World, Sept. 988 Dario Maio Un unità a nastri permette solo accesso sequenziale ai dati, e pertanto il suo uso è limitato per scopi particolari (backup, archivi storici, ecc.). Il volume è costituito da un nastro magnetico di lunghezza variabile tra i 35 e. metri, e di larghezza /4 - /2 pollice. Le unità a nastri sono a bobina o a cartuccia, le seconde di dimensioni notevolmente più ridotte. Le unità DAT (Digital Audio Tape) sono state introdotte originariamente per la memorizzazione digitale di sorgenti audio, ma oggi vengono utilizzate anche nei sistemi di calcolo. 2 Page

2 Funzionamento di un nastro a bobina 3 Componenti di un nastro 4 Page 2

3 Longitudinal (Linear) Recording Rappresenta la tecnica tradizionale: le testine sono organizzate in uno stack (una testina per traccia) e le tracce rimangono sempre parallele and alla direzione di scorrimento del nastro. Serpentine Recording: è una variante della tecnica lineare; raggiunta la fine del nastro, i dati vengono scritti nella direzione opposta con le testine posizionate differentemente; questo processo può essere ripetuto più volte, realizzando un grande numero di tracce parallele. 5 Helical Recording Le tracce sono memorizzate diagonalmente da un bordo all altro del nastro, le testine, posizionate su un tamburo rotante a elevata velocità, formano un piccolo angolo rispetto alla direzione di movimento del nastro. Si possono così raggiungere elevate densità ma maggiori sono i problemi di rilevamento e correzione degli errori. 6 Page 3

4 Linear vs Helical Recording Nel caso di tecnologia lineare si possono avere più canali di lettura/scrittura (insiemi di tracce) usati in parallelo; la maggiore area del supporto magnetico consente di avere minori densità areali e quindi maggiore affidabilità. 7 Unità a nastro: caratteristiche () Memorizzazione delle informazioni (Longitudinal Rec.) I dati vengono scritti trasversalmente rispetto alla direzione di scorrimento, un bit per traccia, e sono raggruppati in blocchi. Esempi: IBM 342 (a bobina, 732 m.): 9 tracce = byte + bit di parità IBM 348 (a cartuccia, 4 m.): 8 tracce direzione di scorrimento del nastro bit di parità 8 Page 4

5 Unità a nastro: caratteristiche (2) Modalità di funzionamento Il meccanismo delle unità a nastro è di tipo start and stop:. messa in moto 2. raggiungimento velocità minima 3. lettura / scrittura 4. rallentamento 5. stop A causa di. e 4. è necessario separare i blocchi con un inter-record gap, di circa /2 pollice. Il numero di registrazioni memorizzate in un blocco è detto fattore di bloccaggio (BF) e determina la capacità effettiva del nastro. Blocco (BF=3) Blocco (BF=) 9 /2 inch Nastro tipico 5 ft 5 ft file file load point marker eof eof tape end marker gap blocco dati sentinel sentinel sentinel spazio per accelerare spazio per decelerare Un esempio di codifica dei bits (non-return-to-zero-encoding): bits da scrivere a) f) bits letti successivamente gli si sommano e sottraggono alternativamente b) e) segnale raddrizzato c) segnale forma d'onda d) testina testina nastro (traccia di disco) Page 5

6 Capacità effettiva di un nastro È definita come il n. di byte dati memorizzabili. Dipende da: n. tracce, densità, fattore di bloccaggio, lunghezza del nastro. La densità è espressa in bit/inch (bpi); considerando il numero di tracce si deduce il numero di byte che possono essere memorizzati in un pollice del nastro. Valori tipici: 8, 6, 625 (IBM 342) 38 (IBM 348) Il fattore di bloccaggio è altamente variabile, e dipende dalle caratteristiche dell unità e dal buffer assegnato all applicazione. Il numero di registrazioni logiche (NR), è una funzione sublineare di BF, data, nel caso di nastro a 9 tracce, da: LN N_char: n.byte/registrazione NR = BF N_ char BF+ IG IG: Inter-record Gap (inches) D essendo N_char x BF / D la LN: lungh. Nastro lunghezza di un blocco D: densità (bpi) Esempio D = 8 bpi IG =.6 pollici LN = 2,4 piedi 2 Page 6

7 Velocità di trasferimento Il Data Rate Effettivo (EDR) dipende dalla velocità del nastro, dalla densità di memorizzazione, e dalla dimensione dei blocchi Esempi di valori nominali bobina:,6 bpi 2 32 Kbyte/sec 6,25 bpi 3 -,25 Kbyte/sec cartuccia: 38, bpi.5-3 Mbyte/sec 3 Velocità di trasferimento Tape-Write-Immediate : verifica di ogni blocco scritto 4 Page 7

8 Tecnologia DLT È una combinazione di varie tecnologie; utilizza un sistema di memorizzazione lineare multi-traccia (28-28 tracce) e un sofisticato sistema di guida delle testine, raggiungendo elevate velocità di trasferimento, capacità e affidabilità. Standard Capacity (n/c) Interface Maximum DTR DLT2 5/3GB SCSI 2.5 MBps DLT4 2/4GB SCSI 3MBps DLT7 35/7GB SCSI 2 MBps 5 Librerie di nastri magnetici Sono oggi disponibili sottosistemi in grado di realizzare librerie robotizzate di nastri, consentendo l archiviazione di volumi molto elevati di dati. Ad esempio nel sottosistema PowderHorn 93 di Storage Tek ogni silo può contenere fino a 36 TB nativi e si possono collegare fino a 24 silos per un totale di 864 TB. 6 Page 8

9 Riferimenti in Internet Page 9