Tape-Laufwerk in Betrieb nehmen

Tape- oder Magnetband-Laufwerke werden verwendet, um große Datenmengen zu speichern oder zu archivieren. In Unternehmen ist der Linear Tape Open (LTO) – Standard gebräuchlich. Dieser Artikel wendet sich an Benutzer oder IT- Administratoren, die schnell mal ein LTO-Laufwerk unter Linux in Betrieb nehmen möchten oder testen wollen, ob diese Technologie für sie sinnvoll ist.

Hardware/Anschaffungen/Kosten

Was benötigt man, um testweise mal ein paar Daten mittels Tape zu speichern? (Wer schon alles hat, kann diesen Absatz natürlich überspringen). Folgende Komponenten sollte man haben:

1) LTO-Laufwerk (ca. 1000-2000 Euro)

2) SAS-Schnittstellenkarte (ca. 200-300 Euro)

3) Kabel für das Tape-Laufwerk für Strom und Daten (20 Euro)

4) Ein Rechner/PC/Server mit einem freien (8 fachen) x8 PCI- Express Schnittstellenkarten-Slot,

5) Tape-Datenträger: Ein Tape mit der zum Laufwerk passenden Generation (ca. 25 Euro). Für das Schreiben sind die Laufwerke in der Regel eine Generation abwärtskompatibel.

LTO-6 Tape-Medium für das Speichern von 2.5 TByte (unkomprimiert)

Im Folgenden beschreibe ich einige Details zu der Auswahl der Komponenten:

1) LTO-Laufwerk: Man kann sich ein einzelnes Laufwerk im 5 1/4 Zoll – Format zulegen. Diese Laufwerke gibt es auch mit Gehäuse. Nur wenige Firmen bieten die Laufwerke an:  IBM, HP, Quantum und Tandberg Data. Man muss sich also zunächst für eine dieser Marken entscheiden und welchen Laufwerkstyp man haben will (mit Gehäuse oder als Einbaugerät). Die zweite Entscheidung betrifft die LTO-Generation. Ca. alle zwei Jahre kommt eine neue Generation heraus, die mehr Kapazität und weitere neue Features bietet, z.B. was die Schnelligkeit betrifft. Zur Zeit gibt es Generation 1 bis 8.

In diesem Artikel verwende ich das LTO-Laufwerk Quantum LTO Ultrinum 6-H als Einbaugerät, ohne dieses allerdings einzubauen. Es kostet ca. 1300 Euro (Stand Januar 2018).

2) Schnittstellenkarte: LTO-Laufwerke haben in der Regel eine Serial Attached SCSI (SAS) – Schnittstelle. Diese Schnittstelle ist der Nachfolger der parallelen SCSI-Schnittstelle und wird z.B. auch für die teureren Unternehmensfestplatten verwendet. Auf den normalen Server- oder auch PC-Boards ist diese Schnittstelle nicht vorhanden. Deswegen benötigt man eine Schnittstellenkarte. Ich gehe hier davon aus, dass man einen Rechner oder Server mit einem freien PCI Express Slot hat. Viele der aktuellen Karten verwenden diesen Anschluss. In diesem Artikel verwende ich die Karte „LSI SAS 9207-4i4e“, Preis ist ca. 230 Euro (Stand Januar 2018).  Diese Karte hat einen internen und einen externen SAS-Anschluss mit jeweils 4 Ports. Die Karte unterstützt an ihren 8 Ports bis zu 256 Geräte.

Außerdem unterstützt die Karte (neben dem normalen) das Low-Profile-Format. Dieses Format ist für kleinere Rechner oder Gehäuse von Bedeutung.

3) Mini-SAS-Kabel: Wenn man das Laufwerk intern anschließen möchte, benötigt man ein Mini-SAS-Kabel, das an dem einen Ende einen Stecker für den Anschluss an die Schnittstellenkarte hat (36 Pins, SFF8087), und an dem anderen Ende einen Anschluss für das Laufwerk (29 Pin SAS), der so ähnlich aussieht wie der Stecker für den Anschluss an eine Festplatte mit SATA-Schnittstelle einschließlich Stromversorgung. Von diesem Stecker führt zusätzlich ein Kabel mit einem 4-poligen Stromversorgungsanschluss ab, der an das Netzteil anzuschließen ist. Im Artikel wird das folgende Kabel eingesetzt, (wobei nur ein Gerät von 4 möglichen verwendet wird):

DeLock mit der Bezeichnung „Cable mini SAS 36pin to 4x SAS 29pin“

4) Rechner: Vorrausgesetzt wird natürlich, dass man einen Rechner oder Server hat. Darauf sollte ein Ubuntu- oder Debian-Linux installiert sein.

Erkennung des Laufwerks

Sobald man die Schnittstellenkarte eingebaut hat und das Laufwerk mit SAS- und Stromkabel angeschlossen hat, kann man unter Linux testen, ob das Laufwerk erkannt wird. Das kann man mit dem lssci-Kommando durchführen, welches erst installiert werden muss:

#apt-get install lsscsi

Dann kann man das Kommando verwenden:

#lsscsi

[0:0:0:0] tape QUANTUM ULTRIUM-HH6 H4T3 /dev/st0

Angezeigt wird das erkannte Laufwerk und der Gerätename (auto-rewind device name, das letzte Zeichen ist eine Null!). Auto-rewind bedeuted, dass das Laufwerk nach Benutzung automatisch zurück spult.

Inbetriebname mit tar und mt

Nun kann das Laufwerk mit dem tar-Befehl und den sogenannten mt-Kommandos verwendet werden, um Datensicherungen oder Wiederherstellungen durchzuführen. Das mt-Kommando muss ggf. installiert werden. Die Daten werden sequentiell auf dem Tape gespeichert. Jeder Backup-Job erzeugt einen einzelnen Stream auf dem Tape, und zwischen den Streams ist eine Markierung, so dass zu einem bestimmten Stream oder Backup-Job gespult werden kann. Im Folgenden werden ein paar nützliche Befehle erläutert:

  • #mt -f /dev/st0 rewind     : Zurückspulen
  • #mt -f /dev/st0 eject         : Auswerfen des Tapes
  • #tar zcvf /dev/st0 /home/user  :backup d. home-Verz. user
  • #tar xvf /dev/st0 -C /tmp: Wiederherstellen der Daten in das Verzeichnis /tmp. Die Option -C ist für die Verzeichnisangabe erforderlich.
  • #tar tvf /dev/st0             : Überprüfen des Inhalts
  • #mt -f /dev/st0 asf 3     : Positioniere das Tape an den Beginn des 3. Files (schreibe nach dem 2. Backup-Job)
  • #mt -f /dev/st0 eod       : Positioniere das Tape nach dem letzten File

Mit diesen Befehlen kann man testweise ein bestimmtes Verzeichnis auf das Tape sichern und anschliessend wieder herstellen. Natürlich muss man das Tape vorher noch in das Laufwerk einlegen.

Achtung, es gibt auch noch den Befehl #mt -f /dev/st0 erase. Dieser Befehl ist für das vollständige Löschen eines Tapes. Allerdings sollte man diesen Befehl besser nicht verwenden, weil es sehr lange dauern kann (viele Stunden oder länger), bis das Tape vollständig gelöscht wird. Im professionellen Umfeld setzt man meistens nur ein Flag in der Backup-Software, so dass das Tape einfach wieder verwendet bzw. überschrieben wird.

Die hier angegebenen Befehle eigenen sich mehr oder weniger nur zum testen. Normalerweise wird eine spezielle Backup-Software eingesetzt, die auch Spooling erlaubt. Hierbei werden die zu schreibenden Daten auf (SSD-) Festplatte zwischengespeichert, um das Tape-Laufwerk fortlaufend und gleichmäßig mit Daten zu versorgen.

Aktueller Hinweis EU-DSGVO 2018: Im Zusammenhang mit der neuen EU-DSGVO 2018 gibt es einige heftige Diskussionen darüber, ob z.B. eine vorzunehmende beantragte Löschung von personenbezogenen Daten auch die Backup-Medien betrifft. Bei einem Tape-Medium ist das Löschen eines bestimmten Datums nicht vorgesehen, da es sich um einen sequenziellen Datenträger handelt. Aufgrund der ab Mai 2018 geltenden DSGVO sollten die eigenen Backup- und Datenlöschungskonzepte sehr sorgfältig überdacht werden. Ein gängiger Ansatz dafür ist die Aufteilung der im Unternehmen anfallenden Daten in verschiedene Klassen, für die jeweils bestimmte Vorhaltezeiten und ggf. praktikable Löschkonzepte definiert werden. 

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