Системы IBM / 360 , анонсированных в 1964 году, представили то , что в настоящее время обычно называют 9 дорожкой . 1 / 2 дюйма (12,7 мм) шириной магнитной ленты средства массовой информации и катушки имеют тот же размер , как ранее IBM 7 дорожки формата он заменил, но новый формат имеет восемь дорожек данных и один четности дорожки в общей сложности девять параллельных дорожек. Данные хранятся в виде 8-битных символов, занимающих всю ширину ленты (включая бит четности). В течение всего срока службы по мере увеличения скорости ленты и плотности данных использовались различные методы записи, включая PE ( фазовое кодирование ), GCR (запись с групповым кодированием ) и NRZI ( без возврата к нулю, перевернутая , иногда произносится как «нур-зи»). Ленты бывают разных размеров до 3 600 футов (1100 м) в длину.
Стандартный размер байта был фактически установлен на уровне восьми бит с S / 360 и девятидорожечной лентой.
Более 30 лет формат доминировал в автономном хранении и передаче данных, но к концу 20-го века он устарел, и последний производитель лент прекратил производство в начале 2002 года [1], а производство дисков закончилось в следующем году. [2]
Типичная операция
Типичное 9-дорожечное устройство состоит из ленточного транспортера - по сути, всего механизма, который перемещает ленту с катушки на катушку, мимо головок чтения / записи и стирания - и вспомогательной электроники управления и чтения / записи данных. Транспортное средство обычно состоит из подающего двигателя, натяжного двигателя, ступиц для фиксации ленточных катушек на месте, двигателя ведущего вала (хотя и не обязательно прижимного ролика, см. Ниже), узла ленточной головки , различных роликов, которые удерживают ленту в точном положении. путь во время работы и вакуумные колонны, предотвращающие «вырывание» ленты. Данные могут быть повреждены из-за натянутой ленты или изменения скорости ленты, поэтому транспортер должен проводить ленту, не повреждая ее края, перемещать ее с минимальными колебаниями и колебаниями и придавать ей небольшое, но достаточное натяжение, чтобы удерживать ленту внутри. постоянный контакт с головкой чтения / записи.
Чтобы загрузить ленту, оператор снимает защитное кольцо (часто называемое «лентой с уплотнением ленты», потому что его цель - предотвратить попадание влаги и пыли на носитель) с внешней стороны катушки с лентой и устанавливает ленту на втулку подачи, затем протягивает ленточный ведущий через различные роликовые сборки и на приемную бобину, устанавливая три или четыре витка ленты, чтобы обеспечить достаточное трение для натяжного двигателя, чтобы он мог натянуть ленту. Затем оператор запускает автоматическую последовательность, часто одним нажатием кнопки, которая закрывает защитное окно, запускает вакуумную систему, затем перемещает ленту вперед до тех пор, пока полоса фольги начала ленты (BOT) не будет обнаружена оптическим датчик на пути ленты. Затем управляющая электроника сообщает управляющему компьютеру, что устройство готово к работе.
Как и в случае со звуковым аналогом, перемещение ленты мимо головок чтения / записи на цифровом ленточном накопителе с девятью дорожками требует точного управления, осуществляемого приводным двигателем. Кабельный двигатель разработан для очень плавной работы. Обратная связь с управляющей электроникой осуществляется тахометром , обычно оптическим « тональным колесом », для контроля скорости ленты. Запуск и остановка ведущего вала контролируются генераторами линейного изменения, чтобы обеспечить надлежащий размер промежутка между записями, промежуток между блоками информации.
Вакуумная система обеспечивает физический буфер между точными движениями шпиля и большими движениями барабанов за счет хранения короткого отрезка ленты в вакуумной колонне при относительно низком натяжении. Вакуумные колонны представляют собой камеры, открытые с одного конца, причем отверстия находятся на одной линии с траекторией ленты до и после узлов шпиля и роликов. Количество ленты в колонке контролируется четырьмя оптическими датчиками или датчиками вакуума по бокам колонок. Управляющая электроника поддерживает изгиб петли ленты между двумя внутренними датчиками, давая сигнал питающей катушке, чтобы подать больше, или приемной катушке, чтобы взять больше, если необходимо. Два внешних датчика, в самом верху и внизу колонн, служат для определения неисправностей в механизме подачи во время работы, побуждая управляющую электронику отключать все операции системы транспортировки ленты и вакуума, чтобы предотвратить повреждение ленты. Из-за натяжения, создаваемого вакуумными колоннами и конструкции пути ленты, лента обычно поддерживается в достаточном контакте с покрытием с относительно высоким коэффициентом трения на шпиле, поэтому прижимной ролик не используется.
Движение ленты во многих системах является двунаправленным, т. Е. Ленту можно читать вперед или назад по запросу управляющего компьютера. Поскольку подающая вакуумная колонна сохраняет небольшое постоянное натяжение в обратном направлении, ведущий вал может подавать назад, не сгибая ленту и не выпрыгивая из нее. В отличие от большинства аудиосистем, узлы ведущего вала и головки всегда находятся в контакте с лентой, даже во время операций быстрой перемотки вперед и назад, перемещая узел головки только от тракта ленты во время быстрой перемотки назад. На некоторых устройствах производители предусмотрели возможность «быстрого поиска», позволяющую быстро перемещать ленту на определенное количество блоков, затем останавливать ленту и возвращаться для чтения запрошенных данных с нормальной скоростью.
Ленты включают полоску фольги на конце ленты (EOT). Когда EOT обнаруживается во время записи, компьютерная программа уведомляется о состоянии. Это дает программе возможность записать информацию о конце ленты на ленту, пока на ней еще достаточно ленты.
Обнаружение BOT и EOT достигается путем освещения небольшой лампой на поверхности ленты под косым углом. Когда полоска фольги (приклеенная к ленте) проходит мимо лампы, фоторецептор видит отраженную вспышку света и запускает систему, чтобы остановить движение ленты. Это основная причина того, что фотографические фотовспышки не разрешены в центрах обработки данных с 9-дорожечными ленточными накопителями, поскольку они могут обмануть ленточные накопители, чтобы они ошибочно распознали BOT и EOT. [3]
Выше описана типичная транспортная система; однако производители разработали множество альтернативных конструкций. Например, в некоторых конструкциях используется горизонтальная транспортировочная дека, где оператор просто устанавливает катушку с лентой в отсеке для питающей катушки, закрывает дверцу и нажимает кнопку загрузки, затем вакуумная система протягивает ленту вдоль пути и на приемную втулку. внутри механизма. В некоторых конструкциях отсутствуют вакуумные колонны в пользу конструкции с прямым приводом с микропроцессорным управлением.
Технические подробности
Ленты с 9 дорожками 800 NRZI и 1600 PE (с фазовым кодированием) используют промежуток между записями (IRG) в 0,6 дюйма (15 мм) между записями данных, чтобы лента могла останавливаться и запускаться между записями. В лентах 6250 GCR используется более плотный IRG толщиной 0,3 дюйма (7,6 мм).
Ленты с 9 дорожками имеют световозвращающие наклейки, размещенные на стороне, не предназначенной для данных, на расстоянии 10 футов (3,0 м) от начала ленты и 14 футов (4,3 м) от конца ленты, чтобы облегчить сигнализацию оборудования, чтобы предотвратить разматывание ленты от хабов. Эти светоотражающие наклейки устанавливают метки начала ленты (BOT) и конца ленты (EOT). 10 футов (3,0 м) ведущей и прицепной ленты достаточно длинны, чтобы позволить ленте опускаться и подниматься по воздушным столбам и несколько раз обернуться вокруг ступицы. Дополнительные 4 фута (1,2 м) в трейлере предназначены для того, чтобы позволить операционному пространству записать несколько блоков данных после метки EOT, чтобы завершить сегмент данных ленты в многотомном наборе данных. Операторы обычно отрезают несколько дюймов ведущей ленты, когда она изнашивается. Если передняя отражающая полоса отсоединяется от ленты, становится трудно считывать данные, поскольку точку BOT в наборе данных уже нелегко найти, а ориентация BOT практически невозможна. Когда это происходит, на ленту добавляется новая полоса BOT, и ее прежние данные считаются потерянными.
Девятидорожечные ленты имеют плотность 800, 1600 и 6250 8-битных байтов на дюйм, что дает приблизительно 22,5 МБ, 45 МБ и 175 МБ соответственно на ленте с обычной длиной 2400 футов (730 м).
Поколения IBM
Модель IBM | 2400 серии | 3400 серии |
---|---|---|
Номера моделей | 2401, 2415, 2420 | 3410, 3420, 3422, 3440 |
Плотность (бит / дюйм / трек) | 800, 1600 | 800, 1600, 6250 |
Скорость ленты (дюйм / с) | 18,75–200 | 120–200 |
Скорость передачи (B / s) | 15 000–320 000 | 1 250 000 |
Межблочный зазор (дюйм) | 0,6 | 0,3 |
Скорость перемотки (полная катушка) | 1-4 минуты | 51–180 секунд |
Время начала (мс) | ||
Время остановки (мс) | ||
Длина катушки (футы) | 2400 макс. | 2400 макс. |
Базовый состав | Пластик | Пластик |
2400 серии
Устройства с магнитной лентой серии 2400 были представлены вместе с System / 360 и были первыми, в которых использовалась 9-дорожечная лента. Размеры ленты и катушек идентичны размерам, используемым с 7-ю гусеницами , такими как IBM 729 . Но старые 7-дорожечные ленты могут быть прочитаны и записаны только на специальных накопителях 2400, оснащенных 7-дорожечными головками чтения и записи и опцией совместимости с 7 дорожками.
3400 серии
Устройства с магнитной лентой серии 3400 были представлены вместе с IBM System / 370 . Основными преимуществами системы 3400 являются более высокая плотность данных (6250 бит на дюйм) и поддержка картриджа «автозагрузчик», впервые представленного в модели IBM 2420 7. До картриджа с автозагрузчиком ленты запечатывались пластиковой лентой. ", которые окружали катушку и обеспечивали защиту от загрязнения и возможность установки в стойку. Картридж автозагрузчика 3420 позволяет оператору ленты устанавливать катушку непосредственно на втулку, не снимая уплотнительную ленту. Это обеспечивает значительную экономию времени и снижает количество ошибок оператора, поскольку оператору не нужно снимать / заменять ленту или наматывать ленту на приемную бобину.
Другие подразделения IBM
В то время как более ранние ленточные накопители имеют вакуумные стойки, некоторые ленточные накопители IBM, такие как накопитель 8809 (1980-е годы), имеют плоскую установку, и вакуумные стойки отсутствуют. Ленты устанавливаются вручную и заправляются. Накопитель поддерживает как 800, так и 1600 бит на дюйм. Этот диск используется в IBM System / 36. На IBM as / 400 / iseries есть 9348-012, и это настольный привод, плоский монтаж, но он автоматически загружает катушку с лентой и автоматически заправляет ее. 9348 поддерживает ленты с плотностью 1600 и 6250 бит / дюйм.
Дополнительная информация
Максимальный объем данных барабана длиной 2400 футов с 32 767 байтовыми блоками и записью 6250 бит на дюйм составляет 170 мегабайт. Обычно используются блоки гораздо меньшего размера, например 4K (4096 байт), и в этом случае емкость хранения на ленте уменьшается до 113 мегабайт.
В зависимости от операционной системы ленты имеют формат EBCDIC (если используется оборудование IBM) или ASCII, и либо «помечены» (если данным предшествует заголовок ленты, обычно содержащий имя и дату ленты), «немаркированы». "(если лента не содержит заголовка) или имеет" нестандартную метку "(лента имеет заголовок, но не соответствует формату, ожидаемому оборудованием, используемым для чтения ленты).
Данные часто записываются на ленту блоками, а не по одной записи за раз. Между блоками есть межблочный зазор, который варьируется в зависимости от плотности, но обычно составляет от 5/8 до 3/4 дюйма в длину. Чтобы максимально увеличить объем данных, хранящихся на ленте, необходимо минимизировать количество пропусков. Кроме того, данные, хранящиеся в блоках, могут быть прочитаны и записаны быстрее, чем данные, хранящиеся по одной записи за раз. Недостатком является то, что повреждение данных внутри блока может привести к потере нескольких записей.
Примеры
Полоски алюминиевой фольги отмечают начало и конец ленты
Защиты от записи кольцо предотвращает ленту с записью , когда удаляется
Стандарты
- ANSI INCITS 40-1993 (R2003) Магнитная лента без записи для обмена информацией (9 дорожек, 800 cpi [символов на дюйм], NRZI ; 1600 cpi, PE ; и 6250 cpi, GCR )
- ISO / IEC 1863: 1990 9 дорожек, 12,7 мм ( Магнитная лента шириной 1 ⁄ 2 дюйма) для обмена информацией с использованием NRZ1 на скорости 32 ftpmm (переходы потока на миллиметр, 800 переходов потока на дюйм или ftpi) или 32 cpmm (символов на миллиметр, 800 символов на дюйм или cpi)
- ISO / IEC 3788: 1990, 9 дорожек, 12,7 мм ( 1 / 2 дюйма) шириной магнитной ленты для обмена информациейиспользованием кодирования фазы при 126 ftpmm (3200 ftpi), 63 (1600 CPMM ИВК)
- Магнитная лента с записью ANSI INCITS 54-1986 (R2002) для обмена информацией (6250 cpi, запись с групповым кодированием )
- ANSI INCITS 27-1987 (R2003) Этикетки на магнитной ленте и файловая структура для обмена информацией
Другие производители приводов
- Ampex
- Анрицу
- Берроуз
- Продукты с зашифрованными данными
- Контрольные данные
- Digi-Data
- Fujitsu
- Hewlett-Packard (включая Dynec / Dymec)
- Кеннеди
- Инновационные технологии данных (IDT / Alston)
- Лазерное магнитное хранилище / Philips LMS / Plasmon LMS
- Данные M4
- Наземные данные
- ПеркинЭлмер
- Pertec Computer
- Qualstar
- SE Labs (EMI)
- STC / Storage Technology Corp (затем: StorageTek (STK) после изменения названия) (приобретена SUN, теперь подразделение Oracle Corp).
- Wangco
Производители СМИ
- 3M now Imation - первый производитель 9-дорожечной ленты.
- Graham Magnetics - последний производитель, выпустивший новую 9-дорожечную ленту (2001 г.).
Рекомендации
- ^ «Компания eMag Solutions LLC объявляет об окончании срока службы кассеты с открытой катушкой (9 дорожек)» . Решения eMag. 2001-12-17. Архивировано из оригинала на 2001-12-28 . Проверено 19 марта 2016 .
- ^ «Qualstar прощается с 9-дорожечными ленточными накопителями» . Деловой провод. 2003-09-22. Архивировано из оригинала на 2016-01-17 . Проверено 19 марта 2016 .
- ^ Ховард С. Берковиц (1987-06-04), "Документальные съемки BBC вызывают компьютерные сбои в Библиотеке Конгресса" , RISKS Digest , 5 (5) , получено 15 марта 2009 г.
Внешние ссылки
- Магнитный ленточный накопитель IBM 3420 из архивов IBM.
- На bitsavers.org
- Шифр документация
- DEC TS11 TU80 (1600 PE) TA78 TA79 TU81 (1600 PE, 6250 GCR)
- Ленточный накопитель Fujitsu M244x CE Руководство
- Раздаточные материалы курса обслуживания HP 7970: приводы 800 NRZI и 1600 PE
- Ленточные накопители IBM серии 2400 Описание компонентов
- Кеннеди ленты модели
- Документация M4Data
- Технические бюллетени подсистемы магнитных лент Univac UNISERVO IIIA , IIIC
- HP 7976A 7978A 7980A (88780AB) (1600 PE, 6250 GCR) HP 7974A 1600 PE на сайте hpmuseum.net
- Донг Дж. У., Прель К. А., Абрамсон Р. Л., Кристи Л. Г., Домель Д. Р. (июнь 1988 г.). «Надежный полудюймовый ленточный накопитель с автоматической загрузкой и потоковой передачей данных» . Журнал Hewlett-Packard . 39 (3). (7980A, 88780AB)
- IBM 9348-012 (1600, 6250)
- Брошюры для M4 Data 9906 1600, (-2 → 3200, -5 → 6250), 9914 , 9914V (800, 1600, 3200, 6250)
- Qualstar 3400 серии
- Хронология производителей приводов OEM
- 9-трековые ленточные накопители в Колумбийском университете, c. 1982 г.