Pengertian Dan Jenis-Jenis Teknologi Pita Magnetik

loading...

loading...

Media penyimpan pita magnetik (magnetic tape) terbuat dari bahan magnetik yang dilapiskan pada plastik tipis, seperti pita pada pita kaset. Pada proses penyimpanan atau pembacaan data, kepala pita (tape head) harus menyentuh media, sehingga dapat mempercepat keausan pita.

Data pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan drive yang khusus untuk masing-masing jenis. Karena perekaman dilakukan secara sekuensial, maka untuk mengakses data yang kebetulan terletak di tengah, drive terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga head mencapai tempat data tersebut. Hal ini membutuhkan waktu yang relatif lama.

Walapun begitu, teknologi pita magnetik masih banyak digunakan sebagai sarana backup data atau pengarsipan. Pertama, karena pita magnetik merupakan peranti yang pertama kali muncul untuk mem- backup data sehingga orang terbiasa menggunakannya. Kedua, pita magnetik masih banyak digunakan mengingat kapasitasnya yang sangat besar dibanding dengan peranti penyimpan yang lain. Kapasitas penyimpanan pita magnetik saat ini mencapai 66 gigabyte dan dapat dikompresi sehingga menjadi ratusan gigabyte. Kecepatan putarnyapun bertambah tinggi dibanding masa lalu sehingga pengaksésan data dapat dilakukan lebih cepat.

Secara garis besar, pita magnetik dibedakan menjadi reel tape dan  tape cartridge. Reel tape berupa pita magnetik yang digulung dalam  bentuk lingkaran, sedangkan cartridge berbentuk seperti kaset video atau bahkan ada yang seperti kaset audio.

(a) Reel tape

(b) Tape cartridge

Gambar 1 Reel tape dan tape cartridge.

Pita magnetik mempunyai ukuran yang dinyatakan dengan istilah kepadatan pita (tape density). Dalam hal ini, ukuran yang digunakan adalah BPI (bytes per inch) atau jumlah byte per inci. Sebagai contoh, kepadatan 9.600 BPI berarti bahwa pita dapat mengandung 9.600 byte dalam setiap inci.

Model Penyimpanan Pada Pita Magnetik
Model penyimpanan data pada pita magnetik, terutama pada reel tape, dilakukan dalam bentuk record atau beberapa kumpulan record. Antar record atau kelompok record dipisahkan oleh pemisah yang dinamakan IBG (interblock gap). Kedua kemungkinan ini diperlihatkan pada gambar berikut.

Setiap bit dari 1 byte data disimpan pada track berbeda. Gambar berikut menunjuk bentuk perekaman sejumlah byte data. Penyimpanan data dilengkapi dengan mekanisme untuk pemeriksaan kesalahan Itulah sebabnya jumlah track yang tersedia lebih banyak daripada jumlah bit dalam sebuah byte.

Jenis teknologi yang digunakan pada pita magnetik beraneka ragam. Beberapa contoh: QIC, Travan, DAT, 8mm, Mammoth, AIT Technology, Digital Linear Tape, Super DLT, teknologi ADR, Linear Tape Open, dan teknologi VXA. Selain itu terdapat pula teknologi yang mampu menggabungkan sejumlah pita atau bahkan dengan peranti penyimpan yang lain.

1. QIC
QIC adalah singkatan dari quarter-inch-tape. Semula dibuat oleh perusahaan 3M untuk menyimpan data telekomunikasi, tetapi kemudian banyak digunakan pada PC tunggal karena harganya murah. Tape QIC secara otomatis mengoreksi data yang baru saja ditulis, dan jika menemui kesalahan, otomatis akan menuliskan kembali ke bagian pita berikutnya.

Kelemahan utama QIC adalah pada kompatibilitasnya. Tak semua  drive QIC kompatibel dengan standar. Biasanya QIC menggunakan 72  track (jalur penulisan data pada pita). Saat ini maksimal 144 track dengan kemampuan merekam data 10 sampai dengan 13 GB.

loading...

loading...

2. Travan
Travan dengan format TR-5 memiliki 108 track. Kemampuan penyimpanan sebesar 10GB/20GB dan dengan kecepatan transfer data sebesar 1 Mbps.

3. DAT
DAT merupakan singkatan dari Digital Audio Tape. Teknologi DAT dipergunakan untuk merekam pada pita dengan lebar 4 mm dengan mempergunakan teknik perekaman helical scan, yaitu teknik yang digunakan untuk merekam pada video tape dengan kecepatan putaran 2000 RPM.

Pada teknik helical scan, perekaman dilakukan dalam posisi tulis agak miring, mampu merekam lebih padat. Untuk menghindari kesalahan, perekaman ditambah dengan ECC (Error Correction Code). Bila ada kesalahan perekaman, perekaman akan dilakukan ulang.

Bila pada saat restore (data dibaca untuk dituliskan ke hard disk) pita akan diputar terlebih dahulu untuk menemukan titik ujung penulisan data. Saat mengembalikan data dari pita ke sistem komputer, apabila terjadi kesalahan, kerusakan tersebut dapat diperbaiki dengan menggunakan ECC. Setelah semua data terverifikasi dengan benar, seluruh data dituliskan ke hard disk.

Salah satu format DAT adalah DDS (Digital Data Storage). Salah satu standar DDS yaitu DDS-4 yang mempunyai kapasitas 20 GB (atau 40 GB untuk yang terkompresi) dengan kecepatan transfer data sebesar 2,4/4,8 Mbps.

4. 8mm
Teknologi pita 8mm semula ditujukan untuk industri video, untuk menyimpan citra berwarna berkualitas tinggi. Saat ini teknologi 8mm telah diadopsi oleh industri komputer sebagai cara menyimpan data dalam jumlah besar, lebih besar daripada DAT.

Pita 8mm juga memanfaatkan teknologi helical scan. Selain itu ada dua protokol utama yang diterapkan pada teknologi ini, dengan mempergunakan algoritma kompresi yang berbeda dan teknologi drive yang juga berbeda. Teknologi tersebut adalah Mammoth buatan Exabyte Corporation serta AIT (Advanced Intelligent Tape) buatan Seagate dan Sony

5. Mammoth
Mammoth memiliki teknologi yang lebih maju dan handal. Drive Mammoth memiliki suku cadang yang lebih sedikit dibandingkan drive 8mm serta didisain secara khusus untuk meningkatkan reliabilitas dengan menjaga kestabilan putaran dan penarikan pita. Mammoth memiliki sistem peredam guncangan dan dapat mengkalibrasi diri serta encari serta melaporkan adanya kesalahan.

Mammoth menggunakan ECC Reed Solomon dua level yang dapat membetulkan kesalahan dengan menuliskan ulang blok yang bersangkutan pada track yang sama.

Mammoth-2 (M2) memecahkan standar kecepatan dan kapasitas pita. Jika kecepatan semula hanya 12 Mbps dan dengan kapasitas maksimal 60 GB, maka dengan antarmuka Ultra 2/LVD SCSI, dengan head multichannel, algoritma pembetulan kesalahan ECC3, kompresi dengan  ALDC (Adaptive Lossless Data Compression), kapasitas maksimalnya menjadi 150 GB dan dengan kecepatan 30 Mbps.

Mammoth mengalami perkembangan drastis pada teknologi pita yang dahulunya dikenal sebagai peranti perekam yang kecepatannya sangat jauh tertinggal dibandingkan dengan piringan magnetilk.

6. Teknologi AIT
Tape cartridge AIT memanfaatkan cip MIC yang berupa EEPROM 64KB. Fungsi cip ini adalah untuk merekam semua informasi yang kalau pada pita lain selalu terdapat dalam segmen pertama. Informasi yang dimaksud antara lain berupa indeks yang menandai lokasi data dalam berkas.

Saat pita dimasukkan ke dalam drive, konektor di dalam drive akan terhubung ke cip MIC. Karena lokasi data dalam berkas dapat diketahui langsung dari cip MIC, maka drive dapat memperkirakan seberapa jauh harus menggulung, dan tak perlu membaca tanda alamat seperti yang ada di pita pada umumnya. Saat lokasi data hampir tercapai, kecepatan putaran berkurang, dan motor mengurangi kecepatan untuk mulai mem baca tanda identitas alamat guna mencari lokasi data yang sebenarnya. Hasil dari teknologi ini adalah kecepatan yang jauh meningkat sampai 150 kali kecepatan pita normal. Selain itu, keausan media menjadi terkurangi karena head hanya membaca tanda identitas alamat setelah mendekati lokasi file yang diminta saja

AIT juga memanfaatkan teknologi ALDC (Advanced Lossless Data Compression) milik IBM. Selain itu juga menerapkan ECC read-while- write yang mendeteksi dan membetulkan kesalahan penulisan.

Sebagai tambahan, integritas data lebih diperbaiki dengan memanfaatkan teknologi AME (Advanced Metal Evaporated). Media pita biasanya berupa lapisan bahan magnetik yang terbuat dari partikel metal atau oksida dengan berbagai kekuatan magnetik, yang dikombinasi dengan bahan perekat untuk merekatkan bahan tersebut ke pita plastic. Pelapisan media dapat dilakukan dengan penyemprotan. Namun, cara ini dapat mengakibatkan kontaminasi media dengan bahan kimia lain yang berakibat pada penurunan kualitas perekaman. Teknologi AME menggunakan ruangan hampa udara berisi partikel metal yang diuapkan, karenanya molekul magnetik ini lebih menyatu tanpa menggunakan perekat. Kemudian lapisan tersebut ditutup dengan karbon yang sangat keras menyerupai intan DLC (Diamond Like Carbon) untuk menjaga lapisan magnetis di bawahnya dari keausan atau goresan. Dengan adanya pemanfaatan teknologi AME ini maka usia pita AIT menjadi lebih lama.

Pada generasi ketiga, AIT-3 memiliki kapasitas mencapai 100 gigabyte tanpa kompresi dan dengan kecepatan transfer 28 Mbps atau 260 gigabyte dengan kompresi dan kecepatan 12 Mbps. Pada teknologi generasi berikutnya, Super-AIT (S-AIT), yang memanfaatkan fitur AIT berkerapatan tinggi, kapasitas tanpa kompresinya menjadi 500 gigabyte.

8. Digital Linear Tape
Digital Linear Tape (DLT) buatan DEC (Digital Equipment  Corporation) dibuat pertama kali pada pertengahan 1980; diterapkan pada mesin MicroVAX, yang akhirnya dipergunakan oleh Quantum Corporation pada 1994.

Pita DLT lebih lebar 60% dibandingkan dengan pita 8mm dan merupakan pita magnetik yang terlebar. Track penyimpanannya 128 atau 208.

Hal yang unik pada pita DLT terletak pada rancangan mekanisme head-nya, yaitu HGA (Head Guide Assembly). HGA yang berbentuk  seperti bumerang dari plat aluminium ini memungkinkan minimalisasi kontak antara pita dengan head tersebut, sehingga memperpanjang usia pita maupun head.

DLT juga memiliki sistem pengendali akselerasi dan penurunan kecepatan pita dengan tepat, serta didesain untuk dapat membersihkan diri. Hal ini membuat kontak antara pita dan head terjadi dengan baik, sehingga usia head sekitar 30.000 jam - jauh lebih tinggi dibandingkan dengan usia head peranti 8mm yang hanya 2.000 jam.

Keunggulan DLT yang lain adalah indeks berkas yang terletak di akhir pita, yang memungkinkan head menemukan track tempat berkas berada dengan cepat. Fitur ini membuat produk-produk DLT dapat menemukan berkas apa saja dalam pita berkapasitas 20 gigabyte dalam rata-rata waktu 45 detik.

Untuk mencegah kesalahan, DLT menggunakan pendekatan berlapis dimulai dengan pemanfaatan cip ASIC (Application-specific Integrated Circuit) yang membuat kode pembetulan kesalahan ECC Reed Solomon  sebanyak 16 KB di setiap 64 KB data pemakai, CRC (Cyclic Redundancy Code) 64-bit serta EDC (Error-detecion Code) untuk setiap 4 KB data.

Hal ini masih ditambah lagi dengan verifikasi penulisan data pada saat penulisan, serta otomatis menuliskan kembali data yang direkam pada saat dijumpai adanya kesalahan perekaman.

Keunggulan utama DLT terletak pada kapasitas penyimpanan yang lebih besar, kecepatan transfer data yang lebih tinggi, dan reliabilitas yang lebih tinggi, terutama karena media pita tak menyentuh drive secara fisik. Berikut ini adalah data berbagai produk DLT.

Tabel 1 Daftar produk DLT.

Standar	Kecepatarn Kapasitas (normal/ter- kompresi)	Antarmuka	Kecepatan
DLT2000	15/30 GB	SCSI	2,5 Mbps
DLT4000	20/40 GE	SCSI	3 Mbps
DLT7000	35/70 GB	SCSI	20 Mbps

9. Super DLT

Super DTL memanfaatkan teknik LGMR (Laser Guide Magnetic Recording) yang menggabungkan antara perekaman optik dan magnetik dengan menggunakan laser sehingga dapat menempatkan head perekaman secara lebih presisi dan lebih handal terhadap goncangan dari luar. Sistem POS (Pivoting Optical Servo) yang diterapkan dalam LGMR ini memungkinkan penulisan dalam track yang lebih padat, menurunkan biaya pembuatan, serta meningkatkan kenyamanan pengguna karena tak perlu melakukan pemformatan terlebih dulu. Kapasitas Super DLT lebih ditingkatkan lagi sebanyak 10-20% dengan memanfaatkan sisi belakang pita untuk merekam data.

Sebagai hasilnya, diperoleh kapasitas perekaman tak terkompresi sebesar 1,2 terabyte pada satu cartridge dan dengan kecepatan transfer data 100 Mbps. Berikut ini adalah data berbagai produk Super DLT.

Tabel 2 Daftar produk Super DLT.

Keterangan	SDLT 220	SDLT 320	SDLT 640	SDLT 1280	SDLT 2400
Kapasitas normal	110 GB	160 GB	320 GB	640 GB	1,2 TB
Kapasitas terkompresi (Rasio 1:2)	220 GB	320 GB	640 GB	1,28 TB	2,4 TB
Kecepatan normal	11 Mbps	16 Mbps	32 Mbps	50+ Mbps	100+ Mbps
Kecepatan terkompresi	22 Mbps	32 Mbps	64 Mbps	100+ Mbps	200+ Mbps

loading...

loading...

10. Teknologi ADR
ADR (Advanced Digital Recording) merupakan produk hasil riset Phillip melalui anak perusahaannya OnStream. Produk pertama yang diluncurkan pada tahun 1999 memiliki kapasitas normal 15 gigabyte dan 30 gigabyte untuk kompresi.

ADR memiliki drive yang dapat mengatur posisi secara tepat bila ada pergeseran pita yang paling kecil sekalipun. ADR dapat membuat 192 track pada tape 8mm.

Kemampuan ADR untuk membaca 8 track sekaligus membuatnya dapat meningkatkan kecepatan transfer data, meskipun kecepatan penggulungan pita tak terlalu tinggi. Hal ini juga mengakibatkan kerusakan pita menjadi menurun. Selain itu, ECC dapat dituliskan secara vertikal maupun horisontal sehingga reliabilitas lebih terjaga. Demikian bagus sistem pembetulan terhadap kerusakan pada ADR sehingga jika seluruh 24 track dari 192 track yang ada rusak, data masih dapat diperoleh kembali 100 %, atau dapat dikatakan hanya ada 1 bit yang tak dapat terbaca dari 101 bit data terekam. Suatu angka yang bahkan lebih baik 10.000 kali dibandingkan dengan hard disk.

ADR juga melakukan teknik pemetaan lokasi media yang rusak sebelum penulisan data dengan menggunakan servo, sehingga dapat mengefisien perekaman data dua kali lipat. Pada pita biasa, head akan menulis data kemudian mengulangi membacanya untuk memastikan tidak adanya kerusakan tulis. Jika menemui lokasi yang tidak dapat dibaca, maka data akan ditulis ulang di tempat lain, dan lokasi tersebut dicatat sebagai lokasi rusak. Pada ADR, saat head menulis, ia akan membaca dulu sinyal servo yang ada pada kedua sisi track data. Jika ada kerusakan, head langsung mengetahui dan tidak menulis pada lokasi tersebut, tetapi mencari lokasi berikutnya yang tidak rusak, baru melanjutkan menulis kembali.

Gambar 2 Rackmount dan media ADR tape cartridge 120 GB.

11. Linear Tape Open (LTO)
LTO buatan Hewlett-Packard, IBM, dan Seagate ditujukan untuk membuat standar alternatif bagi format DLT milik Quantum. LTO mengkombinasikan keuntungan linear multi-channel, teknologi servo kompresi data, layout track, dan ECC untuk memaksimalkan kapasitas kinerja, dan reliabilitasnya.

Ada dua format yang didasarkan teknologi LTO, yaitu:

• Accelis : Format Accelis dirancang untuk aplikasi yang sangat memerlukan kecepatan akses seperti pengambilan data secara online. Peranti pita yang berbasiskan format Accelis diharapkan dapat memberikan kecepatan akses data di bawah 10 detik. Kapasitas format Accelis mencapai 25 gigabyte dalam keadaan tidak terkompresi dan 50 gigabyte terkompresi dengan kecepatan transfer 10 sampai dengan 40 Mbps
• Ultrium: Teknologi Ultrium lebih ditujukan untuk keperluan backup data. Format ini memungkinkan pembuatan produk dengan kapasitas terkompresi 200 gigabyte dan dengan kecepatan transfer terkompresi 10 sampai dengan 20 Mbps.

12. Teknologi VXA

Teknologi VXA menggunakan teknik streaming, yaitu mentransfer data pada tape drive jenis linear maupun helical dengan membaca ribuan track sekaligus dalam sekali gerak head dengan menggunakan kecepatan yang tetap. Agar drive tersebut dapat beroperasi secara efisien untuk melayani permintaan data dalam frekuensi tinggi, komputer harus dapat mengisi penyanggat (buffer) drive dengan penuh. Kecepatan komputer yang rendah atau jalur SCSI yang sibuk dapat mengakibatkan terganggunya kecepatan streaming dan akan berakibat buruk pada operasi penulisan maupun media pita.

Untuk mengatasi masalah kelambatan tersebut, teknologi VXA dari Ecrix Corporation menggunakan operasi kecepatan yang bervariasi sehingga dapat menyesuaikan diri dengan kecepatan komputer atau kesibukan jalur I/O. VXA mempunyai pendekatan yang berbeda dalam operasi penulisan data VXA memecah-mecah data yang ada menjadi unit-unit kecil, kemudian menambahkan pembungkus atau verifikasi data sehingga membentuk paket data kecil, yang sering disebut Discrete Packet Format (DPF), sebelum data dimasukkan ke dalam media. DPF kemudian mengatur agar data tersebut sampai ke buffer pada waktu yang berlainan sehingga secara efisien dapat mengisi urutan aslinya. Setiap data paket berisi 64 byte data, tanda penyinkron, informasi alamat yang asli, CRC dan ECC. Setiap track berisi 387 paket data.

Gambar 3 IBM 3580 S43 TS2340 Ultrium 4 Single External SAS Tape Drive

13. Teknologi Penggabungan Pita Magnetik

Guna mendukung kecepatan, reliabilitas dan kapasitas yang diperlukan untuk berbagi data pada jaringan, biasanya perusahaan perusahaan memanfaatkan aplikasi pita penyimpanan yang terotomasi, misalnya seperti berikut:

• Tape Library: Tape libary adalah sebuah sistem penyimpanan data gabungan beberapa cartridge berkapasitas tinggi untuk menyimpan mengambil data, dan membaca dan menulis data secara bersamaan. Perangkat keras dari peranti ini terdiri atas drive ditambah dengan suatu alat yang berfungsi untuk mengambil cartridge dari rak dan memasukkannya ke dalam drive saat diperlukan untuk backup, serta melepas cartridge yang sudah penuh dan menyimpannya sampai diperlukan. Tape library tersedia bagi cartridge: QIC, Travan, DAT 8mm. Tape Library dapat dibedakan menjadi unit penyimpan tingkat kecil, menengah hingga besar, yang dapat memanfaatkan ratusan hingga ribuan cartridge sekaligus. Tape Library sering dikenal sebagai near on line atau near-line karena kecepatan aksesnya tak setinggi hard disk.

Gambar 4 Mammoth LTO Exabyte tape library. Terdiri 75 slot cartridge.

loading...

• Tape Array: Tape Array terdiri atas beberapa drive dengan serangkaian kontroler khusus yang dapat mengakses data pada drive-drive tersebut secara paralel. Konsepnya menyerupai teknologi RAID pada hard disk. Dengan cara ini dikatakan dapat mempercepat kinerja hingga beberapa kali lipat dibandingkan sistem dengan drive tunggal. Namun sampai saat ini belum terbukti dengan jelas perbedaannya. Hierarchical Storage Management (HSM): HSM ini dirancang untuk meminimalkan harga penyimpan dan sekaligus mengoptimalkan kinerjanya, dengan mengkombinasikan berbagai media penyimpanan seperti piringan magnetik, piringan optik, dan pita magnetik dalam satu unit penyimpan tunggal. Peranti akan mengatur letak penyimpanan data pada jenis media tertentu sesuai dengan tingkat keseringan dalam mengakses data tersebut.
• Hierarchical Storage Management (HSM): HSM ini dirancang untuk meminimalkan harga penyimpan dan sekaligus mengoptimalkan kinerjanya, dengan mengkombinasikan berbagai media penyimpanan seperti piringan magnetik, piringan optik, dan pita magnetik dalam satu unit penyimpan tunggal. Peranti akan mengatur letak penyimpanan data pada jenis media tertentu sesuai dengan tingkat keseringan dalam mengakses data tersebut.
  

loading...