Datensicherung kann auf sehr verschiedene Weisen und auf verschiedenen Medien erfolgen. Es besteht zum Beispiel die Möglichkeit, Kopien von wichtigen Dateien in einem anderen Teil des Dateisystems (auf einer anderen Partition oder Festplatte) anzulegen. Natürlich können auch Disketten zur Datensicherung verwendet werden. Im allgemeinen werden aber Magnetbänder benutzt, um Backups vom System zu machen.
Magnetbänder haben gegenüber allen anderen Medien mehrere Vorteile:
Der Nachteil von Magnetbändern besteht im sehr langsamen Zugriff auf einzelne Dateien. Die Topologie des Magnetbandes erzwingt eine rein sequentielle Form der Datenspeicherung. Um an Daten in der Mitte des Bandes heranzukommen, muß das gesamte Band bis zur gesuchten Stelle gelesen werden.
Die Vorteile überwiegen diesen Nachteil bei der Datensicherung aber so stark, daß auf allen Systemen, wo ernsthafte Datensicherung betrieben wird, Magnetbänder eingesetzt werden.
Magnetbandlaufwerke werden als zeichenorientierte Geräte betrieben.
Trotzdem sind die Daten auf dem Medium in Blöcken organisiert. Das
schafft einige Verwirrung und führt in manchen Grenzfällen zu
Komplikationen. Von den echten Blockgeräten unterscheiden sich die
Bandlaufwerke, weil nicht ein bestimmter einzelner Block gelesen oder
geschrieben werden kann.
Im Unterschied zu den
Magnetplattenspeichern werden die Magnetbänder in der Regel nicht
formatiert. Deshalb gibt es auf Magnetbändern keine physikalisch
numerierten Datenblöcke, es gibt keine Dateisysteme und kein
Inhaltsverzeichnis und das Einbinden eines Magnetbandes in das
Dateisystem mit dem mount-Kommando ist unmöglich. Der
Zugriff auf die Daten findet immer sequentiell statt. Um die Daten
eines bestimmten Blockes zu erhalten, müssen alle vorhergehenden
Blöcke gelesen werden.
Bei den alten 9-Spur Industrielaufwerken konnte (oder mußte) das Band im Start/Stop Betrieb zwischen zwei Datenblöcken immer angehalten werden. Bei den Magnetbandgeräten für PC geht das in der Regel nicht, weil der für das Anhalten nötige Zwischenraum zugunsten der Datenkapazität praktisch weggefallen ist. Die Daten werden auf den Magnetbändern als kontinuierlicher Datenstrom gespeichert. Wegen dieser Art des Datentransfers werden die Bandlaufwerke auch als Streamer bezeichnet.
Für alle Magnetbandgeräte existieren zwei verschiedene Betriebsarten:
Viele Bandgeräte können mit Magnetbändern unterschiedlicher Kapazität arbeiten. Dazu müssen verschiedene Aufzeichnungsparameter, namentlich die Anzahl der Spuren, die Schreibgeschwindigkeit und die Schreibdichte, eingestellt werden.
Obwohl die meisten Laufwerke diese Parameter automatisch einstellen, erlauben einige Gerätetreiber die Vorauswahl eines Bandtyps durch die Benutzung einer bestimmten Gerätedatei.
Alle von Linux unterstützten Bandlaufwerke arbeiten mit Magnetbandkassetten (Cartridges). Die Bänder der am weitesten verbreiteten Streamer sind 1/4 Zoll breit, deshalb werden sie auch als Quarter-Inch-Cartridges bezeichnet. Sowohl das Aufzeichnungsformat für solche Bänder, als auch die Ansteuerung der mit diesen Bändern arbeitenden Laufwerke ist in den verschiedenen Standards des Quarter Inch Comitee (QIC) definiert.
Die für Linux wichtigsten QIC-Normen sind:
Neben den QIC-konformen Bandgeräten kann Linux auch mit allen
SCSI-Streamern
umgehen.
Alle Streamer, die am Druckerport betrieben werden, können unter Linux (noch) nicht betrieben werden.
Wenn ein kontinuierlicher Datenstrom, sprich eine Datei, abgeschlossen
ist, wird auf dem Band eine Markierung für das Dateiende (EOF, End Of
File)
geschrieben. Wenn Sie ein Bandarchiv mit tar oder cpio
erzeugen, wird diese Markierung immer ans Ende des gesamten Archivs
gesetzt. Die einzelnen Dateien in diesem Archiv werden nur durch das
Archivierungsprogramm unterschieden.
Wenn nach dem Dateiende noch freier Speicherplatz auf dem Band vorhanden ist, kann eine weitere Datei oder ein Archiv an die bereits geschriebenen Daten angehängt werden.
Mit dem mt-Kommando müssen Sie dazu das Band hinter die Endmarkierung positionieren. Damit das Band nach dem mt-Kommando nicht automatisch zurückgespult wird, muß das Bandgerät im ''No Rewind on Close'' Modus betrieben werden.
Wenn Sie beispielsweise bereits eine Datei (ein Archiv) auf einem SCSI-Streamerband gespeichert haben und eine zweite Datei auf das gleiche Band schreiben wollen, positionieren Sie das Band mit dem folgenden Kommando hinter die erste Datei:
$ mt -f /dev/nst0 fsf 1 $ _Mit der -f Option wird der erste SCSI-Streamer im ''No Rewind On Close'' Modus ausgewählt. Die Operation fsf 1 (forward skip file) spult das Band bis zur ersten Dateiendemarke vor. Wenn das Kommando abgeschlossen ist, hält der Bandmotor an und der Schreib/Lesekopf steht hinter der ersten Datei. Wenn Sie jetzt mit einem der Archivierungsprogramme ein Schreib- oder Lesekommando ausführen, läuft der Bandmotor wieder an und führt die Aktion an dieser Stelle aus.
Wenn mehrere Dateien (Archive) auf einem Band gespeichert sind, können Sie keine Datei am Anfang oder in der Mitte löschen/überschreiben. Eine Schreiboperation in der Mitte des Bandes würde automatisch alle hinter der Dateiende-Markierung liegenden Daten unzugänglich machen.
Obwohl die Magnetbänder große Datenmengen speichern können, kommt es manchmal vor, daß ein Linux-System oder eine Linux-Partition, nicht einmal komprimiert, auf ein einzelnes Magnetband paßt. In diesem Fall kann, die geeignete Software vorausgesetzt, das Backup auch auf mehrere Bänder verteilt werden.
Durch spezielle Markierungen auf den Magnetbändern, die sogenannten
Early Warning Marks, erkennt das Bandgerät das Bandende im Voraus. Bei
den Bandgeräten mit fester Blockgröße (QIC-02 und Floppystreamer)
reicht die Kapazität immer aus, um den aktuellen Datenblock und einen
abschließenden Block vom Archivierungsprogramm unterzubringen. Bei
SCSI-Streamern, die variable Blockgrößen verwenden können und die
einen Teil der Daten verzögert schreiben, kann es zu Problemen kommen,
wenn das Band die verzögerten Daten nicht mehr fassen
kann.
Wegen des günstigen Anschaffungspreises sind die Floppystreamer für den Einsatz in kleinen bis mittleren Linux-Systemen besonders interessant. Diese Bandlaufwerke werden wie ein drittes Diskettenlaufwerk an den normalen Floppycontroller angeschlossen.
Die im Handel befindlichen Floppystreamer verwenden in der Regel das
QIC-80 Format. In diesen Streamern werden Mini-Cartridges vom Format
DC2080 oder DC2120 verwendet, die eine Kapazität von 80 bzw. 120
Megabyte unkomprimierter Daten haben. Die
Datentransferrate entspricht etwa der eines Floppylaufwerkes. Die
normalen'' Floppystreamer verarbeiten circa 35 Kilobyte/Sekunde.
Im Unterschied zu den SCSI-Streamern, die durch die sehr genaue Spezifikation der Geräteschnittstelle alle in der gleichen Weise angesteuert werden können, lassen sich die QIC-117 Streamer nicht alle exakt gleich betreiben. Für Linux gibt es Treiber für die folgenden Geräte:
Colorado DJ-10 Colorado Jumbo 120 Colorado DJ-20 Colorado Jumbo 250 Summit SE 150 Summit SE 250 Archive 5580i Archive XL9250i Archive 31250Q Insight 80Mb Conner C250MQ Wangtek 3080F Iomega 250 Mountain FS8000
Wenn Sie den Floppystreamer nicht über den Floppycontroller, sondern mit einem speziellen Adapter für Floppystreamer betreiben wollen, können Sie zur Zeit nur den Colorado FC-10 benutzen.
Neben einer QIC-117-konformen Geräteschnittstelle ist für den Floppystreamer noch das QIC-40/-80 Aufzeichnungsformat notwendig, um unter Linux verwendbar zu sein. Weil das beim Irwin AX250L Streamer nicht benutzt wird, ist dieses Bandgerät unter Linux unbrauchbar.
Der Treiber für die Floppystreamer ist nicht, wie die meisten anderen Gerätetreiber, fester Bestandteil des Linux-Kernels. Lediglich ein kleiner ßtub'' (Stumpf) muß beim Übersetzen des Kernels angelegt werden. Das Treibermodul wird erst zur Laufzeit an diesen Stumpf im Kernel angesetzt. Dieses interessante Konzept erlaubt es, den Treiber nur solange im Kernel zu behalten, wie er tatsächlich benötigt wird.
Bei den Distributionen, die von vornherein die Benutzung von
Floppytapes vorgesehen haben, ist ein geeignetes Treibermodul im
Verzeichnis /boot oder in /boot/ftape
enthalten. Das Modul
selbst trägt den Namen ftape.o. Um das Modul in den Kernel
einzubinden, muß das insmod-Kommando benutzt werden:
# /sbin/insmod /boot/ftape/ftape.o # /sbin/lsmod Module: #pages: Used by: ftape 39 # _Mit dem rmmod-Kommando kann ein unbenutztes Modul wieder aus dem Kernel entfernt werden. Das lsmod-Kommando zeigt Ihnen, welche Module gerade eingebunden sind.
Die Gerätedateien für den Floppystreamer können mit dem MAKEDEV Script erzeugt werden:
# cd /dev # MAKEDEV ftape # _Die auf diese Weise erzeugten Gerätedateien /dev/ftape und /dev/nftape sprechen den Floppystreamer im ''Rewind on Closeünd im ''No Rewind on Close'' Modus an.
Um Daten auf einem QIC-40/-80 Band speichern zu können, muß das Medium
zuerst formatiert werden. Ähnlich wie beim Formatieren von Disketten
werden leere Blöcke mit einer Größe von 512 Bytes auf das leere Band
geschrieben. Diese Blöcke werden dann beim Beschreiben des Bandes mit
Daten gefüllt.
Linux erlaubt bislang nicht die Formatierung von Magnetbändern. Wenn Sie Ihre Floppytapes nicht unter MS-DOS formatieren können oder wollen, sollten Sie sich einfach fertig formatierte Markenbänder kaufen. Das spart erstens viel Zeit und stellt zweitens eine hohe Qualität des Magnetbandes sicher.
Die Bandlaufwerke mit einem eigenen Controller nach dem QIC-02 Standard verwenden 1/4 Zoll Cartridges normaler Größe (15x10 cm). Je nach Streamertyp können die QIC-02 Geräte Bänder in den Formaten QIC-24, QIC-120, QIC-150 usw. schreiben und/oder lesen.
Der QIC-02 Treiber wurde für den Wangtek-5150 Streamer geschrieben. Es gibt keine offizielle Liste aller unterstützten QIC-02 Streamer. Bei Everex und Archive Laufwerken sind die Chancen sehr gut, daß der Streamer sofort erkannt wird.
Je nach Typ des Bandgerätes können Bänder mit verschiedener Aufzeichnungsdichte verwendet werden. Die Einstellung einer bestimmten Dichte geschieht durch die Wahl der Gerätedatei für das Bandgerät.
Die QIC-02 Streamer arbeiten mit einer festen Blockgröße von 512 Bytes.
Wie alle SCSI Geräte haben auch die SCSI Bandlaufwerke eine sehr umfangreiche Steuerlogik än Bord''. Das Betriebssystem kommuniziert mit dem Laufwerk über den Hostadapter auf einem sehr hohen Abstraktionsniveau. Das Magnetbandtyp oder das physikalische Aufzeichnungsformat spielen hier keine Rolle mehr. Aus diesem Grund können praktisch alle SCSI Bandgeräte unter Linux eingesetzt werden. Lediglich die Größe der physikalischen Blöcke darf die maximale Puffergröße von 32kB nicht überschreiten.
Weite Verbreitung haben die 1/4 Zoll Streamer, die mit den gleichen Cartridges arbeiten wie die QIC-02 Bandgeräte und die DAT-Streamer, die auf nur 4mm breiten Bändern enorme Datenmengen speichern können.
Weil der SCSI-Standard sehr generell gefaßt ist, werden die physikalischen Aufzeichnungsparameter nicht fest vorgegeben.
Die Aufzeichnungsdichte, die Blockgröße und die Datenpufferung können durch Systemaufrufe verändert werden, vorausgesetzt die Kombination von Bandgerät und Band erlauben die gewünschten Werte.
Während die Aufzeichnungsdichte automatisch erkannt wird und in der Regel nicht verändert werden sollte, kann es bei manchen Bandgeräten nötig oder vorteilhaft sein, die Datenpufferung einzuschalten, um ein gleichmäßigeres Strömen der Daten zu erreichen.
Wenn Sie Magnetbänder zwischen verschiedenen Betriebssystemen tauschen wollen, muß die Einstellung für die Größe der physikalischen Datenblöcke beim schreibenden und dem lesenden System übereinstimmen. Bei den SCSI-Geräten können verschiedene feste oder während der Aufzeichnung variierende Blockgrößen benutzt werden, wenn das Bandformat und das Gerät mitspielen.
Die Datenübertragungsrate der SCSI-Streamer hängt stark vom verwendeten Bandgerät, der Aufzeichnungsdichte (also dem Bandtyp) und auch vom Hostadapter ab. Sie ist aber in jedem Fall deutlich höher als bei den Floppystreamern.
Anstelle von Magnetbändern können auch Disketten als Medium zur Datensicherung eingesetzt werden. Dabei werden die formatierten Disketten direkt, roh beschrieben. Ein Dateisystem ist ebenso unnötig wie das Mounten der Diskette. Stattdessen wird die rohe Diskette direkt über die Gerätedatei für das Diskettenlaufwerk angesprochen.
Im Unterschied zu den zeichenorientierten Bandlaufwerken arbeiten die Diskettenlaufwerke blockorientiert. Dadurch sind Rückschritte und Positionierung vor das Dateiende kein Problem.
