文/图 老猫 @了不起的云计算说到存储，大家首先想到的就是全闪存这个当红炸子鸡。
但全闪存有一个问题就是贵、贵、贵！并不是所有企业都用得起全闪存存储。
当然，也并不是所有业务都必须要买全闪存存储。
什么是磁带存储？提到磁带，80和90后一定深有感触。
还记得那些年我们用磁带听刚刚出道的周杰伦、孙燕姿，以及多少次听着英语磁带的循环昏昏欲睡……后来，我们逐渐长大了，磁带换成了MP3，最后变成了现在的智能手机，磁带也成为了很多人的回忆。
磁带现在虽然离开了大多数人的视线，但其实它并没有消失，反而在存储领域一直处于高速发展态势。
磁带可以说是最古老的电子数据存储技术之一。
磁带的原理是在磁性记录介质上，通过磁头读取和写入磁性痕迹来进行数据的存储和读取。
磁带储存技术起源于20世纪50年代，最初被广泛用于音乐、视频等方面的录制。
磁带的优点是相对较低的成本和相对较大的存储容量。
在计算机的早期年代，由于硬盘和光盘等存储技术的高昂成本，磁带存储成为了大量数据备份和归档的主要方式。
尽管现在随着硬盘和云存储的价格逐渐降低，但磁带储存仍然被广泛用于数据备份和长期数据存储等领域。
虽然现在磁带已经很大程度上被SSD和HDD取代了主要存储介质的地位，但是由于高容量、低成本且长耐用性，它仍然是很多企业归档、备份最佳选择。
磁带存储主要的挑战就是加载到磁带驱动器中延迟高，但是在归档、备份这种对延迟要求不是很高的领域，就有着很大的优势。
很多电影公司都会将镜头保存在磁带上，还有很多石油、天然气等室外工作的行业，也用磁带将数据从现场带回来。
另外，还有那种几微秒内产生大量数据的科学实验也会利用磁带的容量来存储数据。
目前，磁带通常与对象存储配合使用，以满足对低延迟文件访问的需求。
当然有时，磁带也被对象存储完全取代。
磁带存储的组成和工作原理下面我们来看磁带存储的组成和工作原理。
通常情况下，磁带存储是由磁带介质、磁头、磁带传送机构和控制电路等组成，如下图。
磁带介质是指一个用于存储数据信息的磁性材料。
磁带介质通常包含磁性层、基片和表面涂层等组成部分。
其中磁性层是指一种可以被磁化的材料，通常为氧化铁或黏土，目前业界已经转向钡铁氧体，因为它支持垂直磁记录，可以提供高记录数据密度。
基片是磁性层的支撑材料，通常为塑料或金属，表面涂层则是用于保护磁性层。
磁头是一种能够读取和写入磁性痕迹的设备，通常由一个小的电极和磁性材料组成，可以用来擦除、写入和读取磁性轨迹。
另外就是磁带传送机构，磁带传送机构用于控制磁带的传送速度和方向等参数。
磁带传送机构通常由一个马达和一个带有压力辊和驱动轮的传动装置组成，用于控制磁带的卷绕和传送。
最后是控制电路，用于控制磁头和磁带传送机构的操作，实现磁带的读取、写入和擦除等操作。
控制电路通常由一个控制器、一个驱动器和一个接口组成，用于与计算机或其他设备进行连接。
磁带储存的工作原理是通过一个定位磁头来读取和写入磁性轨迹。
定位磁头通常放置在磁带传送机构的对面。
在磁带运转时，定位磁头可以在磁带中读取或写入磁性轨迹。
数据在磁带上的存储方式是写入磁性痕迹。
在读取数据时，磁头会读取并解码磁性痕迹，并将其转换为数字数据。
目前，企业磁带存储常见有两种使用方式，一种是独立机柜，单个磁带库占地面积较小，通常配置的槽位数为400~900左右的量级（一个槽位可以插一盘磁带），对应物理存储空间约5~10PB 左右；另一种联排机柜，单个磁带库占地面积较大，通常为多个机柜组合而成，槽位数配置也可以达到几千甚至上万，对应的磁带存储空间可以达到百 PB 级别。
互联网公司通常使用独立机柜较多，一个原因是硬件部署时对 IDC 的机位的侵入性更小，机位易改造；另一个更关键的原因是当发生整机故障时，故障影响范围更小。
磁带存储的优势随着数据量的不断增长，磁带是大容量、长期备份存储和归档的有力选择，相比于磁盘，磁带存储具有以下几个优势：首先就是成本优势。
磁带与硬盘相比，其扩容成本更低。
一个磁带驱动器可以对应大量的磁带产品，当用户需要扩展容量时，磁带方案只需考虑存储介质的成本，但硬盘无法做到这点。
同时不少数据显示，在日常使用的功耗上，硬盘存储的成本远远超过磁带。
其次是容量优势。
现在最新的数据流磁带产品上涂布的是纳米级磁性颗粒，不仅磁颗粒变小，而且物理性能更加的稳定。
简单地说，正是因为单位面积的颗粒变多，使得存储数据的容量变大。
以LTO技术为例，2000年诞生了第一代，到2020年推出第八代，现在是第九代，LTO9为18TB；未来推出的LTO14，容量将高达576TB。
从理论上而言，与硬盘相比，容量的瓶颈几乎为零。
第三是长久保存的稳定性。
通常有30年的保质期。
磁带记录的稳定性已经多次在极端的环境下得到验证，并且磁带存储已经被证明每读写1万PB数据量后才有可能出现一次故障，同时也提供WORM磁带（一次写入，多次读取）使数据无法被覆写也无法被修改，这样的特性让其在重要的数据保存场景中得到用户的青睐。
第四，相比于磁盘存储，磁带很容易移动。
在灾难恢复场景中，只要磁带离受影响的数据中心足够远，那它的数据就不会受到影响，企业就可以使用它们进行数据恢复。
例如，2011 年，Google邮箱 Gmail 因为一次更新中的 Bug 意外删除了40000多个账户的邮件，虽然Google一直有在多个数据中心用硬盘储存数据副本，但仍有部分数据无法恢复。
所幸这些数据同时也有备份到磁盘里，才得以恢复所有数据。
另外，值得注意的是，随着勒索软件攻击的增加，磁带存储的离线特性成为一个很大的卖点。
网络攻击无法影响未连接到网络的存储磁带。
在这种情况下，磁带甚至击败了云备份，虽然云是一个越来越普遍的备份平台，但由于其在线性质，它很容易受到网络威胁。
磁带类型与LTO联盟根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。
目前，LTO是市场上最流行的磁带格式，LTO技术不仅可以增加磁带的信道密度，还能在磁头和伺服结构方面进行全面改进，LTO技术采用了先进的磁道伺服跟踪系统来有效地监视和控制磁头的精确定位，防止相邻磁道的误写问题，达到提高磁道密度的目的。
在20世纪90年代末 IBM、HP、Quantum三大存储设备制造公司共同支持的高新磁带处理技术，它们组成了LTO联盟。
当前的LTO磁带采用钡铁氧体磁体，单盘磁带的容量可以做到220TB；LTO技术联盟正是通过改进磁体颗粒密度的方法使得每盒磁带的容量得到巨大的提升，并已经在实验室研制出单盘容量为580TB的磁带产品。
温冷存储让磁带焕发第二春随着人工智能、机器学习、自动驾驶、智慧视频、物联网以及智慧城市等新兴应用的不断演变，数据生成