LTOテープドライブのクリーニング

ディスク・ドライブもテープ・ドライブも、薄い磁気フィルム層を使ってデータを保存します。ハードディスク・ドライブは埃のない超清浄な環境で製造され、磁気フィルムでコーティングされたディスクは密閉されたカプセルに封入されます。データの読み書きの間、ディスクは素早く回転し、磁気ヘッドはディスクに直接接触せず、間に薄い空気層によって隔てられています。対照的に、テープ・ドライブのヘッドとテープは直接接触しており、テープはヘッド上を高速で掃引しています。テープがヘッド上を移動することで摩擦が生じ、さらにテープの表面からホコリやゴミの粒子がヘッドに付着し、ヘッド表面に層が形成されます。しばらくすると、ヘッドとテープ間のデータ情報の伝達が劣化します。

テープ・ドライブは洗練された機器であり、過酷な使用条件にもかかわらず、データを確実に保存し、取り出せるように最適化されています。この目的のために、クリーニング・ヘッド、消去ヘッド、書き込みヘッド、読み出しヘッドの4つのヘッドが前後に並んでいます。これらのヘッドはすべて連続動作しています。クリーニング・ヘッドは、他のヘッドに付着するほこりやゴミのほとんどを取り除きます。消去ヘッドは、書き込みヘッドが磁気媒体に新しいデータを書き込む前に、磁気媒体をリセットして再調整し、読み取りヘッドは書き込みが成功したかどうかを即座にチェックします。さらに、テープ・ドライブは洗練された数学的アルゴリズムを採用し、二重のエラー検出と訂正を行っています。つまり、データ・ブロックの2ビットに欠陥があったり、時間の経過とともに変化したりしても、データを正しく復元することができます。書き込み後すぐに不正確であると検出されたブロックは不良としてマークされ、データは次のブロックに書き直されます。

このプロセスは所定の回数繰り返されます。ドライブはこれらのエラーをソフト書き込みエラーまたは読み込みエラーとして記録します。連続したエラーが許容数を超えた場合、そのエラーはハード・エラーとして宣言されます。これと同じメカニズムで、ドライブは性能が低下していることを検知し、ヘッドのクリーニングが必要であることを知らせます。

クリーニングはクリーニング・テープを装着し、ドライブがヘッドに巻き付けることでテープの表面が結合し、ヘッドからゴミを取り除きます。クリーニング・テープは、そのカバーに記載されている一定のクリーニング・サイクル数までしか使用できず、それ以降はクリーニング能力を失います。そのため、テープの使用回数を記録しておく必要があります。

クリーニングの準備

テープライブラリがあれば、テープライブラリがクリーニングを行います。自動クリーニングはほとんどのテープライブラリで設定でき、Archiware P5でライブラリごとに設定することもできます：

クリーニングカートリッジは、約50回クリーニングしたら交換する必要があることに注意してください。手動でクリーニングする場合は、テープのケースに使用回数を記録しておく必要があります。P5では、クリーニング・スロットを設定する際に設定しなければならないカウンターがあります。

スタンドアロン・テープ・ドライブの場合は、クリーニング・カートリッジを手動でドライブに挿入する必要があります。

クリーニングを無視したら？

ドライブが 「クリーニングが必要」フラグを立てると、P5はクリーニングが完了するまでドライブの使用を停止します。ドライブを物理的にクリーニングしなくても、P5でクリーニング・フラグを単に解除することはできますが、その後の操作によって、ドライブが再びフラグを立てることになります。さらに、汚れたドライブは完璧に動作しなくなります：ドライブのRead-After-Write制御は通常よりも多くのエラーを検出し、ドライブはそれらのエラーを修正しようとします。その結果

  • 書き換えによりテープの容量が減少します、
  • 転送されるデータが少なくなるため、書き込み速度が低下します、
  • エラー・カウンターには、これらの繰り返しがすべて反映されます。

しかし、さらに悪いことに、弱くなった磁場によってデータが感光するため、テープ上のデータが自然に変化する可能性が高まります。

速度と容量が低下しているのに、クリーニング・フラグが立ちません！

ドライブが汚れていることを（まだ）検知していないにもかかわらず、パフォーマンスの低下に気づくことがあります。このような場合でも、手動でテープをマウントするか、ライブラリを使ってドライブの「クリーニングが必要」フラグを立て、P5に処理を任せることで、ドライブのクリーニングを開始することができます。

ドライブをクリーニングしたが、速度とテープ容量が低いままである。

テープが寿命に達すると、このような現象が発生することがあります。P5のボリューム詳細でテープのエラー・カウンターを確認し、他のテープと比較することで検出できます。他のテープに比べて数値が高い場合は、テープが消耗していることを示唆しています。

疑わしい場合は、こちらのテープ耐久性についての議論をお読みください：https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_Tape-Open

ライブラリをパーティション分割しましたが、各パーティションにクリーニング・テープが必要ですか？

2つ以上の小さなライブラリをエミュレートするためにライブラリをパーティション分割し、複数のクリーニング・テープの使用を避けたい場合は、ライブラリ自体に自動クリーニングを設定してみてください。P5でクリーニングを設定すると、各パーティションに個別のクリーニング・カートリッジが必要になります。