Magnetband (1935-1940, AEG & I.G. Farben (BASF))

klassische Compact Cassette (CC)/ Audiocassette mit Magnetband

Einführung

Das Magnetband ist ein analoger maschineller Datenträger, der aus einem beschichteten Trägermaterial besteht, i.d.R. einer schmalen und langen Kunststoffolie, die mit magentisierbarem Material, z.B. Eisen-, Eisenoxid- und/oder Chromoxidkristallen beschichtet ist. Magnetbänder waren die ersten maschinellen Datenträger, die die Massenspeicherung, z.B. von Ton und Film sowie anderen großen Datenmengen ermöglichten.1

Funktionsweise

Das Prinzip eines Magnetspeichers im Allgemeinen ist es, durch die unterschiedliche Ausrichtung unzähliger kleiner Magnetnadeln binäre Information zu speichern. Dabei sind die Informationen "dauerthaft" gespeichert, d.h. so lange, bis es zu einer Neuausrichtung der Magnetnadeln kommt.
Zum Beschreiben und Auslesen des Magnetbandes wird dieses an einem Schreib-Lese-Kopf vorbeigeführt.
Dabei finden Magnetbänder in der Regel in Form von Magnetbandrollen bzw. Magnetbandkassetten Anwendung.
 
Dabei ist die Anordnungsstruktur der Bits eines Bytes quer zur Laufrichtung (übereinander). 
Dabei besteht ein Zeichen aus 8 Bits sowie einer zusätzlichen Kontrollspur.
Sollen Daten gelesen oder geschrieben werden, so ist es zwingend notwendig, dass sich das Magnetband mit konstanter Geschwindigkeit über den Schreib-Lese-Kopf bewegt. Dies ist auch der Grund dafür, dass während der Beschleunigungs- und Verzögerungsphase keine Daten gelesen oder geschrieben werden können, was sich in einer verlängerten Zugriffszeit niederschlägt. Schreib- & Lesekopf sind dabei nicht starr installiert. Sie wandern über mehrere, nebeneinander angeordnetete Spuren ("Tracks") und können diese auslesen bzw. beschreiben.
 
Prinzipiell unterscheidet man zwei Schreib- & Leseverfahren für Magnetbänder:

Start-Stop-Verfahren:
Beim Lesen bzw. Schreiben eines jeden Datenblockes wird das Magnetband gestartet und anschließend wieder gestoppt. Dieses Verfahren ist sehr langsam, da erst bei konstanter Geschwindigkeit gelesen bzw. geschrieben werden kann.

Datenstromverfahren (Streaming-Mode):
Mit dem Datenstromverfahren können mehrere Datenblöcke hintereinander verarbeitet werden, ohne dass das Band nach jedem Block angehalten und erneut gestartet werden muss. Im Unterschied zum mechanisch anspruchsvollen Start-Stop-Mechanismus kommt es so zu einer wesentlich höheren Lese- und Schreibgeschwindigkeit.

Anwendung und Einsatzgebiete

Magnet-Datenband (7-Spur-Band aus 1 Prüfspur, 2 Zonenspuren und 4 Ziffernspuren)
Bei zunehmenden Datenmengen war der Einsatz von Disketten zur Datensicherung nicht mehr sinnvoll. Des Weiteren waren Tondaten, wie z.B. Musik, viel zu speicherintensiv, um auf Festplatten oder Disketten gespeichert zu werden. Um Ton und Film allen zugänglich zu machen und somit neue Märkte zu erschließen, hatte vor allem die Ton- und Filmindustrie ein großes Interesse an dem Massenspeicher Magnetband. Dabei fassen Magnetbänder wie Stereokassen, Videokassetten und Streamer-Bänder, Daten von vielen Megabyte und später vielen Gigabyte, was zu Zeiten der ersten Disketten und frühen Festplatten eine unvorstellbar große Datenmenge war.
  • Tonband: zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Audiosignalen (Sprache, Musik, etc.)
    • Tonbandgeräte
    • Kassettenrekorder
  • Videoband: zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Bild- und Tonaufnahmen
    • Videorekorder
    • Kamerasysteme
  • Datenträger zur Datenspeicherung, Sicherung und Archivierung

Vor- und Nachteile von Magnetbändern

  • Vorteile Magnetbänder:
    • große Kapazität
    • lange Haltbarkeit (sicher vor Umwelteinflüssen eingelagert)
    • auslagerbar & transportfähig
    • wiederverwendbar
    • vergleichsweise kostengünstig (pro MB/ GB)
  • Nachteile Magnetbänder 
    • Empfindlichkeit gegen Staub, Temperatur, Feuchtigkeit sowie magnetische Felder (Datenverfälschung und Verlust!)
    • nach mehrfacher Benutzung Verschleißerscheinungen
    • Anschaffung spezieller Bandlaufwerke (z.B. Streamer) notwendig
    • lange Zugriffszeiten, da erst zur gewünschten Stelle gespult werden muss (bis zu mehreren Minuten)
    • bei zu langsamer Speicherung, entstehen "Lücken", d.h. es wird nicht 100% der Kapazität genutzt und es kommt bei Lesen zu Unterbrechungen2
Quellenangaben/ Einzelnachweise:
1 Das will ich von der Technik wissen" - Axel Rex (Zeichnungen Hannes Limmer), Südwest Verlag München 1969 S. 94
2 "Tape Recording Technology" - tvhandbook - URL: http://web.archive.org/web/20040603152849/http://www.tvhandbook.com/History/History_recording.htm