Какие известны способы хранения данных

Выбираем способ хранения данных и важной информации: руководство Overclockers.ru

Оглавление

Вступление

реклама

Выбор устройства для хранения информации в 2017 году – это очень и очень спорная тема. Прошли уж те времена, когда можно было выбирать только из жестких дисков небольшого объема или компакт-дисков (для мажоров, ага): сегодня спектр решений для хранения данных велик, как никогда.

Для начала определимся с тем, а зачем нам, собственно, что-то хранить – в эпоху интернета? Когда все «в небесах» – в облаках?

В первую очередь сегодня мы погребены под обилием информации. Петабайты нужных и ненужных (чаще) данных обрушиваются на нас снежной лавиной, и здесь речь идет даже не о новостях, а о данных физических: фотографиях, гигантском количестве пиратской и не очень музыки и фильмов. Сюда же отнесем и приложения, «которые когда-нибудь пригодятся»; фильмы, которые посмотрели один раз, «может быть, посмотрю во второй»… Не все же все удаляют, верно? Встает вопрос о том, где все это хранить.

Потом – «бэкапы». Опять же, ни для кого не секрет, что современные и самые дешевые с точки зрения фактора «цена за мегабайт» жесткие диски (традиционные, «блинные») страдают от низкого качества. К примеру, у меня настроено почти полное ежедневное зеркалирование системного жесткого диска и диска с данными на идентичные по объему модели. Почему? Именно потому, что «полететь в голубые небеса» может любой «винчестер» в любое время и в любом месте.

Увы, но сегодняшнее общество потребления признает только то, что стоит дешево, служит недолго и умирает быстро. Поэтому надежные жесткие диски конца 1990-х годов (а у меня до сих пор жив HDD IBM 1998 года выпуска – как раритет!) остались легендами, в которые современные 128-битные люди уже не верят. С другой стороны, на рубеже веков лично у меня померло два «винчестера» Quantum, поэтому надежность зависела и от производителя. Кстати, наследники Quantum в энном поколении ныне известны под именем Seagate. Информация просто для размышления.

Одним словом, хранение данных все равно актуально, и интернет этого не заменит.

Источник

Обзор способов хранения данных

Данные – это самое главное для обычных пользователей и современного бизнеса. Если в системе ПК возникнет сбой, необходимо иметь возможность восстановить личные и рабочие файлы. Поэтому важно хранить информацию вне компьютера. При этом следует убедиться, что будет легко получить доступ к этим файлам и управлять ими.

Данные – это самое главное для обычных пользователей и современного бизнеса. Если в системе ПК возникнет сбой, необходимо иметь возможность восстановить личные и рабочие файлы. Поэтому важно хранить информацию вне компьютера. При этом следует убедиться, что будет легко получить доступ к этим файлам и управлять ими.

Хранение – ключевой компонент цифровых устройств, поскольку пользователи и компании привыкли полагаться на него для сохранения информации, начиная личными фотографиями и заканчивая важными для бизнеса документами.

Технология хранения со временем улучшается. Мы начали с мэйнфреймов, а теперь можно записывать все на быстрые SSD.

Как работает хранилище

Требования к емкости определяют, сколько хранилища необходимо для запуска приложения, набора приложений или наборов данных. Требования к емкости учитывают типы данных. Например, для простых документов может потребоваться емкость в килобайтах, в то время как файлы с большим количеством графики могут занимать мегабайты, а видеофайлы – гигабайты.

Локальное хранилище

Сервера можно арендовать или купить в собственность. Приобрести можно как новые, так и б/у серверы.

Некоторые компании хотят иметь полный контроль над своими ресурсами и файлами. Таким образом, стоит подумать о создании собственного дата-центра.

Облачное хранилище

Кроме того, партнеры могут получить доступ к папкам из любой точки мира. Это очень важно, поскольку большинство людей сейчас работают удаленно.

Еще один вариант – комбинировать облачные технологии с периферийными. Это поможет собрать больше данных и управлять ими, расширить охват своей сети, не покупая новое сетевое оборудование.

Типы устройств

HDD, или жесткие диски

Однако на самом деле эта скорость ограничена вращением диска. Большинство жестких дисков предлагают до 7000 об/мин. Если использовать дорогие HDD, скорость может достигать 15000 об/мин. Срок их службы – около 3-5 лет. Однако они дешевле по сравнению с другими устройствами.

SSD, или твердотельные накопители

Однако SSD дороже по сравнению с HDD. Каждый блок памяти может хранить ограниченные данные, считаются ненадежными для резервных копий.

Ленточные накопители

Хотя сами ленты довольно дешевы, приводная система, необходимая для чтения и записи информации, дорога в обслуживании и сложна в управлении. Многие компании, использующие ответвительные диски для обеспечения отказоустойчивого восстановления после сбоев, предпочитают одну и ту же систему в течение многих лет и избегают перехода на более сложную технологию (или «облако») из-за затрат на миграцию и внедрение.

Пятимерное (5D) хранилище

Но в качестве экспериментальной технологии 5D по-прежнему не является рентабельным или практичным способом для хранения рабочих и личных файлов. Возникают вопросы о том, сможет ли кварцевый состав поддерживать несколько записей, не говоря уже о том, какое оборудование потребуется для чтения закодированной информации.

Тем не менее, технология является многообещающей в качестве будущего долгосрочного архивного решения для хранения данных благодаря надежности и доступной памяти.

Корпоративные сети и серверная флэш-память

С 2011 года все большее число предприятий внедряют массивы all-flash, оснащенные только твердотельными накопителями на базе флэш-памяти NAND, в качестве дополнения или замены дисковых массивов.

В отличие от дисков, устройства флэш-памяти не полагаются на движущиеся механические части, что обеспечивает более быстрый доступ к информации и меньшую задержку. Флэш-память является энергонезависимой, что позволяет информации сохраняться в памяти, даже если система теряет питание. При этом для дисковых систем требуется встроенная резервная батарея или конденсаторы.

Но флэш-память еще не достигла уровня выносливости, эквивалентного диску, что привело к созданию гибридных массивов, объединяющих оба типа носителей.

Существует 3 основных варианта сетевых систем хранения. В своей простейшей конфигурации хранилище с прямым подключением (DAS) включает внутренний жесткий диск отдельного компьютера. На предприятии DAS может быть кластером дисков на сервере или группой внешних дисков, которые подключаются непосредственно к серверу через интерфейс малых компьютерных систем (SCSI), последовательный интерфейс SCSI (SAS), волоконный канал (FC) или Интернет.

NAS – это архитектура, в которой несколько файловых узлов совместно используются пользователями обычно через подключение к локальной сети (LAN) на основе Ethernet. Преимущество NAS в том, что файловым серверам не требуется полнофункциональная операционная система корпоративного хранилища. Устройства NAS управляются с помощью служебной программы на основе браузера, и каждому узлу в сети назначается уникальный IP-адрес.

С горизонтально масштабируемым NAS тесно связано хранилище объектов, которое устраняет необходимость в файловой системе. Каждый объект представлен уникальным идентификатором. Все объекты представлены в едином плоском пространстве имен.

Сеть хранения данных (SAN) может быть спроектирована для охвата нескольких местоположений дата-центров, которым требуется высокопроизводительное блочное хранилище. В среде SAN блочные устройства воспринимаются хостом как локально подключенное хранилище. Каждый сервер в сети может получить доступ к общему хранилищу, как если бы это был диск с прямым подключением.

Достижения в области флэш-памяти NAND в сочетании с падением цен в последние годы проложили путь к программно-определяемым хранилищам. Используя эту конфигурацию, предприятие устанавливает твердотельные накопители по стандартной цене на сервер на базе x86, используя стороннее ПО или собственный открытый исходный код для управления хранилищем.

Энергонезависимая память Express (NVMe) – это развивающийся отраслевой протокол для флэш-памяти. Отраслевые обозреватели ожидают, что NVMe станет стандартом для флэш-хранилищ. NVMe позволит приложениям напрямую взаимодействовать с центральным процессором (ЦП) через каналы связи PCIe, минуя наборы команд SCSI, передаваемые на сетевой адаптер главной шины. NVMe-oF предназначен для ускорения передачи данных между хост-компьютером и целевой флэш-памятью с использованием установленного сетевого подключения Ethernet, FC или InfiniBand.

Энергонезависимый двухрядный модуль памяти (NVDIMM) представляет собой гибридную память NAND и DRAM со встроенным резервным питанием, который подключается к стандартному слоту DIMM на шине памяти. Модули NVDIMM используют только флэш-память для резервного копирования, выполняя обычные вычисления в DRAM.

NVDIMM помещает флэш-память ближе к материнской плате, предполагая, что производитель компьютера модифицировал сервер и разработал базовые драйверы системы ввода-вывода (BIOS) для распознавания устройства. Модули NVDIMM – это способ расширить системную память или добавить высокопроизводительное хранилище, а не увеличить емкость. Текущие модули NVDIMM на рынке достигают максимум 32 ГБ, но плотность в форм-факторе увеличилась с 8 ГБ до 16 ГБ всего за несколько лет.

Источник

8 способов хранения данных, которые представляли себе фантасты

Мы можем напомнить вам эти фантастические способы, но сегодня мы предпочитаем использовать более привычные методы

Хранение данных, наверное, является одной из наименее интересных частей вычислительной техники, но при этом совершенно необходимой. Ведь те, кто не помнит прошлое, обречены на его пересчёт.

Однако хранение данных является одной из основ науки и научной фантастики, и формирует базис множества литературных произведений. Процесс, в котором мы оглядываемся назад в попытке предсказать будущее, несёт в себе образовательную, ну или хотя бы развлекательную составляющую, поэтому давайте вспомним восемь старых идей будущего хранения данных, некоторые из которых прошли проверку временем, а другие растеряли все свои биты.

Влажное хранение

Зачем записывать огромное количество данных на устройство, если можно впихнуть их кому-нибудь в голову?

В этой схеме хранения информация записывается в башку ничего не подозревающим – а потому и не дававшим на это согласие – людям, как это было с капитаном Пикардом в эпизоде сериала «Звёздный путь: следующее поколение» под названием «Внутренний свет» и с Чаком Бартовски из сериала «Чак», которому в голову пришёл «Intersect».

Стоит также вспомнить 9-летнего протагониста британского кукольного сериала 1968-69 годов «Джо 90», в мозг которого закачали навыки и информацию при помощи изобретённого его отцом устройства (созданного без этического надзора). Джо попадает в список людей, не соглашавшихся с операцией, поскольку 9-летние люди не имеют такой возможности. Отец Джо должен отправиться в тюрьму и/или в ад.

Кроме того, бывает, что данные закачивают людям в голову с их полного согласия, как в случае с Нео из «Матрицы» или кукол из «Кукольного дома». А ещё был доктор Морбиус из «Запретной планеты». Желаете вызвать чудовищ из подсознания? Поскольку это делается через использование людей в качестве носителей информации.

И только у Джонни Мнемоника в голову встроена физическая система хранения информации, поскольку в мире Уильяма Гибсона человек выглядит более надёжным и безопасным средством её перевозки, чем простой компьютер. Возможно – но не хотелось бы оказаться на его месте во время проверки в аэропорту.

Почему средства хранения XXI века лучше

Мозг состоит из мягких кусочков. А мягкие кусочки – неидеальное хранилище информации, позволяющее эмоциям изменять входящую или исходящую информацию. Также нельзя создавать резервные копии людей – по крайней мере, пока.

Компьютер (местно или в облаке) хранит данные на кремниевых чипах. И хотя их нельзя назвать непогрешимыми, лёгкость и прозрачность копирования гарантирует отсутствие у вас уязвимости перед сервером, который вдруг может решить, что сегодня он не хочет с вами разговаривать, или надеть тренч и задаться вопросом реальности ложек.

Память с применением грубой силы

Способности человеческого мозга по запоминанию удивительны. Его способности делать выводы и рассуждать заточены на извлечение результатов из сохранённой информации. Также человеческий мозг прекрасно делает выводы на основе неполной информации; ведь это, в конце концов, нейронная сеть, страдающая, правда, от похмелья и звонящая на работу, чтобы отпроситься после того, как ночью было принято несколько спорных жизненных решений.

В «1984» Уинстон Смит запоминал отрывки из книг. В «Фаренгейт 451» сеть людей запоминала книги целиком. И, в отличие от персонажей из предыдущего раздела, никто из них не впитывал знания волшебным образом. Им приходилось использовать силу мозга. Да, это ещё одна форма «влажного хранения», только использующая оригинальный API для передачи данных, со всеми его недостатками (неэффективность и подверженность ошибкам) и преимуществами (не запрещён комитетами по этике).

Подвох: сначала я решила, что ментаты из «Дюны», с их способностями запоминать и вести расчёты, подойдут к этой категории. Но их мантра всё раскрыла: «Одной лишь волей я приведу свой разум в движение. Из-за сока Сафо мысли обретают скорость, губы обретают другой цвет, цвет становится предупреждением. Одной лишь волей я приведу свой разум в движение». То есть, запоминают они при помощи сока сафо, а автор сценария и режиссёр Дэвид Линч нам соврал.

Эти НФ хранилища знаний не заглядывают в будущее, чтобы запоминать книги. Они изучают информацию так, как это делают современные чемпионы по запоминанию, при помощи технологии под названием «чертоги разума».

Почему средства хранения XXI века лучше

Человеческий мозг способен хранить петабайт данных. Провайдеры облачного хранения дадут вам столько петабайт, сколько вы попросите – только платите. Как и предсказывал Филип Дик, они могут помнить всё для вас оптом.

Компьютеры вне облака

HAL 9000, серверная комната из эпизода «Сан-Джуниперо» сериала «Чёрное зеркало», R2-D2 и планета-имперский архив Скарифф из фильма «Изгой-один» – все они служили локальными средствами хранения данных и планов «Звезды смерти». Хранение данных на домашнем компьютере или собственном устройстве резервного копирования – давняя традиция, существующая с момента появления персональных компьютеров. Просто игнорируйте этот холодный страх того, что произойдёт, если ваши системы откажут, или вы будете отрезаны от мира в результате несчастного случая, злого умысла или внезапно осознавшего себя ИИ.

Со всеми этими НФ компьютерами и дроидами, служащими хранилищами фактов, личностей и песен вроде Bicycle Built for Two для получения нужной вам информации необходим физический доступ к устройствам.

По крайней мере, мы надеемся, что так обстоят дела с серверами Сан-Джуниперо, где хранятся личности. Не хочу даже представлять, что бы с ними случилось, если бы какой-нибудь злонамеренный хакер решил бы познакомить с современным миром относительно невинный 1987-й.

Почему средства хранения XXI века лучше

Физическая безопасность устарела в прошлом десятилетии. Да, в некоторых случаях изолированное или даже «отключенное от всех сетей» офлайн-хранение отлично подходит, и да, бывают локальные облачные сервисы. Но, по большей части, вам не нужно волноваться о физическом доступе к базе знаний вашей компании.

Облачное хранение противоположно этому по всем основным смыслам; ваши данные физически разбросаны по множеству серверов и даже дата-центров. Связь вам нужна, только для доступа к ним. Хранение чувствительных данных в облаке не представляет проблем, пока вы их шифруете, а приватные ключи остаются приватными. Добавьте API-ключи для контроля над доступом к данным, и вам не придётся волноваться о том, что кто-нибудь сможет выпустить ваши секретные планы в эфир так, чтобы они попали на проходивший мимо флагман повстанцев.

И даже ещё лучше – вам не придётся беспокоиться о том, что R2-D2 обманом вынудит вас удалить его ограничивающий стержень.

Печатное слово

Классическая повесть «Страсти по Лейбовицу» и соответствующий эпизод сериала «Звёздный путь: Вояджер» под названием «Незабываемое» имеют необычный общий аспект: предпочтительный метод хранения данных. В обоих случаях персонажи хранят данные по старинке: в письменном виде. В «Вояджере» Чакотай записывал воспоминания о любимой до того, как стал забывать её; в «Страстях по Лейбовицу» Лейбовиц записывал список покупок, ставший священным текстом.

И хотя письмо – прекрасный метод общения, печатное слово начало политические и религиозные революции только после того, как печатаемые в больших количествах книги начали попадать в руки публики. Но у любимой книги есть очень реальные недостатки. К примеру, старые тома подвержены разрушению и могут вызывать аллергию. Книги легко повреждают вода, огонь и кошки.

Почему средства хранения XXI века лучше

Книги – штука прекрасная, но лишь ограниченное их количество вы сможете носить с собой до тех пор, пока у вас не появится межпозвоночной грыжи. Вы можете хранить текст со всех 56 терабайт книг в облаке, и вам даже не придётся размышлять о том, покроет ли страховка лапароскопию. Спасибо, облачное хранилище!

Кристаллы

Идея возможности хранения данных в периодической решётке, где данные могут храниться в виде призм, весьма привлекательна, пусть даже и является чистой НФ. Голокроны и датакроны в «Звёздных войнах». Информационные кристаллы в «Вавилон 5». Кристаллы памяти Асгарда из «Звёздных врат». Кристаллы памяти Супермена, хранящие большую часть знаний криптонианцев, плюс проблемы с папочкой.

Однако кристальные вычисления скоро могут выйти за пределы жанра НФ. Исследователи из Австралии кодируют в нанокристаллах информацию при помощи лазеров. Эти лабораторные нанокристаллы также эффективно используют энергию и могут хранить петабайт данных в небольшом кубике.

Более научно-фантастического и придумать ничего нельзя. Но при этом всё реально.

Почему средства хранения XXI века лучше

Общим свойством кристаллических носителей информации служит то, как красиво они разлетаются, если их уронить. С точки зрения развития сюжета, если в нём появляется кристалл, то его хрупкость наверняка будет одним из факторов развития сюжета. Пусть это и технология будущего, но законам Мёрфи она подчиняется так же, как и любая другая. Так что это не альтернатива облачному хранению, а улучшенное облако, полное кристаллов. С вашей точки зрения, чем лучше и быстрее работает хранилище, тем лучше, а детали его реализации вас не волнуют, если только его никто не будет ронять.

Технологии нанокристаллов ещё только предстоит выйти за пределы лабораторий. А тогда нанокристаллы смогут заменить кремний в качестве основы облачного хранения. С криптонианцами-то это сработало.

Реальные системы хранения информации

Хотя сюжет «Затерянных в космосе» развивался в 1997-м, в шоу использовались перфокарты, такие же, которыми пользовались программисты, когда его снимали в 1965-68 годах. Плёнка в книге Маргарет Этвуд «Рассказ служанки» такая же, какая играла в наших кассетных деках в 1985-м. Серверная комната в «Изгое-один» не сильно отличается от современных, пусть и ужасно выглядящих с точки зрения дизайна.

Все эти методы прекрасно работали в своё время и на своих местах. Но с распространением облачного хранения в начале 2010-х нет причин не хранить старую почту от ваших бывших в таком месте, где вы сможете найти её после третьего бокала белого.

Почему средства хранения XXI века лучше

Может, и нет. Хранение, определяемое ПО – наиболее новый этап развития этой области, хотя как и само облако, оно не меняет технологию хранения – только то, как используются существующие носители. В XXII веке мы будем писать статьи о том, чем хранение, определяемое ПО, уступает кристаллам криптонианцев.

Старое новомодное хранение

Самый крутой метод хранения данных в НФ появился в анимационном сериале The Batman 2004-2008 гг. В эпизоде «Артефакты» мистер Фриз планирует проснуться от криогенного сна через 1000 лет. Бэтмен знает, что ему придётся защищать Готэм, даже несмотря на то, что он будет мёртв. Поэтому Бэтмен выцарапал рецепт антифриза на стене, а поскольку он знал, что в будущем компьютеры не смогут прочесть его код, он написал всю формулу в двоичном коде.

Это не просто умно, это чрезвычайно умно.

Почему средства хранения XXI века лучше

Нет ничего лучше, чем у Бэтмена.

Случайное хранение

Не все методы хранения данных ограничены компьютерами. «Прослушка», эпизод сериала «За гранью возможного» под названием «Демон со стеклянной рукой». Звуковая отвёртка Доктора в «Тишине библиотеки» и «Лесу мёртвых». Песчинка в эпизоде «История всей твоей жизни» сериала «Чёрное зеркало».

И хорошо. Научная фантастика часто выступает герольдом технологий. Если бы у нас не было предсказателей, представляющих, насколько крутыми будут будущие изобретения, у нас не было бы подводных лодок, сотовых телефонов или QuickTime.

Почему средства хранения XXI века лучше

Уникальные системы хранения, разработанные с определённой, единственной целью – это круто и интересно, но непоследовательно. Система хранения не должна быть особенной, она должна быть скучной. Имеет значение то, что вы с ней делаете. Именно этим и занимается облачное хранилище: предоставляет непрерывный доступ к данным, когда они нужны вам и вашим пользователям.

Ральф Уолдо Эмерсон сказал: «Глупая последовательность — суеверие недалеких умов». Однако надёжность – это то, из чего состоят империи, утопии и великие федерации.

Источник