Способы хранения информации и устройства: Способы хранения информации: к счастью, выбор есть

Содержание

2. Устройства хранения информации — Технические средства Ершова

Для долговременного хранения информации и переноса данных с одного компьютера на другой используются накопители на жестких дисках, CD-, DVD-приводы, дисководы гибких дисков, флэш-накопители.

Накопитель на жестких дисках, или винчестер HDD (Hard Disk Driver, рис. 1.), — основное средство постоянного хранения данных и программ в компьютере

Рис. 1.Винчестер Samsung

Если сравнивать оперативную память с рабочим канцелярским столом (чем больше, тем лучше), то для винчестера подходит сравнение с книжным шкафом. Все, что не нужно в данную минуту, поставим в шкаф!

И так же как и видеокарта, винчестер является тоже специализированным компьютером. Контроллер винчестера сам определяет, какие данные могут потребоваться процессору в данный момент времени, и с помощью специальных микропрограмм постоянно контролирует состояние механических узлов винчестера.

При необходимости данные автоматически перезаписываются в другие места диска, такое происходит в случае, если данным грозит уничтожение, а в случае возможного отказа механики программы защиты вовремя вам об этом сообщат. Главной, хотя и не единственной, характеристикой винчестера является емкость, т.е. количество данных, которые на него можно записать.

Винчестеры емкостью 20-80 Гбайт уже сняты с производства. Исключение составляют специальные модели для портативных компьютеров. Сейчас наиболее распространены жесткие диски емкостью от 250 до 1500 Гбайт.

Кроме того, винчестеры различаются по скоростным характеристикам (время поиска и скорость передачи данных) и по типу интерфейса (способа связи) с компьютером. Важны также производитель и конкретная модель винчестера. .

Надо отметить, что слово «винчестер» прижилось только в странах бывшего СССР. На Западе оно практически не употребляется. Откуда же взялось само название «винчестер» и причем тут оружие?

Дело в том, что в 1973 году компания IBM представила устройства хранения данных IBM model 3340 disk drive — прообраз современных жестких дисков. В этой модели имелись два раздельных шпинделя.

Совокупная емкость дисков на каждом шпинделе составляла 30 Мбайт, поэтому этот диск очень часто назывался «30-30». Это наименование и послужило причиной названия «винчестер», по ассоциации со знаменитой маркой винтовки «Винчестер 30-30».

Кроме внутренних винчестеров, существуют также внешние винчестеры (рис.2) — очень удобное мобильное средство для хранения больших объемов информации.

Они подключаются к системному блоку через USB-кабель. В настоящее время наиболее распространены внешние винчестеры объемом от 120 до 250 Гбайт.

Рис. 2 Внешний винчестер Transcend

До недавнего времени стандартом для современного компьютера являлось наличие трехдюймового флоппи-дисковода, или FDD-дисковода (рис. 3). Эти устройства предназначались для работы с гибкими дисками (также называемыми флоппи-дисками, или дискетами). В настоящее время эти устройства являются устаревшими и почти не используются.

Официально уже объявлено, что заводы-изготовители дискет прекратили их выпуск, и в настоящее время производится распродажа остатков со складов. Тем более последние модели материнских плат ведущих производителей вообще не содержат контроллера флоппи-дисков.

Кстати, при обновлении версии BIOS дисковод необходим, поскольку обновленная версия все-таки загружается с дискеты в режиме эмуляции DOS, о чем подробнее рассказано в III части этой книги. Также следует заметить, что во многих учебных заведениях дискеты до сих пор используются как мобильные носители информации.

Рис. 3. Дискета и устройство для ее чтения (FDD-дисковод)

На смену дискетам пришли малогабаритные устройства для хранения данных, так называемая флэш-память (рис. 4). Действительно, зачем носить с собой дискету на 1,4 Мбайт, если стоимость современного устройства флэш-памяти на 1 Гбайт порядка 10 $. Кроме того, срок службы флэш-памяти не идет ни в какое сравнение со сроком эксплуатации дискеты.

Если дискета не предназначена для долговременного хранения информации, то флэш-память обычно служит несколько лет (теоретически она может выдержать десятки миллионов перезаписей). Подключение флэш-памяти к соответствующему разъему компьютера может осуществляться и с помощью специального USB-кабеля.

Рис. 4.Флэш-память фирмы Transcend

Скорость чтения и записи данных с флэш-памяти зависит от версии шины USB. В настоящее время все производимые флэшки имеют версию USB 2.0. Скорость передачи данных между флэш-памятью и ПК может составлять от 6 до 20 Мбайт/с (в зависимости от модели, причем скорость записи ниже скорости чтения).

Существует множество моделей, имеющих оригинальный дизайн. На рис. 5 представлена флэшка, выполненная в виде элегантного металлического брелока для ключей.

В последнее время все большее применение находят комбинированные устройства, совмещающие в себе несколько функций, например МРЗ-плеер и FM-тюнер, которые имеют разъем USB, что позволяет их использовать в качестве флэш-диска. На рис. 6 представлен медиаплеер MSI Mega Stick 520 с поддержкой USB 2.0, что делает его весьма удобным инструментом для переноса информации.

Рис. 5. Флэш-память Transcend в виде брелока

Технологии хранения данных: что дальше?

| Поделиться

Быстрый рост объема хранимых данных и, что еще более существенно, необходимость быстрой их обработки, побуждают производителей систем хранения данных совершенствовать свои решения. В частности — разрабатывать и внедрять новые технологии записи.

Популярность новых технологий пока невелика

По оценкам IDC, объем данных вырастет к 2025 году с 33 до 175 зетабайт. Неудивительно, что потребность в быстром доступе к данным и решениях для их хранения, обладающих высокой пропускной способностью или большой емкостью, сегодня выше, чем когда-либо, и постоянно растет.

Это стимулирует внедрение новых технологий и архитектур, дополняющих современные подходы к хранению данных. Так, из результатов опроса компании Spiceworks видно, что с одной стороны, уже через два года твердотельные накопители станут немного популярнее традиционных жестких дисков.

Однако, из того же опроса видно, что современные технологии хранения, например — постоянную память (NVDIMM, Intel Optane) используют лишь 16% респондентов, еще 12% планируют начать работать с ней в течение ближайших двух лет.

А с современными технологиями записи, такими как термомагнитная или микроволновая, знакомы вообще исчезающе малое количество.

Степень знакомства респондентов с технологиями хранения и записи

Источник: Spiceworks, 2020

А ведь именно их использование — один из главнейших резервов ускорения процессов обработки данных.

Ускорение доступа

Ускорить работу с данными можно разными способами. Один из путей, например, создание энергонезависимой памяти, которая будет сочетать в себе скорость работы оперативной памяти и и энергонезависимость.

Другой путь — поиск технологий, которые бы позволили создать устройства хранения, близкие по своим характеристикам к оперативной памяти.

Возможен и третий путь — изменение архитектуры самих систем хранения, которая позволит ускорить их работу за счет переноса части вычислений в сами СХД.

Перспективные технологии записи данных

Поиск новых методов записи и хранения данных идет в самых разных направлениях. Большая часть усилий тратится на совершенствование твердотельных накопителей, однако и жесткие диски имеют потенциал для совершенствования.

CNT (Carbon NanoTube) RAM. Модули CNT NVRAM от Nantero должны появиться в продаже в 2020 г. Эта память работает почти так же быстро, как DRAM, но потребляет меньшую мощность. Она считается наиболее многообещающим типом NVRAM для массового внедрения уже в 20-х годах.

FRAM (Ferroelectric RAM). Оперативная память, схожая с DRAM, но для энергонезависимости использующая слой сегнетоэлектрика: электрический диполь меняет полярность при воздействии внешнего электрического поля. Однако температурные факторы и электрические разряды приводят к тому, что со временем в такой памяти возникают сбои.

HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording). Технология разработана для значительного увеличения объема данных, которые можно хранить на жестком диске. Лазерный диод, прикрепленный к каждой записывающей головке, нагревает небольшую область диска, что позволяет записывающей головке менять магнитную полярность каждого бита и записывать данные с высокой плотностью.

Даже маломощная головка может намагнитить «зерно» с нужной силой. После того, как место нагрева охлаждается, участок пластины становится стабильным. С помощью HAMR достигнута плотность записи в 2 Tbpsi (2 терабита на квадратный дюйм). По прогнозам, к 2023 году эта технология позволит создавать диски емкостью в районе 40 Тбайт.

MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording). Технология микроволновой магнитной записи основана на усилении магнитных свойств головки диска при помощи генератора магнитного поля с использованием микроволн. Резонанс, возникающий во время работы генератора, усиливает магнитное поле головки, намагничивающей зерна специального материала пластины. Вектор намагниченности отклоняется от вертикальной оси, что, в сочетании с ферромагнитным резонансом, усиливает магнитное поле головки в 3-4 раза. Все это позволяет уменьшить размер магнитных доменов и, соответственно, повысить плотность записи.

MRAM (Magnetoresistive RAM). MRAM основана на магнитном состоянии ферромагнитного материала. Она не деградирует со временем и не подвержена влиянию температуры. Важнейшие преимущества MRAM — высокая скорость записи и чтения (сравнимая с RAM и превышающая флэш-память в 500 раз), длительное хранение данных (более 20 лет), неограниченное число циклов перезаписи, широкий температурный диапазон.

PCM (Phase-Change Memory). Энергонезависимая память с фазовым переходом позволяет создавать более долговечные носители, чем твердотельные накопители с их проблемой износа. На базе этой технологии созданы упоминавшиеся микросхемы Intel Optane. Она считается одной из самых перспективных технологий, по оценкам Reports and Data рынок памяти с фазовым переходом достигнет $46,52 млрд к 2026 г.

RRAM или ReRAM (Resistive RAM). Резистивная оперативная память считается одной из самых перспективных новых технологий памяти благодаря своей высокой скорости, низкой стоимости, повышенной плотности хранения, потенциальным приложениям в различных областях и хорошей масштабируемости.

С помощью многоуровневых ячеек RRAM можно увеличить плотность хранения и снизить стоимость. Потенциальные области применения RRAM — безопасность, нейроморфные вычисления и энергонезависимые логические системы.

SRAM (Static Random Access Memory). Статическая память с произвольным доступом — полупроводниковая память, в которой каждый бит хранится в схеме с положительной обратной связью. SRAM имеет малое время доступа — примерно в четыре раза меньше DRAM, но она намного дороже.

Артём Пермяков, Directum: «КЭДО — возможность дополнительной экономии в условиях кризиса»

Удаленная работа

На пути новых технологий стоят два препятствия. Во-первых, это «цена за гигабайт».

Стоимость 1 гигабайта, $, хранимого по данной технологии

Источник: Yole Development, 2019

Второй фактор, определяющий возможности технологии — плотность записи, измеряемая в гигабайтах на квадратный дюйм.

Кейс НПФ «Открытие»: как крупному негосударственному пенсионному фонду удалось оптимизировать коммуникацию с 7,5 млн клиентов

Интеграция

Плотность хранения по данной технологии, Гбайт/кв. дюйм

Источник: Yole Development, 2019

Цитируемое исследование посвящено перспективам памяти MRAM. Как полагают в Yole, уже в ближайшие годы она существенно подешевеет и, одновременно, появится возможность создавать на ее основе более вместительные чипы. По обоим параметрам она не догонит DRAM, но приблизится к ее показателям. Можно предположить, что и другие технологии будут прогрессировать аналогичным образом. По крайней мере те, которые будут восприняты рынком.

Между «памятью» и «диском»

Оперативная память DRAM работает быстро, но при отключении электричества все данные, находящиеся в этот момент в ее микросхемах, пропадают. Заполнить нишу между ОЗУ и постоянной памятью призвана энергонезависимая память, в частности — модули памяти NVDIMM (non-volatile dual in-line memory module).

Модули NVDIMM-N объединяют на одной планке микросхемы DRAM, флеш-память и конденсатор — при отключении электричества мощности последнего хватает на то, чтобы переписать информацию из DRAM в флеш-память. Емкость таких миксросхем — десятки гигабайт, время задержки — десятки наносекунд.

Модули NVDIMM-F состоят из микросхем флеш-памяти, обращение к которым происходит по шине DRAM. Возможная емкость — терабайты, но время задержки — уже десятки микросекунд.

Также разрабатывается спецификация NVDIMM-P, которая должна будет обеспечить поддержку интерфейса DDR5 и всех типов новых технологий памяти (MRAM, PCM, ReRAM и т. д.) на уровне интерфейса.

Чаще всего «накопительные» микросхемы выполнены по технологии NAND, однако в самой популярной, наверное, энергонезависимой памяти, Intel Optane, используются PCM-технологии.

Intel, кстати, «отстраивается» от NVDIMM, утверждая, что «энергонезависимая память Intel Optane обеспечивает постоянное хранение данных без необходимости устанавливать какие-либо дополнительные компоненты и средства хранения, а также беспокоиться о замене аккумулятора».

Преимущества энергонезависимой памяти наиболее очевидны в транзакционных приложениях и в приложениях с интенсивными вычислениями в памяти, таких как базы данных in memory, анализ потоковых данных. Поэтому неудивительно, что соответствующему рынку сулят быстрый рост. Как полагают в Grand View Research, в 2019 г. выручка от продажи микросхем NVDIMM составила почти $913 млн, с 2020 по 2027 г. она будет расти в среднем на 39,7% в год.

И сервер, и хранилище

Еще один новый подходов к процессу обработки данных — «вычислительное хранение» (computational storage). В системах такой архитектуры СХД снабжаются собственными специализированными процессорами, которые «на месте» выполняют ряд операций, например — сжатие данных, их дедупликация, шифрование/дешифрование. Все эти операции вполне логично «переложить» на специализированные чипы, а не расходовать на их выполнение ресурсы центрального процессора.

Вычислительное хранение привлекает сегодня все большее внимание ввиду развития ИИ и приложений интернета вещей, которые требуют дополнительных вычислительных ресурсов. Тенденция перемещения этих ресурсов ближе к системам хранения наблюдается уже несколько лет и может получить массовое распространение, особенно в связи с развитием периферийных вычислений.

На чем мы будем хранить информацию в будущем

На деле проблемы с хранением данных наблюдаются уже сейчас — современные дата-центры занимают огромные площади, потребляют невиданное количество электроэнергии. Согласно подсчетам, на долю дата-центров приходится чуть больше 1% потребляемого электричества в мире, а человечество расходует свыше 20 000 млрд кВтч. 

Нужен выход, какой? Правильно, следует плотнее упаковывать информацию, причем не в ущерб надежности, производительности и энергопотреблению. Несколько предложений от ученых уже есть и их разработки не фантастика, а наше ближайшее будущее.

Где хранить информацию — в облаке или дома на HDD

Фото: mac.etima. com

Учёные, новые разработки, совсем скоро… Вызывает скепсис, понимаем. Ведь если что-то новое и станут внедрять, то рядовому пользователю доступ к высоким технологиям откроется нескоро. Это действительно так — в первую очередь хайтек, если мы говорим о хранении данных, коснется тех самых дата-центров, облачного хранилища. 

Данные в облаке — это модно, молодежно, но недостатков у такого подхода масса:

  • Никто не гарантирует, что данные в облаке не украдут. И как мы знаем, все что попало в интернет, там навсегда и остается.
  • Получить информацию из облачного хранилища невозможно без подключения к интернету.
  • Ежемесячная плата — хочешь хранить, люби и денежки платить.
  • Наконец, если облако потеряет ваши данные в случае серьезного сбоя, то что-то восстановить вряд ли удастся.

Это все к тому, что мы еще долго будем пользоваться всеми типами твердотельных накопителей дома. Еще десятки лет никакое облачное хранилище полностью не заменит домашний жесткий диск, а потому все те новые технологии, которые скоро начнут внедрять в дата-центрах, не останутся достоянием лишь IT-корпораций. Нам тоже достанется, а значит следует узнать, к чему готовиться.

Второе пришествие магнитных лент

Мы же говорили о хайтеке… Именно, магнитные ленты нового поколения будут изготавливать из эпсилон-оксида железа. Это позволит не только хранить на бобинах будущего существенно больше информации, но и повысить надежность хранения данных. 

Ученые уверены в своей разработке на все 100%, поскольку успели сравнить ее с современными HDD- и SSD-накопителями. Результаты тестирования показали, что магнитные ленты нового поколения действительно отличаются большей плотностью записи, более высокой надежностью и потребляют меньше энергии. 

Основная цель подобного накопителя — длительное хранение данных. То есть магнитные ленты могут создать конкуренцию нынешним HDD и SSD в обозримом будущем. Кстати, сейчас «живее всех живых» даже древние магнитные ленты — на них хранят огромные массивы информации во многих странах мира, включая РФ. 

Фото: Depositphotos

Как это работает 

Записывается информация на новый тип магнитных лент при помощи сфокусированных миллиметровых волн в пределах частот от 30 до 300 Гц. В качестве записывающего устройства используется специальная головка с генератором волн, в результате чего биты данных фиксируются на ленте. Ученые утверждают, что подобный способ записи позволит хранить информацию настолько долго, насколько это возможно, поскольку эпсилон-оксид железа весьма устойчив к внешним паразитным магнитным полям. 

Самое примечательное, что специалисты смогли решить т.н. «трилемму магнитной записи» — уменьшение размера магнитных частиц для увеличения плотности записи. Ведь чем меньше частица, тем она нестабильнее и выше риск потери данных. Именно в процессе решения трилеммы ученые и придумали прорывной материал — эпсилон-оксид железа.

Когда ждать

Как обычно, никаких точных дат. По мнению специалистов, их разработка найдет широкое применение за пределами лаборатории в ближайшие 5–10 лет. Что интересно, примерно через 6 лет производители традиционных носителей обещают выпустить 50–терабайтные HDD для дата-центров. Не потеряют ли актуальность к тому времени магнитные ленты нового поколения?

ДНК в качестве носителя высокой емкости

Теперь окунемся в совсем уж фантастику. По примерным подсчетам, интернет сегодня хранит до 700 миллиардов гигабайт информации. В один грамм ДНК можно закодировать порядка 0,5 млрд ГБ данных (в теории). Все знания человечества уместить в 1,4 кг макромолекул — понимаете, насколько это эпично?

Но молекула ДНК очень хрупкая, скажут одни и будут правы. Хотя при правильных условиях хранения ей ничего не грозит — вспомните только фрагменты геномов, сохранившихся в окаменелостях, коим десятки тысяч лет. Никакой из современных носителей ничем подобным похвастать не может. Оптимизма добавляет тот факт, что Microsoft совместно со специалистами Вашингтонского университета уже смогли создать прототип устройства хранения информации на базе ДНК. Тормозит процесс внедрения ДНК в качестве накопителя сложность записи и последующего чтения данных, но эти проблемы постепенно решаются созданием систем по типу DORIS или MIST. Сроки появления ДНК-накопителей вообще никак не обозначаются — ждем в обозримом будущем.

Фото: Depositphotos

Кварцевое стекло

Постоянную структуру кварцевого стекла можно легко трансформировать лазером, то есть закодировать, а затем считать информацию с использованием нейросетей. Преимуществом такого метода хранения данных является компактность, отсутствие необходимости контроля температуры и регулярного обслуживания. Очевидно, что кварцевое стекло выступит в качестве реального носителя информации и будет использовано в коммерческих целях намного раньше, чем ДНК.

Фото: Microsoft

Это тоже интересно:

Системы сетевого хранения данных

Андрей Борзенко

Последние годы мир информационных технологий стоит перед проблемой лавинообразного роста объемов хранимых данных, и решается она, как правило, путем наращивания числа и мощности файловых серверов. Одна из важнейших современных тенденций развития корпоративных распределенных сетей — увеличение количества как внутрисерверных, так и автономных внешних устройств хранения данных. Соответственно растет и потребность в надежных и быстрых устройствах хранения. Современные системы хранения информации должны быть универсальными и масштабируемыми, что означает возможность без труда заменять и добавлять как устройства хранения информации, так и серверы в неоднородных корпоративных сетях, в которых могут сосуществовать серверы и рабочие станции на различных ОС и даже аппаратных платформах.

Для решения этой проблемы была предложена технология сетевой присоединяемой памяти NAS (Network Attached Storage), которая предусматривает подключение накопителей информации непосредственно к локальной или распределенной компьютерной сети, использующей технологию Ethernet и протокол TCP/IP. Причем располагаться накопители должны именно там, где находятся потребители информации, что позволяет уменьшить перегрузку сети, характерную для систем централизованного хранения.

Рис. 1. Архитектура NAS.

Развитие современных систем хранения идет в сторону все большей централизации хранения данных. Примерами приложений, требующих централизованного хранилища, могут служить, например, корпоративные базы данных, системы планирования ресурсов предприятий (Enterprise Resource Planning, ERP), почтовые системы, системы поддержки принятия решений (Decision Support Systems, DSS) и управления отношениями с клиентами (Customer Relationship Management, CRM).

Отметим, что концепция подключаемых к сети устройств хранения далеко не нова. В частности, она основана на таких разработках, как сетевая файловая система NFS (Network File System) компании Sun Microsystems (http://www.sun.com). NFS позволяет объединенным в сеть компьютерам более эффективно использовать системные ресурсы.

Архитектура NAS (рис. 1, 2) оптимизирована таким образом, чтобы основанные на ней системы имели преимущество перед серверами общего назначения — как по цене, так и по производительности. По сути, эти системы представляют собой серверы, которые выполняют только одну функцию — файлового сервиса, но выполняют ее очень хорошо. Подобные «тонкие» файл-серверы иначе называются файлерами (filers). NAS — это высокопроизводительная платформно-независимая технология хранения данных. Файлеры просты в администрировании и легко подсоединяются прямо к сети, обеспечивая клиентам непосредственный доступ к их ресурсам. Они особенно полезны в сложной гетерогенной среде, где и клиенты, и серверы работают под управлением разных ОС.

Рис. 2. Типичная топология NAS.

Ключевая особенность файлеров — мультипротокольный механизм разделения файлов. Они используют стандартные коммуникационные протоколы и сетевые интерфейсы, которые позволяют передавать данные как в LAN-, так и в WAN-среде. Обычно поддерживаются:

  • Common Internet File System (CIFS) — для клиентов Microsoft Windows 9x/NT;
  • NCP — для Novell NetWare;
  • NFS — для клиентов UNIX;
  • HTTP — для Web-браузера;
  • DHCP — для автоматической IP-адресации;
  • SNMP — для управления и мониторинга.

Некоторые файлеры используют также Network Data Management Protocol (NDMP), который позволяет удаленно запускать резервное копирование с диска на магнитную ленту. Из сетевых технологий в основном применяются Fast/Gigabit Ethernet, FDDI и АТМ.

От серверов общего назначения файлеры отличаются упрощенной ОС и оптимизированной по скорости доступа файловой системой. ОС файлеров, которая обычно располагается во флэш-памяти и предустанавливается фирмой-производителем, освобождена от всех функций, не связанных с обслуживанием файловой системы, таких, как графический интерфейс и выполнение прикладных вычислений. Простая архитектура обеспечивает быстрый ответ и очень высокую скорость передачи данных, без какой-либо сложной конфигурации аппаратных средств или ручной настройки производительности. Файлеры проектируются так, чтобы вся их вычислительная мощность фокусировалась исключительно на операциях обслуживания и хранения файлов.

Чтобы подсоединить NAS-устройство к сети, не нужно модифицировать эту сеть или устанавливать какую-либо специальную аппаратуру. Благодаря этому легко расширить емкость массовой памяти в корпоративной сети, не останавливая ее работу. Как только NAS-устройство подключается к сети, его ресурсы становятся доступными для пользователей. Нет необходимости в загрузке дополнительного ПО или конфигурации рабочей станции: устройства интегрируются с сетью автоматически. У пользователя просто появляются дополнительные диски, к которым он получает прямой доступ, не нагружая излишне серверы приложений.

Из преимуществ централизованных хранилищ данных стоит отметить высокую надежность, практически неограниченную масштабируемость, высокую скорость доступа к данным, а также операций архивирования-восстановления, возможность создания локальных и удаленных копий данных, централизованное управление.

Файлеры NetApp

Компания Network Appliance ( http://www.netapp.com ) первой начала выпуск специализированных устройств сетевого хранения данных NAS и до сих пор остается признанным лидером в этой области. По данным IDC, на ее долю приходится почти половина рынка подобных устройств.

Выпускаемые Network Appliance продукты позволяют создавать системы хранения объемом от 50 Гбайт до 18 Тбайт. Все серверы используют ОС Data ONTAP. Они различаются аппаратными характеристиками — типом и количеством процессоров, объемом памяти и т. п. (таблица) и соответственно производительностью. Серверы семейства F8xx (F810, F820, F840 и F880) могут использоваться как для организации центрального хранилища данных, так и для хранения данных в удаленных филиалах компаний или на площадках Интернет-провайдеров, в зависимости от размера филиала и самой компании.

Характеристики серверов NetApp Filer
Модель Процессор Объем ECC RAM, Гбайт Объем NVRAM, Мбайт Максимальная емкость, Тбайт Максимальное число сетевых адаптеров
NetApp Filer F880 2xPentium III 866 МГц 3 128 9 6
NetApp Filer F840 Pentium III 733 МГц 3 128 6 6
NetApp Filer F820 Pentium III 733 МГц 1 128 3 2
NetApp Filer F810 Pentium III 733 МГц 0,5 128 1,5 3
F87 Pentium III 1,13 ГГц 0,25 64 0,5 2

Для доступа к дискам серверы семейства F8xx используют технологию Fibre Channel. Подключение к ленточной библиотеке и резервное копирование осуществляется либо по интерфейсу SCSI, либо по Fibre Channel.

Флагманский сервер Network Appliance — F880 вобрал в себя последние разработки компании в области NAS. Он поддерживает технологии Virtual Interface (VI) и DAFS (Direct Access File System), которые существенно повышают производительность сетей NAS.

Сервер NetApp Filer F840

Младшая модель NetApp Filer F87 предназначена для использования в небольших организациях или отделах. От других моделей этот сервер отличается тем, что не поддерживает кластерную конфигурацию и использует только SCSI-интерфейс для доступа к дискам и ленточной библиотеке.

Надо отметить, что все серверы NetApp Filer, за исключением младшей модели F87, конструктивно состоят из управляющего модуля и дисковых полок, подключаемых к управляющему модулю по одной или нескольким петлям Fibre Channel. Именно управляющий модуль обеспечивает взаимодействие с локальной сетью и поддерживает подключение к внешней ленточной библиотеке. В управляющем модуле работает специализированная ОС Data ONTAP. В ее задачи входит управление дисковым пространством, организацией томов, поддержкой прав доступа и т. д.

Для повышения производительности операций чтения-записи и обеспечения надежности хранения данных в серверах NetApp используется оперативная и энергонезависимая память большого объема (до 3 Гбайт). Около 75% оперативной памяти используется в качестве кэша при операциях чтения. ОС сервера сохраняет в кэш-памяти данные, полученные при опережающем (read-ahead) считывании запрашиваемого файла, что позволяет достичь максимальной скорости при операциях чтения и минимизировать задержки.

Во всех серверах Network Appliance (за исключением F87) установлено по 128 Мбайт энергонезависимой памяти (NVRAM). Все запросы на запись изначально сохраняются в NVRAM, после чего выполняется запись на диск. В энергонезависимой памяти информация сохраняется при отключенном электропитании в течение длительного времени (около недели). Это позволяет гарантировать, что вся информация, переданная серверу, в итоге будет сохранена на диске даже в случае пропадания питания или неожиданного отключения устройства.

Как уже отмечалось, основное отличие приведенной схемы от используемой в традиционных системах хранения — это работа на уровне файловой структуры и файловых запросов (NFS, CIFS), а не дисковых блоков данных. Такая технология повышает как производительность, так и эффективность использования памяти. По существу в памяти ведется транзакционный журнал файловых операций, которые в определенный момент времени фиксируются на диске.

Чтобы повысить надежность системы и увеличить ее емкость, на базе NetApp Filer можно строить кластерные конфигурации. Конфигурация «активный-активный» позволяет почти удвоить производительность кластера по сравнению с отдельным устройством. В случае выхода из строя одного из серверов другой автоматически берет на себя его функции.

Подключение к локальной сети осуществляется через сетевые адаптеры. Разные модели серверов допускают использование от 2 до 6 адаптеров, подключающихся к 64-разрядным шинам PCI. Поддерживаются все распространенные в ЛВС стандарты: Fast/Gigabit Ethernet, ATM, FDDI[1].

Особенности Data ONTAP

Встроенная в файлеры ОС Data ONTAP реализована на основе микроядра и оптимизирована для работы с файлами, в частности, операций доступа к файлам, защиты информации, управления правами доступа и т. п. Рассмотрим наиболее интересные функции Data ONTAP, обеспечивающие надежность хранения данных и простоту управления устройствами.

WAFL — Write Anywhere File Layout

Специализированная журналируемая файловая система обеспечивает эффективную поддержку работы RAID, позволяет динамически расширять размеры томов, добавлять новые диски и т. д. Серверы NetApp поддерживают спецификацию RAID 4. Этот уровень RAID позволяет «прозрачно» расширять размеры логических томов. По мнению разработчиков, оптимизация аппаратной архитектуры и ПО в файлерах позволила свести к минимуму падение производительности на операциях записи, характерное для RAID уровней 3-5.

Поддержка Snapshots

Мгновенное получение «снимка» данных выбранного тома используется в основном для последующего архивирования или обработки внештатных ситуаций. Эта технология, основанная на возможностях файловой системы WAFL, позволяет за доли секунды создать копию файловой системы. При этом реального перемещения данных не происходит. При создании «мгновенной» копии фиксируется образ файловой системы, а все последующие изменения записываются в другую область диска. Это позволяет создавать и поддерживать несколько десятков таких копий при существенной экономии дискового пространства.

SnapRestore

Данная функция обеспечивает мгновенный (в течение нескольких секунд) возврат к снимку тома, сохраненному с помощью функции Snapshot, т. е. к сохраненному ранее образу данных. Эта технология дает возможность кардинально уменьшить время восстановления данных в случае их повреждений, связанных с ошибками пользователей или с программными ошибками.

SnapMirror

Эта функция зеркалирования позволяет создавать удаленные копии данных и в дальнейшем поддерживать синхронность этих удаленных копий. Разработчики считают SnapMirror идеальным решением для обеспечения сохранности данных. Удаленная копия поддерживается в асинхронном режиме, что позволяет применять для репликации пакетные среды передачи с невысоким гарантированным качеством сервиса.

FilerView

Данная функция выполняет удаленное конфигурирование устройства по протоколу HTTP с помощью любого Web-браузера. Все операции по установке, настройке и мониторингу оборудования можно осуществлять через Интернет.

ОС Data ONTAP поддерживает сетевые файловые системы NFS для UNIX и CIFS для Windows NT. При этом Data ONTAP обеспечивает пофайловый контроль доступа и контроль блокировок вне зависимости от используемой сетевой файловой системы. В домене Windows сервер Network Appliance может функционировать как входящий в домен сервер, который обращается к контроллерам домена за подтверждением авторизации пользователей. Работая в среде UNIX, сервер может получать информацию для авторизации пользователей по протоколу NIS. Система поддерживает управление по протоколам SNMP и HTTP.

Отказоустойчивость

Обеспечение непрерывного доступа к данным — это ключевая задача, которую решает централизованная система хранения, и компания Network Appliance уделяет ей повышенное внимание. Для обеспечения надежности используются следующие средства, стандартные для оборудования корпоративного класса:

  • поддержка RAID;
  • возможность горячей замены дисков;
  • поддержка дисков горячего резерва;
  • дублированные источники питания с возможностью горячей замены;
  • возможность подключения к двум независимым линиям электропитания;
  • подключение к локальной сети по нескольким каналам с организацией транковых и резервных соединений;
  • поддержка кластерных систем.

Стоит особо остановиться на способах подключения к ЛВС и кластерных системах. NetApp Filer позволяет организовать подключение к ЛВС по нескольким каналам связи двумя различными способами. Во-первых, при подключении нескольких каналов связи к одному и тому же коммутатору сети их можно объединить в один логический транковый канал для повышения производительности. При этом коммутатор должен со своей стороны предоставить такую возможность. Все Ethernet-коммутаторы серии Cisco Catalyst поддерживают технологию EtherChannel, позволяющую объединить в один канал до четырех линий Fast или Gigabit Ethernet.

Во-вторых, при подключении каналов связи к разным коммутаторам сети можно повысить надежность системы, сделав один из каналов основным, а другой — резервным. При обрыве основного канала резервный автоматически берет на себя его функции.

Выбор между этими двумя вариантами зависит от того, что важнее — надежность или производительность. Можно создать и комбинированную систему, подключив сервер двумя двойными каналами Fast/Gigabit Ethernet к двум разным коммутаторам локальной сети. Наиболее высокую степень надежности можно достичь, используя кластерную конфигурацию. Объединившись в кластер, два сервера в нормальном режиме работают совершенно автономно, а в случае выхода из строя одного из серверов другой берет на себя его функции. При этом сохраняется доступ ко всем данным, но возможно некоторое падение производительности.

Резервное копирование

Система резервного копирования — неотъемлемая часть любого решения для хранилища данных. Network Appliance предлагает использовать стандартизованный способ построения системы резервного копирования. Для минимизации кода в ОС Data ONTAP не включены функции поддержки сложных систем типа ленточных или магнитооптических библиотек. Вместо этого предлагается использовать стандартный способ управления этими устройствами из любого ПО резервного копирования, например, Legato Networker, Veritas NetBackup, HP OmniBack и т. п. Чтобы исключить передачу архивируемых данных по сети, серверы NetApp используют отдельное подключение архивных устройств по каналам SCSI (прямое подключение) или Fibre Channel (возможно подключение к сети хранения данных — SAN).

ПО резервного копирования может управлять библиотекой, подключенной к NetApp Filer напрямую или через сеть хранения, используя стандартный протокол NDMP (Network Data Management Protocol). Он позволяет серверу резервного копирования по IP-сети управлять как NAS-сервером, так и подключенной к нему библиотекой. При этом по локальной сети осуществляется только управление, данные же по ней не передаются[2].

Примечания

1. Что такое DAFS
Одна из самых перспективных технологий, существенно повышающая привлекательность систем NAS, — файловая система DAFS (Direct Access File System). Ее применение позволяет резко увеличить скорость передачи данных, а также избавиться от основного недостатка технологии NAS — высокой загрузки процессоров прикладных серверов обработкой стека TCP/IP.

Для интерфейса к приложениям DAFS применяет семантику NFS4, а в качестве транспорта для пересылки данных между серверами использует технологию Virtual Interface (VI), основанную на протоколе Remote DMA. Прямой доступ к памяти дает возможность пересылать данные, не задействуя центральный процессор.

Теоретически VI может передавать данные поверх любого транспорта. На сегодняшний день существуют реализации VI поверх TCP/IP (IETF), Fibre Channel (ANSI FC-VI draft std) и InfiniBand (VIPL 2.0).

Новейшие серверы верхнего уровня NetApp Filer 880 поддерживают DAFS. Уже существуют протестированные решения DAFS поверх Fibre Channel на базе NetApp Filer 880, коммутатора FC Brocade и адаптера Troika VI/FC, а также DAFS поверх Gigabit Ethernet — с использованием адаптера Emulex GN9000/VI VI/IP. Более подробную информацию о DAFS можно получить по адресу http://www.dafscollaborative.org .

2. Network Appliance в России
Примером решения на базе NetApp Filer может служить система хранения данных суперкомпьютера МВС 1000М, установленного в Межведомственном суперкомпьютерном центре (МСЦ) РАН. Пиковая производительность суперкомпьютера МВС 1000М достигает 1 терафлопса. Он состоит из шести базовых блоков, в каждый из которых входит 64 двухпроцессорных модуля. Модули собраны на базе процессоров Alpha 21264A (667 МГц) и объединены высокоскоростной сетью Myrinet (2 Гбит/с), используемой только для межпроцессорных коммуникаций во время параллельных вычислений. Для обмена информацией с внешними подсистемами в каждом вычислительном модуле предусмотрен порт Fast Ethernet.

При построении систем распределенных вычислений очень важно обеспечить равноправный доступ всех вычислительных модулей к общим данным. В МВС 1000М с одними и теми же данными одновременно должны работать 384 высокопроизводительных компьютера — без снижения производительности. Это требование наложило жесткие ограничения на выбор и конфигурацию системы хранения. Естественным решением этой проблемы было использование специализированного файлового сервера NAS, который обеспечивал бы доступ к данным по локальной сети. При проектировании системы хранения для суперкомпьютера МВС 1000М выбор пал на сервер NetApp Filer 840 производства компании Network Appliance.

В разработке и внедрении интеллектуальной системы хранения информации для МВС 1000М принимала активное участие компания S&T International ( http://www.snt.com.ru ) — авторизованный дистрибьютор Network Appliance и единственная в России и СНГ организация, обеспечивающая техническую поддержку оборудования Network Appliance в режиме 24в7 в 365.

Статья опубликована в журнале BYTE № 5 (46), май 2002 г.
Перепечатывается с разрешения автора.
Статья помещена в музей 28.02.2009

Передовые технологии хранения данных на 2020 год

Передовые технологии, такие как NVMe, хранение классов памяти и управление хранением на основе целевых показателей, обещают изменить способы хранения, управления и использования данных ИТ-организациями. В течение десятилетий технологии хранения данных измерялись, прежде всего, с точки зрения емкости и скорости. В последнее время эти устойчивые тесты были дополнены и даже заменены сложными новыми технологиями и методологиями, которые делают хранилище более интеллектуальным, гибким и простым в управлении.

Следующий год обещает еще больше встряхнуть рынок хранилищ данных, так как ИТ-лидеры ищут более эффективные способы справиться с цунами данных, генерируемыми AI, устройствами IoT и многими другими источниками. Вот взгляд на некоторые из передовых технологий, которые приведут к крупным изменениям на рынке хранения данных в 2020 году.

Программно-определяемое хранилище

Привлекаемые автоматизацией, гибкостью, увеличением емкости хранения и повышением эффективности работы персонала, все большее число предприятий рассматривают возможность перехода на программно-определяемые хранилища (SDS). В отличие от обычных систем хранения данных с сетевым подключением (NAS) или сетей хранения данных (SAN), SDS предназначено для работы в любой стандартной системе x86. Приверженцы SDS выигрывают от более интеллектуальных взаимодействий между рабочими нагрузками и хранилищами, гибкого использования хранилищ и их масштабируемости в реальном времени.

Технологии SDS виртуализируют доступные ресурсы хранения, а также предоставляют упрощенный интерфейс управления хранением, который представляет различные пулы хранения в качестве унифицированного ресурса хранения. SDS предлагает мобильность, виртуализацию и управление ресурсами хранения. Выбор наименее разрушительного подхода к интеграции SDS требует четкого и полного понимания требований приложений к емкости и производительности. Потенциальные пользователи также должны честно оценить способность своих организаций управлять средой SDS. В зависимости от уровня собственных знаний, устройство SDS с предустановленным программным и аппаратным обеспечением часто обеспечивает лучший курс по внедрению.

NVMe / NVMe-oF

Первые модели устройства флэш-памяти были подключены через SATA или SAS, устаревшие интерфейсы, разработанные десятилетия назад для жестких дисков (HDD). NVMe (стандарт энергонезависимой памяти), работающий поверх уровня Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), является гораздо более мощным протоколом связи, предназначенным специально для высокоскоростных систем флэш-памяти. Поддерживая команды с низкой задержкой и параллельные очереди, NVMe предназначен для повышения производительности твердотельных накопителей. Он не только предлагает значительно более высокую производительность и меньшие задержки для существующих приложений, чем устаревшие протоколы, но также предоставляет новые возможности для обработки данных в реальном времени в центрах обработки данных, облачных и пограничных средах. NVMe особенно ценен для предприятий, которые требуют анализа данных в реальном времени.

Протокол NVMe не ограничивается подключением флешек, он также может служить сетевым протоколом. Появление NVMe-oF (NVMe поверх Fabrics) теперь позволяет организациям создавать высокопроизводительную сеть хранения данных, которая конкурирует с хранилищами с прямым подключением (DAS). В результате флэш-устройства могут при необходимости совместно использоваться серверами. Вместе NVMe и NVMe-oF представляют собой скачок вперед с точки зрения производительности и низкой задержки по сравнению с предшественниками, такими как SATA и SAS.

Вычислительное хранение

Подход, который позволяет выполнять обработку на уровне хранилища, а не в основной памяти ЦП-хоста – вычислительное хранение – вызывает интерес у большинства ИТ-компаний. Новые приложения AI и IoT требуют все больших объемов высокопроизводительного хранилища, а также дополнительных вычислительных ресурсов, однако перемещение данных на хост-процессор является дорогостоящим и по своей сути неэффективным. Благодаря высокопроизводительным твердотельным накопителям тенденция к смещению вычислений ближе к хранилищу продолжается уже несколько лет. Наблюдатели полагают, что 2020 год станет годом, когда данный метод наконец войдет в сферу ИТ.

Вычислительное хранение может использоваться несколькими различными способами: от небольших периферийных устройств для фильтрации данных перед отправкой их в облако до массивов хранения, обеспечивающих сортировку данных для баз данных, в системы уровня стойки, преобразующих большие наборы данных.

Управление хранилищем на основе намерений

Ожидается, что основанное на технологии SDS и других недавних нововведениях в области хранения данных управление на основе намерений улучшит планирование, проектирование и реализацию архитектур хранилищ в 2020 году и в последующий период, особенно для организаций, работающих с критически важными средами. Подходы, основанные на намерениях, могут дать те же преимущества, которые мы видели в сетевых технологиях, такие как быстрое масштабирование, оперативность и адаптация новых технологий несколькими годами ранее, как для существующих, так и для новых приложений. Этот подход также может на несколько порядков сократить время развертывания и сами административные усилия по сравнению с обычным администрированием хранилища, в то же время будучи гораздо менее подверженным ошибкам.

С помощью управления хранилищем на основе намерений разработчик, который указывает желаемый результат (например, «Мне нужно быстрое хранилище»), не использует административные издержки и может тем самым быстрее предоставлять контейнеры, микросервисы или обычные приложения. Кроме того, с помощью управления хранением данных на основе намерений разработчик может просто настроить политики хранения, а не тратить дни на настройку каждого массива вручную.

Тема Технические средства хранения информации по дисциплине «Технические средства информатизации»

Тема Технические средства хранения информации по дисциплине «Технические средства информатизации»

Технические средства накопления и хранения данных

К техническим средствам накопления и хранения данных относятся различные соответствующие устройства, например, микрофильмирования.

В компьютерных информационных технологиях это магнитные, оптические, магнитооптические и твёрдотельные носители электронных данных.
Они используются как локально (на отдельных компьютерах и иных электронных устройствах), так и для организации обработки, передачи, накопления и хранения данных в различных компьютерных сетях. В зависимости от области использования к ним предъявляются соответствующие требования быстродействия, надёжности, защищённости, доступности, а также климатические, санитарно-гигиенические, противопожарные, технические, технологические и другие требования по их эксплуатации и хранению.

Микрофильмирование – обслуживание пользователей микрокопиями документов.

Изображение обычной страницы документа формата А4 в микрокопии может занимать площадь менее 1 кв. см.

Такое обслуживание связано с обеспечением организаций специальным оборудованием для микрофильмирования, например, читательными и читательно-копировальными аппаратами для чтения микрофильмов и микрофиш.

Первые микрофильмы появились в 1920–1930-х годах на нитратной основе. Затем, в 1930–1940-е годы, появляются микрофильмы на основе ацетатов целлюлозы. С 1980-х годов западные фирмы (Kodak и др.) начали выпускать пленки на полиэфирной (polyester) основе.

Под микрофильмированием понимается совокупность процессов изготовления, хранения и использования микроносителей информации.

Микроносители — это уменьшенные в десятки и сотни раз копии (микрофильмы) с различных оригиналов, полученные фотографическим способом.

Микроформы характеризуются документальностью, надёжностью, значительной ёмкостью, простотой использования и копирования.
Применение микроносителей в среднем на 90–95% приводит к сокращению размеров хранилищ, обеспечивает доступность широкого круга читателей к редким изданиям, способствует сохранению подлинников документов, исключая возможность их повреждения от частого пользования, позволяет оперативно размножать копии микрофильма и печатать с него копии документов.

Микроформа может представлять как полноразмерную копию, так и с уменьшением в масштабе от 1:9 до 1:30. Микроформы изготавливаются в виде рулонных плёнок длиной до 30 м, плёнок в отрезках длиной до 150 мм и микрофиш размером 105х148 мм.


Копирование и архивирование информации

Для организации надёжного (и, как правило, длительного) сохранения электронных данных применяют различные виды копирования и архивирования информации.

Архивное копирование – процесс создания копий файлов, предназначенных для бессрочного или долговременного хранения. Носители, на которых они хранятся, называют архивными.

Под резервным копированием следует понимать создание копий файлов с целью быстрого восстановления работоспособности системы в случае возникновения аварийной ситуации. Для обеспечения надежности защиты данных желательно иметь по три резервных копии последних редакций файлов.
Резервное копирование может быть полным, инкрементальным и дифференциальным.

Для накопления и хранения огромных массивов данных в локальной, глобальной и иных компьютерных информационных сетях их размещают в накопителях, расположенных на серверах или подключённых к ним.
С этой целью ранее обычно использовали ленточные устройства DAT и DLT, а также накопители на магнитооптических дисках. Поскольку эти массивы электронных данных постоянно растут в 1987 году появляются «батареи» жестких дисков (RAID), а затем библиотеки оптических дисков.

К техническим устройствам, обеспечивающим корпоративные накопители информации, данных и знаний относят RAID-системы (массивы), «роботизированные библиотеки» и др.
RAID (англ. «Redundant Array of Inexpensive Disks», в некоторых редакциях «Redundant Arrays of Independent Disks») – избыточный массив независимых дисков.
RAID-система представляет объединенную в одно устройство «этажерку» жёстких магнитных дисков, управляемых специальным контроллером, рассматривающим их как единый логический накопитель информации.

Другим вариантом является создание в сети распределенных баз данных, доступ к которым можно обеспечить с любых компьютеров сети.

Библиотеки оптических дисков («Роботизированные библиотеки», CD и DVD-библиотеки, Jukebox или чейнджеры) – это внешний дисковый массив хранения информации, вмещающий от нескольких до сотен компакт-дисков; позволяющий поддержи-вать десятки виртуальных компакт-дисков для непосредственного электронного копирования на CD/DVD, а с помощью встроенного жёсткого диска – до десятков и сотен Гб.

При использовании сетевых технологий для хранения информации применяют различные информационные хранилища – это базы обобщенных данных (англ. « Date Warehouse», DW), формируемые из множества различных внешних и внутренних источников.
Основная цель информационного хранилища – создание единого логического представления данных, содержащихся в разнотипных БД, или, единой модели корпоративных данных. Это могут быть сети хранения данных, которые формируются из множества различных внешних и внутренних источников.

Для сохранности ЭИР применяют и сети хранения данных типа SAN (англ. «Storage Area Network»). Построение таких сетей требует значительных первоначальных затрат и не всегда оправдано.

Для небольших и средних центров обработки и хранения информации (ЦОД) в корпоративных сетях широко используют специализированные NAS-серверы (англ. «Network Attached Storage»), как правило, работающие в локальных сетях и предназначенные для обеспечения доступа большому числу различных серверов и рабочих станций.
Они осуществляют совместимость, интеграцию и администрирование серверов общего назначения и хранение огромных массивов данных.
Они обеспечивают стандартный уровень надёжности традиционных систем хранения, при этом они гораздо проще в установке и эксплуатации благодаря применению стандартных сетевых протоколов. Кроме того, они обеспечивают высокую скорость чтения/записи с минимальными задержками.

Сайт создан в системе uCoz

Физические Основы хранени информации — презентация онлайн

Выполнил:
ученик 10 класса
Михайличенко Д.А.
Хранение информации – процесс такой же древний, как и жизнь
человеческой цивилизации.
Человек хранит информацию в собственной памяти, а также в
виде записей на различных внешних (по отношению к человеку)
носителях: на камне, папирусе, бумаге, магнитных и оптических
носителях и пр. Благодаря таким записям информация передается не
только в пространстве (от человека к человеку), но и во времени —
из поколения в поколение.
Изобретения человечества для хранения информации
Несколько тыс. лет до н.э. – наскальные рисунки.
Изобретение бумаги (Китай. II-IV века н.э.).
Первый печатный станок (1440 г. н.э.).
Изобретение фотографии (первая половина XIX века).
1895 г. – первый кинофильм.
7 августа 1944. Первый в мире компьютер.
Несколько тыс. лет до н.э. – наскальные рисунки.
Изобретение бумаги
Считается, что первое производство бумаги связано с именем китайского
сановника Цай Луня и относится к 105 году нашей эры. Но это не единственная
версия. Дело в том, что при археологических раскопках в Китае, в северной
провинции Шаньси, в середине прошлого века, была обнаружена древняя гробница.
Так вот, в ней, наряду с другими интересными вещами, были обнаружены
небольшие кусочки бумаги. Возраст гробницы — II век до нашей эры.
1440 г. Построен первый печатный станок, для создания книг
1839 г. – появилась фотография
Старейшая сохранившаяся фотография
«Вид из окна в Ле Гра», 1826 год
1895 — Первый кинофильм
Впервые фильм был показан 22 марта 1895 года на конференции, посвящённой
развитию французской фотопромышленности. Этот же фильм открыл
знаменитый первый платный киносеанс из десяти фильмов в Париже в подвале
«Гран-кафе» на бульваре Капуцинов 28 декабря 1895 года.
7 августа 1944. Первый в мире компьютер.
Первым в мире компьютером был американский программируемый
компьютер, который разработал и построил в 1941 году гарвардский
математик Говард Эйксон при сотрудничестве четырёх инженеров компании
IBM, по заказу которой компьютер и разрабатывался. Компьютер был создан
на основе идей Чарльза Бэббиджа.
Официальный запуск самого первого в мире компьютера под названием
«Марк 1» был проведён после успешных тестов 7 августа 1944 года.
Компьютер расположили в стенах Гарвардского университета.
Современные носители информации
В процессе развития человечества существовали разные способы
хранения информации, которые совершенствовались с течением
времени. Поиск надежных и доступных способов хранения
информации идет и по сей день.
Ленточные носители информации
Магнитная лента – носитель магнитной записи, представляющий
собой тонкую гибкую ленту, состоящую из основы и магнитного рабочего
слоя. Рабочие свойства магнитной ленты характеризуются её
чувствительностью при записи и искажениями сигнала в процессе записи
и воспроизведения.
Дисковые носители информации
Дисковые носители информации относятся к машинным носителям с
прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может
«обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой
информацией или куда нужно записать новую информацию.
Накопители на дисках наиболее разнообразны:
— Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), они же флоппи-диски, они
же дискеты
— Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), они же винчестеры (в
народе просто «винты»)
— Накопители на оптических компакт-дисках:
CD-ROM (Compact Disk ROM)
DVD-ROM
Накопители на гибких магнитных дисках
Дискета – портативный магнитный носитель информации,
используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно
небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в
1970-х – начале 2000-х годов. Вместо термина «дискета» иногда
используется аббревиатура ГМД – «гибкий магнитный диск»
(соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД –
«накопитель на гибких магнитных дисках».
Эта пластинка помещается в пластмассовый корпус, защищающий
магнитный слой от физических повреждений. Оболочка бывает гибкой
или прочной. Запись и считывание дискет осуществляется с помощью
специального устройства – дисковод (флоппи-дисковод).
Накопители на жестких магнитных дисках
В качестве накопителей на
жестких
магнитных
дисках
широкое распространение в ПК
получили
накопители
типа
«винчестер».
Термин винчестер возник из
жаргонного названия первой
модели жесткого диска емкостью
16 КВ (IBM, 1973 г.), имевшего 30
дорожек по 30 секторов, что
случайно совпало с калибром
30/30 известного охотничьего
ружья «Винчестер».
Накопители на оптических дисках
Компакт-диск («CD», «Shape CD», «CD-ROM», «КД ПЗУ») – оптический носитель
информации в виде диска с отверстием в центре, информация с которого считывается
с помощью лазера. Оптические диски имеют обычно поликарбонатную или
стеклянную термообработанную основу. Рабочий слой оптических дисков
изготавливают в виде тончайших плёнок легкоплавких металлов (теллур) или сплавов
(теллур-селен, теллур-углерод, теллур-селен-свинец и др.), органических красителей.
Информационная поверхность оптических дисков покрыта миллиметровым слоем
прочного прозрачного пластика (поликарбоната).
Широкое
применение
в
качестве
носителя
информации
получили
также магнитооптические компакт-диски типа RW (ReWriteble).
В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными
материальными носителями документированной информации, записанной цифровым
способом.
Электронные носители информации
Вообще
говоря,
все
рассмотренные ранее носители тоже
косвенно связаны с электроникой.
Однако имеется вид носителей, где
информации
хранится
не
на
магнитных/оптических дисках, а в
микросхемах
памяти.
Эти
микросхемы выполнены по FLASHтехнологии,
поэтому
такие
устройства иногда называют FLASHдисками (в народе просто «флэшка»).
Флэш-память (англ. Flash-Memory) –
разновидность
твердотельной
полупроводниковой энергонезависимой
перезаписываемой памяти. Флэш-память
может быть прочитана сколько угодно
раз, но писать в такую память можно
лишь ограниченное число раз (обычно
около 10 тысяч раз).
Общее понятие о хранении информации
Хранение информации – это способ распространения информации в
пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее
носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом).
Этот процесс такой же древний, как и жизнь человеческой цивилизации.
Информационная система – это хранилище информации, снабженное
процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации.
Наличие таких процедур – главная особенность информационных систем,
отличающих их от простых скоплений информационных материалов.
От информации к данным
Человек по-разному подходит к хранению информации. Все зависит от
того сколько ее и как долго ее нужно хранить. Если информации немного ее
можно запомнить в уме. Нетрудно запомнить имя своего друга и его
фамилию. А если нужно запомнить его номер телефона и домашний адрес
мы пользуемся записной книжкой. Когда информация запомнена (сохранена)
ее называют данные.
Данные в компьютере имеют различное назначение. Некоторые из них
нужны только в течение короткого периода, другие должны храниться
длительное время. Вообще говоря, в компьютере есть довольно много
«хитрых» устройств, которые предназначены для хранения информации.
Например, регистры процессора, регистровая КЭШ-память и т.п. Но
большинство «простых смертных» даже не слышали таких «страшных»
слов. Поэтому мы ограничимся рассмотрением оперативной памяти (ОЗУ) и
постоянной памяти, к которой относятся уже рассмотренные нами носители
информации.
Виды памяти персонального компьютера
Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) —
часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных,
используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Задачей компьютерной памяти
является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти
ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия (см. Классификация по
физическому принципу). Они функционально аналогичны обычному электромеханическому
переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и
1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание,
произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.
Классификация видов памяти
Память
Энергозависимая (оперативная
память или ОЗУ, кэш-память,
буферная)
Статическая
Энергонезависимая
Только для чтения
Динамическая
СD-R, DVD-R,
Blue ray — диски
Перезаписываемая
СD-RW, DVD-RW,
Blue ray — диски
Флеш-карты
Жёсткий диск (HDD)
Определения
Энергозависимая память – ЗУ, записи в которых стираются при отключении
электропитания
Энергонезависимая память – ЗУ, записи в которых не стираются при отключении
электропитания
Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) —
память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну
операцию
Статическая память — энергозависимая память, которой для хранения информации
достаточно сохранения питающего напряжения
Динамическая память — энергозависимая память, в которой информация со
временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо
производить её периодическое восстановление (регенерацию)
Кэш-память (или буферная память, буфер) — память, предназначенная для
временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или
программами
Кэш-память
Кэш-память — это высокоскоростная память произвольного доступа, используемая
процессором компьютера для временного хранения информации. В кэш-памяти
находятся команды процессора и
данные, которые с наибольшей степенью
вероятности будут им запрошены.
Кэш-память (от фр. cacher — прятать) — промежуточный буфер с быстрым
доступом, содержащий копию той информации, которая хранится в памяти с менее
быстрым доступом, но с наибольшей вероятностью может быть оттуда запрошена.
Доступ к данным в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных данных из медленной
памяти или их перевычисление, за счёт чего уменьшается среднее время доступа.
Кэш центрального процессора разделён на несколько уровней. Для универсальных
процессоров — до 3. Кэш-память уровня N+1 как правило больше по размеру и
медленнее по скорости обращения и передаче данных, чем кэш-память уровня N.
Оперативная память компьютера
Самый быстрый способ запомнить данные – это записать их в электронные
микросхемы. Такая память называется оперативной памятью. Оперативная
память состоит из ячеек. В каждой ячейке может храниться один байт данных.
У каждой ячейки есть свои адрес. Можно считать, что это как бы номер ячейки,
поэтому такие ячейки еще называют адресными ячейками. Когда компьютер
отправляет данные на хранение в оперативную память, он запоминает адреса, в
которые эти данные помещены. Обращаясь к адресной ячейке, компьютер
находит в ней байт данных.
Адресная ячейка оперативной памяти хранит один байт, а поскольку байт
состоит из восьми битов, то в ней есть восемь битовых ячеек. Каждая битовая
ячейка микросхемы оперативной памяти хранит электрический заряд.
Заряды не могут храниться в ячейках долго – они «стекают». Всего за несколько
десятых долей секунды заряд в ячейке уменьшается настолько, что данные
утрачиваются.
Дисковая память
Для постоянного хранения
данных используют носители
информации. Компакт диски и
дискеты имеют относительно
небольшое
быстродействие,
поэтому
большая
часть
информации,
к
которой
необходим
постоянный
доступ, хранится на жестком
диске. Вся информация на
диске хранится в виде файлов.
Для управления доступом к
информации
существует
файловая система. Имеется
несколько типов файловых
систем.
Структура данных на диске
Чтобы данные можно было не только записать на жесткий диск, а потом еще и
прочитать, надо точно знать, что и куда было записано. У всех данных должен
быть адрес. У каждой книги в библиотеке есть свой зал, стеллаж, полка и
инвентарный номер – это как бы ее адрес. По такому адресу книгу можно найти.
Все данные, которые записываются на жесткий диск, тоже должны иметь адрес,
иначе их не разыскать.
Файловые системы
Стоит отметить, что структура данных на диске зависит от типа файловой системы.
Все файловые системы состоят из структур, необходимых для хранения и управления
данными. Эти структуры обычно включают загрузочную запись операционной
системы, каталоги и файлы. Файловая система также исполняет три главных функции:
Отслеживание занятого и свободного места
Поддержка имен каталогов и файлов
Отслеживание физического местоположения каждого файла на диске.
Различные файловые системы используются различными операционными
системами (ОС). Некоторые OС могут распознавать только одну файловую систему, в
то время как другие OС могут распознавать несколько. Некоторые из наиболее
распространенных файловых систем:
FAT (FileAllocationTable)
FAT32 (FileAllocationTable 32)
NTFS (New Technology File System)
HPFS (High Performance File System)
NetWareFileSystem
Linux Ext2 и LinuxSwap
Таким образом, хранение информации является
неотъемлемой частью любой деятельности человека. Во
все времена использовалась информация. Для того, чтобы
она не терялась ее нужно было хранить. Для этого
создавались средства хранения информации.

Какой из 3 типов лучше всего подходит для вашего бизнеса?

Хранение данных: обзор 3 основных типов и определение лучшего для вашего бизнеса

(Альтернативное название — Хранение данных: какой из 3 типов лучше всего подходит для вашего бизнеса?

лет назад. И одной из последних вещей, о которых я думал, пытаясь запустить его, было то, как я буду хранить свои данные. .Я быстро понял, что больше не могу безнаказанно использовать свои маленькие флешки в качестве резервного хранилища.

По данным компании Gartner, занимающейся информационными технологиями и исследованиями, 43% компаний немедленно прекратили свою деятельность из-за «серьезной потери» компьютерных записей, а еще 51% навсегда закрылись в течение двух лет.

На рынке представлено три основных типа хранения данных: облачное, серверное (также известное как гиперконвергенция) и традиционное. Независимо от того, сколько лет вашему бизнесу, важно понимать, какие у вас есть варианты хранения данных, и использовать их соответствующим образом.

1. Облачное хранилище

Облачное хранилище — это просто удаленные вычисления, в которых хранятся ваши данные, чтобы вы могли получить к ним доступ в любое время и в любом месте. Идея облачных вычислений в форме «межгалактической компьютерной сети» была представлена ​​в 1969 году, и с тех пор она претерпела значительные изменения, отмечает Computer Weekly.

«Людям нравятся облака, потому что они кажутся волшебством», — сказал Энтони Р. Ховард, автор бестселлера «Невидимый враг: Черный лис» и эксперт по технологиям. «Я использую термин «автоматический», когда речь идет об облаке, потому что конечному пользователю не нужно ничего делать, например, делать какие-либо обновления; все ваши проблемы с хранением данных возникают у кого-то другого, когда вы используете облако.»

Другие преимущества облака включают гибкость, аварийное восстановление, автоматические обновления программного обеспечения, расширение совместной работы и доступную структуру ценообразования с оплатой по мере использования. С другой стороны, Ховард советует проявлять осторожность в отношении рисков безопасности и соответствия требованиям: «Вы не знаете, где хранятся ваши данные, что может быть проблемой для некоторых отраслей».

Несмотря на то, что количество нарушений безопасности остается низким, особенно в одной отрасли, где конфиденциальность является обязательным требованием, всегда существует риск: HIMSS, идейный лидер в области трансформации здравоохранения с помощью медицинских ИТ, в ходе опроса обнаружил, что всего 2.У 4% респондентов произошла утечка данных у их облачного провайдера.

Подходят ли облачные вычисления для вашего бизнеса? За последние несколько лет он, безусловно, набрал популярность. «Теперь это так же обычно, как облака в небе», — написала сотрудница Business.com Эшли Юнитт. Идеальными кандидатами для этого являются предприятия:

  • С меньшим бюджетом.
  • Возможно, потребуется расширить использование хранилища.
  • Нужна гибкость для увеличения или уменьшения затрат и хранения по мере необходимости.
  • Не нужно беспокоиться об обслуживании.
  • Это требует сотрудничества между членами команды.

2. Серверное (гиперконвергентное)

Серверное или гиперконвергентное хранилище — это данные, хранящиеся на отдельных серверах в центре обработки данных, обычно на вашем бизнес-сайте. Предприятия с бюджетом на это могут оценить их скорость и внутренний контроль. При гиперконвергенции у вас есть разные серверы, и ваши данные чередуются между ними.

«Идея гиперконвергенции заключается в абстрагировании других уровней инфраструктуры для простоты и гибкости.Программно-определяемые сети (SDN) привносят преимущества стандартизации в виртуализацию сети и снижают затраты на оборудование и уровни управления», — сообщает Information Week.

Из-за высокой цены (более 75 тыс. по словам нашего эксперта) и необходимого физического пространства малый бизнес не будет типичным кандидатом на гиперконвергенцию. Предприятия с большими бюджетами, которые могут позволить себе хранить их и управлять ими самостоятельно, как правило, лучше подготовлены. Несмотря на этот тег, гиперконвергенция может упростить управление и снизить расходы, отмечает BizTech.В статье добавлено: «… это также обеспечивает быстрый и экономичный способ избежать чрезмерно сложной чудовищной инфоструктуры, которая создавалась с течением времени».

3. Традиционные системы хранения

Традиционное хранилище обычно используется в качестве метода резервного копирования для облака. В целях безопасности к нему обычно можно получить доступ только при входе в интернет-соединение, в котором он хранится. Он будет отображаться на вашем компьютере как отдельная локальная сеть, вы можете увидеть на своем компьютере диск e, f или g.«Этим легко управлять, и люди к этому очень привыкли», — сказал Ховард. «Вы сбрасываете на него свое хранилище, и все. Если людям нужно больше места для хранения, вы добавляете больше дисков. Диски можно удалять, перезаписывать и дублировать по мере необходимости».

Основные преимущества:

  • Доступность по цене
  • Более быстрый доступ к данным
  • Масштабируемость

Существует два основных способа приобретения традиционных систем хранения: купить сеть хранения данных у поставщика технологий (Dell, EMC и т.) или сходите в местный магазин технологических продуктов и купите сетевое хранилище (NAS). Если у вас небольшой бизнес, Ховард отмечает, что небольшое сетевое хранилище должно работать нормально и стоить менее 500 долларов, но оно может не прослужить долго, и если оно выйдет из строя, вам придется нанять кого-то, чтобы починить его.

Сообщите мне, какую технологию хранения данных вы выберете.

10 лучших накопителей данных для личного и профессионального использования

В современном мире цифровых и социальных сетей нам нужно огромное пространство для хранения наших данных.Внешние устройства предлагают хорошие возможности для переноса данных и резервного копирования данных нашего компьютера.

Мы все подключены к цифровым технологиям и сосредоточены на настольных компьютерах или ноутбуках. Мы используем компьютеры для общения, обмена фотографиями, видео, редактирования документов, проектной деятельности, профессиональной деятельности и многого другого. Все эти данные хранятся на внутреннем или внешнем жестком диске ноутбука или настольного компьютера.

Другими словами, жесткий диск — это компонент, на котором хранятся все данные.К сожалению, это устройство ограничено в пространстве, и если вы часто используете все приложения и программное обеспечение своего компьютера, рано или поздно вам, скорее всего, не хватит места. В таких ситуациях используются внешние жесткие диски.

Внешние жесткие диски портативны, позволяют создавать резервные копии данных с компьютера, и вы можете брать их с собой куда угодно с загруженными данными.

Изображение предоставлено: amazon.com

Преимущества использования внешних жестких дисков

Независимо от того, используете ли вы компьютер в личных или профессиональных целях, вам понадобится внешний жесткий диск по следующим причинам:

№1.Переносимость данных

Основное назначение внешнего устройства — хранение данных.

Вы даже можете подключать смартфоны, планшеты и другие устройства, передавать свои данные и хранить их на внешних устройствах. Технически, когда ваш внутренний жесткий диск почти заполнен, ваша система замедляется, и это связано с тем, что процессор использует пространство для хранения временных файлов для чтения (это называется кешем).

Таким образом, если ЦП не найдет достаточно места, процесс чтения замедлится, что снизит производительность всего вашего компьютера.В таких случаях пользователь переносит старые данные на внешнее устройство и освобождает место на внутреннем устройстве

.
№2. Безопасность

Одним из преимуществ внешних устройств является то, что их можно использовать в качестве устройств безопасности для хранения личной информации. Для защиты личной информации, такой как финансовые данные или конфиденциальная информация, содержимое может быть передано на внешнее устройство, а устройство может храниться в безопасном месте.

Всякий раз, когда вы хотите получить доступ к этим данным, вы можете подключить свое устройство к компьютеру и получить информацию.

№3. Быстрый обмен данными

Независимо от того, насколько быстр ваш Интернет или интрасеть, большие объемы данных, передаваемые по сети, требуют времени. Одним из способов передачи больших объемов данных является подключение внешнего устройства к компьютеру, копирование данных, физическая передача устройства и извлечение данных.

Это также помогает избежать перегрузки сети или использования высокой пропускной способности. Новейшие внешние накопители оснащены высокоскоростными соединениями, такими как USB 3.0, USB 3.2 и Thunderbolt, которые значительно повышают скорость передачи.

№4. Интенсивные приложения

Современные компьютерные игры, высокопроизводительные приложения, высокопроизводительные вычислительные операции, такие как создание и редактирование видео, кинопоказы, сложные симуляции и т. д., требуют большего количества графических деталей, а система занимает много места на жестком диске.

В таком сценарии внешнее устройство играет ключевую роль в хранении данных, файлов и другой информации, которая будет занимать много места на внутреннем диске.

Если вы заядлый геймер и на вашем жестком диске полно игр, вам будет проще использовать внешний жесткий диск для хранения игр. Внешние жесткие диски могут улучшить вашу игровую производительность.

Давайте рассмотрим обзор функций 10 лучших внутренних и внешних накопителей в следующем разделе.

Портативный жесткий диск Seagate емкостью 2 ТБ

Этот внешний диск Seagate предназначен для работы с компьютерами Windows и Mac. Он имеет порт USB 3.0 для более быстрого хранения и извлечения данных.Он может легко хранить 2 терабайта контента, а его функция plug-n-play легко подключается к системе без какой-либо установки программного обеспечения.

Встроенное и удобное программное обеспечение поможет вам спланировать автоматическое резервное копирование. Его совместимость с перетаскиванием позволяет пользователю сохранять и передавать данные простым щелчком мыши. Он совместим с PS4 и другими игровыми консолями.

Устройство поставляется с годовой услугой восстановления данных на случай, если вы случайно потеряете свои данные.

Жесткий диск WD Elements 2 ТБ

Этот внешний накопитель Western Digital отличается большой емкостью и высокой скоростью передачи данных. Он поддерживает новейшие устройства USB 3.0, а также обеспечивает обратную совместимость с USB 2.0.

Привод известен своей долговечностью, ударопрочностью и надежностью в течение длительного времени. Устройство будет отформатировано в файловой системе NTFS для Windows 8.1 и 10. Если вы используете другую операционную систему, вам потребуется отформатировать устройство.

Портативный жесткий диск Seagate емкостью 5 ТБ

Портативный внешний жесткий диск Seagate — одно из самых универсальных устройств, разработанных для поддержки ПК, Mac, PS4 и Xbox. Это массивное устройство емкостью 5 ТБ работает по принципу «подключи и работай», просто подключите его к устройству, и прошивка автоматически обнаружит и установит его.

Он интегрируется с USB 3.0 для более быстрого чтения/записи и предлагает персонализированное резервное копирование и зеркалирование папок. Автоматическая синхронизация и возможности перетаскивания делают этот накопитель подходящим для всех типов пользователей как для личного, так и для профессионального использования.

Жесткий диск Toshiba Canvio Basics 2 ТБ

Тонкий, компактный и портативный компьютер Toshiba Canvio Basics. Он помещается в карман или небольшую сумку и может хранить данные, музыку, фильмы и фотографии.

Внешний вид устройства имеет матовую и устойчивую к загрязнениям поверхность. Набор инструментов Canvio позволяет легко и удобно управлять файлами и папками с помощью простой функции перетаскивания.

Устройство поставляется в формате NTFS, поддерживаемом компьютерами Windows. Если вы хотите использовать операционную систему Mac, вам придется переформатировать ее.Это устройство оснащено портом USB 3.2 Gen 1, поддерживающим сверхбыструю передачу данных до 5 Гбит/с.

Портативный твердотельный накопитель SanDisk Extreme емкостью 1 ТБ

Этот твердотельный накопитель Scandisk емкостью 1 ТБ удобен в поездках, поскольку оснащен прочным силиконовым чехлом, усиливающим защиту внешней части накопителя. Вам не нужно беспокоиться о повреждении накопителя в результате неизвестных инцидентов, поскольку устройство защищено от падений (до 2 метров) и имеет защиту от воды и пыли.

Кроме того, на устройство распространяется 5-летняя ограниченная гарантия.

Это устройство оснащено новейшим портом USB 3.2 Gen 2, который поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Также совместим с портами USB 3.0 и USB 2.0.

Этот твердотельный накопитель работает со скоростью чтения 1050 МБ/с и скоростью записи 1000 МБ/с, что является одним из самых высоких показателей в этой категории. Для защиты данных и файлов устройство оснащено 256-битным аппаратным шифрованием AES.

Твердотельный накопитель Samsung 870 QVO SATA 2 ТБ

Твердотельный накопитель Samsung

создан с использованием инновационной технологии Multi-Stage-Cell (MLC), которая обеспечивает непревзойденную производительность, надежность и совместимость.Устройство обеспечивает стабильную производительность до 560 МБ/с для чтения и 530 МБ/с для записи.

Он идеально подходит для всех типов пользователей, включая домашних пользователей, ИТ-специалистов или обычных пользователей, поскольку он совместим с основными наборами микросхем, материнскими платами, сетевыми хранилищами и приложениями.

На твердотельный накопитель предоставляется 3-летняя гарантия, а его надежность может быть увеличена до 720 ТБВт (записанных терабайт). Устройство интегрировано с «программным обеспечением Samsung Magician», которое помогает управлять устройством с помощью последних обновлений и следить за работоспособностью и состоянием устройства.

Внутренний жесткий диск Seagate BarraCuda 2 ТБ

Seagate емкостью 2 ТБ позволяет сохранять музыку в видео для редактирования фотографий и компьютерных игр. Он также ускоряет вычисления на 6 Гбит/с при 7200 об/мин с кэш-памятью 256 МБ.

Компания Seagate занимается производством жестких дисков в течение последних 20 лет. Это устройство, построенное с использованием технологии многоуровневого кэширования (MTC). Производительность операций чтения и записи повышается благодаря новейшим технологиям кэширования, включая флэш-память NAND и DRAM.

Это устройство Barracuda поставляется с программным обеспечением Seagate DiscWizard, которое позволяет добавлять новые устройства, создавать разделы, клонировать, передавать данные, архивировать и выполнять другие действия.

Crucial MX500 Внутренний твердотельный накопитель SATA 1 ТБ

Важнейший внутренний твердотельный накопитель отмечен наградами. Это 2,5-дюймовое устройство использует технологию динамического ускорения записи, которая обеспечивает невероятную скорость и запускает вашу систему за секунды, быстро загружает файлы и повышает производительность приложений.

Этот SSD-накопитель в 45 раз более энергоэффективен, чем обычный жесткий диск. Содержимое данных защищено встроенной защитой от сбоев питания и защищено от неожиданных сбоев питания.

Эта память Micron 3D NAND повышает эффективность устройства от начала до конца при минимальном энергопотреблении и обеспечивает высокое соотношение цены и качества. Скорость чтения/записи до 560/510 МБ/с и скорость передачи 6 Гбит/с.

WD 500 ГБ, синий, внутренний твердотельный накопитель 3D NAND

Если вы ищете твердотельный накопитель для высоких вычислительных потребностей, этот внутренний WD SSD Blue предлагает скорость и повышенную надежность при большей емкости.

Он предназначен для обеспечения высокой безопасности хранимых данных путем тестирования их с помощью 1.75 миллионов часов MTTF (среднее время до отказа) и до 600 TBW (записанных терабайт) и несколько технологий исправления ошибок.

Устройство сертифицировано Лабораторией проверки функциональной целостности на совместимость с широким спектром настольных компьютеров и ноутбуков. Его тонкий и ударопрочный корпус позволяет работать дольше без подзарядки ноутбука, поскольку он потребляет на 25 % меньше энергии, чем устройства WD предыдущего поколения.

Его бесплатное программное обеспечение Acronis можно использовать для контроля состояния ваших устройств, например рабочей температуры и других параметров.

Kingston 480 ГБ A400 SATA Внутренний твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель Kingston емкостью 480 ГБ оснащен современным контроллером, обеспечивающим скорость чтения и записи до 500 МБ/с и 450 МБ/с. Работа этого твердотельного накопителя в 10 раз быстрее, чем у традиционного жесткого диска, что обеспечивает сверхвысокую многозадачность и общее повышение производительности.

Уникальный форм-фактор 7 мм делает его пригодным для широкого спектра систем, особенно для ноутбуков с ограниченным пространством. Он устойчив к ударам и вибрации при неравномерном использовании, особенно для мобильных вычислительных устройств.

Разница между HDD (жесткий диск) и SSD (твердотельный накопитель)

Изображение предоставлено: asus-accessories.com

Если вы ищете замену быстродействующему накопителю и не знаете, какой из них купить, в этом разделе освещаются различия между традиционным жестким диском (HDD) и твердотельным накопителем:

Общее отличие: Традиционные жесткие диски имеют механические части, такие как пластины и головки, которые используются для хранения данных и доступа к ним. Этот метод медленнее, менее эффективен и менее затратен.

SSD

используют микросхемы памяти для хранения и доступа к данным. Это новейшая технология, и она быстрее традиционной. Хотя эти устройства дороги, они более эффективны, чем обычные жесткие диски.

Функции чтения/записи: задачи чтения/записи жесткого диска занимают 30-150 МБ в секунду (МБ/с), в то время как тот же процесс занимает около 500 МБ/с для обычных твердотельных накопителей и 3000-3500 МБ/с для новых твердотельных накопителей NVME. .

Данные 4K: Данные 4K хранятся в блоках, скорость жесткого диска варьируется от 0.1 до 1,7 МБ/с для доступа к этим данным, а скорость SSD и NVME-SSD от 50-250 МБ/с для чтения/записи 4K.

Срок службы: Чем выше износ деталей, тем короче срок службы привода. Жесткие диски имеют механические части, которые продолжают двигаться во время записи данных. SDD хранят данные равномерно во всех ячейках, а новые SSD используют управление поврежденными блоками, заменяя поврежденные ячейки новыми. В целом срок службы SSD намного больше, чем у HDD.

Цена: Очевидно, что SSD стоит дороже HDD.Даже при более высоких ценах потребители предпочитают использовать твердотельные накопители из-за повышенной производительности, высокой целостности и безопасности данных.

Мы надеемся, что эти факторы помогут вам выбрать правильную систему для вашей системы.

Заключение 👨‍🏫

Если вы ищете устройство для хранения ваших старых файлов и данных и не хотите тратить много денег, вы можете купить жесткий диск. Вы получаете отличный выбор по доступной цене.

С другой стороны, если вам нужно ускорить запуск системы и вы хотите, чтобы все ваши приложения, программы и данные были доступны быстрее, вы можете выбрать SSD.SSD значительно повышает общую скорость и производительность.

Если вы ищете больше места для хранения и более высокую производительность, это будет стоить дороже, в то время как жесткие диски, более старая технология, обычно дешевле, чем твердотельные накопители, но медленнее с точки зрения эффективности и производительности.

Независимо от того, используете ли вы SSD или HDD, вы должны содержать свое устройство в чистоте. Для работы вашей операционной системе требуется много места для хранения, а небольшое количество места для хранения может замедлить работу вашего компьютера и даже привести к его сбою.

Безопасное хранение данных — Security.org

Многие люди хранят конфиденциальные данные на своих компьютерах, мобильных телефонах и других устройствах. Фактически, кто-то, просматривая одно из ваших устройств, может быстро найти номера ваших банковских счетов, пароли электронной почты и номер социального страхования вашего ребенка. Этот тип уязвимости — компромисс, на который вы можете пойти ради удобства, но есть способы минимизировать риски, которым вы подвергаетесь.

Конечно, ваше устройство не обязательно одалживать, терять или воровать, чтобы получить доступ к конфиденциальным данным.Хакеры, живут ли они на улице или на другом конце света, знают свое дело. Они постоянно учатся и адаптируются. Хорошей новостью является то, что у вас тоже есть возможность усовершенствовать свои методы хранения данных и сохранить важные аспекты вашей жизни в тайне от хакеров.

Рекомендации экспертов по безопасному хранению конфиденциальных данных на компьютерах и портативных устройствах

Какие устройства вам могут понадобиться?

Вы можете быть удивлены тем, сколько разных устройств могут хранить ваши конфиденциальные данные.Существуют персональные компьютеры, такие как настольные компьютеры, и мобильность привлекает больше игроков. Рассмотрите такие устройства, как следующие:

Нередко в доме есть все вышеперечисленные устройства.

Какие типы данных необходимо защищать?

Как правило, «конфиденциальные данные» означают личную, юридическую, финансовую и медицинскую информацию, особенно если она может идентифицировать вас или членов вашей семьи. Примеры включают:

Эта информация может быть распространена во многих приложениях для мобильных телефонов без вашего ведома.Например, может быть, в вашем фотоальбоме есть изображение ваших водительских прав и карты лояльности магазина, в вашем приложении для обмена сообщениями есть разговор между вами и вашим супругом о заявке на получение кредита, и разговор включает оба ваших SSN, ваше приложение Notes перечисляет различные пароли. и номера банковских счетов, а ваше почтовое приложение обеспечивает доступ к сообщениям, содержащим множество дополнительной конфиденциальной информации.

Основы безопасности компьютеров и портативных устройств

Чтобы обеспечить максимальную безопасность компьютеров и портативных устройств, выполните следующие действия:

Пароли, пароли и биометрические идентификаторы

Некоторые устройства могут не использовать пароли или секретные коды, что дает вам возможность использовать отпечатки пальцев или распознавание лиц.Точно так же вы можете нарисовать шаблон, чтобы разблокировать свой мобильный телефон, а не вводить цифровой код. Что бы вы ни делали, первое правило безопасного хранения конфиденциальных данных — использовать ЧТО-НИБУДЬ.

Безусловно, эти меры безопасности могут быстро стать неудобными и громоздкими, особенно если вы постоянно пользуетесь телефоном. Решение, как правило, сводится к оценке рисков. Например, если вы просто проводите время дома со своей семьей или людьми, которым доверяете, можно временно приостановить действие кодов доступа или распознавания отпечатков пальцев.Просто не забудьте восстановить меры безопасности, когда будете выходить на улицу.

Поэкспериментируйте с различными мерами безопасности, предлагаемыми вашими устройствами. Например, вы можете обнаружить, что на самом деле не возражаете против Touch ID на своем iPhone. Чем новее ваши устройства, тем более плавными и быстрыми могут быть их процессы аутентификации.

Тем не менее, пароли и секретные коды существуют практически на любом устройстве, и очень важно, чтобы эти строки символов были надежными. Знаете ли вы, что существует инструмент под названием GrayKey, который может взламывать пароли? Если ваш пароль состоит из четырех цифр, процесс может занять всего 13 минут.С шестью цифрами время взлома может значительно увеличиться примерно до 22 часов.

Тем не менее, шестизначные коды доступа относительно ненадежны. Вам нужны восьмизначные коды или, что еще лучше, 10-значные коды. Возможно, вам придется немного покопаться в настройках вашего пароля, чтобы найти варианты для более длинных или пользовательских кодов доступа, но они есть на многих устройствах.

Не идеально: Пароль, использующий даты, имеющие отношение к вашей жизни, которые любой может раскопать. Если ваш день рождения, день рождения любимого человека, дата свадьбы или выпускной прямо в социальных сетях, то для взлома вашего пароля может не потребоваться ракетостроение.То же самое с кодами доступа, такими как «7777777777» или «1234567890».

К сожалению, независимо от того, насколько хорош или случайен числовой пароль, его гораздо легче взломать, чем буквенно-цифровой пароль, который позволяет использовать больше возможных символов. По возможности выбирайте буквенно-цифровые коды доступа и пароли, а не строго числовые.

Для чего нужен надежный пароль или секретный код?

Конечно, запомнить 10 разных длинных паролей — непростая задача.Многие эксперты рекомендуют эту стратегию: придумайте предложение, имеющее отношение к вам и включающее сочетание символов клавиатуры. Например, вы можете подумать: «Я бы хотел иметь 4 домашних животных: собаку, кошку, кролика и змею!» Взяв первый инициал от каждого и включая символы, у вас теперь есть «Iwlth5p: Adcras!» Вы даже можете добавить запятые, если хотите.

Важно: Используйте надежные пароли и секретные коды для защиты ваших устройств И для защиты каждой из ваших учетных записей, таких как банковский счет и учетная запись электронной почты.

Многие устройства позволяют стереть все данные на устройстве после X неудачных попыток ввода пароля (например, 10). После того, как у вас появится новый код доступа и он будет надежно сохранен в вашей памяти, рекомендуется включить эту опцию.

Кроме того, вы можете задаться вопросом, следует ли вам использовать менеджер паролей. Если ваш другой вариант — повторное использование паролей или создание слабых, легко угадываемых паролей, то да! Очень важно иметь чрезвычайно надежный мастер-пароль, потому что он контролирует доступ к другим вашим паролям.

Полное шифрование диска или полное шифрование устройства

Шифрование — еще одна часть головоломки хранения данных. Если у вас есть телефон Android, попробуйте выполнить следующие действия. Для iPad или iPhone простая установка кода доступа шифрует большую часть ваших данных, включая сообщения электронной почты и вложения. Вы также можете зашифровать данные на таких устройствах, как флэш-накопители и SD-карты.

Возможно, вам придется провести небольшое исследование для каждого устройства, которое вы хотите зашифровать, но это время потрачено не зря.

Съемный накопитель данных

Одна из стратегий безопасного хранения конфиденциальных данных заключается в том, чтобы хранить большую их часть или все на съемных устройствах, таких как флэш-накопители. Таким образом, если ноутбук будет потерян/украден, на самом компьютере будет очень мало данных, которые могут поставить под угрозу вашу жизнь.

Преимущества использования съемных носителей включают следующее:

Минусы:

Можно свести к минимуму риск этих недостатков.Например, при наличии вредоносных программ флешки следует вставлять только в доверенные устройства. Во избежание потери, кражи или уничтожения вы можете хранить флэш-накопители на ремешках и кольцах для ключей или в закрытых или запертых отсеках.

Что касается ограниченного срока службы, не рассматривайте какой-либо отдельный флэш-накопитель или съемный носитель в качестве долгосрочного основного устройства хранения данных. Например, вы можете хранить записи своих паролей и других данных в запертом сейфе.

Облако

«Облако» добавляет еще один потенциальный уровень сложности к хранению данных.Это может помочь в аварийном восстановлении (например, если пожар уничтожит вашу флешку). Таким образом, облако может стать жизнеспособной альтернативой таким вариантам, как хранение на флэш-накопителях.

Безопасное облачное хранилище начинается с надежного пароля, но эти данные все еще могут быть уязвимы для вирусов, взлома паролей и различных методов обеспечения безопасности облачных сервисов.

Другими словами, облачные вычисления могут быть удобным и даже интеллектуальным вариантом хранения данных. Это может скрыть конфиденциальные данные от ваших компьютеров и портативных устройств, но вы все равно должны принимать регулярные меры безопасности, чтобы минимизировать риски.Например, если ваш облачный сервис предлагает шифрование данных, не полагайтесь только на него для защиты ваших данных. По-прежнему самостоятельно шифруйте данные перед загрузкой в ​​облако.

Также никогда не храните ключи шифрования в облаке.

Регулярное и частое резервное копирование данных

Скорее всего, ваши конфиденциальные данные время от времени меняются. Например, вы можете обновить пароль или открыть новый банковский счет. Регулярно и часто выполняя резервное копирование данных на съемный носитель или в облако, вы по-прежнему можете получить доступ к своим данным в случае кражи устройства.Наличие этой актуальной информации также позволяет вам сразу узнать, к каким данным у вора может быть доступ. Сначала вы можете сосредоточиться на изменении этих областей.

Брандмауэры

Хакеры могут попытаться проникнуть в ваш компьютер или портативные устройства издалека. Брандмауэр является ключевым механизмом в блокировании их усилий. Брандмауэры также имеют решающее значение, если вы находитесь вне дома или путешествуете.

Если вы еще не используете брандмауэры, установите их как можно скорее.

Защита от вирусов, вредоносных и шпионских программ

Ваши компьютеры, как настольные, так и портативные, выигрывают от наличия антивирусного программного обеспечения. Некоторые программные пакеты также предлагают защиту от вредоносных программ и программ-шпионов.

Если у вас телефон Android, перечисленные здесь программы могут помочь. Если у вас есть iPhone, вам не нужно антивирусное программное обеспечение.

Настройки Wi-Fi

Ваши портативные устройства могут автоматически подключаться к сетям Wi-Fi, когда вы находитесь вне дома.Другими словами, вы можете проезжать мимо кафе и подключиться к его общедоступной сети, стоя на холостом ходу на красный свет. Эти одна-две минуты могут дать хакерам возможность получить конфиденциальные данные с вашего телефона.

Итак, отключите автоматические подключения или попросите ваше устройство запрашивать разрешение перед подключением к сети.

Что касается домашней сети Wi-Fi, обязательно защитите ее. Многие люди не заботятся о защите своих сетей паролем, и это открывает доступ к их компьютерам, мобильным телефонам и другим устройствам для кражи данных.

В зависимости от вашего маршрутизатора вы можете видеть устройства, подключенные к вашей сети. Меняйте сетевой пароль каждый раз, когда происходит что-то подозрительное, и своевременно обновляйте свое оборудование и программное обеспечение. Используйте лучшие доступные протоколы шифрования.

А как насчет гостей? Возможно, вы сможете настроить гостевую сеть или домашнюю точку доступа. Однако, если вы предоставляете гостям доступ к вашей сети по паролю, этот пароль определенно не должен быть тем, который вы используете где-либо еще.

Осторожно с мобильными приложениями

Мобильные приложения могут быть отличными! Например, вы можете играть в Pokemon Go, проверять Facebook, видеть свой банковский баланс и превращать свой телефон в фонарик, когда на улице темно. Однако многие мобильные приложения плохо защищают ваши данные. Например, может быть вредоносное ПО и отсутствие шифрования.

Чтобы обеспечить безопасность ваших данных, предпримите шаги, например спросите себя, действительно ли приложению нужно знать вещи X и Y.Например, действительно ли приложению-фонарику нужен доступ к вашей учетной записи Facebook? Прежде чем устанавливать какие-либо приложения, изучите их и найдите самостоятельно в магазине приложений, а не слепо переходите по ссылке на приложение с веб-сайта. Не менее важно постоянно обновлять свои приложения, чтобы быть уверенными, что у вас установлены последние исправления безопасности.

Также избегайте джейлбрейка телефона. Модификация вашего устройства таким образом делает программное обеспечение более уязвимым для кражи данных.

Теперь о плюсах мобильных приложений: такие приложения, как NordVPN, могут шифровать интернет-трафик вашего телефона, а Signal Private Messenger может защитить ваши личные разговоры.

Совместное использование устройств

Что делать, если вы не единственный человек, использующий ваше устройство? Возможно, ваш подросток время от времени берет у вас мобильный телефон, или вся семья пользуется одним ноутбуком. Может быть, вы используете компьютер в библиотеке или общедоступный компьютер в кафе или гостинице. Любой из вышеперечисленных сценариев может стать кошмаром для безопасности, так что же делать?

Для библиотек и других общественных мест основными являются следующие шаги:

Последний шаг необходим, потому что на общедоступном компьютере может быть шпионское ПО, которое может даже считывать ваши нажатия клавиш.

Если вы время от времени используете общедоступные компьютеры, приведенных выше шагов должно быть достаточно для вашей защиты. Однако, если вы часто пользуетесь общими компьютерами, сделайте дополнительный шаг, регулярно меняя пароли, когда вы находитесь на частном компьютере, например, на компьютере друга, которому вы доверяете.

Что касается общего доступа дома, пользователи могут иметь свой собственный профиль на компьютере. Оттуда примите обычные меры безопасности, такие как распознавание отпечатков пальцев или надежные пароли.

Не сообщайте членам вашей семьи, детям и взрослым, какие-либо пароли. Например, если ваш ребенок собирается переночевать в доме друга и хочет пароль от вашей учетной записи Netflix, не давайте его. Кто знает, какие проблемы с безопасностью есть у семьи друга, и может быть получен доступ к информации о вашей кредитной карте, адресу электронной почты, номеру телефона и другим данным. Нет, просто не делай этого.

Также может быть рискованно давать вашему ребенку или другому взрослому пользоваться вашим мобильным телефоном.Они могут возиться с настройками безопасности, просматривать конфиденциальную информацию или подключаться к общедоступным сетям Wi-Fi.

Заключение

Ура! Когда дело доходит до безопасного хранения данных на ваших устройствах, нужно многое обработать. Это, вероятно, само собой разумеется, но если вы можете избежать хранения конфиденциальных данных, сделайте это. Например, не держите текстовые сообщения, в которых вы указываете номера социального страхования, пароли или номера банковских счетов.

В целом, использование надежных паролей, инструментов шифрования и предварительно одобренных мобильных приложений может помочь вам начать путь к надежному хранению данных на ваших устройствах.Также регулярно делайте резервные копии своих данных.

Дополнительные ресурсы

Почему важно хранить данные?

Хранилище данных часто упускается из виду с точки зрения его важности, пока вы не потеряете эти данные.

На протяжении всей истории человечества люди записывали важные события, местные обычаи, медицинские препараты и рецепты.

Вообще говоря, нам нужен доступ к сумме человеческих знаний в том виде, в каком они существуют.

Древние данные

Некоторые из этих записей хранились тысячи лет, но мы должны предположить, что подавляющее большинство из них исчезло.

У современного человека нет надежды когда-либо снова увидеть эти потерянные записи.

Насколько известно в настоящее время, какой-то тип письма существовал на Земле по крайней мере последние пять тысяч лет.

Используя записи, хранящиеся за это время, мы можем получить хоть какие-то знания об истории человечества.

Сумма человеческих знаний сегодня хранится на миллионах компьютеров по всему миру.

Все, от совершенно секретных документов большинства правительств до вашей истории просмотров, хранится где-то на компьютере.

После сохранения на компьютере вы можете получить к нему доступ, если возникнет необходимость.

Что произойдет, если эти данные будут потеряны?

Исчезновение истории посещенных страниц практически не повлияет на вашу жизнь.

Потеря наших текущих медицинских исследований, нашей недавней письменной и фотографической истории была бы ужасной.

Даже все остальные данные, которые наши компьютеры хранят для нас, были бы катастрофой.

Электронные данные

Данные, которые вы храните на своем компьютере, могут иметь гораздо меньший масштаб, но потеря их всех, вероятно, будет для вас не менее катастрофической.

Безопасное хранение данных и обновление методов хранения при необходимости имеет важное значение.

Создайте резервную копию файлов вашего компьютера на записываемом компакт-диске, загрузите файлы в облако.

Используйте внешний жесткий диск для хранения данных и регулярно обновляйте всю информацию.

Проверьте свои резервные копии, чтобы убедиться, что они работают правильно и файлы не были скомпрометированы каким-либо образом.

Убедитесь, что методы физического резервного копирования хранятся в безопасном месте, а не в том же месте, что и ваш компьютер.

Если у вас случился пожар в доме, ваш компьютер может быть уничтожен огнем.

Если бы ваша резервная копия была в доме, это не помогло бы, потому что оба были бы потеряны.

Хорошо иметь резервную копию рядом с компьютером на случай, если понадобится стереть жесткий диск и переустановить все файлы.

Вам также необходимо иметь вторую копию данных в каком-нибудь месте, физически удаленном от компьютера.

Облачное хранилище идеально подходит для этой части хранения данных, поскольку вы можете получить свои данные из любого места, используя только пароль.

Хранилище данных будущего

Хранилище данных со временем эволюционирует в более эффективные, более объемные и компактные устройства.

Перенесите свои данные в новые форматы, как только эти форматы в значительной степени заменят используемые вами методы.

Было бы ошибкой переключиться на последнюю причуду с большими трудностями и затратами, чтобы обнаружить, что она быстро ушла.

Методы Flash in the Pan исчезнут с рынка через пару лет.

Убедитесь, что новые методы хранения будут существовать долгое время.

Новые методы также должны хорошо работать и удовлетворять ваши потребности в хранении данных.

Бизнес-данные

Владельцам бизнеса важно, чтобы ваша компания разработала план регулярного резервного копирования данных.

Резервные копии должны хранить данные максимально безопасным способом.

Возможно, вам потребуется программное обеспечение для шифрования информации о клиенте.

Шифрование позволяет безопасно хранить данные, если вы используете физические резервные копии.

Физические методы включают компакт-диски или DVD-диски или облачное хранилище.

Убедитесь, что вы храните конфиденциальные данные как можно бережнее, чтобы предотвратить несанкционированный доступ.

Разработайте меры безопасности и обновите методы безопасного хранения, чтобы поддерживать уровень безопасности.

Это зависит от того, сколько у вас сотрудников, но вам нужно будет назначить группу данных.

Группа отвечает за обновление резервных копий по заранее установленному графику.

Им также необходимо исследовать и обновлять методы хранения и устройства по мере необходимости.

Поручить членам команды подумать о способах доступа к данным компании без авторизации — хорошее упражнение.

Ваша команда будет обнаруживать бреши в системе кибербезопасности, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными.

Безопасное и надежное хранение данных является жизненно важной частью работы с компьютерами и на них.

В нашем мире есть огромный объем знаний, но он может исчезнуть одним нажатием кнопки.

Большая часть наших знаний об истории человечества основана на трудах тех, кто жил до нас.

Сделаем так, чтобы у тех, кто придет после нас, была такая же возможность.

Если вы потеряли важные данные, узнайте больше о решениях для восстановления данных здесь

Краткая история хранения данных

Перфокарты были первой попыткой хранения данных на машинном языке. Перфокарты использовались для передачи информации оборудованию до того, как были разработаны компьютеры. Перфорированные отверстия изначально представляли собой «последовательность инструкций» для оборудования, такого как текстильные ткацкие станки и пианино.Отверстия действовали как выключатели. Базиль Бушон разработал перфокарту для управления ткацкими станками в 1725 году.

В 1837 году, чуть более 100 лет спустя, Чарльз Бэббидж предложил аналитическую машину, примитивный калькулятор с движущимися частями, который использовал перфокарты для инструкций и ответов. Герман Холлерит развил эту идею и воплотил аналитическую машину в жизнь, заставив дыры представлять не просто последовательность инструкций, а сохраненные данные, которые машина могла прочитать.

Он разработал систему обработки данных перфокарт для 1890 U.S. Census, а затем в 1896 году основала компанию Tabulating Machine Company . К 1950 году перфокарты стали неотъемлемой частью американской промышленности и правительства. Предупреждение «Не сгибать, не скручивать и не калечить» исходило от перфокарт. Перфокарты все еще использовались довольно регулярно до середины 1980-х годов. (Перфокарты по-прежнему используются для записи результатов стандартизированных тестов и бюллетеней для голосования.)

В 1960-х годах «магнитные накопители» постепенно заменили перфокарты в качестве основного средства хранения данных.Магнитная лента была впервые запатентована в 1928 году Фрицем Пфлоймером. (Кассетные ленты часто использовались для самодельных «персональных компьютеров» в 1970-х и 80-х годах.) В 1965 году компания Mohawk Data Sciences предложила кодировщик магнитных лент, описанный как замена перфокартам. К 1990 году сочетание доступных персональных компьютеров и «хранилищ на магнитных дисках» сделало перфокарты почти устаревшими.

В прошлом термины «хранилище данных» и «память» часто использовались как синонимы. Однако в настоящее время хранилище данных — это общий термин, включающий память.Хранилище данных часто считается долгосрочным, а память часто описывается как краткосрочная.

Вакуумные лампы для оперативной памяти

В 1948 году профессор Фредрик Уильямс и его коллеги разработали «первую» оперативную память (ОЗУ) для хранения часто используемых программных инструкций, что, в свою очередь, увеличило общую скорость компьютера. Уильямс использовал массив электронно-лучевых трубок (разновидность вакуумной трубки), которые действовали как переключатели включения / выключения и хранили в цифровом виде 1024 бита информации.

Данные в оперативной памяти (иногда называемой энергозависимой памятью) являются временными, и когда компьютер теряет питание, данные теряются, и часто их невозможно восстановить. ПЗУ (память только для чтения), с другой стороны, постоянно записывается и остается доступной после отключения питания компьютера.

Магнитный сердечник, твистор и пузырьковая память

В конце 1940-х годов была разработана и запатентована память на магнитных сердечниках, которая в течение десяти лет стала основным способом записи, чтения и хранения данных первых компьютеров.В системе использовалась сетка токонесущих проводов (адресные и смысловые провода) с магнитами в форме пончика (называемыми ферритовыми сердечниками), вращающимися в местах пересечения проводов. Адресные линии так или иначе поляризовали магнитное поле ферритового сердечника, создавая переключатель, представляющий ноль или единицу (вкл./выкл.). Расположение проводов адреса и считывания, проходящих через ферритовые сердечники, позволяет каждому сердечнику хранить один бит данных (вкл./выкл.). Затем каждый бит группируется в блоки, называемые словами, для формирования единого адреса памяти при совместном доступе.

В 1953 году Массачусетский технологический институт приобрел патент и разработал первый компьютер, использующий эту технологию, под названием Whirlwind. Память на магнитных сердечниках, будучи быстрее и эффективнее перфокарт, очень быстро стала популярной. Однако их изготовление было сложным и трудоемким. Это требовало деликатной работы, когда женщины с твердыми руками и микроскопами утомительно протягивали тонкие провода через очень маленькие отверстия.

Магнитная память Twistor была изобретена в 1957 году Эндрю Бобеком.Он создает компьютерную память, используя очень тонкие магнитные провода, переплетенные с токоведущим проводом. Она похожа на базовую память, но круглые магниты заменены скрученными магнитными проводами, а каждое пересечение в сети представляет собой один бит данных. Магнитные провода были специально разработаны, чтобы обеспечить намагничивание только на определенных участках длины, поэтому намагничиваются только определенные области Twistor, и они могут изменять поляризацию (вкл / выкл).

Bell Labs продвигала технологию Twistor, описывая ее как превосходящую память на магнитных сердечниках.Система весила меньше, требовала меньше тока, была дешевле в производстве и, по прогнозам, обеспечивала гораздо более низкие производственные затраты. Концепция Twistor Memory привела г-на Бобека к разработке еще одной недолговечной технологии магнитной памяти в 1980-х годах, известной как Bubble Memory. Пузырьковая память представляет собой тонкую магнитную пленку с небольшими намагниченными участками, которые выглядят как пузырьки.

Полупроводниковая память

В 1966 году недавно созданная Intel Corporation начала продавать полупроводниковый чип с 2000 бит памяти.Полупроводниковая микросхема памяти хранит данные в небольшой схеме, называемой ячейкой памяти. Ячейки памяти состоят из миниатюрных транзисторов и/или миниатюрных конденсаторов, которые действуют как выключатели.

Полупроводник может проводить электричество при определенных условиях, что делает его отличным средством для управления электричеством. Его проводимость изменяется в зависимости от тока или напряжения, подаваемого на управляющий электрод. Полупроводниковое устройство предлагает превосходную альтернативу электронным лампам, обеспечивая в сотни раз большую вычислительную мощность.Один микропроцессорный чип может заменить тысячи электронных ламп и потребляет значительно меньше электроэнергии.

Хранение на магнитных дисках

Магнитные барабаны были первым воплощением накопителей на магнитных дисках. Густав Таушек, австрийский изобретатель, разработал магнитный барабан в 1932 году. Головки чтения/записи барабанов были спроектированы для каждой барабанной дорожки с использованием шахматной системы по окружности. Без движения головы для управления время доступа довольно короткое, основанное на одном обороте барабана.При использовании нескольких головок данные могут передаваться быстро, что помогает компенсировать нехватку оперативной памяти в этих системах.

IBM несет основную ответственность за раннюю эволюцию хранения данных на магнитных дисках. Они изобрели как дисковод для гибких дисков, так и жесткий диск, и их персоналу приписывают многие усовершенствования, поддерживающие продукты. IBM разрабатывала и производила дисковые устройства хранения в период с 1956 по 2003 год, а затем продала свой бизнес по производству жестких дисков Hitachi в 2003 году.

IBM переключила свое внимание на 8-дюймовые гибкие диски с 1969 до середины 1980-х годов. Дискета — это переносное запоминающее устройство, которое легко снимается (и легко устанавливается). Он сделан из магнитной пленки, заключенной в гибкий пластик, и недорог в производстве. IBM разработала 8-дюймовую дискету специально для мейнфрейма System/370. С другой стороны, гибкий диск очень легко повредить.

В 1976 году Аллан Шугарт усовершенствовал гибкий диск IBM, разработав его уменьшенную версию.Это потому, что 8-дюймовая дискета IBM была слишком большой для стандартного настольного компьютера. Новая 5,25-дюймовая дискета была дешевле в производстве и могла хранить 110 килобайт данных. Эти диски стали чрезвычайно популярными и использовались на большинстве персональных компьютеров.

3,5-дюймовые дискеты (представленные в 1982 году) постепенно стали более популярными, чем 5,25-дюймовые дискеты. Версия 3.5 имела значительное преимущество. Он имел жесткую крышку, защищающую магнитную пленку внутри. Однако оба формата оставались довольно популярными до середины 1990-х годов.(Со временем было введено несколько вариантов размеров, но с очень небольшим маркетинговым успехом.)

Оптические диски

В 1960-х изобретатель по имени Джеймс Т. Рассел обдумывал и работал над идеей использования света в качестве механизма для записи, а затем воспроизведения «музыки». И никто не воспринимал всерьез его изобретение оптического диска до 1975 года. Именно тогда Sony заплатила Расселу миллионы долларов за завершение его проекта. Эти инвестиции привели к тому, что он завершил проект в 1980 году, что, в свою очередь, привело к выпуску компакт-дисков (компакт-дисков), DVD (цифровых видеозаписей) и Blu-Ray.(Слово «диск» используется для магнитных записей, а «диск» — для оптических. IBM, у которой не было оптических форматов, предпочитала написание «k», но в 1979 году Sony и голландская компания Philips, предпочел использовать написание «с» при разработке и регистрации компакт-диска под торговой маркой.

Магнитооптические диски

Магнитооптический диск как гибридный носитель данных был представлен в 1990 году. Этот формат диска использует как магнитные, так и оптические технологии для хранения и извлечения цифровых данных.Диски обычно бывают размером 3,5 и 5,25 дюйма. Система считывает участки диска с разным магнитным выравниванием. Лазерный свет, отраженный от различных поляризаций, меняется в соответствии с эффектом Керра и обеспечивает включение / выключение системы хранения битов данных.

Когда диск подготавливается к записи, каждая секция диска нагревается с помощью сильного лазера, а затем охлаждается под воздействием магнитного поля. Это приводит к намагничиванию складских помещений в одном направлении, «откл.».Процесс письма меняет поляризацию определенных областей, включая их для хранения данных.

Флэш-накопители

Флэш-накопители

появились на рынке в конце 2000 года. Флэш-накопитель подключается к компьютерам с помощью встроенного разъема USB, что делает его небольшим, легко извлекаемым и очень портативным устройством хранения данных. В отличие от традиционного жесткого диска или оптического привода, он не имеет движущихся частей, а вместо этого сочетает в себе микросхемы и транзисторы для максимальной функциональности. Как правило, емкость флешки составляет от 8 до 64 ГБ.(Доступны и другие размеры, но их трудно найти.)

Флэш-накопитель можно перезаписывать практически неограниченное количество раз, и он не подвержен электромагнитным помехам (что делает их идеальными для прохождения службы безопасности в аэропортах). Из-за этого флэш-накопители полностью заменили дискеты в качестве переносных носителей. Благодаря большой емкости и низкой стоимости флэш-накопители в настоящее время находятся на грани замены компакт-дисков и DVD-дисков.

Флэш-накопители

иногда называют флэш-накопителями, USB-накопителями, флэш-накопителями или переходниками.Твердотельные накопители (SSD) иногда называют флэш-накопителями, но они больше по размеру и неудобны для транспортировки.

Твердотельные накопители (SSD)

Варианты твердотельных накопителей используются с 1950-х годов. SSD — это энергонезависимое запоминающее устройство, которое практически выполняет все функции жесткого диска. Он хранит данные на взаимосвязанных микросхемах флэш-памяти. Микросхемы памяти могут быть либо частью материнской платы системы, либо отдельной коробкой, спроектированной и подключенной для подключения к ноутбуку или жесткому диску настольного компьютера.Микросхемы флэш-памяти отличаются от тех, которые используются для флэш-накопителей USB, что делает их более быстрыми и надежными. В результате SSD стоит дороже, чем USB-накопитель той же емкости.

SSD

«могут» быть портативными, но в карман не поместятся.

Хранилища данных

Хранилища данных — это своего рода система хранения данных. Хранилища данных хранят данные для бизнеса или отдела бизнеса, которые несовместимы с их системой, но считаются достаточно важными, чтобы сохранить их для последующего перевода.Для многих предприятий это был огромный объем информации. Хранилища данных в конечном итоге стали полезными в качестве источника информации для больших данных и стали использоваться для этой цели преднамеренно. Затем появились озера данных.

Озера данных

озера данных были созданы специально для хранения и обработки больших данных, при этом несколько организаций объединяют огромные объемы информации в одно озеро данных. Озеро данных хранит данные в исходном формате и обычно обрабатывается базой данных NoSQL (хранилище данных использует иерархическую базу данных).NoSQL обрабатывает данные во всех их различных формах и позволяет обрабатывать необработанные данные. Большая часть этой информации может быть доступна пользователям через Интернет.

Облачное хранилище данных

Интернет сделал Облако доступным как услугу. Улучшения в Интернете, такие как постоянное снижение стоимости емкости хранилища и повышение пропускной способности, сделали использование облака для хранения данных более экономичным для частных лиц и предприятий. Облако предлагает своему пользователю практически бесконечное хранилище данных.Облачные сервисы обеспечивают почти бесконечную масштабируемость и доступ к данным из любого места и в любое время. Часто используется для резервного копирования информации, изначально хранившейся на сайте, чтобы сделать ее доступной в случае сбоя собственной системы компании. Безопасность в облаке вызывает серьезную озабоченность у пользователей, и поставщики услуг встраивают системы безопасности, такие как шифрование и аутентификация, в предоставляемые ими услуги.

 

Фото: photokup/Shutterstock.com

РАССМОТРИТЕ КАРЬЕРУ В УПРАВЛЕНИИ ДАННЫМИ?

Узнайте об основных обязанностях и навыках, которые вам понадобятся, с помощью нашей онлайн-программы обучения.Используйте код DATAEDU до 31 марта и получите скидку 25%!

5 советов по безопасному хранению данных в 2021 году

Кибербезопасность находится на уме бизнес-лидеров. Многие кибератаки нацелены на малый бизнес, и средний малый бизнес платит 200 000 долларов за восстановление после взлома. Нарушения могут стоить более крупным предприятиям гораздо больше.

Независимо от размера вашего бизнеса, утечка данных — серьезная проблема. Неудивительно, что так много людей думают о том, как повысить безопасность.

Безопасное хранение данных относится к данным, которые хранятся на жестких дисках компьютера или сервера, внешних жестких дисках, USB-накопителях, в облаке, в сети хранения данных (SAN) или в сетевом хранилище (NAS).

Угрозы безопасности данных

Прежде чем мы рассмотрим, как создать безопасное хранилище данных, нам необходимо понять возможные угрозы.

К внешним угрозам относятся национальные государства, террористы, хакеры, киберпреступники и промышленный шпионаж.

Внутренние угрозы могут включать злонамеренных инсайдеров, плохо обученный персонал, недовольных сотрудников или бывших сотрудников.

Существуют и другие угрозы, такие как пожар, наводнение и перебои в подаче электроэнергии, которые могут нанести ущерб организациям, не имеющим эффективного безопасного хранилища данных.

Если вам интересно, как сделать хранилище данных более безопасным в следующем году, не ищите дальше. Эти пять советов помогут вам надежно заблокировать ваши данные.

1. Зашифруйте свои данные

Один из первых советов о том, как обеспечить безопасное хранение данных, заключается в том, что речь всегда должна идти о шифровании. Шифрование данных может сделать их нечитаемыми, даже если хакеры смогут заполучить их.

Как это работает? Шифрование кодирует ваши данные таким образом, который затем должен быть расшифрован.Чтобы прочитать его, вам понадобится ключ.

Есть два ключа для расшифровки данных. Если пользователь не может указать и то, и другое, то данные не могут быть расшифрованы. Это делает его нечитаемым.

Существует несколько различных типов шифрования. Некоторые сложнее взломать, чем другие, что повышает уровень безопасности.

Безопасное хранение данных и файлы, защищенные паролем

Простой способ «зашифровать» файл — просто создать защищенный паролем архив .zip.Без пароля файл не может быть открыт.

Для создания файлов такого типа можно использовать несколько различных инструментов. Другой вариант — создать виртуальный диск, защищенный паролем. Пароль действует как «ключ» для расшифровки данных.

Имейте в виду, что пароли могут быть угаданы или взломаны. Настоящие протоколы шифрования выходят за рамки этого, требуя ключа для расшифровки самих данных.

Что следует шифровать?

Хороший ответ на этот вопрос: «Все.” Для безопасного хранения данных вам необходимо включить:

  • Любые жесткие диски, включая те, которые больше не используются
  • Внешние диски, такие как USB-устройства и SIM-карты, используемые для хранения данных
  • Облачное хранилище
  • Резервные файлы

По сути, если на нем хранятся данные, эти данные должны быть зашифрованы. Возможно, вы даже захотите рассмотреть протоколы, которые шифруют данные при их передаче по сети.

2. Проверьте свое облако на наличие функций безопасности

Многие руководители бизнеса задаются вопросом: «Должен ли я хранить данные в облаке?» Существует множество опасений по поводу того, насколько безопасно облако.Публичное облако вызывает особую озабоченность у большинства людей.

Как общедоступные, так и частные облачные провайдеры обычно принимают некоторые меры безопасности. Частные облачные сервисы можно настроить для повышения безопасности данных.

Для безопасного хранения данных ваше облако должно включать несколько функций. Вам нужно найти:

  • Протоколы шифрования
  • Политики резервного копирования
  • Брандмауэры

Другие функции безопасности также должны быть доступны. С частным облаком вы можете настроить свою безопасность.Всегда смотрите, что предлагает поставщик облачных услуг, а затем спрашивайте, есть ли способы повысить безопасность.

3. Серьезно отнеситесь к аутентификации учетной записи

Кто имеет доступ к вашим сохраненным данным? Это один из самых важных вопросов, который нужно задать, когда речь идет о безопасности данных в вашем бизнесе.

Слишком часто предприятия разрешают почти каждому доступ даже к самым конфиденциальным данным. Лучшей политикой является управление доступом к учетной записи с помощью более строгих правил. Администраторы должны иметь больше доступа к данным, чем обычные учетные записи.

Не всем нужен доступ ко всем данным.

Вам также следует поощрять лучшие протоколы аутентификации, такие как пароли и многофакторная аутентификация. Многие организации переходят на парольные фразы вместо паролей. Парольные фразы обычно сложнее угадать, что делает их более безопасными.

Вы также должны поощрять членов вашей команды часто обновлять свои пароли. Регулярные обновления означают, что даже если хакеры смогут получить данные для входа, они будут устаревшими.

Многофакторная проверка подлинности добавляет еще один уровень безопасности помимо парольной фразы. Это затрудняет доступ к чьей-либо учетной записи без дополнительных знаний. Некоторые устройства позволяют осуществлять биоидентификацию, например, распознавание лиц.

Эти дополнительные факторы могут заблокировать хакеров, даже если они получат чьи-то учетные данные для входа. В свою очередь, данные, хранящиеся в вашей системе или на отдельном устройстве, могут быть более безопасными.

Поощрение сотрудников к защите данных

Вы можете добавить дополнительные функции безопасности к учетным записям сотрудников, но есть и другие меры предосторожности.Это включает в себя блокировку своих устройств, когда они не используются. Они также должны выйти из своих учетных записей.

Обучение и образование играют здесь ключевую роль. Сотрудники должны узнать, почему важна безопасность данных и каковы последствия утечки данных. Затем помогите им понять, какие шаги они могут предпринять, чтобы предотвратить нарушение.

4. Разработка лучших политик BYOD для безопасного хранения данных

Политики «принеси свое устройство» стали более популярными в последние годы. За последние шесть месяцев все больше людей получили доступ к серверам и программному обеспечению компании через свои собственные устройства.В частности, удаленные работники могут использовать свой собственный ноутбук или смартфон для доступа к учетной записи или серверу.

Проблема в том, что не все устройства будут защищены. Сотрудники могут непреднамеренно загружать программы-вымогатели, вредоносные программы или кейлоггеры.

Даже на первый взгляд безобидные устройства, такие как USB-ключ, могут содержать вредоносный код и программы. Когда кто-то подключает это устройство к своему ноутбуку, это может поставить под угрозу безопасность данных.

Сотрудники также могли допустить прекращение действия обновлений и безопасности на своих устройствах.Это также может поставить под угрозу безопасность данных.

Улучшенные политики BYOD в порядке. Вы можете отправлять напоминания об обновлении программного обеспечения и операционных систем устройств. Вы также можете указать минимальные требования безопасности для используемых устройств.

Вы даже можете предлагать программное обеспечение для обеспечения безопасности, спонсируемое бизнесом, или устройства, поставляемые работодателем. Дайте понять, что эти устройства предназначены только для работы. Сотрудники не должны подключать USB-устройства к устройствам компании.

Не забывайте и об уничтожении данных.Поскольку старые устройства выводятся из эксплуатации, вам нужно будет предпринять дополнительные шаги, чтобы гарантировать невозможность восстановления данных с них. Это особенно важно для съемных носителей, таких как USB-накопители и многое другое.

Для мобильных устройств вы также можете рассмотреть возможность отслеживания местоположения и удаления данных с устройства.

5. Резервные копии и обновления — ключ к безопасному хранению данных

Наконец, убедитесь, что вы ищете резервные копии и обновления для повышения безопасности хранения данных.

Резервное копирование данных является ключом к обеспечению непрерывности бизнеса и безопасности.Если кто-то проникнет в систему и изменит файлы, вы можете быть уверены, что сможете восстановить эти данные. Вы также можете использовать резервные копии для проверки данных и выявления всего, что было изменено.

Резервные копии также могут помочь вам восстановить потерянные и недоступные файлы, а также файлы, которые могут быть заложниками.

Необходимо правильно управлять резервными копиями. Вы захотите следовать правилу 3-2-1, которое включает хранение трех копий данных. Вам нужно будет хранить копии в двух разных типах хранилищ данных и по крайней мере в одном отдельном месте.

Улучшает непрерывность бизнеса в случае возникновения каких-либо обстоятельств, например пожара или стихийного бедствия. Это также защитит вас от несанкционированного доступа.

Регулярно выполняйте резервное копирование. Вы должны перезаписать старые резервные копии и удаленные файлы. Это может сделать их данные недоступными.

Поддержание вашего хранилища в актуальном состоянии

Вы, вероятно, слышали совет о том, как поддерживать свой компьютер в актуальном состоянии. Как уже упоминалось, обновления важны для обеспечения безопасности устройств.

Если вы выполняете резервное копирование на внутренний сервер или храните данные на облачном сервере, вам также необходимо убедиться, что у вас установлены последние обновления.Обновления программного обеспечения на серверах помогают обеспечить безопасность данных, хранящихся на них.

Также защищает сам сервер от атак. Вы можете включить определенные виды защиты, такие как шифрование, брандмауэры и даже блокировку определенного трафика.

Поддержание всего программного обеспечения в актуальном состоянии поможет вам защитить людей, которые не должны иметь доступ к вашим данным. Сервер, работающий на устаревшей платформе или использующий более старые протоколы, может быть уязвим для атак. Обновление может исправить эти уязвимости точно так же, как обновление вашего компьютера может защитить его.

Для облачных серверов ваш провайдер должен предлагать автоматические обновления. Таким образом, вам не нужно помнить, чтобы установить их вручную самостоятельно. Вместо этого у вас всегда будет самая последняя и актуальная версия всего, что вам нужно для запуска.

Обеспечьте душевное спокойствие благодаря лучшей безопасности

Безопасное хранение данных должно учитываться в любой стратегии кибербезопасности. Поскольку утечки данных становятся все более распространенными и дорогостоящими, вы захотите сделать все возможное, чтобы ваши данные хранились наиболее безопасным способом.

Это означает, что вам нужно подумать обо всех различных способах хранения ваших данных. Будь то в облаке, на мобильном устройстве или на выведенном из эксплуатации жестком диске, вам необходимо принять меры для защиты этих данных.

Правильные политики и протоколы помогут лучше защитить ваши данные. Правильная технология – это еще больший шаг в правильном направлении.

Вы ищете более безопасную и надежную облачную службу для резервного копирования и хранения данных? Не смотрите дальше. Частные облачные сервисы могут помочь вам обеспечить безопасность и безопасность, необходимые для вашего бизнеса в 2021 году.

Хранение информации с помощью света

Фотон переворачивает бинарное состояние 0/1 запоминающего устройства. 1 кредит

Новые фотосегнетоэлектрические материалы позволяют сохранять информацию в энергонезависимом виде с использованием светового раздражителя. Идея заключается в создании энергосберегающих устройств памяти с высокой производительностью и универсальностью для решения текущих задач. Исследование было опубликовано в Nature Communications Хосепом Фонткубертой и его коллегами и открывает путь к дальнейшим исследованиям этого явления и приложений нейроморфных вычислений.

Можете ли вы представить себе управление свойствами материала, просто освещая его? Мы привыкли видеть, что температура материалов повышается под воздействием солнца. Но свет может иметь и более тонкие эффекты. Действительно, световые фотоны могут создавать пары свободных носителей заряда в изолирующих материалах. Это основной принцип фотоэлектрических панелей, которые мы используем для получения электрической энергии от солнца.

По-новому, изменение свойств материалов под действием света может быть использовано в запоминающих устройствах, позволяющих более эффективно хранить информацию и ускорять доступ и вычисления. Это, по сути, одна из текущих задач нашего общества: иметь возможность разрабатывать высокопроизводительные коммерчески доступные электронные устройства, которые в то же время являются энергоэффективными. Целью являются электронные устройства меньшего размера с меньшим энергопотреблением, высокой производительностью и универсальностью.

Энергонезависимая память

Теперь исследователи из группы многофункциональных тонких пленок и сложных структур (MULFOX) в ICMAB изучили фоточувствительные сегнетоэлектрические материалы, интегрированные в устройства, использующие нанотехнологии и квантовые эффекты.Элементы памяти были разработаны для хранения энергонезависимой информации в различных состояниях сопротивления (ВКЛ/ВЫКЛ). Было обнаружено, что при правильной конструкции их электрическое сопротивление можно модулировать импульсным светом. Это означает, что они могут переключаться из состояния с низким сопротивлением в состояние с высоким сопротивлением, просто применяя световые импульсы.

«Материалов, сопротивление которых изменяется при освещении, великое множество, хотя эффект, как правило, изменчив, и материал восстанавливает свое исходное состояние после некоторого времени выдержки», — говорит исследователь ICMAB Игнаси Фина, соавтор исследования.«Для устройств, которые будут использоваться в вычислениях и хранении данных, потенциальный интерес представляет энергонезависимый оптический контроль электрического сопротивления», и добавляет: «Под энергонезависимым мы подразумеваем, что информация может сохраняться и храниться в устройстве, даже когда электричество отключено».

Два в одном: фотосегнетоэлектрические материалы

В настоящее время для использования оптических сигналов для энергонезависимого хранения данных требуются два разных устройства: оптоэлектронный датчик и запоминающее устройство.Исследование ICMAB показывает, что эти свойства объединены в одном материале, способном модулировать свое сопротивление с помощью импульсного света: фотосегнетоэлектрическом материале.

Сегнетоэлектрические материалы имеют электрически переключаемую спонтанную энергонезависимую электрическую поляризацию. В сегнетоэлектрических ультратонких пленках такого материала, зажатых между соответствующими металлами, возникает квантово-механический эффект явления, называемый туннельным током. Этот эффект позволяет протекать зарядному току через сегнетоэлектрический слой, который действительно является изолирующим, в количестве, которое зависит от направления его поляризации.

В рассматриваемых устройствах сначала электрическое поле используется один раз для записи состояний ВКЛ/ВЫКЛ, и оно сочетается с оптическим стимулом, чтобы стимулировать изменение состояний ВКЛ/ВЫКЛ и обратимо модулировать сопротивление (от высокого к низкому). , наоборот).

Энергоэффективные устройства и приложения

Эти устройства являются энергоэффективными по двум основным причинам: во-первых, снижается потребление энергии при записи состояния памяти, так как не требуется протекание зарядного тока.Во-вторых, поскольку информация хранится энергонезависимым образом, состояние сохраняется, и нет необходимости обновлять информацию (перезаписывать), как это постоянно делается, например, в текущей оперативной памяти всех компьютеров.

Наблюдаемый оптический переключатель не ограничивается изучаемыми материалами и, таким образом, открывает путь к дальнейшим исследованиям этого явления.

Что касается будущих применений, Игнаси Фина предполагает следующее: «Исследуемые устройства сочетают в себе функции датчика освещенности и памяти.Кроме того, как показали исследования, устройство ведет себя как мемристор. Мемристор — это устройство, которое может отображать несколько состояний сопротивления в зависимости от полученного стимула, и является одним из основных устройств для разработки нейроморфных вычислительных систем. Таким образом, разработанное устройство открывает путь для изучения в отношении его интеграции в системы нейроморфного зрения, где система учится распознавать изображения». 

Исследование было опубликовано в Nature Communications .


КМОП-совместимая трехмерная ферроэлектрическая память со сверхнизким энергопотреблением и высокой скоростью
Дополнительная информация: Сяо Лонг и др. Энергонезависимый оптический переключатель сопротивления в фотосегнетоэлектрических туннельных переходах, Nature Communications (2021).DOI: 10.1038/s41467-020-20660-9

Предоставлено ICMAB-Научный институт материалов в Барселоне

Цитата : Хранение информации светом (2021, 20 января) получено 29 марта 2022 г.

Leave a comment