Массовое хранилище

В вычислительной технике под запоминающим устройством понимается хранение больших объемов данных в постоянной и машиночитаемой форме. В общем, термин «массовый» в термине «накопитель большой емкости» используется для обозначения «большого» по отношению к современным жестким дискам, но он также использовался для обозначения «большого» относительно размера первичной памяти , как, например, с дискеты на персональных компьютерах .

Устройства и/или системы, которые были описаны как устройства хранения данных, включают ленточные библиотеки , системы RAID и различные компьютерные накопители, такие как жесткие диски (HDD), накопители на магнитной ленте , приводы магнитооптических дисков , оптических дисков приводы , карты памяти. и твердотельные накопители (SSD). Сюда также входят экспериментальные формы, такие как голографическая память . К запоминающим устройствам относятся устройства со съемными и несъемными носителями. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Он не включает в себя оперативную память (ОЗУ).

Существует два основных класса запоминающих устройств: локальные данные на таких устройствах, как смартфоны или компьютеры , а также корпоративные серверы и центры обработки данных для облака. Что касается локального хранилища, твердотельные накопители находятся на пути к замене жестких дисков. Учитывая мобильный сегмент от телефонов до ноутбуков, большинство современных систем основано на NAND Flash . Что касается предприятий и центров обработки данных , уровни хранения созданы с использованием сочетания SSD и HDD . ^{[ 3 ]}

Определение

Понятие «больших» объемов данных, конечно, сильно зависит от временных рамок и сегмента рынка, поскольку емкость запоминающих устройств увеличилась на многие порядки с момента появления компьютерных технологий в конце 1940-х годов и продолжает расти; однако в любой период времени обычные устройства хранения данных имели тенденцию быть намного больше и в то же время намного медленнее, чем обычные реализации современных технологий первичного хранения данных .

Статьи ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} на Объединенной компьютерной конференции осенью 1966 года ^{[ 7 ]} (FJCC) использовал термин «накопитель большой емкости» для устройств, значительно больших по размеру, чем современные жесткие диски. Аналогичным образом, анализ 1972 года выявил системы хранения данных от Ampex (терабитная память) с использованием видеоленты, Precision Industries (Unicon 690-212) с использованием лазеров и International Video (IVC-1000) с использованием видеоленты. ^{[ 8 ]} и заявляет: «В литературе наиболее распространенное определение емкости запоминающего устройства - триллион бит». ^{[ 9 ]} Первая конференция IEEE по запоминающим устройствам прошла в 1974 году. ^{[ 10 ]} и в то время определяли запоминающее устройство как «емкость порядка 10 ¹² бит» (1 гигабайт). ^{[ 11 ]} В середине 1970-х годов IBM использовала этот термин в названии системы массового хранения данных IBM 3850 , которая обеспечивала виртуальные диски, резервные копии которых были созданы с помощью картриджей с магнитной лентой со спиральным сканированием , медленнее, чем дисковые накопители, но с емкостью большей, чем была доступна для дисков. ^{[ 12 ]} Термин «накопитель большой емкости» использовался на рынке ПК для обозначения таких устройств, как дисководы гибких дисков, которые были намного меньше, чем устройства, которые не были ^{[ а ]} считается запоминающим устройством большой емкости на рынке мэйнфреймов.

Устройства массовой памяти характеризуются:

Устойчивая скорость передачи
Ищите время
Расходы
Емкость

Носители данных

Магнитные диски являются преобладающим носителем информации в персональных компьютерах . Оптические диски, однако, почти исключительно используются в крупномасштабном распространении розничного программного обеспечения, музыки и фильмов из-за стоимости и производственной эффективности процесса формования, используемого для производства DVD и компакт-дисков , а также почти повсеместного присутствия приводов для чтения в персональные компьютеры и бытовая техника. ^{[ 13 ]} Флэш-память (в частности, NAND flash ) занимает устоявшуюся и растущую нишу в качестве замены магнитных жестких дисков в высокопроизводительных корпоративных вычислительных установках благодаря своей надежности, обусловленной отсутствием движущихся частей, и значительно меньшей задержкой по сравнению с обычной. решения для магнитных жестких дисков. Флэш-память также уже давно популярна в качестве съемных носителей, таких как USB-накопители , где она фактически составляет рынок. Это связано с тем, что он лучше масштабируется с точки зрения затрат в более низких диапазонах мощности, а также его долговечности. Он также появился на ноутбуках в виде твердотельных накопителей , по тем же причинам, что и корпоративные компьютеры: а именно, заметно высокая степень устойчивости к физическому воздействию, что опять-таки связано с отсутствием движущихся частей, а также повышение производительности. по сравнению с обычными магнитными жесткими дисками и заметно снижает вес и энергопотребление. Flash также проник на сотовые телефоны . ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Проектирование компьютерных архитектур и операционных систем часто диктуется технологиями хранения данных и шин того времени. ^{[ 16 ]}

Использование

Устройства массовой памяти, используемые на настольных компьютерах и большинстве серверных компьютеров, обычно имеют данные, организованные в файловой системе . Выбор файловой системы часто важен для максимизации производительности устройства: файловые системы общего назначения (например, NTFS и HFS ), как правило, плохо работают на оптических носителях с медленным поиском, таких как компакт-диски.

Некоторые реляционные базы данных также можно развернуть на устройствах хранения данных без промежуточной файловой системы или диспетчера хранилища. Oracle и MySQL Например, могут хранить табличные данные непосредственно на необработанных блочных устройствах .

На съемных носителях вместо файловых систем иногда используются форматы архивов (например, архивы tar на магнитной ленте , которые упаковывают данные файла встык) вместо файловых систем, поскольку они более портативны и их проще передавать в потоковом режиме .

или флэш-память) сопоставляется с памятью На встроенных компьютерах содержимое запоминающего устройства (обычно ПЗУ так, чтобы его содержимое можно было просматривать как структуры данных в памяти или выполнять непосредственно программами.

См. также

Хранение данных для общего обзора методов хранения
- Хранение компьютерных данных для методов хранения, специфичных для области вычислений.
  - Дисковое хранилище для как магнитной, так и оптической записи дисков.
  - Хранение данных на магнитной ленте
  - Плотность хранения данных на компьютере
  - Список пропускной способности устройства
  - Твердотельный накопитель
  - RAM-диск
  - Рейд

Примечания

^ Например, устаревший IBM 350 1956 года хранил 5 миллионов шестибитных символов, что больше, чем современные дискеты емкостью 1,44 и 2,88 МБ.

Ссылки

^ «Определение: запоминающее устройство» . Журнал ПК . Зифф Дэвис. Архивировано из оригинала 5 июля 2016 г. Проверено 10 октября 2019 г.
^ Стерлинг, Томас; Андерсон, Мэтью; Бродович, Мацей (2018). «17 – Накопитель» . Высокопроизводительные вычисления . Морган Кауфманн (Elsevier). ISBN 978-0-12-420158-3 .
^ https://www.hyperstone.com/en/NAND-Flash-is-displacing-hard-disk-drives-1249,12728.html , NAND Flash вытесняет жесткие диски, дата обращения 29 мая 2018 г.
^ 1966FJCC , стр. 711–742, ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЕМКОСТИ.
^ 1966FJCC , стр. 711–716, Компьютерная система массовой памяти UNICON, CHBECKER.
^ 1966FJCC , стр. 735–742, Фотоцифровая система хранения данных, Дж. Д. КЮЛЕР, Х. Р. КЕРБИ.
^ Неизвестный (1966). Осень 1966 г. Объединенная компьютерная конференция . Материалы конференции AFIPS . Том. 29. Спартанские книги. дои : 10.1145/1464291 . ISBN 978-1-4503-7893-2 . 1966 ФЕКК.
^ Норман Ф. Шнайдевинд; Гордон Х. Симс; Томас Л. Грейнджер; Роберт Дж. Карден (июль 1972 г.). ОБЗОР И АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ НАКОПЕНИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ МАССЫ (Отчет). Аспирантура ВМС США, Монтерей, Калифорния. CiteSeerX 10.1.1.859.1517 . НПС-55СС72071А.
^ НПС-55СС72071А , с. 6, А. Определение и использование запоминающих устройств.
^ 35-я конференция . В 2019 году прошла
^ Бэкон, GC (октябрь 1974 г.). «Отчет о семинаре по запоминающим устройствам» . Компьютер . 7 (10). ИИЭР: 64–65. дои : 10.1109/MC.1974.6323336 . S2CID 29301138 . Проверено 3 декабря 2020 г.
^ Введение в систему хранения данных IBM 3850 Mass Storage (MSS) (PDF) (второе изд.). ИБМ. Ноябрь 1974 г. GA32-0028-1.
^ Тейлор, Джим. «Часто задаваемые вопросы по DVD» . Архивировано из оригинала 22 августа 2009 г. Проверено 8 июля 2007 г. В 2003 году, через шесть лет после появления, во всем мире насчитывалось более 250 миллионов устройств воспроизведения DVD, включая DVD-плееры, DVD-ПК и игровые DVD-приставки.
^ Гонсалвес, Антоне (23 мая 2007 г.). «Micron предсказывает, что флэш-память заменит жесткие диски» . ЭТаймс . .
^ Хейнгартнер, Дуглас (17 февраля 2005 г.). «Флэш-накопители: всегда в пути, без движущихся частей» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 февраля 2008 г. .
^ Паттерсон, Дэйв (июнь 2003 г.). «Разговор с Джимом Греем» . Очередь АКМ . 1 (4). Архивировано из оригинала 21 апреля 2005 года . (Обсуждение последних тенденций в области запоминающих устройств.)

[13] Например, устаревший IBM 350 1956 года хранил 5 миллионов шестибитных символов, что больше, чем современные дискеты емкостью 1,44 и 2,88 МБ.

[PCMag-Encycl-1] «Определение: запоминающее устройство» . Журнал ПК . Зифф Дэвис. Архивировано из оригинала 5 июля 2016 г. Проверено 10 октября 2019 г.

[Sterling-2018-ch17-2] Стерлинг, Томас; Андерсон, Мэтью; Бродович, Мацей (2018). «17 – Накопитель» . Высокопроизводительные вычисления . Морган Кауфманн (Elsevier). ISBN 978-0-12-420158-3 .

[3] ttps://www.hyperstone.com/en/NAND-Flash-is-displacing-hard-disk-drives-1249,12728.html , NAND Flash вытесняет жесткие диски, дата обращения 29 мая 2018 г.

[FOOTNOTE1966FJCC711–742TECHNOLOGIES_AND_SYSTEMS_FOR_ULTRA-HIGH_CAPACITY_STORAGE-4] 1966FJCC , стр. 711–742, ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЕМКОСТИ.

[FOOTNOTE1966FJCC711–716UNICON_Computer_Mass_Memory_System,_C.H.BECKER-5] 1966FJCC , стр. 711–716, Компьютерная система массовой памяти UNICON, CHBECKER.

[FOOTNOTE1966FJCC735–742A_Photo-Digital_Mass_Storage_System,_J._D._KUEHLER,_H._R._KERBY-6] 1966FJCC , стр. 735–742, Фотоцифровая система хранения данных, Дж. Д. КЮЛЕР, Х. Р. КЕРБИ.

[1966FJCC-7] Неизвестный (1966). Осень 1966 г. Объединенная компьютерная конференция . Материалы конференции AFIPS . Том. 29. Спартанские книги. дои : 10.1145/1464291 . ISBN 978-1-4503-7893-2 . 1966 ФЕКК.

[8] Норман Ф. Шнайдевинд; Гордон Х. Симс; Томас Л. Грейнджер; Роберт Дж. Карден (июль 1972 г.). ОБЗОР И АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ НАКОПЕНИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ МАССЫ (Отчет). Аспирантура ВМС США, Монтерей, Калифорния. CiteSeerX 10.1.1.859.1517 . НПС-55СС72071А.

[FOOTNOTENPS-55SS72071A6A._Definition_and_Uses_of_Mass_Storage-9] НПС-55СС72071А , с. 6, А. Определение и использование запоминающих устройств.

[10] 35-я конференция . В 2019 году прошла

[11] Бэкон, GC (октябрь 1974 г.). «Отчет о семинаре по запоминающим устройствам» . Компьютер . 7 (10). ИИЭР: 64–65. дои : 10.1109/MC.1974.6323336 . S2CID 29301138 . Проверено 3 декабря 2020 г.

[12] Введение в систему хранения данных IBM 3850 Mass Storage (MSS) (PDF) (второе изд.). ИБМ. Ноябрь 1974 г. GA32-0028-1.

[14] Тейлор, Джим. «Часто задаваемые вопросы по DVD» . Архивировано из оригинала 22 августа 2009 г. Проверено 8 июля 2007 г. В 2003 году, через шесть лет после появления, во всем мире насчитывалось более 250 миллионов устройств воспроизведения DVD, включая DVD-плееры, DVD-ПК и игровые DVD-приставки.

[15] Гонсалвес, Антоне (23 мая 2007 г.). «Micron предсказывает, что флэш-память заменит жесткие диски» . ЭТаймс . .

[16] Хейнгартнер, Дуглас (17 февраля 2005 г.). «Флэш-накопители: всегда в пути, без движущихся частей» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 февраля 2008 г. .

[acm-queue-17] Паттерсон, Дэйв (июнь 2003 г.). «Разговор с Джимом Греем» . Очередь АКМ . 1 (4). Архивировано из оригинала 21 апреля 2005 года . (Обсуждение последних тенденций в области запоминающих устройств.)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ а ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]