В вычислительной технике термин « массовое хранилище » относится к хранению больших объемов данных в постоянном и машиночитаемом виде. В общем, термин «массовое хранилище» в «массовом хранилище» используется для обозначения «большого» по отношению к современным жестким дискам, но он также использовался для обозначения «большого» по отношению к размеру первичной памяти , например, с дискетами на персональных компьютерах .
Устройства и/или системы, которые были описаны как массовое хранилище, включают ленточные библиотеки , RAID- системы и различные компьютерные накопители, такие как жесткие диски (HDD), магнитные ленточные накопители, магнитооптические дисководы , оптические дисководы, карты памяти и твердотельные накопители (SSD). Сюда также входят экспериментальные формы, такие как голографическая память . Массовое хранилище включает устройства со съемными и несъемными носителями. [1] [2] Оно не включает оперативную память (RAM).
Существует два широких класса массового хранения: локальные данные на таких устройствах, как смартфоны или компьютеры , а также корпоративные серверы и центры обработки данных для облака. Для локального хранения твердотельные накопители находятся на пути к замене жестких дисков. Рассматривая мобильный сегмент от телефонов до ноутбуков, большинство систем сегодня основано на NAND Flash . Что касается предприятий и центров обработки данных , уровни хранения установились с использованием сочетания твердотельных накопителей и жестких дисков . [3]
Понятие «больших» объемов данных, конечно, во многом зависит от временных рамок и сегмента рынка, поскольку емкость устройств хранения данных увеличилась на много порядков с момента появления компьютерных технологий в конце 1940-х годов и продолжает расти; однако в любом временном интервале обычные устройства хранения данных, как правило, были намного больше и в то же время намного медленнее, чем распространенные реализации современных технологий первичного хранения данных .
В работах [4] [5] [6] на Объединенной компьютерной конференции 1966 года [7] (FJCC) термин «массовое хранилище» использовался для устройств, существенно больших, чем современные жесткие диски. Аналогичным образом, анализ 1972 года выявил системы массового хранения от Ampex (Terabit Memory), использующие видеоленту, Precision Industries (Unicon 690-212), использующие лазеры, и International Video (IVC-1000), использующие видеоленту [8] , и утверждается: «В литературе наиболее распространенным определением емкости массового хранилища является триллион бит». [9] Первая конференция IEEE по массовому хранению данных состоялась в 1974 году [10] , и в то время массовое хранилище данных было определено как «емкость порядка 10 12 бит» (1 гигабайт). [11] В середине 1970-х годов IBM использовала термин в названии IBM 3850 Mass Storage System, которая предоставляла виртуальные диски, резервируемые картриджами с магнитной лентой Helical scan , более медленными, чем дисковые накопители, но с емкостью, большей, чем было доступно с дисками. [12] Термин Mass Storage использовался на рынке ПК для таких устройств, как дисководы для гибких дисков, намного меньших, чем устройства, которые не [a] считались массовыми хранилищами на рынке мэйнфреймов.
Устройства массового хранения данных характеризуются:
Магнитные диски являются преобладающими носителями информации в персональных компьютерах . Оптические диски, однако, почти исключительно используются в крупномасштабном распространении розничного программного обеспечения, музыки и фильмов из-за стоимости и эффективности производства процесса формования, используемого для производства DVD и компакт-дисков , а также почти повсеместного присутствия считывающих устройств в персональных компьютерах и бытовой технике. [13] Флэш-память (в частности, флэш-память NAND ) имеет устоявшуюся и растущую нишу в качестве замены магнитных жестких дисков в высокопроизводительных корпоративных вычислительных установках из-за ее надежности, вытекающей из отсутствия движущихся частей, и ее изначально гораздо более низкой задержки по сравнению с обычными решениями на основе магнитных жестких дисков. Флэш-память также долгое время была популярна в качестве съемного хранилища, такого как USB-накопители , где она де-факто составляет рынок. Это связано с тем, что она лучше масштабируется с точки зрения затрат в диапазонах меньшей емкости, а также с ее долговечностью. Он также проник на ноутбуки в виде твердотельных накопителей , разделяя те же причины, что и корпоративные вычисления: а именно, заметно высокая степень устойчивости к физическому воздействию, что опять же связано с отсутствием движущихся частей, а также повышение производительности по сравнению с обычными магнитными жесткими дисками и заметное снижение веса и энергопотребления. Флэш также проник на мобильные телефоны . [14] [15]
Проектирование компьютерных архитектур и операционных систем часто диктуется технологиями массового хранения данных и шин своего времени. [16]
Устройства хранения данных, используемые в настольных компьютерах и большинстве серверных компьютеров, обычно имеют организованные в файловой системе данные . Выбор файловой системы часто важен для максимизации производительности устройства: файловые системы общего назначения (например, NTFS и HFS ) имеют тенденцию плохо работать на оптических носителях с медленным поиском, таких как компакт-диски.
Некоторые реляционные базы данных также могут быть развернуты на устройствах массового хранения без промежуточной файловой системы или менеджера хранения. Oracle и MySQL , например, могут хранить табличные данные непосредственно на необработанных блочных устройствах .
На сменных носителях вместо файловых систем иногда используются архивные форматы (например, архивы tar на магнитной ленте , которые полностью упаковывают данные файлов), поскольку они более портативны и просты в потоковой передаче .
Во встраиваемых компьютерах содержимое запоминающего устройства большой емкости (обычно ПЗУ или флэш-памяти) обычно отображается в памяти таким образом, чтобы его содержимое можно было просматривать как структуры данных в памяти или выполнять непосредственно программами.
В 2003 году, через шесть лет после появления, во всем мире насчитывалось более 250 миллионов устройств воспроизведения DVD, включая DVD-плееры, DVD-компьютеры и игровые DVD-консоли.