Каталог статей

Некоторые «новые» технологии хранения данных старше, чем мы предполагали. Что изменилось, так это то, как мы управляем данными.

Легко сказать, что в мире хранения данных и управления ими постоянно что-то меняется и каждый день разрабатываются новые технологии. Углубляясь в историю хранения данных и управления ими, мы обнаружили, что некоторые из сегодняшних «новых» технологий существуют (иногда концептуально) гораздо дольше, чем кто-либо мог себе представить. Что действительно изменилось, так это то, как мы управляем данными.

На следующем графике представлены важные события, связанные с хранением данных. Если бы мы построили этот график, чтобы проиллюстрировать принятие рынком, он выглядел бы совсем иначе. Мы не будем вдаваться в подробности каждого из них, достаточно дать вам обзор изменений за эти годы.

Механическая перфокарта

Герман Холлерит изобрел механическую перфокарту в 1890 году. Компания, основанная Холлеритом, со временем превратилась в небольшую компанию, известную как IBM. Перфокарты были сделаны из толстого картона размером с банкноту (7 3/8 дюйма в ширину и 3 1/4 дюйма в длину). Первое крупное использование перфокарты было при расчете переписи 1890 г. По сравнению с выполнением расчетов вручную это был заметный шаг вперед с точки зрения производительности и технического прогресса. Подсчет переписи 1890 г. занял всего один год, а переписи 1880 г. - восемь.

Для использования карты понадобился дырокол, табулятор и переплет; использование компьютера не требовалось. Карты и машины развивались с годами, но когда дело дошло до использования перфокарт, стоимость оборудования была высокой, а процесс использования карт был очень громоздким. Написание программ и штамповка карт заняли несколько месяцев. Чтобы использовать систему, компьютерная программа и исходные данные должны были загружаться в машину каждый раз, когда она использовалась, из-за отсутствия локальной оперативной памяти для хранения каких-либо программ или выходных данных. Это была очень долгая и неэффективная операция. Можно подумать, что этой технологии уже давно нет, но она явно использовалась на президентских выборах 2000 года в США.

Удивительно, с развитием вычеслиыельных систем требовалось и отдельное проектирование электроснабжения оборудования.

Магнитный картридж и картридж 8 мм

Магнитный картридж, королева холодных воспоминаний, был изобретен в 1928 году Фрицем Пфлоймером. Первоначально использовавшийся для записи звука, он был расширен для хранения данных в 1951 году с изобретением UNISERVO I, первого цифрового записывающего устройства с картриджами. UNISERVO I был установлен на компьютер UNIVAC I. UNIVAC I имел системную консоль и до 10 картриджей UNISERVO. Картриджи предлагали функции чтения и записи со скоростью 12,8 КБ / с и имели емкость до 184 КБ.Хранилище картриджей прошло долгий путь с момента его изобретения. Современные обычные картриджи (LTO6) могут хранить до 2,5 ТБ (6,25 ТБ со сжатием), хотя когда-то на одном картридже можно было хранить до 185 ТБ. При правильном хранении срок службы картриджа трудно превзойти.

Картридж используется для долговременного хранения данных, не требующих быстрого доступа (например, холодная память). Основными проблемами при управлении магнитными картриджами являются затраты на хранение, извлечение данных и техническое обслуживание. В идеальном мире все картриджи компании хранились бы в помещении с регулируемой температурой, аккуратно сложены и промаркированы. Все они будут связаны с актуальным каталогом, в котором перечислены все данные, присутствующие на каждом из них. Менеджер центра обработки данных будет регулярно проверять их на наличие повреждений и уничтожать картриджи с истекшим сроком службы сразу же после истечения срока их действия. Тот, кто отвечает за хранение картриджей, должен думать, что это МЕЧТА!!!!! На самом деле у большинства людей, отвечающих за хранение картриджей, нет времени на выполнение всех этих действий. Если им срочно нужны данные о картриджах, без посторонней помощи восстановление может занять недели, если не месяцы, в зависимости от объема данных и условий хранения картриджей.

Жесткий диск

Поскольку IBM правила компьютерным рынком на протяжении большей части 1950-х и 1980-х годов, неудивительно, что первый жесткий диск был разработан ими в 1956 году. Дисковый файл IBM 350 был разработан для работы с мейнфреймом IBM 305 RAMAC. Этот первый жесткий диск весил около 1 тонны и имел высоту почти 2 метра. Дисковый файл IBM 350 был сконфигурирован с 50 магнитными дисками, которые содержали 50 000 секторов и хранили 3,75 МБ данных. Мейнфрейм IBM 305 RAMAC в сочетании с IBM 350 Disk File позволил компаниям записывать и поддерживать данные в режиме реального времени. Они также обеспечивали произвольный доступ ко всем архивам и могли одновременно производить выходные данные через распечатки или перфокарты. Это был значительный прогресс в технологии, который сделал доступ к данным проще, чем когда-либо. Проблемой с первой серией жестких дисков до 1980 года был просто размер диска. В 1980 году на рынке появился диск диаметром 13 см, который значительно уменьшил пространство, необходимое для хранения данных. Это приводит нас к сегодняшнему диску, который еще меньше, 2,5-9 см в размере, но гораздо больше по емкости (9-сантиметровые жесткие диски могут хранить до 10 ТБ).

Современные накопители делают управление и хранение данных намного удобнее. Большая емкость, энергонезависимое хранилище и более низкая цена за ГБ, чем у SSD. Недостатками жесткого диска являются энергопотребление, скорость и, для некоторых, долговечность.

Виртуализация

Первая программа, CP, которая создавала виртуальные машины, была выпущена в 1968 году. До ее выпуска, чтобы разделить время на мейнфрейме, ресурсы, включая память, дисковое пространство и циклы центрального блока, должны были быть разделены вручную между разные пользователи. Совместное использование ресурсов позволяло каждому пользователю иметь свою собственную операционную систему и совместно использовать все ресурсы, присутствующие на центральном компьютере. В конечном итоге этот процесс привел к более простому и безопасному использованию. Если у пользователя произойдет сбой, это повлияет только на его операционную систему, а не на всю систему. Первая виртуальная машина составляет основу современного гипервизора. Сегодняшний лидер рынка виртуализации, компания VMware, начала продавать Virtual Workstation в 1999 г., а в 2001 г. перешла на корпоративный маркетинг, выпустив ESX Server и GSX Server. С тех пор VMWare продолжает разрабатывать дополнительные продукты.

Виртуализация с достижениями VMWare и Microsoft произвела революцию в способах хранения данных в центрах обработки данных. Благодаря виртуализации руководители центров обработки данных могут максимально увеличить пространство для хранения и сократить расходы на оборудование. Теперь серверы могут выполнять несколько операций на сервере, а не одну операцию, для реализации которой было разработано компьютерное оборудование. Это означает: более быструю подготовку серверов, увеличенное время безотказной работы (возможность легко перемещать виртуальную машину с одного сервера на другой) и более простое управление ресурсами.

Твердотельный накопитель

Первый твердотельный накопитель Bulk Core был представлен публике в 1976 году компанией Datram. Его размер был продуман совсем иначе, чем у его предшественников, учитывая, что он был 48 см в ширину и 39 см в высоту и имел шасси, монтируемое в стойку. Bulk Core может вмещать до 8 карт памяти с 256 КБ микросхем ОЗУ. Преимущество тогда заключалось в том, что не было движущихся частей и не требовалось постоянного питания для сохранения данных. Технология, связанная с первым твердотельным накопителем, легла в основу известных нам современных твердотельных накопителей. Твердотельные накопители, какими мы их знаем сегодня, начали завоевывать популярность в 2001 году. Поскольку в них нет движущихся частей, производители могут уменьшить размер накопителя.

Преимущества SSD в управлении данными заключаются в более быстром хранении и времени извлечения. Они подходят для данных и операционных систем, требующих частого доступа. Другими потенциальными преимуществами являются снижение энергопотребления, размера и шума, а также возможность работы в более экстремальных условиях.

Программно определяемое хранилище

Концепция программно-определяемого хранилища возникла в 1990-х годах как механизм взаимодействия и управляемости между поставщиками оборудования в сети. Опасаясь, что программно-определяемое хранилище устранит различия в оборудовании, производители в то время отложили его выпуск на рынок. Когда виртуализация стала популярной, возросли и требования приложений к аппаратному обеспечению, которое за нее отвечало. Программно-определяемое хранилище было создано для работы с виртуализацией для управления требованиями к оборудованию и распределения рабочей нагрузки. С появлением программно определяемых хранилищ управление данными стало более эффективным. Более эффективно не только управление данными, но и использование оборудования.