- Razvoj shranjevanja podatkov je napredoval od luknjanih kartic in magnetnih trakov do trdih diskov, optičnih pogonov in vse bolj kompaktnih in cenejših bliskovnih pomnilnikov.
- Kombinacija visokohitrostnih omrežij in velikih podatkovnih centrov je spodbudila oblak, podatkovna jezera in porazdeljeno ogromno shranjevanje velikih količin podatkov.
- Trenutni izzivi se osredotočajo na trajnost, varnost in obvladovanje eksponentne rasti podatkov, pri čemer se raziskujejo tehnologije, kot sta holografski spomin in shranjevanje DNK.
Skozi zgodovino si je človeštvo izmislilo najrazličnejše trike in naprave za shranjevanje informacij : od glinenih tablic in luknjanih kartonov do podatkovnih oblakov, razpršenih po vsem svetu. Količina podatkov, ki jo danes ustvarjamo, je tako osupljiva, da naši možgani, ne glede na to, kako razviti so, zaostajajo in potrebujejo tehnološko pomoč.
Razumevanje, kako smo prešli od nekaj kilobajtov v kovinski omari do terabajtov v žepih in zettabajtov v porazdeljenih podatkovnih centrih, ni le zgodovinska zanimivost: pojasnjuje, zakaj delamo tako, kot delamo, kako uživamo digitalno zabavo in s kakšnimi tveganji se soočamo, če izgubimo spomine, dokumente ali znanje, če izberemo napačen medij za shranjevanje.
Od človeškega spomina do prvih naprav za shranjevanje podatkov
Preden se pogovorimo o diskih, trakovih ali oblakih, je vredno spomniti, da so prva naprava za shranjevanje človeški možgani z omejenim in nepopolnim biološkim spominom . Evolucija je povečala njihovo velikost in zmogljivost: vrste, kot je Australopithecus afarensis, so imele možgane s prostornino približno 400–500 cm³, Homo habilis so dosegli 600–700 cm³, Homo erectus 800–1100 cm³, neandertalci pa približno 1200–1600 cm³ . Sodobni ljudje, Homo sapiens, imajo možgane s prostornino približno 1230 cm³.
Ta preskok nam je omogočil izdelavo orodij, ustvarjanje kultur, obredov in kompleksnih jezikov , vendar spomin ostaja krhek: pozabljamo, izkrivljamo spomine in se ne moremo spopasti s trenutnim plazom podatkov. Zato je treba razviti zunanje naprave, ki stabilno shranjujejo informacije , ne da bi bile odvisne od naših nevronov.
Luknjane kartice: jezik lukenj
Prvi večji preskok k digitalnemu shranjevanju je bil mehanski: luknjane kartice . Leta 1725 je Francoz Basile Bouchon zasnoval sistem perforiranih kartic za krmiljenje statev. To ni bilo računalništvo v sodobnem smislu, ampak metoda kodiranja in ponovne uporabe navodil.
Leta 1837 je britanski matematik Charles Babbage zasnoval svoj slavni Analitični stroj , računski stroj z gibljivimi deli, ki je za ukaze in rezultate uporabljal luknjane kartice. Luknje so delovale kot stikala za vklop/izklop , ki so predvidevala binarno kodo.
Kasneje je Američan Herman Hollerith to idejo uresničil s svojim Analitičnim strojem za popis prebivalstva: luknje so predstavljale navodila in tudi podatke, ki jih je stroj lahko samodejno prebral. Desetletja so bile luknjane kartice standardni medij za shranjevanje programov in podatkov v mnogih računalnikih.
Od šestdesetih let prejšnjega stoletja naprej so jih začele nadomeščati magnetne tehnologije, čeprav so se še naprej uporabljale vse do osemdesetih let prejšnjega stoletja za naloge, kot so standardizirani testi ali elektronsko glasovanje na luknjanem papirju.
Začetki magnetizma: trakovi, bobni in jedra
V petdesetih letih prejšnjega stoletja je svet računalništva sprejel magnetizem za shranjevanje informacij. Osnovna ideja je preprosta: medij prevlečemo z magnetiziranim materialom in ga organiziramo v drobne domene (dipole), ki predstavljajo bite.
Leta 1928 je nemški inženir Fritz Pfleumer patentiral magnetni trak , ki ga je navdihnil magnetni kabel Valdemarja Poulsena. Leta 1965 je podjetje Mohawk Data Sciences predstavilo kodirnik magnetnega traku, ki je bil zasnovan za postopno zamenjavo luknjanih kartic . Trakovi so ponujali večjo zmogljivost po nižji ceni, čeprav je dostop ostal zaporedni.
Leta 1932 je Avstrijec Gustav Taushek izumil magnetni boben , valj, prevlečen z magnetnim materialom. Ti bobni so lahko shranili približno deset tisoč besed in so bili neposredni predhodniki sodobnih trdih diskov, saj so ponujali hitrejši dostop kot trak.
Približno v istem času so se pojavile tehnologije za glavni pomnilnik. Med poznimi štiridesetimi in petdesetimi leti prejšnjega stoletja je bil razvit magnetni pomnilnik , imenovan tudi toroidni pomnilnik: majhni obroči iz feromagnetnega materiala, ki jih prečkajo prevodne žice. Vsako jedro je shranilo en bit , njegovo magnetno stanje pa je bilo mogoče hitro prebrati in zapisati.
Leta 1953 je MIT pridobil patent in zgradil računalnik Whirlwind , pionirja v uporabi magnetnega pomnilnika kot RAM-a. Bil je veliko hitrejši in zanesljivejši od luknjanih kart, vendar je bila njegova izdelava zapletena in draga ter je zahtevala zelo natančno in mukotrpno montažo.
Elektronski pomnilniki: od Williamsove cevi do polprevodnika
Preden so tranzistorji revolucionarno spremenili vse, so obstajale vmesne rešitve za elektronsko shranjevanje. Leta 1946 sta profesor Frederick C. Williams in Tom Kilburn na Univerzi v Manchestru razvila tako imenovano Williamsovo cev . Bila je modificirana katodna cev, ki je omogočala shranjevanje binarnih podatkov kot vzorcev naboja na zaslonu . Uporabljala se je kot RAM v zgodnjih računalnikih s shranjenim programom.
Leta 1948 se je pojavila še ena nenavadna tehnologija: Selectron , termionski ventil, ki je lahko deloval kot pomnilnik z naključnim dostopom . Razvil ga je Jan A. Rajchman in njegova ekipa pri Radio Corporation of America (RCA). Čeprav je bil tehnično zanimiv, sta njegova kompleksnost in stroški znatno omejila njegovo uporabo.
Leta 1949 je bil uveden pomnilnik z zakasnitveno linijo , ki je temeljil na izkoriščanju časa, ki ga signal potrebuje za širjenje skozi fizični medij (na primer živo srebro ali kremen). Biti so bili kodirani kot impulzi, ki so neprekinjeno krožili skozi medij; to je bila domiselna rešitev, vendar ne zelo prilagodljiva v primerjavi s kasnejšim RAM-om.
V poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja je magnetni pomnilnik postal prevladujoči RAM, vse dokler se v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja niso začeli pojavljati polprevodniki . Leta 1966 je novo ustanovljeni Intel začel prodajati 2000-bitne polprevodniške pomnilniške čipe , kjer je vsaka celica vsebovala miniaturizirane tranzistorje ali kondenzatorje.
Leta 1966 se je pojavil tudi DRAM (dinamični pomnilnik z naključnim dostopom) . V DRAM-u je vsak bit shranjen kot električni naboj v kondenzatorju . Gre za nestanovitni pomnilnik: če se napajanje prekine, se podatki izgubijo. Vendar je zelo gost in poceni, zato je postal standardni glavni pomnilnik v osebnih računalnikih in strežnikih.
V nasprotju s tem je ROM (Read-Only Memory) trajno programiran in hrani podatke, tudi ko je naprava izklopljena, kar je zelo uporabno za shranjevanje vdelane programske opreme in zagonskih rutin.
Napredne magnetne inovacije: Twistor in Bubble Memory
Leta 1957 je raziskovalec Andrew Bobeck v Bell Labs izumil Twistor pomnilnik . Ta tehnologija je namesto toroidnih jeder ovijala magnetni trak okoli prevodne žice , kar je zmanjšalo težo, porabo energije in proizvodne stroške.
Bell Labs je predstavil Twistor kot vrhunsko alternativo magnetnim jedrom: cenejšo, lažjo in enostavnejšo za izdelavo . Vendar je bilo njegovo komercialno obdobje kratko, saj so kmalu prišli kompaktnejši in razširljivi polprevodniški RAM čipi.
Na podlagi te raziskave je Bobeck leta 1980 razvil slavni Mehurčasti pomnilnik. Ta tehnologija je uporabljala zelo tanko plast magnetnega materiala, v kateri so nastala majhna magnetizirana območja, "mehurčki" , od katerih je vsak predstavljal bit. Bil je nehlapen in precej robusten , čeprav ga je bilo težko izdelati v velikem obsegu.
Magnetni diski in trakovi: od IBM 350 do diskete
Velik preskok k temu, kar poznamo danes, je prišel z magnetnimi diski . Leta 1951 je UNIVAC I že vključeval tračne pogone, ki so lahko shranili do 128 besed na palec. Toda kralj sodobne zabave je bil trdi disk.
Leta 1956 je IBM predstavil IBM 350 , ki velja za prvi sodobni trdi disk. Imel je kapaciteto približno 4,4 MB , sestavljen je bil iz petdesetih 24-palčnih plošč, ki so se vrtele s 1200 vrtljaji na minuto, in je bil približno velikosti hladilnika, tehtal pa je več kot tono. Kljub temu je v primerjavi s trakovi ponujal zelo hiter naključni dostop.
Sčasoma so izboljšave tehnologije magnetnega zapisovanja privedle do povečanja zmogljivosti trdih diskov, znižanja cen in miniaturizacije , kar je sčasoma privedlo do današnjih trdih diskov za namizne in prenosne računalnike z več terabajti pomnilnika v 3,5 ali 2,5-palčnem formatu, kar se danes primerja s SSD-jem in zunanjim trdim diskom.
Poleg velikih trdih diskov je IBM promoviral tudi diskete . V letih 1971–1972 so se pojavile 8- palčne diskete z začetno zmogljivostjo približno 80 KB. Sestavljene so bile iz diska iz prožnega materiala, prevlečenega z magnetnim oksidom, znotraj zaščitnega ovoja.
Leta 1975 je Allan Shugart razvil 5,25-palčno disketo , ki je bila bolj obvladljiva za osebne računalnike. Ti diski so imeli v svojih zgodnjih različicah kapaciteto približno 110 KB in so bili hitrejši in cenejši od 8-palčnih diskov. Do leta 1978 je že približno deset proizvajalcev proizvajalo 5,25-palčne pogone.
V zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja se je na sceno pojavila klasična 3,5-palčna disketa s togim ohišjem in kovinskim jezičkom, ki je ščitil magnetno površino. Bila je bolj trpežna, bolj kompaktna in je imela večjo kapaciteto kot njeni predhodniki. Postala je tako priljubljena, da je še danes v mnogih programih ikona »Shrani« še vedno disketa.
Čeprav so v domačem okolju praktično zastarele, nekatere kritične infrastrukture, kot so nekateri vojaški ali jedrski sistemi, že presenetljivo dolgo ohranjajo disketne pogone , prav zaradi njihove preprostosti in izolacije, kar je praksa, povezana s shranjevanjem starih računalnikov.
Magnetni trak v računalništvu: od varnostnega kopiranja do dolge življenjske dobe
Čeprav je zaradi zaporednega dostopa do magnetnega traku počasnejši od diskov, sta ga zaradi nizkega razmerja med stroški in zmogljivostjo ter vzdržljivosti ohranila kot odličen medij za obsežne varnostne kopije.
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so se pojavili formati, kot je avdio kaseta, prilagojena za podatke, ki se je pogosto uporabljala v domačih mikroračunalnikih, kasneje pa posebni varnostni trakovi, kot je DAT (Digital Audio Tape) , ki ga je Sony razvil leta 1987. Šlo je za prenovljeno kaseto s 4 mm trakom v kompaktni kartuši.
Leta 1989 sta Sony in Hewlett-Packard predstavila standard DDS (Digital Data Storage) , razvoj standarda DAT, osredotočenega na shranjevanje računalniških podatkov. Ponujal je vedno večje zmogljivosti v relativno majhnih formatih , kar je bilo idealno za podjetja.
Optični diski: CD, DVD in Blu-ray
Medtem ko je prevladovalo magnetno snemanje, se je oblikoval še en revolucionaren pristop: optično shranjevanje z uporabo laserjev . V šestdesetih letih prejšnjega stoletja je izumitelj James T. Russell delal na ideji o uporabi svetlobe za snemanje in predvajanje glasbe. Dolga leta je to veljalo za le malo več kot novost.
Leta 1975 sta Sony in Philips močno investirala v njegov projekt in financirala njegov razvoj. Rezultat je bil kompaktni disk (CD) , ki je bil komercialno predstavljen leta 1980. Za zvok je lahko shranil približno 700 MB podatkov v računalniški obliki, kar je bila takrat ogromna količina v primerjavi z disketami.
Leta 1984 se je pojavil CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) , ki je uporabljal enak fizični format kot avdio CD, vendar je imel kodirane računalniške podatke. Na plastično površino diska so vgravirane mikro vdolbine in ravna območja (ploščice) , ki jih laser interpretira kot bite.
Kasneje so se pojavile zapisljive različice: CD-R, na katerega je bilo mogoče samo pisati, in CD-RW , na katerega je bilo mogoče večkrat pisati , predstavljen leta 1995. To je uporabniku omogočilo večkratno snemanje in brisanje podatkov na istem disku.
Leta 1995 je prišel DVD (Digital Versatile Disc) , ki je znatno povečal zmogljivost shranjevanja podatkov. Enoslojni DVD je imel kapaciteto 4,7 GB , dvoslojni DVD pa dvakrat toliko. Postal je standard za domači video in veliko distribucijo programske opreme.
Kot poskusni tekmec se je leta 2005 pojavil format HD-DVD , ki so ga promovirali Toshiba, NEC in Sanyo. Ponujal je visoko ločljivost, vendar je komercialni boj na koncu dobil Blu-ray , ki je bil predstavljen leta 2003 in je temeljil na krajši valovni dolžini modro-vijoličnega laserja , ki omogoča shranjevanje več informacij v istem fizičnem prostoru.
Blu-ray se je uveljavil kot medij za video visoke ločljivosti in shranjevanje visoke gostote , z zmogljivostjo 25 GB na plast in večplastnimi različicami, ki dosegajo več deset gigabajtov na disk.
Magnetooptični mediji in hibridni formati
Med čistim magnetizmom in optičnimi diski se je pojavila hibridna družina: magnetooptični diski . Predstavljeni okoli leta 1990 so združevali magnetne in optične tehnike za shranjevanje in branje podatkov.
Ti diski, pogosto velikosti 3,5 ali 5,25 palca v kartušah, so uporabljali laser za lokalno segrevanje površine in magnetno polje za orientacijo plošč. Branje je temeljilo na spremembah v polarizaciji odbite svetlobe (Kerrov učinek) . Ponujali so dobro vzdržljivost in možnosti ponovnega zapisovanja , čeprav so bili dražji in kompleksnejši od CD-jev ali DVD-jev.
V 90. letih so se pojavili tudi nekateri kratkotrajni, a zanimivi formati. Leta 1992 je Sony izdal MiniDisc , ki je bil zasnovan za zamenjavo avdio kasete in shranjevanje podatkov (v različicah MD Data) s kapaciteto približno 140 MB. Leta 1994 je Iomega predstavila Zip in kasneje Jaz , takrat visokozmogljiva odstranljiva diska (od 100 MB do 1 GB), ki sta poskušala zapolniti vrzel med disketo in prvimi zunanjimi trdimi diski.
Flash pomnilnik in USB pogoni: velik prenosni preskok
Konec devetdesetih let prejšnjega stoletja je prišla tiha revolucija: bliskovni pomnilnik , vrsta nehlapnega elektronskega pomnilnika. Čeprav je bil sprva zasnovan za fotoaparate in prenosne naprave , se je kmalu razširil na vse.
Leta 1993 je bila predstavljena kartica CompactFlash (CF) , ki je integrirala bliskovni pomnilnik v robustni obliki. Široko se je uporabljala kot notranji pomnilnik v digitalnih fotoaparatih in nekaterih vgrajenih računalnikih . Kmalu zatem sta prišla SmartMedia (Toshiba, 1995) in leta 1997 Multimedia Card (MMC) podjetij Siemens in SanDisk.
Leta 1999 je IBM izdal Microdrive , mini trdi disk velikosti kompaktne kartice, leta 2000 pa so postale priljubljene kartice Secure Digital (SD) z vgrajenim šifriranjem in standardnimi dimenzijami 32 x 32 x 2,1 mm. Kartice SD so postale dejanski standard za mobilne telefone, fotoaparate in številne prenosne naprave.
Glavna prelomnica za povprečnega uporabnika je bil USB-ključek . Okoli leta 2000 je singapursko podjetje Trek 2000 International predstavilo ThumbDrive , ki velja za prvi komercialno uspešen USB-ključek. Uporabljal je NAND-pomnilnik in se je neposredno povezoval z vrati USB , brez potrebe po zunanjem napajanju ali zapletenih krmilnikih, čeprav je včasih koristno vedeti o morebitnih težavah z USB-vozlišči . Ti pogoni, imenovani tudi USB-ključki, USB-ključki ali USB-ključki , so ponujali kapacitete, ki so se začele pri le nekaj megabajtih in kmalu narasle na več deset gigabajtov. Niso imeli gibljivih delov, zdržali so tisoče ciklov pisanja in so bili zelo odporni na udarce in elektromagnetne motnje . S tem so nadomestili diskete in začeli kot medij za shranjevanje zasenčiti CD-je in DVD-je.
SSD-ji in SMR-ji: Pospešite in stisnite zmogljivost
Ista tehnologija bliskovnega pomnilnika je privedla do razvoja SSD-jev (solid-state drives) . Te naprave delujejo kot trdi diski z vidika operacijskega sistema, vendar so notranje medsebojno povezani sklopi bliskovnih čipov , brez plošč ali bralno-pisalnih glav; če vas zanima razlika z drugimi tehnologijami, kot je shranjevanje NVMe , je precej razkrivajoča.
Prve komercialno uspešne SSD-je so izdelala podjetja, kot je SanDisk , in se hitro razširili na prenosne in namizne računalnike ter izpodrinili trde diske, kjer sta ključnega pomena hitrost dostopa in manjša poraba energije . Njihovi čipi se razlikujejo od tistih, ki so običajno v USB-ključih, saj ponujajo večjo zmogljivost, vzdržljivost in odpornost proti obrabi , kar se odraža v višji ceni na gigabajt.
Medtem so se tradicionalni trdi diski še naprej razvijali. Ena novejših tehnologij je Shingled Magnetic Recording (SMR) . Namesto da bi zapisovali ločene sledi, se delno prekrivajo kot strešniki , pri čemer se sledi režejo, ne da bi se izgubila pomembna vsebina.
To omogoča povečano zmogljivost v istem fizičnem prostoru , hkrati pa ohranja nizke stroške in izkorišča obstoječo infrastrukturo trdih diskov. SMR je že prisoten v številnih sodobnih trdih diskih, zlasti v visokozmogljivih razredih, zasnovanih za množično shranjevanje in arhiviranje.
Od fizičnega skladišča do podatkovnega centra: silosi, jezera in veliki podatki
Eksplozivna rast digitalnih informacij je organizacije pripeljala do ustvarjanja velikih logičnih sistemov za shranjevanje. To je povzročilo nastanek podatkovnih silosov , ki so nabori informacij, shranjenih za določen oddelek ali sistem, ki so nezdružljivi ali jih je težko integrirati s preostalim delom podjetja.
Sprva so bili ti silosi obravnavani kot nenavadni otoki podatkov; sčasoma so postali dragocen vir informacij za velike podatke , ki so omogočali kombiniranje in analizo velikih količin zgodovinskih podatkov. Kasneje se je pojavil koncept podatkovnega jezera.
Podatkovno jezero shranjuje informacije v njihovi izvirni, neobdelani obliki , običajno upravljano z uporabo podatkovnih baz NoSQL. Ti sistemi sprejemajo strukturirane, polstrukturirane in nestrukturirane podatke, kar analitikom in algoritmom umetne inteligence omogoča obdelavo informacij na zahtevo.
Po mnenju pobud, kot je BBVA OpenMind, podatkovna jezera uporabljajo ploske arhitekture brez togih hierarhičnih struktur, da bi olajšala prilagodljiv dostop in znižala stroške. Postala so bistvene komponente za projekte velikih podatkov in umetne inteligence.
Oblak in spletno shranjevanje: podatki povsod
Naslednji večji premik ni bil toliko nov fizični medij kot sprememba modela zaradi visokohitrostnih omrežij . Izboljšana pasovna širina in cenejši prostor na disku sta omogočila izgradnjo ogromnih podatkovnih centrov, dostopnih prek interneta.
Tako se je rodilo računalništvo v oblaku in z njim tudi shranjevanje v oblaku . Z vidika uporabnika oblak ponuja praktično neomejeno zmogljivost, dostopno iz katere koli naprave in lokacije , v zameno za plačilo ali celo brezplačno, če so sprejete omejitve.
V praksi je »oblak« ogromna zbirka strežnikov, diskovnih polj, SSD-jev, trakov in notranjih omrežij . Uporablja se tako za varnostne kopije kot za primarno shranjevanje dokumentov, fotografij in videoposnetkov . Če uporabljate e-pošto, družbena omrežja ali storitve pretakanja, že dnevno uporabljate shranjevanje v oblaku.
Ponudniki so morali okrepiti varnost s šifriranjem, preverjanjem pristnosti in nadzorom dostopa, ker skupna arhitektura predstavlja izzive zaupnosti. Za sektorje, kot je bančništvo, veljajo strogi predpisi za ublažitev teh tveganj.
Poleg splošnega spletnega shranjevanja obstajajo tudi posebne rešitve za brezžično shranjevanje doma . Zgodovinski primer je Apple AirPort Time Capsule , naprava Wi-Fi, ki je vključevala usmerjevalnik in trdi disk z zmogljivostjo do 3 TB, zasnovana za samodejno varnostno kopiranje in brezžični dostop do podatkov iz naprav Apple.
Nove meje: hologrami, DNK in ultra dolgo obstojni materiali
Soočeni s cunamijem podatkov, ki se pričakuje v prihodnjih desetletjih, raziskave shranjevanja podatkov raziskujejo poti, ki se zelo razlikujejo od diskov ali bliskovnih pogonov. Ena od teh je holografski pomnilnik , ki shranjuje digitalne podatke znotraj volumna materiala, kot so kristali ali fotopolimeri , namesto da bi bil omejen na njegovo površino.
Velika prednost holografskega pomnilnika je, da lahko izkoristi debelino pomnilniškega medija za shranjevanje informacij v 3D (Braggov volumen) in doseže ogromne gostote. Čeprav prototipi obstajajo, še ni široko uporabljena tehnologija, vendar se pojavlja kot ena od možnih dolgoročnih rešitev za arhiviranje z zelo visoko gostoto.
Drugo fascinantno področje je shranjevanje DNK . DNK, molekula življenja, lahko kodira osupljivo količino informacij: približno 2,2 petabajta na gram . Teoretično bi se vsi podatki, ki jih je ustvarilo človeštvo, lahko spravili v žlico DNK.
Poleg tega je DNK izjemno dolgotrajen medij , ki lahko ob pravilnem shranjevanju hrani informacije tisoče let. Trenutna težava sta stroški in hitrost: kodiranje manj kot 100 KB podatkov lahko stane približno 1500 dolarjev, postopki sinteze in sekvenciranja pa ostajajo počasni.
Uporaba umetne DNK ali spremenjenih biomolekul se preučuje za zmanjšanje stroškov in hitrosti teh operacij, vendar je še vedno v eksperimentalni fazi. Vendar je ideja jasna: prehod z diskov in čipov na resnično molekularno shranjevanje.
Vzporedno nanotehnologije odpirajo vrata aplikacijam, kot je uporaba izotopov ogljika (na primer atomi ogljika-12 za »0« in atomi ogljika-13 za »1«) ali posebej stabilni mineralni materiali. Leta 2023 je podjetje Cerabyte napovedalo sistem, ki z laserjem gravira tridimenzionalne nize podatkov, podobne QR kodam, na mineralno podlago , odporno na ekstremne temperature, požare, poplave in prenapetosti, z ocenjeno življenjsko dobo več kot 5000 let.
Zanesljivost, gnitje bitov in kopije: manj glamurozna plat shranjevanja
Ne glede na medij za shranjevanje imajo vsi eno težavo: imajo omejeno življenjsko dobo in so dovzetni za okvare . Trdi diski se lahko poškodujejo zaradi udarcev, trakovi se lahko demagnetizirajo, optični diski se lahko razgradijo, bliskovni pomnilnik pa se lahko sčasoma izprazni.
Pogosto omenjen pojav je gnitje bitov , tiha degradacija, pri kateri nekateri biti spremenijo vrednost, ne da bi to bilo takoj opazno . To še posebej vpliva na dolgoročne nosilce podatkov, kot so stari trdi diski, trakovi ali bliskovni pogoni, ki jih več let niso prebrali.
Zato je priporočljivo občasno dostopati do nosilcev podatkov (na primer občasno brati podatke s pogona USB) in vsakih nekaj let podvajati podatke na nov medij. Sistemi, kot je RAID s kodami za popravljanje napak, omogočajo rekonstrukcijo poškodovanih podatkov z uvedbo redundance, vendar tveganja nikoli popolnoma ne odpravijo.
Glede klasifikacije običajno ločimo med primarnim pomnilnikom (RAM, predpomnilnik), ki je ultra hiter, vendar nestanoviten in do njega procesor neposredno dostopa, ter sekundarnim pomnilnikom (diski, SSD-ji, trakovi, shranjevanje v oblaku), ki je počasnejši, vendar nestanoviten. Znotraj sekundarnega pomnilnika nadalje ločimo med zaporednim dostopom (trakovi) in naključnim dostopom (diski, SSD-ji, bliskovni pomnilnik), odvisno od tega, ali lahko neposredno skočimo na želene podatke ali moramo pregledati celotne podatke od začetka.
Ne glede na tehnologijo ostaja edina prava obramba pred izgubo podatkov redundanca in dobro načrtovane varnostne kopije . Pri delu z občutljivimi informacijami pa pride v poštev kriptografija , tako z javnim ključem (RSA itd.) kot s simetričnim ključem (AES, DES), kar je še posebej pomembno v kontekstih shranjevanja v oblaku.
Na splošno nas je zgodovina shranjevanja podatkov popeljala od ogromnih strojev z nekaj kilobajti zmogljivosti do drobnih čipov, ki so sposobni obdelati terabajte, in porazdeljenih sistemov, ki upravljajo zetabajte; pa vendar še naprej iščemo nove, gostejše, trpežnejše in varnejše medije za shranjevanje , od hologramov do DNK ali eksotičnih mineralnih materialov. Vse kaže, da bodo naslednji preskoki, tako kot doslej, združevali fizične inovacije z vse bolj inteligentnimi omrežnimi arhitekturami, da bomo še naprej lahko shranjevali in pridobivali ogromne količine podatkov, ki jih ustvarjamo vsak dan, skoraj ne da bi se tega zavedali.
