التخزين الضخم

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في مجال الحوسبة ، يشير مصطلح "التخزين الضخم" إلى تخزين كميات هائلة من البيانات بطريقة دائمة وقابلة للقراءة آلياً . وبشكل عام، يُستخدم مصطلح "ضخم " في التخزين الضخم للدلالة على السعة الكبيرة مقارنةً بمحركات الأقراص الصلبة في ذلك الوقت، ولكنه يُستخدم أيضاً للدلالة على السعة الكبيرة مقارنةً بحجم الذاكرة الرئيسية، كما هو الحال مع الأقراص المرنة في أجهزة الحاسوب الشخصية .

تشمل الأجهزة والأنظمة التي تُوصف بأنها تخزين ضخم مكتبات الأشرطة ، وأنظمة RAID ، ومجموعة متنوعة من محركات الأقراص مثل محركات الأقراص الصلبة (HDD)، ومحركات الأشرطة المغناطيسية ، ومحركات الأقراص المغناطيسية الضوئية ، ومحركات الأقراص الضوئية ، وبطاقات الذاكرة ، ومحركات الأقراص الصلبة (SSD). كما تشمل أشكالًا تجريبية مثل الذاكرة الهولوغرافية . ويشمل التخزين الضخم أجهزة ذات وسائط قابلة للإزالة وأخرى غير قابلة للإزالة. [ 1 ] [ 2 ] ولا يشمل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

توجد فئتان رئيسيتان من وحدات التخزين الضخمة: البيانات المحلية في الأجهزة مثل الهواتف الذكية أو أجهزة الكمبيوتر ، وخوادم المؤسسات ومراكز البيانات السحابية. بالنسبة للتخزين المحلي، تتجه محركات الأقراص الصلبة SSD نحو استبدال محركات الأقراص الصلبة HDD. وبالنظر إلى قطاع الأجهزة المحمولة، من الهواتف إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة، فإن غالبية الأنظمة اليوم تعتمد على ذاكرة NAND Flash . أما بالنسبة للمؤسسات ومراكز البيانات ، فقد تم إنشاء طبقات تخزين تستخدم مزيجًا من محركات الأقراص الصلبة SSD و HDD . [ 3 ]

تعريف

إن مفهوم "الكميات الكبيرة" من البيانات يعتمد بشكل كبير على الإطار الزمني وشريحة السوق، حيث زادت سعة أجهزة التخزين بعدة مراتب منذ بدايات تكنولوجيا الكمبيوتر في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي، وما زالت تنمو؛ ومع ذلك، في أي إطار زمني، تميل أجهزة التخزين الضخمة الشائعة إلى أن تكون أكبر بكثير وفي نفس الوقت أبطأ بكثير من التطبيقات الشائعة لتكنولوجيا التخزين الأساسية المعاصرة .

استخدمت الأوراق البحثية [ 4 ] و [ 5 ] و[ 6 ] المقدمة في مؤتمر الحاسوب المشترك لخريف عام 1966 [ 7 ] (FJCC) مصطلح " التخزين الضخم" للإشارة إلى أجهزة أكبر بكثير من محركات الأقراص الصلبة في ذلك الوقت. وبالمثل، حدد تحليل أُجري عام 1972 أنظمة التخزين الضخم من شركة أمبكس (ذاكرة تيرا بت) باستخدام شريط الفيديو، وشركة بريسيجن إندستريز (يونيكون 690-212) باستخدام الليزر، وشركة إنترناشونال فيديو (IVC-1000) باستخدام شريط الفيديو [ 8 ] ، وينص على أن "التعريف الأكثر شيوعًا لسعة التخزين الضخم في الأدبيات هو تريليون بت". [ 9 ] عُقد أول مؤتمر لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول التخزين الضخم عام 1974 [ 10 ] ، وفي ذلك الوقت عُرِّف التخزين الضخم بأنه "سعة في حدود 10 ^12 بت" (1 جيجابايت). [ 11 ] في منتصف سبعينيات القرن العشرين، استخدمت شركة IBM مصطلح "التخزين الضخم" في اسم نظام التخزين الضخم IBM 3850 ، الذي كان يوفر أقراصًا افتراضية مدعومة بخراطيش شريط مغناطيسي ذات مسح حلزوني ، وهي أبطأ من محركات الأقراص الصلبة ولكن بسعة أكبر مما كان متاحًا مع الأقراص الصلبة. [ 12 ] استُخدم مصطلح "التخزين الضخم" في سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية للإشارة إلى أجهزة، مثل محركات الأقراص المرنة، وهي أصغر بكثير من الأجهزة التي لم تكن تُعتبر تخزينًا ضخمًا في سوق الحواسيب المركزية.

تتميز أجهزة التخزين الضخمة بما يلي:

وسائط التخزين

تهيمن محركات الأقراص الصلبة على وسائط التخزين من حيث حجم الشحنات بالإكسابايت، ومن المتوقع أن يستمر هذا الوضع خلال هذا العقد. [ 13 ]

تُعدّ محركات الأقراص الصلبة (أي وسائط تخزين الفلاش) وسائط التخزين السائدة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية . وتحظى ذاكرة الفلاش (وخاصةً ذاكرة NAND ) بمكانة راسخة ومتنامية في أنظمة الحوسبة المؤسسية عالية الأداء. كما تُستخدم ذاكرة الفلاش منذ فترة طويلة كوحدات تخزين قابلة للإزالة مثل ذاكرة USB ، حيث تُهيمن فعليًا على السوق. وتُهيمن ذاكرة الفلاش على الهواتف المحمولة . [ 14 ] [ 15 ]

يُستخدم الشريط بشكل أساسي للتخزين الأرشيفي [ 16 ]

تُستخدم الأقراص الضوئية بشكل شبه حصري في التوزيع المادي لبرامج البيع بالتجزئة والموسيقى والأفلام نظرًا لانخفاض تكلفة عملية التشكيل المستخدمة في إنتاج أقراص DVD والأقراص المدمجة ، وكفاءة تصنيعها، وانتشار محركات الأقراص الضوئية في أجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة المنزلية. [ 17 ]

غالباً ما يتم تحديد تصميم بنى الحاسوب وأنظمة التشغيل بواسطة تقنيات التخزين الضخمة وناقل البيانات في عصرها. [ 18 ]

الاستخدام

تُنظَّم بيانات أجهزة التخزين الضخمة المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية ومعظم أجهزة الخوادم عادةً في نظام ملفات . ويُعدّ اختيار نظام الملفات عاملاً مهماً في تحسين أداء الجهاز إلى أقصى حد: فأنظمة الملفات العامة (مثل NTFS و HFS ، على سبيل المثال) تميل إلى الأداء الضعيف على وسائط التخزين الضوئية بطيئة البحث مثل الأقراص المدمجة.

يمكن أيضاً نشر بعض قواعد البيانات العلائقية على أجهزة التخزين الضخمة دون الحاجة إلى نظام ملفات وسيط أو مدير تخزين. على سبيل المثال، يمكن لـ Oracle و MySQL تخزين بيانات الجداول مباشرةً على أجهزة التخزين الكتلية الخام .

في الوسائط القابلة للإزالة ، يتم استخدام تنسيقات الأرشيف (مثل أرشيفات tar على الشريط المغناطيسي ، والتي تقوم بتعبئة بيانات الملف من البداية إلى النهاية) في بعض الأحيان بدلاً من أنظمة الملفات لأنها أكثر قابلية للنقل وأسهل في البث .

في أجهزة الكمبيوتر المدمجة، من الشائع تعيين محتويات جهاز تخزين ضخم (عادة ذاكرة ROM أو ذاكرة فلاش) بحيث يمكن استعراض محتوياته كهياكل بيانات في الذاكرة أو تنفيذها مباشرة بواسطة البرامج.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ على سبيل المثال، كان جهاز IBM 350 القديم الذي يعود تاريخه إلى عام 1956 يخزن 5 ملايين حرف من ستة بتات، وهو أكبر من الأقراص المرنة المعاصرة التي تبلغ سعتها 1.44 و 2.88 ميجابايت.

مراجع

  1. ↑ "تعريف: التخزين الشامل" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . زيف ديفيس. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-07-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-10-10 .
  2. ↑ ستيرلينغ، توماس؛ أندرسون، ماثيو؛ برودوفيتش، ماسيج (2018). "17 - التخزين الضخم" . الحوسبة عالية الأداء . مورغان كوفمان (إلسيفير). ISBN 978-0-12-420158-3.
  3. ↑ https://www.hyperstone.com/en/NAND-Flash-is-displacing-hard-disk-drives-1249,12728.html ، ذاكرة NAND Flash تحل محل محركات الأقراص الصلبة، تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2018
  4. ↑ 1966FJCC ، الصفحات 711-742، التقنيات والأنظمة لتخزين السعة العالية للغاية.
  5. ↑ 1966FJCC ، الصفحات 711-716، نظام ذاكرة الكتلة الحاسوبية UNICON، CHBECKER.
  6. ↑ 1966FJCC ، الصفحات 735-742، نظام تخزين الصور الرقمية الضخمة، JD KUEHLER، HR KERBY.
  7. ↑ غير معروف (1966). مؤتمر الحاسوب المشترك لخريف 1966. وقائع مؤتمر AFIPS . المجلد 29. دار سبارتان للنشر. doi : 10.1145/1464291 . ISBN  978-1-4503-7893-2. 1966FJCC.
  8. ↑ نورمان ف. شنايدويند؛ جوردون هـ. سيمز؛ توماس ل. جرينجر؛ روبرت ج. كاردن (يوليو 1972). مسح وتحليل لأجهزة وأنظمة تخزين الكتلة عالية الكثافة (تقرير). كلية الدراسات العليا التابعة للبحرية الأمريكية، مونتيري، كاليفورنيا. CiteSeerX 10.1.1.859.1517 . NPS-55SS72071A. 
  9. ↑ NPS-55SS72071A ، ص 6، أ. تعريف واستخدامات التخزين الضخم.
  10. ↑ عُقد المؤتمر الخامس والثلاثون في عام 2019.
  11. ↑ بيكون، جي سي (أكتوبر 1974). "تقرير ورشة عمل التخزين الضخم". مجلة الكمبيوتر . 7 (10). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات: 64-65 . doi : 10.1109/MC.1974.6323336 . S2CID 29301138 . 
  12. ↑ مقدمة إلى نظام التخزين الشامل IBM 3850 (MSS) (ملف PDF) (الطبعة الثانية ). IBM. نوفمبر 1974. GA32-0028-1. 
  13. ↑ "لا تزال محركات الأقراص الصلبة هي تقنية التخزين المهيمنة" . شركة هورايزون تكنولوجي. 8 مايو 2024. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2024 .
  14. ↑ غونسالفيس، أنطون (23 مايو 2007). "شركة مايكرون تتوقع أن تحل ذاكرة الفلاش محل محركات الأقراص" . EETimes ..
  15. ↑ هاينغارتنر، دوغلاس (17 فبراير 2005). "ذاكرة الفلاش: جاهزة للاستخدام دائمًا، بدون أجزاء متحركة" . نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2008 ..
  16. ↑ "سجّل ذلك على شريط: ماضي ومستقبل تخزين الأشرطة المغناطيسية" . شركة هورايزون تكنولوجي. ١٢ مارس ٢٠٢٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٦ ديسمبر ٢٠٢٤ .
  17. ↑ تايلور، جيم. "أسئلة وأجوبة حول أقراص DVD" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-08-2009 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 08-07-2007 . في عام 2003، بعد ست سنوات من طرحه، كان هناك أكثر من 250 مليون جهاز تشغيل أقراص DVD في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك مشغلات أقراص DVD وأجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بأقراص DVD ووحدات تحكم ألعاب DVD.
  18. ↑ باترسون، ديف (يونيو 2003). "حوار مع جيم غراي" . مجلة ACM Queue . 1 (4). مؤرشف من الأصل في 21 أبريل 2005.(مناقشة للاتجاهات الحديثة في مجال التخزين الضخم.)