Vir etlike dekades is vordering in bergingstegnologie hoofsaaklik gemeet in terme van bergingskapasiteit en data lees/skryf spoed. Met verloop van tyd is hierdie evalueringsparameters aangevul deur tegnologieë en metodologieë wat HDD- en SSD-aandrywers slimmer, meer buigsaam en makliker maak om te bestuur. Drivevervaardigers gee elke jaar tradisioneel te kenne dat die grootdatamark sal verander, en 2020 is geen uitsondering nie. IT-leiers soek toenemend doeltreffende maniere om massiewe hoeveelhede data te stoor en te bestuur, en belowe weereens om die verloop van bergingstelsels te verander. In hierdie artikel het ons die mees gevorderde tegnologieë vir die stoor van inligting versamel, en ons sal ook praat oor die konsepte van futuristiese bergingstoestelle wat nog hul fisiese implementering moet vind.
Sagteware-gedefinieerde bergingnetwerke
Wanneer dit kom by outomatisering, buigsaamheid en verhoogde bergingskapasiteit tesame met verhoogde personeeldoeltreffendheid, oorweeg al hoe meer ondernemings om oor te skakel na sogenaamde sagteware-gedefinieerde bergingnetwerke of SDS (Software-Defined Storage).
Die sleutelkenmerk van SDS-tegnologie is die skeiding van hardeware van sagteware: dit wil sê, dit beteken . Boonop is SDS ontwerp om op enige standaard x86-stelsel te loop, anders as konvensionele netwerkgehegte berging (NAS) of stoorarea netwerk (SAN) stelsels. Dikwels is die doel van die implementering van 'n SDS om bedryfsuitgawes (OpEx) te verbeter terwyl dit minder administratiewe moeite verg.
Die kapasiteit van HDD-aandrywers sal tot 32 TB toeneem
Tradisionele magnetiese stoortoestelle is glad nie dood nie, maar beleef net 'n tegnologiese renaissance. Moderne HDD's kan gebruikers reeds tot 16 TB se databerging bied. Oor die volgende vyf jaar sal hierdie kapasiteit verdubbel. Terselfdertyd sal hardeskyfaandrywers steeds die mees bekostigbare stoorplek vir ewekansige toegang wees en sal hul voorrang in prys per gigagreep skyfspasie vir baie jare behou.
Die kapasiteitsverhoging sal gebaseer wees op reeds bekende tegnologieë:
- Helium-aandrywings (helium verminder aërodinamiese weerstand en turbulensie, sodat meer magnetiese plate in die aandrywing geïnstalleer kan word; hitte-opwekking en kragverbruik neem nie toe nie);
- Termomagnetiese aandrywers (of HAMR HDD, waarvan die voorkoms in 2021 verwag word en is gebou op die beginsel van mikrogolfdata-opname, wanneer 'n gedeelte van die skyf deur 'n laser verhit en hermagnetiseer word);
- HDD gebaseer op geteëlde opname (of SMR-aandrywers, waar dataspore bo-op mekaar geplaas word, in 'n geteëlde formaat; dit verseker hoë digtheid van inligtingsopname).
Helium-aandrywers is veral in aanvraag in wolkdatasentrums, en SMR HDD's is optimaal vir die stoor van groot argiewe en databiblioteke, toegang tot en opdatering van data wat nie baie gereeld benodig word nie. Hulle is ook ideaal om rugsteun te skep.
NVMe-aandrywers sal selfs vinniger word
Die eerste SSD-aandrywers is via die SATA- of SAS-koppelvlak aan moederborde gekoppel, maar hierdie koppelvlakke is meer as 10 jaar gelede vir magnetiese HDD-aandrywers ontwikkel. Die moderne NVMe-protokol is 'n baie kragtiger kommunikasieprotokol wat ontwerp is vir stelsels wat hoë dataverwerkingspoed bied. As gevolg hiervan sien ons teen die draai van 2019-2020 'n ernstige daling in pryse vir NVMe SSD's, wat beskikbaar word vir enige klas gebruikers. In die korporatiewe segment word NVMe-oplossings veral waardeer deur die ondernemings wat groot data intyds moet ontleed.
Maatskappye soos Kingston en Samsung het reeds gewys wat ondernemingsgebruikers in 2020 kan verwag: ons wag almal vir PCIe 4.0-geaktiveerde NVMe SSD's om nog meer dataverwerkingspoed by die datasentrum te voeg. Die verklaarde werkverrigting van die nuwe produkte is 4,8 GB/s, en dit is ver van die limiet af. Volgende generasies sal 'n deurset van 7 GB/s kan lewer.
Saam met die NVMe-oF (of NVMe over Fabrics) spesifikasie, sal organisasies hoëprestasie bergingnetwerke met minimale latensie kan skep wat sterk sal meeding met DAS (of Direct-aangehegte berging) datasentrums. Terselfdertyd, met behulp van NVMe-oF, word I/O-bedrywighede meer doeltreffend verwerk, terwyl die latensie vergelykbaar is met DAS-stelsels. Ontleders voorspel dat die ontplooiing van stelsels wat op die NVMe-oF-protokol loop vinnig in 2020 sal versnel.
Sal QLC-geheue uiteindelik werk?
Quad Level Cell (QLC) NAND-flitsgeheue sal ook toenemende gewildheid in die mark sien. QLC is in 2019 bekendgestel en het dus minimale aanvaarding in die mark gehad. Dit sal in 2020 verander, veral onder maatskappye wat LightOS Global Flash Translation Layer (GFTL)-tegnologie aangeneem het om die inherente uitdagings van QLC te oorkom.
Volgens ontleders se voorspellings sal verkopegroei van SSD-aandrywers gebaseer op QLC-selle met 10% toeneem, terwyl TLC-oplossings 85% van die mark sal “vervang”. Wat mens ook al mag sê, QLC SSD is steeds ver agter in prestasie in vergelyking met TLC SSD en sal nie die basis vir datasentrums in die volgende vyf jaar word nie.
Terselfdertyd word verwag dat die koste van NAND-flitsgeheue in 2020 sal styg, so SSD-beheerderverkoper Phison, byvoorbeeld, wed dat stygende pryse uiteindelik die verbruikers-SSD-mark na 4-bis flash -QLC NAND-geheue sal stoot. Terloops, Intel beplan om 144-laag QLC-oplossings (in plaas van 96-laag produkte) bekend te stel. Wel ... dit blyk ons is op pad na verdere marginalisering van HDD's.
SCM geheue: spoed naby aan DRAM
Die wydverspreide aanvaarding van SCM (Storage Class Memory) geheue word al etlike jare voorspel, en 2020 kan die beginpunt wees vir hierdie voorspellings om uiteindelik waar te word. Terwyl Intel Optane, Toshiba XL-Flash en Samsung Z-SSD geheue modules reeds die ondernemingsmark betree het, het hul voorkoms nie 'n oorweldigende reaksie veroorsaak nie.
Intel se toestel kombineer die eienskappe van vinnige maar onstabiele DRAM met stadiger maar aanhoudende NAND-berging. Hierdie kombinasie het ten doel om gebruikers se vermoë om met groot datastelle te werk te verbeter, wat beide DRAM-spoed en NAND-kapasiteit verskaf. SCM-geheue is nie net vinniger as NAND-gebaseerde alternatiewe nie: dit is tien keer vinniger. Die latensie is mikrosekondes, nie millisekondes nie.
Markkenners merk op dat datasentrums wat beplan om SCM te gebruik, beperk sal word deur die feit dat hierdie tegnologie slegs op bedieners sal werk wat Intel Cascade Lake-verwerkers gebruik. Na hul mening sal dit egter nie 'n struikelblok wees om die golf van opgraderings aan bestaande datasentrums te stuit om hoë verwerkingsspoed te bied nie.
Van die afsienbare werklikheid tot die verre toekoms
Vir die meeste gebruikers behels databerging nie 'n gevoel van 'kapasitiewe Armageddon nie. Maar dink daaroor: die 3,7 miljard mense wat tans die internet gebruik genereer elke dag sowat 2,5 kwintiljoen grepe data. Om in hierdie behoefte te voorsien, word meer en meer datasentrums benodig.
Volgens statistieke is die wêreld teen 2025 gereed om 160 Zetagrepe data per jaar te verwerk (dit is meer grepe as sterre in die waarneembare Heelal). Dit is waarskynlik dat ons in die toekoms elke vierkante meter van die planeet Aarde met datasentrums sal moet bedek, anders sal korporasies eenvoudig nie by so 'n hoë groei in inligting kan aanpas nie. Of ... jy sal sekere data moet prysgee. Daar is egter verskeie potensieel interessante tegnologieë wat die groeiende probleem van inligtingoorlading kan oplos.
DNA-struktuur as basis vir toekomstige databerging
Nie net IT-korporasies soek nuwe maniere om inligting te stoor en te verwerk nie, maar ook baie wetenskaplikes. Die globale taak is om die bewaring van inligting vir duisende jare te verseker. Navorsers van ETH Zurich, Switserland, meen die oplossing moet gevind word in 'n organiese databergingstelsel wat in elke lewende sel bestaan: DNS. En die belangrikste is dat hierdie stelsel lank voor die koms van die rekenaar "uitgevind" is.
DNS-stringe is baie kompleks, kompak en ongelooflik dig as inligtingsdraers: volgens wetenskaplikes kan 455 Exagrepe se data in 'n gram DNS aangeteken word, waar 1 Ebyte gelykstaande is aan 'n miljard gigagrepe. Die eerste eksperimente het dit reeds moontlik gemaak om 83 KB inligting in DNS aan te teken, waarna 'n onderwyser in die Departement Chemie en Biologiese Wetenskappe, Robert Grass, die idee uitgespreek het dat die mediese veld in die nuwe dekade nouer moet verenig met die IT-struktuur vir gesamentlike ontwikkelings op die gebied van opnametegnologieë en databerging.
Volgens wetenskaplikes kan organiese databergingstoestelle gebaseer op DNS-kettings inligting vir tot 'n miljoen jaar stoor en dit akkuraat verskaf op die eerste versoek. Dit is moontlik dat die meeste dryf oor 'n paar dekades vir presies hierdie geleentheid sal sukkel: die vermoë om data vir 'n lang tyd betroubaar en ruim te stoor.
Die Switserse is nie die enigstes wat aan DNS-gebaseerde bergingstelsels werk nie. Hierdie vraag word geopper sedert 1953, toe Francis Crick die dubbelheliks van DNS ontdek het. Maar op daardie oomblik het die mensdom eenvoudig nie genoeg kennis gehad vir sulke eksperimente nie. Tradisionele denke in DNS-berging het gefokus op die sintese van nuwe DNS-molekules; pas 'n reeks bisse by 'n reeks van vier DNS-basispare en skep genoeg molekules om al die getalle voor te stel wat gestoor moet word. Dus, in die somer van 2019, het ingenieurs van die CATALOG-maatskappy daarin geslaag om 16 GB Engelstalige Wikipedia op te teken in DNS wat uit sintetiese polimere geskep is. Die probleem is dat hierdie proses stadig en duur is, wat 'n beduidende knelpunt is wanneer dit by databerging kom.
Nie DNA alleen nie...: molekulêre stoortoestelle
Navorsers van Brown Universiteit (VSA) sê dat die DNS-molekule nie die enigste opsie is vir molekulêre berging van data vir tot 'n miljoen jaar nie. Lae molekulêre gewig metaboliete kan ook dien as organiese berging. Wanneer inligting na 'n stel metaboliete geskryf word, begin die molekules met mekaar in wisselwerking tree en nuwe elektries neutrale deeltjies produseer wat die data bevat wat daarin opgeteken is.
Terloops, die navorsers het nie daar gestop nie en die stel organiese molekules uitgebrei, wat dit moontlik gemaak het om die digtheid van aangetekende data te verhoog. Die lees van sulke inligting is moontlik deur chemiese ontleding. Die enigste negatiewe is dat die implementering van so 'n organiese bergingstoestel in die praktyk, buite laboratoriumtoestande, nog nie moontlik is nie. Dit is net ontwikkeling vir die toekoms.
5D optiese geheue: 'n omwenteling in databerging
Nog 'n eksperimentele bewaarplek behoort aan ontwikkelaars van die Universiteit van Southampton, Engeland. In 'n poging om 'n innoverende digitale bergingstelsel te skep wat vir miljoene jare kan hou, het wetenskaplikes 'n proses ontwikkel om data op 'n piepklein kwartsskyf op te neem wat op femtosekonde-pulsopname gebaseer is. Die bergingstelsel is ontwerp vir argivering en koelberging van groot volumes data en word beskryf as vyfdimensionele berging.
Hoekom vyfdimensioneel? Die feit is dat inligting in verskeie lae geënkodeer word, insluitend die gewone drie dimensies. By hierdie dimensies word nog twee bygevoeg—grootte en nanodot-oriëntasie. Die datakapasiteit wat op so 'n mini-aandrywing aangeteken kan word, is tot 100 Petagrepe, en die stoorlewe is 13,8 miljard jaar by temperature tot 190°C. Die maksimum verhittingstemperatuur wat die skyf kan weerstaan, is 982 °C. Kortom ... dit is feitlik ewig!
Die Universiteit van Southampton se werk het onlangs die aandag getrek van Microsoft, wie se wolkbergingprogram Project Silica daarop gemik is om huidige bergingstegnologieë te heroorweeg. Volgens “klein-sagte” voorspellings sal teen 2023 meer as 100 Zetagrepe se inligting in wolke gestoor word, so selfs grootskaalse bergingstelsels sal probleme ondervind.
Vir meer inligting oor Kingston Technology-produkte, besoek asseblief die maatskappy se amptelike webwerf.
Bron: will.com