На фоне "свободного падения" цен и многочисленных усовершенствований в технологии хранения данных (например, появление "виртуальных накопителей на магнитных лентах") меркнет проблема устаревания форматов архивов.

Для крупных заказчиков последние годы были исключительно благоприятными с точки зрения развития устройств хранения данных. Неуклонно повышалась плотность записи - количество данных, размещаемых на заданном участке диска (составляющее в настоящий момент около 3 Гбит на кв. дюйм - порядка 0,465 Гбит на кв. см). Это привело к снижению стоимости хранения мегабайта данных на 60%. Десять лет назад она составляла 11,5 долл. за мегабайт, и хранение терабайта данных оказывалось для компаний недопустимо дорогим решением. Сегодня при стоимости 10 центов за мегабайт можно легко создать информационное хранилище емкостью в 2 Тбайт. К 2000 г. стандартные объемы хранилищ данных превысят 8 Тбайт, а стоимость снизится примерно до цента за мегабайт. Судя по всему, через 50 лет появятся решения для создания хранилищ данных в 500 и даже 1000 Тбайт. Новые технологии магнитооптических накопителей позволят на порядок повысить емкость по сравнению с обычным магнитным носителем с теми же конструктивными параметрами.

В результате снижения стоимости хранения мегабайта данных пользователи ПК смогут получить на своем компьютере дисковую память гигабайтных объемов. Вполне реально появление в ближайшие несколько лет жесткого диска емкостью в 160 Гбайт на стандартном ПК и порядка 80 Гбайт на портативных ПК. Пока неясно, что пользователи будут делать с такой дисковой памятью, но все важные данные компаний обычно хранятся в так называемых сетях хранения данных (SAN, storage area network), одном из компонентов корпоративной сетевой инфраструктуры, или в подключаемых к сети устройствах хранения данных (NAS, network attached storage), предназначенных для сетей уровня отделов, где их можно архивировать, легко управлять ими и совместно использовать.

Похоже, мечты администраторов систем хранения данных начинают сбываться, однако быстрое освоение организациями усовершенствованных технологий дисковых накопителей имеет и обратную сторону: устаревание технологии архивирования.

Даже при низких ценах на дисковую память на магнитном носителе компании не смогут обеспечивать постоянный оперативный доступ ко всем этим данным - все равно потребуется архивировать огромные массивы информации, заполняющие тысячи магнитных лент. При этом возникает проблема долгосрочного доступа. "Несовместимость и устаревание магнитных носителей и форматов хранения данных будет для нас губительным. Мы архивируем данные, которые должны быть доступны и через 30 лет", - жалуется один из менеджеров крупной фармацевтической компании. Требования организации, контролирующей качество продуктов питания и медицинских препаратов, обязывают хранить информацию о каждом лекарстве даже спустя 30 лет после прекращения его производства, что вынуждает компании осуществлять дорогостоящий переход на новые системы хранения данных.

Изменения в носителях данных, формате и устройствах хранения имеют серьезные отрицательные последствия при любой попытке долговременного архивирования. Ленточные носители со временем теряют свои свойства, дисковые накопители снимаются с производства, а старые форматы данных и алгоритмы уплотнения не поддерживаются в современном программном обеспечении. Даже выбор самого надежного производителя не гарантирует жизнеспособности устройств хранения данных в течение десятилетий. У технологий хранения данных "срок жизни" еще короче - за десятилетие успевает смениться несколько поколений таких технологий.

Хотя требования к архивированию могут быть различными, почти все организации имеют массивы информации, которые нужно хранить от 10 до 15 лет. "У нас есть информация, требующая хранения в течение 100 лет. Это очень серьезная проблема", - говорит Роберт Пейсли, системный программист окружного суда Палм-Бич (шт. Флорида). При каждой смене формата носителя приходится осуществлять преобразование данных.

Устаревание форматов и технологий хранения данных составляет серьезную проблему. Производители пытаются обеспечить обратную совместимость, но степень такой совместимости имеет свои ограничения. Новые форматы лент DLT (digital linear tape) допускают чтение и запись в старых форматах. Но и несколько поколений в быстро совершенствующейся технологии DLT - очень короткий срок. Можно ли будет прочитать старые ленты DLT емкостью 2,6 Гбайт или новейшие емкостью 35 Гбайт через 20-30 лет и будут ли существовать необходимые для этого устройства?

Компания Sony также пытается решить проблему обратной совместимости. "Новые дисководы для дискет большой емкости смогут читать старые дискеты, а технология DVD поддерживает чтение дисков CD-ROM. То, что появится вслед за DVD, должно обеспечивать чтение старых форматов", - рассуждает Дик Комияма, президент подразделения периферийных устройств и компьютерных компонентов компании Sony Electronics of America.

Растущие объемы корпоративных данных, требующих архивирования, еще более усугубляют проблему, вынуждая компании выполнять перенос и преобразование в новые форматы все больших массивов информации. Предпринимая в первый раз переход на новые архивы, фармацевтическая компания задействовала объем данных, составляющий сотни мегабайтов, а преобразование осуществило за несколько месяцев. При втором переходе, осуществленном семь лет назад, этот процесс занял восемь месяцев. Сейчас компания вот уже 18 месяцев занимается третьим по счету переходом на новые архивы, преобразуя сотни гигабайтов данных, и надеется завершить его не ранее чем через полгода. По оценкам менеджера, будущий переход потребует преобразования десятков терабайт ов данных.

Несмотря на проблемы, возникающие из-за быстрого развития технологий хранения данных, компании отнюдь не настроены жертвовать таким преимуществом новейших технологий, как более низкая стоимость за мегабайт. "Если бы стоимость хранения данных составляла 10 долл. за мегабайт, нашей фирмы уже не существовало бы", - говорит менеджер фармацевтической компании. К конечном счете экономия за счет более низкой стоимости хранения данных перевешивает стоимость преобразования архива.

В будущем определенно можно рассчитывать на то, что усовершенствования в технологии хранения не только обеспечат дальнейшее снижение стоимости хранения мегабайта данных, но и позволят развернуть новые варианты систем хранения данных, такие как SAN или NAS, где используются высокоскоростные соединения, например, волоконно-оптические каналы. Кроме совершенствования дисковой памяти на магнитном носителе, появляются новые технологии дисковых накопителей (такие, как оптические диски) и даже накопители для 3,5-дюймовых дискет емкостью 200 Мбайт.


Будущее систем хранения - точка зрения эксперта

Джеймс Н. Портер - признанный авторитет в области систем хранения данных. Сегодняшний президент консалтинговой и исследовательской компании Disk/Trend впервые стал заниматься дисковыми накопителями еще в 1968 году, когда состоял в отделе маркетинга Memorex. Проработав в разные годы на различных постах, в 1974 году он основал собственную исследовательскую фирму. Ее отчеты Disk/Trend Report, представляющие собой исследование мирового рынка дисковых накопителей, дисковых массивов и устройств хранения данных со сменным носителем, публикуются ежегодно с 1977 года и считаются в отрасли весьма авторитетными.

Назовите две или три ключевые разработки среди технических усовершенствований последних лет, которые можно поставить в основу сегодняшней индустрии устройств дисковой памяти.

По существу, это повышение поверхностной плотности хранения данных (количества данных, размещаемых на заданном участке диска). Все остальное является следствием этого достижения. Сегодня наивысшая поверхностная плотность, полученная в серийно выпускаемых накопителях, составляет 3 Гбит на кв. дюйм, но ситуация быстро меняется. С 1990 г. поверхностная плотность хранения данных постоянно увеличивается - примерно на 60% в год.

Допустим, для покупателей дисковых накопителей это приятная тенденция, но как долго может повышаться поверхностная плотность записи?

Существует практический предел, определяемый свойствами парамагнетиков. Рано или поздно возникнет ситуация, когда в магнитном домене будет недостаточно массы (числа атомов), чтобы он оставался стабильным при комнатной температуре. Это произойдет, когда поверхностная плотность достигнет величины от 40 до 70 Гбит на кв. дюйм.

Когда будет достигнут этот предел? Сохранится ли 60-процентный уровень увеличения поверхностной плотности в год до тех пор, пока разработчики не дойдут до критического значения? И что дальше? Тупик?

Маловероятно, что отрасль сохранит такие темпы вплоть до достижения предельной плотности. Усовершенствования, приводящие к повышению поверхностной плотности записи, замедлятся, поскольку техническая сложность задачи будет возрастать, однако в ближайшие три года можно ожидать, что 60-процентный рост сохранится. К 2000 году поверхностная плотность хранения данных достигнет 12,8 Гбит на кв. дюйм (1,98 Гбит на кв. см), а в 2001 году - 20,5 Гбит на кв. дюйм (3,18 Гбит на кв. см).

А что же произойдет к 2008 году, когда будет достигнут физический предел?

В Кремниевой Долине уже готовятся к следующему этапу этой гонки. Есть разные идеи, но всех их можно отнести к одному направлению - некой комбинации магнитной и оптической записи. Одна из компаний, проводящая исследования в данной области, уже в этом году собирается объявить о достижении поверхностной плотности, в десять раз превышающей характеристики магнитного носителя. Другой компании уже удалось превысить параметры магнитных устройств в три-пять раз.

Насколько хорошо вписываются эти разработки в существующую инфраструктуру устройств хранения данных? Неужели компаниям придется отказаться от того, что они сейчас имеют, и начать все заново?

Нет. Новые устройства будут интегрированы с нынешней инфраструктурой. Они потребуют новых интерфейсов и контроллеров, способных поддерживать большие скорости передачи данных, но сохранят свои конструктивные параметры, будут потреблять ту же мощность и реагировать на те же команды операционной системы. Вся разница - в содержимом устройства. Они должны быть оснащены другими дисками и другими приводами головок. Внешне похожие используемые сейчас головки будут испускать сфокусированный луч света.

Однако оптические устройства отстают по производительности от магнитных, особенно при выполнении операций стирания и перезаписи. Какой производительности можно ожидать от новых оптических технологий?

Будет интересно наблюдать, как идет работа над повышением производительности. Пока неясно, какой производительности следует ожидать. Между тем вполне возможно, что новые оптические технологии смогут конкурировать с технологиями магнитной записи, поскольку под головкой проходят участки с очень высокой плотностью записи. Таким образом, даже если сам диск вращается медленнее, высокая плотность позволит передавать данные с большой скоростью.

А как насчет соотношения цена/производительность? Не отбросит ли нас новая технология назад, к началу роста кривой цена/производительность?

Здесь можно говорить о двух разных показателях стоимости - цене накопителя и стоимости за мегабайт дисковой памяти. Новые дисковые накопители будут определенно дороже магнитных дисков, но они смогут обеспечивать хранение данных, обладающих в десять раз более высокой плотностью. Это позволит снизить стоимость в расчете на мегабайт. К 2000 году она опустится до 1-2 центов. Новые диски будут иметь более низкую стоимость за мегабайт. Для пользователей, не нуждающихся в большой емкости устройств, новая технология, возможно, и не даст преимуществ, но в организациях, где требуется хранить терабайты данных, она снизит общую стоимость решений.

Где же будут применяться обычные магнитные диски?

Традиционные магнитные диски будут существовать еще достаточно долго. При неблагоприятных темпах повышения поверхностной плотности записи можно говорить об увеличении емкости современных дисков на порядок. Это означает, что вместо дисковода емкостью 16 Гбайт будет использоваться накопитель на 160 Гбайт, а вместо 8-гигабайтного диска в портативных ПК можно будет установить дисковод емкостью 80 Гбайт. Если мы не сможем сразу повысить эту емкость, мир не перевернется. По сравнению с сегодняшними такие устройства будут обладать необычайно низкой стоимостью хранения мегабайта данных.


Тенденции, стимулирующие спрос на устройства дисковой памяти

  • Астрономический рост объемов данных у компаний-пользователей.
  • Расширение масштабов применения сложных типов данных, таких как видео, изображение и звук, подстегиваемое Internet.
  • Неуклонное снижение стоимости хранения данных в расчете на мегабайт, заставляющее пользователей по мере необходимости увеличивать емкость дисков.
  • Внутренние сети, более оптимизированные для применения средств управления массовой дисковой памятью.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями