تخزين القرص

أنواع تخزين الأقراص

يأتي تخزين القرص بأشكال مختلفة ويشار إليه غالبًا باسم تخزين القرص. إنه أمر بالغ الأهمية لاحتياجات تخزين البيانات الفردية والشركات على حد سواء. تعد محركات الأقراص الصلبة (HDDs) ومحركات الحالة الصلبة (SSDs) ومحركات الأقراص الهجينة بعض الأمثلة على أكثر أنواع أجهزة تخزين الأقراص شيوعًا (HDDs).

• محركات الأقراص الصلبة (HDDs)

  تستخدم أجهزة الكمبيوتر والخوادم بشكل متكرر محركات الأقراص الصلبة (HDDs) كجهاز تخزين أساسي لحفظ نظام التشغيل والتطبيقات وبيانات المستخدم. تخزن الألواح المغناطيسية التي تدور بسرعة محددة البيانات على محرك الأقراص الثابتة، بينما تتحرك رؤوس القراءة / الكتابة فوق السطح للوصول إلى المعلومات أو حفظها. نظرًا لسعتها العالية مقابل كل دولار يتم إنفاقه، فإن HDDs مثالية لتخزين كميات كبيرة من البيانات، كما هو الحال في أنظمة سطح المكتب والخوادم. تأتي بأحجام وسرعات مختلفة لحالات استخدام متنوعة، ولكن بالمقارنة مع خيارات التخزين الأخرى، فإن HDDs تتميز بأوقات وصول أسرع واستهلاك طاقة أقل. هذا يجعلها أقل ملاءمة للتطبيقات المعاملاتية المتطلبة والأجهزة المحمولة.

• محركات الحالة الصلبة (SSDs)

  محركات الحالة الصلبة (SSDs) هي نوع جديد نسبيًا من أجهزة التخزين التي أصبحت أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة. باستخدام ذاكرة فلاش بدلاً من الأقراص الدوارة لتخزين البيانات، فإن SSDs أسرع وأكثر هدوءًا وقوة من HDDs. ولهذا السبب، يتم تشغيلها وتحميل التطبيقات بشكل أسرع بشكل ملحوظ، مما يحسن أداء النظام العام. نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة في SSDs، فهي أكثر متانة وتتطلب طاقة أقل. تأتي بأشكال مختلفة وواجهات اتصال، بما في ذلك PCIe / NVMe، مما يتيح نفاذية أفضل لأنظمة الحوسبة عالية الأداء. على الرغم من أن SSDs تتمتع بشكل عام بسعات تخزين أقل من HDDs وقد تكلف أكثر لكل جيجابايت، إلا أن مزايا سرعتها ومتانتها وكفاءتها جعلت SSDs وسيلة التخزين المفضلة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والأجهزة الأخرى التي تعد فيها الحجم والوزن وعمر البطارية والأداء عوامل أساسية.

• محركات الأقراص الهجينة

  تجمع محركات الأقراص الهجينة، المعروفة أيضًا باسم SSHDs (محركات الأقراص الهجينة ذات الحالة الصلبة)، بين أفضل ميزات محركات الأقراص الصلبة (HDDs) ومحركات الحالة الصلبة (SSDs). تحتوي SSHD على كل من الألواح المغناطيسية ذات السعة الكبيرة لـ HDD وذاكرة فلاش سريعة لـ SSD كل ذلك في وحدة واحدة. يتم تخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر في ذاكرة الفلاش الأسرع على SSHD، مما يسمح بالوصول السريع وتحسين أداء النظام. في نفس الوقت، تخزن ذاكرة التخزين المغناطيسية الضخمة جميع المعلومات. هذا يمنح المستخدمين مزايا سرعة SSD، مثل أوقات التشغيل السريعة وتحميل التطبيقات، ولكن بتكلفة أقل مقارنة بالحصول على SSD خالص بمفرده. توفر SSHDs طريقة فعالة من حيث التكلفة لأولئك الذين يحتاجون إلى السرعة والسعة في جهاز تخزين واحد دون تعقيدات وجود قرصين منفصلين.

ميزات ووظائف تخزين القرص

تُظهر الميزات والوظائف الواسعة لأنواع محركات الأقراص التخزينية أنه لا يوجد حل واحد يناسب الجميع عند اختيار أفضل خيار لأي تطبيق معين. في أي موقف يتم مواجهته، سواء كان مؤسسة أو عمل أو شخصًا، فإن فهم الاختلافات بين وظائف أنواع مختلفة من تخزين الأقراص سيساعد في اتخاذ قرارات أكثر استنارة فيما يتعلق باختيارات التخزين الرقمي.

• الأداء: تعمل بمعدل أداء مرتفع، مما يعني أنها أسرع، وهي مهمة جدًا للأنظمة التي تحتاج إلى الوصول السريع إلى البيانات بشكل متكرر، مثل تطبيقات معالجة المعاملات. تتمثل فوائد تخزين القرص في أنه يوفر أداء إدخال / إخراج أفضل بسبب ذاكرة التخزين المؤقت عالية السرعة.
• الموثوقية: يجب أن تكون البيانات المخزنة سليمة دائمًا. وبالتالي، فإن سلامة البيانات واستمراريتها أمران أساسيان لأي وسائط تخزين، اعتمادًا على الظروف البيئية. يعني استمرار البيانات الممتاز أن البيانات الرقمية يجب أن تظل ممتازة بغض النظر عما إذا كانت قيد الاستخدام أم لا.
• التوفر: تتميز سهولة الوصول إلى أنظمة التخزين القائمة على القرص بأهمية أكبر، مما يضمن توفر البيانات باستمرار للمستخدمين والتطبيقات في الوقت المناسب عند الحاجة إليه. داخل بنية التخزين والوظيفة والحوسبة، يعمل تخزين القرص كواجهة بين المستخدمين والتطبيقات.
• القابلة للتوسع: يمكن توسيع تخزين القرص بسهولة، سواء أفقياً بإضافة المزيد من الأقراص أو عموديًا من خلال ترقية الأقراص الموجودة إلى طرازات ذات سعة أعلى. يمكن للمؤسسات زيادة سعة تخزينها بكفاءة من خلال تخزين القرص.
• التكلفة: تعد التكلفة عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند مقارنة أنواع مختلفة من أنظمة تخزين القرص لأنها تلعب دورًا حيويًا في تحديد النوع الذي سيتم شراؤه. يجب موازنة ذلك مع ميزات الأداء والوظائف لكل طراز لاختيار وحدة تناسب الاحتياجات المحددة مع مراعاة قيود الميزانية.
• بنية تخزين القرص: تتضمن مستويات مختلفة من بنية تخزين القرص نظامًا متعدد الطبقات مصممًا لإعداد وت إدارة مجموعات الأقراص بشكل مثالي من أجل توفير أداء موثوق به بأقل تكلفة. تشمل هذه المستويات الواجهة الأمامية والواجهة الخلفية وبرامج التحكم ونظام فرعي لتخزين القرص.
• تكامل تخزين القرص: يساعد تخزين القرص على تبسيط إدارة البيانات وتحسين أداء النظام وضمان الوصول الموثوق به إلى المعلومات من خلال التكامل بسلاسة مع البنية التحتية والتطبيقات الموجودة.
• ضغط البيانات القائم على القرص: يساعد هذا في تقليل كمية المساحة المطلوبة لتخزين هذه الملفات عن طريق جعلها أصغر من خلال تقنيات الضغط، مما يوفر سعات على الأقراص ويحسن أداء النظام.

تطبيقات تخزين القرص

يمكن العثور على تطبيقات مرافق التخزين لمحركات الأقراص الصلبة (HDDs) ومحركات الحالة الصلبة (SSDs) في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل الإلكترونيات الاستهلاكية ومراكز البيانات وأنظمة تخزين المؤسسات.

• الإلكترونيات الاستهلاكية: تشمل سوق تخزين القرص في تطبيقات الإلكترونيات الاستهلاكية قطاعات مختلفة، وهي الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ومشغلات الوسائط المحمولة وأجهزة ألعاب الفيديو وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تخزن منتجات تخزين القرص مثل SSDs و HDDs وشرائح ذاكرة الفلاش الموسيقى والصور ومقاطع الفيديو والبرامج والتطبيقات.
• مراكز البيانات: تنمو سوق تخزين الأقراص في مراكز البيانات بسبب الزيادة في إنشاء البيانات الناجمة عن التحول الرقمي عبر مختلف الصناعات. تتطلب الخدمات والحوسبة السحابية وإنترنت الأشياء (IoT) وتحليلات البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي والحوسبة القريبة من الحافة جميعها أنظمة تخزين يمكنها توفير أحجام معالجة بيانات كبيرة. تتطلب مراكز البيانات حلول تخزين قوية لتلبية متطلبات أحمال العمل العالية ومتطلبات العمل الديناميكية.
• أنظمة تخزين المؤسسات: لقد نمت سوق تخزين الأقراص في المؤسسات بسبب الزيادة في حجم البيانات التي تولدها مختلف الصناعات من خلال مبادرات التحول الرقمي. تعتمد المؤسسات على أنظمة التخزين التي يمكنها توفير قابلية التوسع والكفاءة والأمان. تتطلب أنظمة تخزين المؤسسات التي تستخدم حلول تخزين الأقراص مثل SSDs و HDDs ونماذج التخزين الهجينة أنظمة تخزين قوية لتلبية متطلبات أحمال العمل العالية ومتطلبات العمل الديناميكية. تتطلب بنى الحوسبة السحابية الهجينة وتحليلات البيانات والذكاء الاصطناعي والحوسبة القريبة من الحافة جميعها أنظمة تخزين يمكنها توفير أحجام معالجة بيانات كبيرة.

كيفية اختيار تخزين القرص

عند شراء تخزين القرص، سواء محركات الأقراص الصلبة (HDD) أو محركات الحالة الصلبة (SSD)، هناك بعض العوامل التي يجب على مشتري نظام تخزين القرص مراعاتها لاتخاذ قرار مستنير يناسب احتياجاتهم وميزانيتهم.

• متطلبات الأداء والسرعة

  يجب على التطبيقات التي تحتاج إلى المزيد من قوة المعالجة ومتطلبات وقت التشغيل استخدام أنظمة الأقراص التي توفر واجهة قرص عالية السرعة. توفر أنظمة تخزين الأقراص ذات واجهات قنوات الألياف نفاذية قرص ممتازة، وكمونًا منخفضًا، وموثوقية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الحرجة.

• فهم أنواع مختلفة من تخزين القرص

  يمكن أن يساعد الفهم الواضح لأنواع الأقراص المختلفة المتاحة المشترين على اتخاذ قرار يناسب احتياجاتهم. على سبيل المثال، تستخدم أنظمة تخزين الأقراص الهجينة مزيجًا من ذاكرة الفلاش ومحركات الأقراص الصلبة التقليدية لتقديم أداء أفضل بتكلفة أقل. إنها رائعة للتطبيقات كثيفة الموارد وأحمال عمل قواعد البيانات.

• تحديد احتياجات السعة وقابلية التوسع

  يعتمد مطلب سعة التخزين على كمية قاعدة البيانات أو التطبيق أو عبء العمل الذي يحاول المستخدمون تخزينه. كيف يتم توسيع أنظمة التخزين يؤثر على التكاليف وبنية التخزين. تسمح أنظمة تخزين الأقراص ذات بنية مستقلة للتوسع من الخارج للمستخدمين بإضافة سعة تخزين دون تعطيل البنية التحتية الحالية.

• تقييم الموثوقية وحماية البيانات

  يجب تقييم الموثوقية بناءً على توفر ونظام خدمة ونظام فرعي للقرص والوقت المتوسط ​​بين الفشل. يمكن لأنظمة التخزين ذات حماية RAID 1 مراجعة البيانات على محركات الأقراص إذا فشل أحدها. ومع ذلك، ضع في اعتبارك حماية RAID 10 للتطبيقات الحرجة لتحقيق نفاذية قرص أسرع وأداء أفضل.

• المراعاة المالية

  يحتاج مشتري نظام تخزين القرص إلى مراعاة التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) وتقييم ما إذا كان نظام فرعي للقرص يلبي ميزانية التخزين واحتياجاتهم. فإن التكلفة الأولية للحصول على أنظمة التخزين هي مجرد عامل واحد يجب مراعاته، وتشغيل وصيانة النظام هو عامل آخر يجب إدراجه في الاعتبارات المالية.

• تنفيذ وإدارة تخزين القرص

  يمكن أن تساعد أدوات إدارة نظام تخزين القرص ومراقبة مقاييس التخزين في تنفيذ وإدارة كيفية عمل النظام. يساعد مراقبة المقاييس مثل الإنتاجية و IOPS والكمون وحجم التخزين في تحسين أداء التخزين بعد التنفيذ.

أسئلة وأجوبة حول تخزين القرص

س1 ما هو الغرض من نظام تخزين القرص؟

ج1 تخزن أنظمة تخزين القرص المعلومات الرقمية وتحميها وتديرها. توفر حلولًا موثوقة لأغراض متنوعة، بما في ذلك تطبيقات قواعد البيانات وأرشيفات البريد الإلكتروني والآلات الافتراضية ومشاركة الملفات.

س2 ما هو الفرق بين تخزين القرص والتخزين السحابي؟

ج2 تتميز أنظمة التخزين السحابي عمومًا بالأمان أكثر من أنظمة تخزين الأقراص الصلبة لأن مزود الخدمة مسؤول عن الحفاظ على الأنظمة والبنية التحتية في التخزين السحابي. كما يسمح التخزين السحابي للمستخدمين بالوصول إلى المعلومات من أي موقع من خلال الإنترنت.

س3 أي نوع من الأقراص هو الأفضل للتخزين؟

ج3 تشمل أنواع تخزين SSD الداخلي والخارجي:

• محرك الحالة الصلبة (SSD) أسرع بشكل لا نهائي من محرك الأقراص الصلبة التقليدي (HDD) وهو مستخدم على نطاق واسع في أنظمة الحوسبة بسبب انخفاض زمن الانتظار وعمليات الإدخال / الإخراج الأسرع والموثوقية العالية.
• المحرك الهجين، المعروف أيضًا باسم الحالة الصلبة، هو مزيج من HDD و SSD. إنه يقدم أداءً أفضل وهو فعال من حيث التكلفة.
• يتكون HDD محرك الأقراص الصلبة أو محرك الأقراص الصلبة من أطباق تخزين مغناطيسية دوارة. يتم العثور عليه في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة ويستخدم لتخزين واستعادة المعلومات الرقمية.