Målet med datalagring är att bevara information och kunna hämta och bearbeta den senare. Beroende på hur vi använder informationen och vilken typ av media vi placerar på den delas datalagring i primär och sekundär lagring.
Primär lagring innehåller data i RAM-minnet och annan inbyggd hårdvara. Tänk till exempel på processorns cacheminne. Sekundär lagring inkluderar vanligtvis datalagring på hårddiskar, band och andra enheter som kräver I/O-operationer. Vi stöter ofta på tillämpningen av sekundära lagringsmedia i molnlagring. På grund av det fysiska avståndet mellan lagringsutrymmet och processorn och lagringens tekniska natur är primärlagring mycket snabbare än sekundär lagring. Å andra sidan kan sekundär lagring innehålla mycket mer data än primär lagring.
Lagringsteknik
Lagringsteknik syftar på metoderna och strategierna som används för att lagra och hantera data på elektroniska enheter. Det handlar om hur data organiseras, skrivs och läses från lagringsenheter. Lagringsteknik inkluderar olika metoder för att optimera hastighet, pålitlighet, kapacitet och energieffektivitet hos lagringssystem. Exempel på lagringsteknik inkluderar filsystem, blocklagring, deduplicering, RAID (Redundant Array of Independent Disks), komprimering, kryptering och så vidare. Lagringsteknik är en övergripande term som omfattar koncept och metoder som används för att hantera data lagrat på lagringsenheter.
Här är en översikt över några vanliga lagringsteknik:
- Lagringsområden: RAID (Redundant Array of Independent Disks) är en teknik där flera hårddiskar används för att skapa ett enda lagringsutrymme. Detta kan förbättra prestanda, säkerhet och redundans.
- Optiska lagringstekniker: Holografiska lagringsenheter och andra optiska tekniker har undersökts för att lagra stora mängder data i tredimensionell form.
- Krypterad lagring: Teknik som används för att kryptera och säkra lagrad data för att skydda den från obehörig åtkomst.
Lagringsenheter
Lagringsenheter är de fysiska eller virtuella enheter där data faktiskt lagras. Dessa enheter är ansvariga för att lagra, hämta och hantera data enligt de principer som lagringstekniken föreskriver. Lagringsenheter kan vara av olika typer och teknologier, inklusive hårddiskar (HDD), SSD (Solid State Drive), optiska enheter som CD- och DVD-skivor, bandstationer och molnbaserade lagringslösningar. Varje lagringsenhet har sina egna egenskaper när det gäller kapacitet, prestanda, pålitlighet och kostnad.
Här är en översikt över några vanliga lagringsenheter:
- Mekaniska hårddiskar (HDD): Dessa enheter använder roterande skivor och en mekanisk arm för att läsa och skriva data. De har varit en långvarig standard för lagring och erbjuder stor kapacitet till relativt låg kostnad. Nackdelen är att deras rörliga delar gör dem mer känsliga för mekaniska fel.
- Solid State Drives (SSD): SSD-enheter använder flashminneschips för att lagra data. De är snabbare och mer hållbara än mekaniska hårddiskar eftersom de saknar rörliga delar. SSD:er finns i olika formfaktorer, inklusive 2,5-tums SATA, mSATA, M.2 och PCIe-kort.
- NAND Flash: Detta är den typ av minne som används i SSD-enheter och USB-minnen. NAND-flashminnen är snabba och energieffektiva, vilket gör dem idealiska för mobila enheter och snabb dataåtkomst.
- Optiska enheter: Detta inkluderar CD-, DVD- och Blu-ray-enheter som används för att läsa och skriva optiska skivor. Optiska enheter används mindre idag på grund av ökad digital distribution och USB-lagringsalternativ.
- Nätverkslagring (NAS): NAS-enheter ansluts till nätverket och fungerar som egna filservrar. De är användbara för att dela och lagra data på nätverket, och de kan även fungera som säkerhetskopieringslösningar.
- Molnbaserad lagring: Data lagras och hanteras på servrar som är tillgängliga via internet. Tjänster som Dropbox, Google Drive och Microsoft OneDrive använder molnbaserad lagring.
- Externa hårddiskar: Dessa är portabla lagringsenheter som ansluts till datorn via USB eller andra gränssnitt. De erbjuder extra lagringsutrymme och kan enkelt flyttas mellan olika datorer.
Lagringstekniken fortsätter att utvecklas, och nya innovationer som kvantlagring och memristorer utforskas för att möta framtidens behov av datahantering och lagring.
Lagringsenheternas kapacitet
Informationen om lagringskapacitet anges i termer av antalet bytes (B). Eftersom det handlar om stora datamängder använder vi SI-prefixen kilo, mega, giga och tera för att enkelt beskriva tusen, miljoner eller miljarder bytes. Dessa prefix förkortas till kB, MB, GB och TB.
Det är värt att notera att SI-prefixen kilo, mega, giga, tera och peta egentligen representerar jämna tusen-multiplar (till exempel kilo = 10³ = 1 000).
- 1 kB (kilobyte) = 1000 B
- 1 MB (megabite) = 1000 kB
- 1 GB (gigabyte) = 1000 MB
- 1 TB (terabyte) = 1000 GB
Datorer använder i själva verket binära multiplar baserat på två som det grundläggande räknesättet. Därför är en kibibyte (kiB) faktiskt 2^10 (1024) bytes, och inte 1000 bytes som det skulle vara enligt det decimala systemet. Detta är en viktig poäng när man talar om datalagringskapacitet, eftersom det ger en mer exakt representation av hur datorer faktiskt arbetar med data.
- 1 kiB (kibibyte) = 1024 B
- 1 MiB (mebibyte) = 1024 kB
- 1 GiB (gibibyte) = 1024 MB
- 1 TiB (tibibyte) = 1024 GB
Användningen av decimala multiplar som kilobyte (kB), megabyte (MB) och gigabyte (GB) enligt SI-systemet är vanlig i många sammanhang, men eftersom dessa multiplar baseras på potenser av 10 (10^3, 10^6, 10^9 osv.), kan det skapa viss förvirring när det gäller faktisk datalagringskapacitet. Till exempel, en hårddisk som säljs som en ”500 GB” enhet enligt decimala multiplar, har faktiskt en kapacitet som är något mindre när den mäts med binära multiplar. Det är därför användningen av kibibyte (kiB), mebibyte (MiB), gibibyte (GiB) och så vidare ger en mer korrekt representation av kapaciteten i en binär miljö.