备份将带我们去哪儿? 定制数据仓库

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今天,传统上是庆祝备份日。 但是有一天他会消失的。 届时,将自动备份直至最后一个字节的所有信息。 也许备份方法也会改变。 到目前为止,我们只是朝着这个光明的未来迈进,并且正在尽一切可能的方式来推进它:最近,我们基于Cloud for Business推出了IceboxHotbox 。 Icebox是用于存储冷数据(备份,日志和其他很少使用但有价值的东西)的存储区。 是的,有WebDAV。 Hotbox是一种热数据存储(类似于Amazon S3),它是为不仅需要存储大量数据而且还经常需要它们的用户设计的。


信息存储技术的发展并未停止-我们正在等待科学实验室目前创建的非常规存储。 云不会消失,只有信息将存储在完全不同的媒体上。


DNA进入


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分子信息系统实验室的研究人员在DNA中存储了 200兆字节的数据-刷新了记录!


计算机数据可以转移到生命本身的核心-DNA。 DNA分子可以在大约9升的溶液中存储全球全部数字信息量-现在为1.1 ZB(10 21 )数据。


在自然界中,DNA分子带有控制生物体功能的遗传指令。 与最先进的电子存储系统相比,DNA的容量惊人。 从理论上讲,埃字节数据中DNA编码的信息可以以占据一粒沙子的量存储。


由英国欣克斯顿欧洲生物信息研究所的科学家于2013年和2012年在哈佛进行的实验表明,您可以将数据文件存储为DNA,然后以数字形式读取信息。 基于这项工作,伊利诺伊大学和华盛顿大学的研究团队能够保存四个小图像文件,然后使用特殊的文件标识符将其还原。


香港生物学家设法将合成的DNA和几千字节的加密信息注入到大肠杆菌细胞中。 为了存储数据,根据核苷酸数量使用了二次数系统。 数据(文本)被翻译成四元体系,然后被核苷酸链“加密”。


从那时起,由于方法的改变 ,DNA容量指标一直在不断增加:使用合成生成的分子代替活细胞,并使用二元系统代替四元系统。


DNA是长期存储的绝佳媒介。 如果在第一个实验中有必要保持寒冷和干燥,那么在随后的实验中,信息可以在室温下存储。 并且,如果将DNA添加到石英球中并存储在-18°C,则信息将存储数百万年


他们为什么不立即建立内部装有培养皿的数据中心? 用于处理DNA的设备非常昂贵(估计DNA中信息编码的成本约为每兆字节12,400美元,读取成本为每1兆字节220美元),但是测序或“读取”遗传密码的成本比计算机内存的成本下降得更快,合成DNA技术不断发展。 但是另一个重要问题尚未解决-写入和读取信息的速度需要几个小时。


石英玻璃


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带有石英的DNA提供了惊人的记录信息寿命。 石英本身就是一种了不起的物质,无需核苷酸实验即可提供数据保护和存储。 不超过CD-ROM大小的石英玻璃磁盘可以容纳数百TB的信息,同时可以承受高达1000°C的温度,并且具有几乎无限的保存期限(约3亿年)。 南安普敦大学的科学家能够通过类似于CD-ROM的方式成功地在石英玻璃中记录和读取信息,从而在玻璃表面上产生点(凹痕)。


日立正在开发一项技术,该技术使用飞秒激光在玻璃上创建50个双面层,从而很快将其焦点转移到不同的层上。 同时,Western Digital和Seagate正在研究使用热辅助磁记录技术的磁盘,该技术结合了磁读取和磁光记录功能,可以创建容量达60 TB的3.5英寸光盘。


神经元中的数据存储


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为什么不看看自然界本身创造的存储设备呢? 我们的大脑是存储信息的第一个长期“设备”-至少我们确信它可以工作。 因此,重复大脑的工作,我们可以使用类似的技术来记录信息。


人脑由大约1000亿个神经元组成。 一个神经元通过大约1000个连接或突触连接到其他神经元,因此人脑中大约有100万亿个连接基本上可以完成数据的存储工作。 科学家建议,仅使用20瓦的连续功率,人脑就可以存储多达1 PB的数据。 实际上,我们无法有效地利用这种庞大的存储设施,因为大脑一直在忙于执行人体需要维持生命的基本运动功能。


神经科学家学会了对神经元网络起作用,迫使它们在点电脉冲的影响下进入特定状态。 特拉维夫大学的科学家使用微毒素(一种中枢神经系统的积极刺激剂)来捕获神经元生活网络中的模式。


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在形成愉快的记忆时神经元被激活


为了创建协作性的神经元组,其功能是学习过程的基础,另一组科学家使用了光遗传学技术 ,该技术使您可以通过以一定波的光照射大脑来随机激活神经细胞群体。


重复人工激活神经组可让您创建稳定的细胞组,将其作为主要记忆。 使用光遗传学方法, 可以将人工记忆记录到大脑中。


储气库


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听起来很荒谬。 气体总是试图从储存它的任何容器中逸出,并且分子以高速移动的方式随机表现。 气体中的速度,温度,压力和体积不会保持不变,因此这些参数不能用于记录信息。


但是,信息可以通过不同气体的混合物传输。 我们的嗅觉已经是阅读信息的过程,这使我们能够检测许多不同的有机化合物。 狗将气味用作关于其周围世界的通用数据来源。


过去,一个人只能分辨大约10,000种不同的味道,而狗的嗅觉则高出1000-10,000倍。 但是,洛克菲勒大学的一组研究人员声称 ,人的鼻子确实能够区分大约一万亿种不同的口味。 而且这可能只是人们可以分辨的潜在嗅觉模式下限。


由于人类嗅觉系统在其可以区分的不同刺激的数量上远远优于其他感觉,因此它(或数字模拟物)可用于读取各种信息。 气体成分可用于加密某种类型的数据。 气体之间的反应也是基于其传输或存储信息的可预测因素。


标记芳香族化合物允许使用气味来传达信息:挥发性化学物质会产生不同类型的气味,每种气味都可以分配一个数字数据标签。


无处不在的存储


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扫描隧道显微镜


过去,计算机存储器的未来在于全息技术,该技术将高密度数字数据存储在晶体内部。 但是,使用电子和原子核的有前途的研究表明,在几乎任何物体中存储信息的根本可能性。


现在,普通硬盘中的一位“占据”了一百万个原子。 在新系统中, 可以从一个物质(hol)的原子中创建出稳定的磁体 ,并将其中的两个磁体变成能够存储两位信息的“硬盘”。 从理论上讲,一克of中只能存储456艾字节的数据。


在实验中,原子在-268摄氏度的温度下用于氧化镁基底。 科学家使用扫描隧道显微镜产生的电脉冲改变了磁场的方向。 科学家可以使用同一显微镜读取数据。 从理论上讲,该方法可使您将记录密度提高一千倍。


复活旧技术


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您总是可以改进旧技术,并一次又一次地重复此过程。 从九十年代中期开始,磁带就在逐渐消亡,逐渐被硬盘驱动器和固态驱动器所取代。 带有许多易碎移动部件的重卷磁带只能倒成灰尘……但她并没有死。 事实证明,与使用SSD和HDD相比,该磁带使您可以更便宜地存储数据。 并且通过文件的某种修订,它可以对应于信息存储的现代标准。


早在2013年,IBM与Fujifilm一起就记录了每个磁带盘220 TB的记录; 但是磁带最早是在1952年使用的。 该技术适用于不需要高速的数据。 为了提高可靠性,研究人员使用了现代伺服控制系统,该系统允许将磁头移动6纳米以内,并且还改善了信号处理和纠错算法。




也许今天材料中提出的技术之一将成为事实上的标准。 也有可能无法考虑到所有开发领域,并且在几年后,一个意想不到的想法将会出现,这将使我们的想法转向使用数据备份。 在所有情况下,未来的信息保存方法都将很快改变世界。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402771/


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