Фискальный накопитель что это такое, фискальный накопитель для чего он нужен, что делает ФН

11 декабря 2020

• 0ВКонтакте

Фискальный накопитель — это устройство, записывающее данные о каждой проведенной операции (продаже) и одномоментно отправляющее всю информацию оператору фискальных данных. Оператор фискальных данных выступает промежуточным звеном между кассовым аппаратом и Федеральной налоговой службой, он обрабатывает поступающую от пользователя фискального накопителя информацию и передает ее в налоговую инспекцию.

В старых моделях контрольно-кассовых машин отчетные данные для налоговой службы фиксировались на специальной электронной ленте, которую по истечении отчетного периода отвозили на проверку в подразделение Федеральной налоговой службы. В настоящее время вместо ленты необходимо установить фискальный накопитель регистратора, на котором сохраняется не только сумма, но и вся иная информация о товарах. Благодаря автоматической передаче информации в налоговую службу фискальный накопитель облегчил деятельность как предпринимателям, так и налоговикам, экономя время и сводя к минимуму человеческий фактор. Важным отличием фискального накопителя от электронной контрольной ленты является возможность самостоятельной замены чипа накопителя. Если сменить ленту мог только представитель центра технического обслуживания контрольно-кассовых машин, то чип памяти кассир может заменить своими силами, что также экономит бюджет организации.

Одним из важнейших преимуществ фискального накопителя наряду с устаревшей лентой является объем памяти. Технически устаревшая лента обладала ограниченным объемом памяти (4 Мб), недостаточным для организаций с большим оборотом продаж, что требовало замены ленты раньше завершения ее срока действия. Память фискального накопителя составляет 32 Мб.

Как выбрать фискальный накопитель?

Важными и основными критериями, на которые нужно ориентироваться организациям при выборе фискального накопителя являются модель и срок действия.

По сроку действия фискальные накопители могут работать:

• 410 дней;
• 470 дней;
• 1110 дней.

При выборе фискального накопителя по сроку эксплуатации нужно отталкиваться от применяемой системы налогообложения и сферы ведения бизнеса.

На сегодняшний день существует 2 модели фискального накопителя: «ФН-1» и «ФН-1.1». В зависимости от модели фискальное устройство формирует разные виды кассовых чеков и используется в различных отраслях бизнеса. В настоящее время существуют четыре формата кассовых чеков: 1.0, 1.05, 1.1 и 1.2.

Модель фискального накопителя «ФН-1» может быть использована только с форматами кассовых чеков 1.0 и 1.05, в то время как модель «ФН-1.1» используется с любыми форматами.

Формирование кассовых документов напрямую зависит от модели фискального накопителя, в том числе от программного обеспечения, установленного на контрольно-кассовую технику.

Сфера услуг или торговля на определенных законодательством системах

Организации и индивидуальные предприниматели, работающие в сфере услуг и на упрощенной системе налогообложения или патенте, должны использовать в своей деятельности фискальный накопитель на 36 месяцев, так как меньшие сроки работы данного устройства в заданных режимах налогообложения не допустимы. Исключением являются организации, торгующие сезонными товарами, алкогольной или табачной продукцией.

Сезонная торговля и реализация подакцизных товаров

Организации, осуществляющие свою деятельность на специальных режимах налогообложения, которые торгуют алкогольной или табачной продукцией, в виде исключения могут использовать в своей деятельности фискальный накопитель любого срока действия.

Продавцы с сезонными товарами также могут установить на онлайн-кассу фискальный накопитель с любым сроком действия, устройство прослужит ровно столько времени, сколько заявлено его производителем.

Использование фискального накопителя при общей системе налогообложения

Согласно законодательным нормам, организации, работающие на общей системе налогообложения, обязаны использовать в работе фискальные накопители сроком действия не менее 13 месяцев. Теоретически данная категория пользователей может поставить на кассовый аппарат фискальный накопитель с любым сроком действия. Лучше всего приобрести фискальные накопители на 13 или 13/15 месяцев, рассчитанные на общую систему налогообложения.

Что будет, если использовать фискальный накопитель с другим сроком службы?

Если закон обязывает применять фискальный накопитель со сроком службы 36 месяцев, то теоретически за использование фискального накопителя со сроком работы 13 месяцев должна следовать ответственность по части 4 статьи 14.5 КоАП. Однако на практике за это не штрафуют (подробности поясняются в письме Федеральной налоговой службы от 23 мая 2017 г. № ЕД-4-20/9679). Фискальные накопители, разрешенные к продаже, включаются в Реестр Федеральной налоговой службы. В момент составления данного письма в Реестре не присутствовало модели фискального накопителя со сроком службы 36 месяцев, что исключало возможность ее приобретения. По данной причине Федеральная налоговая служба штрафы не накладывала. Более того, согласно 54-ФЗ определенные законодательством категории организаций могут применять фискальные накопители со сроком работы 13 месяцев при сезонном характере работы. Лазейка в том, что понятие «сезонности» в законодательстве Российской Федерации не раскрыто, что позволяет налогоплательщику определить сезонный характер своей деятельности самостоятельно, закрепив это в локальном акте.

Хранение информации и блокировка накопителя

Фискальный накопитель блокируется в том случае, если в течение 30 дней с момента последнего подтвержденного чека от оператора фискальных данных не приходят подтверждения о доставке чеков оператору. Все эти дни касса продолжит печать чеков и сохранение информации на фискальном накопителе, но, если не будет осуществлена передача данных оператору фискальных данных до истечения назначенного срока, устройство заблокируется. Исключением является применение кассы в автономном режиме согласно п. 1 ст. 4.1 54-ФЗ.

Чеки могут не быть переданы оператору фискальных данных по техническим причинам, таким как отсутствие интернета, сбой в работе кассы или фискального накопителя, проблемы на стороны оператора фискальных данных.

Дополнительными причинами блокировки фискального накопителя могут быть переполненная память и конец срока действия.

Как не допустить блокировку фискального накопителя?

Отслеживать срок действия фискального накопителя и вовремя его заменять. Контролировать получение подтверждений от оператора фискальных данных. В отчете о закрытии смены или в отчете о текущем состоянии расчетов поле «Количество непереданных фискальных данных» должно быть всегда пустым. Организовать бесперебойный интернет. В случае блокировки фискального накопителя по причине временного отключения интернета, когда все данные попадут к оператору фискальных данных, блокировка отменится, а работа устройства продолжится в штатном режиме.

Замена фискального накопителя

Когда пришло время для замены фискального накопителя пользователь должен убедиться в том, что все документы переданы оператору фискальных данных. Далее необходимо сформировать на кассе «Отчет о закрытии смены» и «Отчет о закрытии фискального накопителя», извлечь старый фискальный накопитель и установить новый, а затем и перерегистрировать кассу по причине «Замена фискального накопителя». Закрытый фискальный накопитель необходимо сохранять в недоступном для посторонних людей месте, в течение 5 лет.

Повторное использование фискального накопителя

Повторно использовать фискальный накопитель нельзя. Устройство обеспечивает однократную запись РН ККТ (регистрационного номера кассового аппарата) и ИНН пользователя кассы.

Где можно купить подходящий фискальный накопитель

Концерн «Автоматика» является одним из крупнейших поставщиков и производителей фискальных накопителей в России. Фискальный накопитель стал одним из продуктов, реализуемых Концерном в рамках стартовавшей в 2018 году программы диверсификации. За 2018 год объем реализации данной продукции составил около 400 тысяч единиц. В 2019 году Концерн «Автоматика» увеличил объем производства на 75%. Изделия Концерна полностью совместимы с любыми моделями контрольно-кассовой техники, включенными в государственный реестр и применяемыми в настоящее время. Они способны хранить до 250 тысяч записей, рассчитаны на эксплуатацию в течение 15 и 36 месяцев и имеют конкурентную цену для рынка фискальных накопителей. В числе заказчиков представители отечественного ритейла «Дикси», «Магнит», а также ФГУП «Почта России».

Фискальные накопители Концерна «Автоматика» позволяют выполнить требования ФЗ №54 «О применении контрольно-кассовой техники», который предполагает обязательную замену электронной контрольной ленты на фискальный накопитель.

Инженеры Концерна постоянно работают над совершенствованием функциональных характеристик фискального накопителя, а также над снижением стоимости данного изделия. За счет этого, по состоянию на декабрь 2020 года, доля Концерна «Автоматика» на российском рынке фискальных накопителей составляет 28%.




Фискальный накопитель 1.1

Все новости

Виды SSD накопителей — как выбрать

Компания «ОЭС Спецпоставка» предлагает покупателям из Москвы, Санкт-Петербурга и с доставкой в другие регионы России разные виды SSD накопителей с гарантиями и сертификатами соответствия. Среди ассортимента товаров из каталога вы сможете подобрать диск для компьютера или ноутбука под предстоящие условия эксплуатации и в рамках выделенного бюджета покупки.

Есть существенные различия по работоспособности SSD накопителей разных «классов» (англ. grades) в зависимости от температуры окружающей среды, условий питания, нагрузки и т.

д.  Например, SSD индустриального «класса» может иметь в 300 раз (300 раз, а не на 300%) больше циклов записи на физический блок данных в сравнении с коммерческим. Поэтому разработчик должен тщательно выбирать, какой «класс» флэш-накопителя подходит для его применения, если ему нужна система, которая будет работать в течение всего срока эксплуатации продукта. Как же сделать выбор? Давайте разбираться. 

Наиболее распространенная ошибка, которую допускают некоторые инженеры, — это убеждение, что все твердотельные накопители одинаково надежны, и поэтому учитывают только стоимость, производительность и емкость. Твердотельный накопитель с меньшим сроком службы и высокой производительностью может отлично работать в лаборатории. Но, как только SSD окажется в полевых условиях, начинаются сбои, возрастающие из-за длительной работы при предельной температуре, значительного увеличения количества операций чтения / записи и других факторов.

 

Немного о SSD накопителях

Твердотельные накопители (SSD диски) — технология, которая стала основой нового стандарта скорости работы, отзывчивости персональных компьютеров и ноутбуков. Их быстродействие, бесшумность работы, небольшие размеры способствовали массовому распространению. Чтобы подобрать подходящую модель необходимо сориентироваться во многих нюансах:

1. Объем. Чем больше объем диска — тем выше будет и его цена. Поэтому надо найти баланс между стоимостью и емкостью. Если подбирается диск под размещение операционной системы, то вполне будет достаточно модели на 250-500 Гб. В этом случае 100-150 Гб займет сама ОС, а остальное пространство пойдет на файлы в загрузках и пр. Если предстоит работа с большими объемами файлов и к ним нужен быстрый доступ, то подберите диск большего объема. А вот в играх SSD не даст прибавки FPS, хотя уровни будут загружаться быстрее.
2. Ресурс. Этот параметр рассчитывается по формуле. Но есть и более простое решение. Если нужен диск для домашнего применения, то вполне хватит модели с 80-120 TBW. Для стабильной работы в офисе, для решения трудоемких рабочих задач лучше подобрать накопитель с ресурсом от 130 до 200 TBW.
3. Производительность. Определяет, с какой скоростью устройство будет обрабатывать информацию. Для обычного использования подойдут твердотельные диски со скоростью свыше 500 Мб/с.

Рассматривая вопрос, как выбрать SSD накопитель, стоит отдельно остановиться на, возможных форм-факторах, типе памяти, контроллере и производительности.

Распространенные форм-факторы SSD накопителей

Наибольшее распространение на практике получили следующие форм-факторы твердотельных накопителей:

• SATA. Наиболее распространенное решение с форм-фактором 2,5 дюйма. Отличается невысокой ценой, хорошей совместимостью с разными материнскими платами. Представлены разными объемами. Скорость работы не очень высокая — до 600 Мб/с на один канал. Рекомендуется обращать внимание на модели 3 версии и выше.

• mSATA. Тот же форм-фактор SATA со всеми его преимуществами, только более компактных размеров. Чаще всего используется на ноутбуках.
• NVMe. Открытый стандарт, разработанный для независимой Express памяти. Имеет более высокое быстродействие в сравнении с SATA. Подходит для последних версий Linux, Windows, Chrome OS и Mac OS.
• eMMC. Это отдельная категория твердотельного накопителя наравне с HDD и SSD. Решение для ноутбуков, смартфонов. Имеют простой контроллер, совмещенный с недорогой флэш-памятью. По цене ниже SSD.
• USB. Интерфейс для подключения периферийных устройств. В ПК используется для подключения флэш-памяти, клавиатуры, мыши, внешних накопителей, принтеров и пр.
• M.2. Более усовершенствованная версия mSATA. Представлено в нескольких вариантах длин: 42, 60 и 80 мм. Но прежде, чем покупать твердотельный накопитель с таким форм-фактором, необходимо изучить спецификацию и понять, что материнская плата вашего ПК поддерживает его размеры.
• PCI-E. Наиболее быстрый на сегодня интерфейс подключения. Его скорость в режиме записи достигает 1000 Мб/с, а в режиме чтения — 2000 Мб/с. Для обычных пользователей такая производительность не нужды. Он больше подходит для профессионального использования. По цене он будет значительно выше аналогов.

Типы памяти

Тип NAND — первый и самый важный — это тип используемой флеш-памяти NAND. Есть несколько типов, надежность которых сильно различается, что влияет на стоимость. На диаграмме в верхней части этой статьи показаны типы SLC, pSLC, MLC и TLC NAND и связанные с ними количество состояний ячейки памяти, количество циклов записи, общая надежность, жизненные циклы и стоимость. Внизу диаграммы указаны относительные размеры и количество битов, хранящихся в различных ячейках NAND. 

Как указано на диаграмме, наибольший размер ячейки SLC NAND соответствует наибольшей надежности. Неудивительно, что это так, поскольку для каждой ячейки требуется только один бит и ячейка для хранения этого единственного бита большая. Напротив в MLC и TLC NAND, большее количество битов на ячейку, хранящееся в меньшей физической ячейке, что уменьшает ширину зазора между ячейками. Уменьшение ширины зазора приводит к повышенной чувствительности к экстремальным температурам, прерываниям записи, перевернутым битам, повреждению данных, перекрестным помехам между ячейками и другим проблемам. SLC NAND по-прежнему доступна и будет доступна еще как минимум несколько лет в размерах 43, 32 и 24/20 нм. Несмотря на то, что все они относятся к типам ячеек SLC, 43 и 32 нм имеют огромное преимущество в надежности по сравнению с 24 и 20 нм SLC. Если для вас главное надежность, остановитесь на твердотельных накопителях на базе 43 и 32 нм SLC NAND. 

При выборе SSD также важно учитывать и тип памяти. Он влияет на его производительность. Здесь также предусмотрено несколько вариантов:

1. SLC. Имеет одноуровневую ячейку, то есть в каждой ячейке хранится один бит. Самый надежный тип памяти. Отличается продолжительностью службы (выдерживает свыше 10000 циклов перезаписи), стойкостью к низким и высоким температурам, высокой производительностью. Но по цене достаточно дорогой и для домашних ПК используется редко. Он изначально ориентирован на решение задач профессионального уровня.
   Не так давно были предприняты маркетинговые усилия по продвижению pSLC NAND как индустриального класса, однако все не так как кажется на первый взгляд. pSLC означает псевдо-одноуровневую ячейку и представляет собой компонент NAND MLC (многоуровневую ячейку), который использует только верхнее и нижнее состояния ячейки. На первый взгляд это кажется эквивалентным SLC, но благодаря такой архитектуре MLC имеет гораздо больше проблем со случайными потерями мощности, перекрестными помехами ячеек, нарушением чтения, повреждением данных и сохранением данных, которые следует учитывать. Это примерно, как танк на шасси малолитражки — надежности не добьешься. 
2. MLC. Память с многоуровневой ячейкой — продукт, который хранит 2 бита на ячейку. Для этого требуются 4 состояния напряжения для представления 00, 01, 10 и 11. Компоненты MLC NAND имеют в 25-30 раз меньшую долговечность, чем SLC NAND индустриального класса, и не так надежны, что связано с большим количеством проблем, связанных со случайными потерями мощности, перекрестными помехами ячеек, нарушением чтения, повреждением данных и их сохранением. Поддерживает до 3000-5000 перезаписи. Хорошо подходит для ПК, которые используются для игр.
3. SuperMLC. Снимает основные ограничения с твердотельных накопителей по емкости и скорости записи. Ориентированы на промышленное использование: системы автоматизации, инженерные машины, безвентиляторные ПК. В сравнении с MLC скорость последовательной записи увеличена в 4 раза. Срок службы составляет 30000 циклов стирания/записи.
4. TLC. Память с трехуровневой ячейкой — хранение напряжения происходит на 8 различных уровнях в ячейке, представляющих 3 бита (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). Скорость работы несколько ниже, чем у MLC, но количество циклов записи/стирания аналогичное. Но обойдется покупателю значительно дешевле. Производительность примерно в 10 раз выше, чем у встроенных жестких дисков. Для домашнего применения вполне подходит.

Относительно недавно компания Samsung представила рынку принципиально новый тип накопителя SSD — V(3D-NAND). Это собственная сверхскоростная разработка компании. Ее основное отличие от аналогов — вертикальное размещение ячеек (стандартно все диски имеют горизонтально расположенные ячейки).

Контроллер для SSD

Помимо объема, производительности, интерфейса подключения твердотельных накопителей также обратите внимание и на контроллер. Это интеллектуальный компонент устройства, который сообщается с материнской платой компьютера. Именно он управляет работой диска, решает, в какие ячейки записывать ту или иную информацию, корректирует скорость работы, контролирует неработающие точки, управляет кэшем, шифрованием данных, исправляет ошибки передачи данных и пр. От него напрямую зависит быстродействие диска.

При его выборе важно учитывать:

1. Версию. Они постоянно эволюционируют, подстраиваясь под постоянно растущие запросы потребителей. Чем современнее контроллер будет установлен на накопителе, тем лучше.
2. Производитель. Большинство компаний, которые производят SSD диски, закупают контроллеры у сторонних производителей. И здесь стоит отдать предпочтение надежным брендам. А еще лучше — тем, кто выпускает и контроллеры, и диски. Тогда они будут максимальной совместимы.
3. Реальную скорость работы накопителей. Выберите ценовую нишу и сравните быстродействие доступных вариантов.

Производители SSD накопителей

Сегодня на рынке представлено только несколько компаний, которые выпускают SSD накопителей. На практике свою эффективность и надежность хорошо доказала продукция таких брендов, как Apacer, Innodisk, Cactus Technologies, Intel, Samsung, ADATA, Kingston, Transcend и пр. Все они выпускают диски в широком ассортименте модификаций, характеристик.

Если вы не уверены, что сможете самостоятельно подобрать SSD накопитель, наши специалисты помогут выбрать лучший вариант для вашего ПК или ноутбука. Получить консультации и профессиональную помощь можно по телефону или через форму обратной связи.

Что такое хранилище? — Определение из Techopedia

Что означает хранение?

Хранение – это процесс, посредством которого цифровые данные сохраняются в устройстве хранения данных с помощью вычислительной технологии. Хранилище — это механизм, который позволяет компьютеру сохранять данные временно или постоянно.

Устройства хранения, такие как флэш-накопители и жесткие диски, являются основным компонентом большинства цифровых устройств, поскольку они позволяют пользователям сохранять все виды информации, например видео, документы, изображения и необработанные данные.

Хранение также может называться компьютерным хранилищем данных или электронным хранилищем данных.

Реклама

Techopedia объясняет Хранилище

Хранилище является одним из ключевых компонентов компьютерной системы и может быть классифицировано по нескольким формам, хотя существует два основных типа: подача электроэнергии для хранения/сохранения данных. Он выступает в качестве основного хранилища компьютера для временного хранения данных и обработки рабочих нагрузок приложений. Примеры энергонезависимой памяти включают кэш-память и оперативную память (ОЗУ).

Энергонезависимое хранилище: Тип механизма хранения, который сохраняет цифровые данные, даже если он выключен или на него не подается электропитание. Его часто называют вторичным механизмом хранения, и он используется для постоянного хранения данных, требующих операций ввода-вывода. Примеры энергозависимого хранилища включают жесткий диск, USB-накопитель и оптические носители.

Хранилище часто путают с памятью, хотя в вычислениях эти два термина имеют разные значения. Память относится к краткосрочному расположению временных данных (см. энергозависимое хранилище выше), в то время как устройства хранения фактически хранят данные на долгосрочной основе для последующего использования и доступа. Хотя память очищается каждый раз при выключении компьютера, сохраненные данные сохраняются и остаются нетронутыми, пока не будут удалены вручную. Первичная или энергозависимая память работает намного быстрее, чем вторичная память, из-за ее близости к процессору, но она также сравнительно меньше. Вторичное хранилище может хранить и обрабатывать значительно большие объемы данных и удерживает его в неактивном состоянии до тех пор, пока оно снова не понадобится.

Устройства хранения включают широкий спектр различных магнитных, оптических, флэш-накопителей и виртуальных дисков. Они могут быть как внутренними (если они являются частью аппаратного обеспечения компьютера), внешними (если они установлены вне компьютера), так и съемными (если их можно подключать и удалять, не открывая компьютер). Хранилище также включает в себя множество форм виртуальных и сетевых устройств хранения, таких как облако, позволяющее пользователям получать доступ к своим данным с нескольких устройств.

Обычные запоминающие устройства, которые используются или использовались в прошлом, включают:

• Жесткие диски.
• Флешки.
• Дискеты.
• Ленточные накопители.
• Диски CD-ROM.
• Диски Blu-ray.
• Карты памяти.
• Облачные диски.

После того, как пользователь отдал программную команду, цифровые данные сохраняются в соответствующем устройстве. Размер данных измеряется в битах (наименьшая единица измерения компьютерной памяти), при этом более крупные устройства хранения могут хранить больше данных.

Возможности хранения значительно расширились за последние несколько десятилетий, по сравнению со старыми 5,25-дюймовыми дисками 19-го поколения. 80-х, которые вмещали 360 килобайт, до современных жестких дисков, которые могут вмещать несколько терабайт.

Реклама

Что такое компьютерная память и как она используется?

Хранение данных — это коллективные методы и технологии, которые собирают и сохраняют цифровую информацию на электромагнитных, оптических или кремниевых носителях. Хранилище используется в офисах, центрах обработки данных, периферийных средах, удаленных местах и ​​домах людей. Память также является важным компонентом мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты. Потребители и предприятия полагаются на хранилище для хранения информации, начиная от личных фотографий и заканчивая критически важными для бизнеса данными.

Хранилище часто используется для описания устройств, которые подключаются к компьютеру — напрямую или по сети — и которые поддерживают передачу данных посредством операций ввода-вывода (I/O). Устройства хранения могут включать жесткие диски (HDD), твердотельные накопители (SSD) на основе флэш-памяти, приводы оптических дисков, ленточные системы и другие типы носителей.

Почему важно хранить данные

С появлением больших данных, расширенной аналитики и изобилия устройств Интернета вещей (IoT) хранение как никогда важно для обработки растущих объемов данных. Современные системы хранения также должны поддерживать использование искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения и других технологий ИИ для анализа всех этих данных и извлечения их максимальной ценности.

Современные сложные приложения, аналитика баз данных в режиме реального времени и высокопроизводительные вычисления также требуют высокоплотных и масштабируемых систем хранения, будь то сети хранения данных (SAN), масштабируемые и масштабируемые сетевые хранилища (NAS). ), платформы хранения объектов или конвергентная, гиперконвергентная или компонуемая инфраструктура.

Согласно отчету ИТ-аналитической компании IDC, к 2025 году ожидается создание 163 зеттабайт (ZB) новых данных. Оценка представляет собой потенциальное десятикратное увеличение по сравнению с 16 ZB, произведенными до 2016 года. IDC также сообщает, что только в 2020 году было создано или воспроизведено 64,2 ZB данных.

Как работает хранилище данных

Термин «хранилище» может относиться как к хранимым данным, так и к интегрированным аппаратным и программным системам, используемым для сбора, управления, защиты и определения приоритетов этих данных. Данные могут поступать из приложений, баз данных, хранилищ данных, архивов, резервных копий, мобильных устройств или других источников, и они могут храниться локально, в периферийных вычислительных средах, на объектах совместного размещения, на облачных платформах или в любой их комбинации.

Требования к емкости хранилища определяют, сколько места необходимо для хранения этих данных. Например, простые документы могут занимать всего килобайты памяти, в то время как графические файлы, такие как цифровые фотографии, могут занимать мегабайты, а видеофайлы могут занимать гигабайты памяти.

В компьютерных приложениях обычно указываются минимальные и рекомендуемые требования к емкости, необходимые для их запуска, но это лишь часть истории. Администраторы хранилища также должны учитывать, как долго данные должны храниться, применимые нормативные требования, используются ли методы сокращения данных, требования к аварийному восстановлению (DR) и любые другие проблемы, которые могут повлиять на емкость.

В этом видео от CHM Nano Education объясняется роль магнетизма в хранении данных.

Жесткий диск представляет собой круглую пластину, покрытую тонким слоем магнитного материала. Диск вставляется в шпиндель и вращается со скоростью до 15 000 оборотов в минуту (об/мин). При вращении данные записываются на поверхность диска с помощью магнитных записывающих головок. Высокоскоростной исполнительный рычаг позиционирует записывающую головку на первое доступное место на диске, позволяя записывать данные по кругу.

На электромеханическом диске, таком как HDD, блоки данных хранятся в секторах. Исторически жесткие диски использовали сектора размером 512 байт, но ситуация начала меняться с введением расширенного формата, который может поддерживать сектора размером 4096 байт. Расширенный формат увеличивает плотность битов на каждой дорожке, оптимизирует способ хранения данных и повышает эффективность формата, что приводит к увеличению емкости и надежности.

На большинстве твердотельных накопителей данные записываются на объединенные микросхемы флэш-памяти NAND, которые используют либо ячейки с плавающим затвором, либо ячейки ловушки заряда для сохранения своих электрических зарядов. Эти заряды определяют состояние двоичного бита (1 или 0). Технически SSD — это не накопитель, а скорее интегральная схема, состоящая из кремниевых чипов миллиметрового размера, которые могут содержать тысячи или даже миллионы нанотранзисторов.

Многие организации используют иерархическую систему управления хранилищем для резервного копирования своих данных на дисковые устройства. Резервное копирование данных считается передовой практикой, когда данные необходимо защитить, например, когда организации подпадают под действие правовых норм. В некоторых случаях организация будет записывать свои резервные данные на магнитную ленту, используя ее в качестве третичного уровня хранения. Однако такой подход практикуется реже, чем в прошлые годы.

В организации также может использоваться виртуальная ленточная библиотека (VTL), которая вообще не использует ленты. Вместо этого данные записываются на диски последовательно, но сохраняют характеристики и свойства ленты. Ценность VTL заключается в его быстром восстановлении и масштабируемости.

Измерение объемов хранения

Цифровая информация записывается на целевой носитель с помощью программных команд. Наименьшей единицей измерения в памяти компьютера является бит, который имеет двоичное значение 0 или 1. Значение бита определяется уровнем электрического напряжения, содержащегося в одном конденсаторе. Восемь бит составляют один байт.

Компьютеры, системы хранения данных и сетевые системы используют два стандарта для измерения объемов памяти: десятичную систему с основанием 10 и двоичную систему с основанием 2. Для небольших объемов хранения расхождения между двумя стандартами обычно не имеют большого значения. Однако эти несоответствия становятся гораздо более заметными по мере увеличения емкости хранилища.

Различия между двумя стандартами можно увидеть при измерении как битов, так и байтов. Например, следующие измерения показывают разницу в значениях битов для нескольких распространенных десятичных (по основанию 10) и двоичных (по основанию 2) измерений:

• 1 килобит (Кб) равен 1000 бит; 1 кибибит (Kib) равен 1024 битам
• 1 мегабит (Мб) равен 1000 Кб; 1 мебибит (Миб) равен 1024 КБ
• 1 гигабит (Гб) равен 1000 Мб; 1 гибибит (Gib) равен 1024 МБ
• 1 терабит (Тб) равен 1000 Гб; 1 тебибит (тиб) равен 1024 гиб
• 1 петабит (Pb) равен 1000 Tb; 1 пебибит (пиб) равен 1024 тиб
• 1 эксабит (Eb) равен 1000 Pb; 1 exbibit (Eib) равен 1024 Pib

Различия между десятичными и двоичными стандартами также можно увидеть для нескольких распространенных измерений байтов:

• 1 килобайт (КБ) равен 1000 байт; 1 кибибайт (КиБ) равен 1024 байтам
• 1 мегабайт (МБ) равен 1000 КБ; 1 мебибайт (МиБ) равен 1024 КиБ
• 1 гигабайт (ГБ) равен 1000 МБ; 1 гибибайт (ГиБ) равен 1024 МБ
• 1 терабайт (ТБ) равен 1000 ГБ; 1 тебибайт (ТиБ) равен 1024 ГиБ
• 1 петабайт (ПБ) равен 1000 ТБ; 1 пебибайт (ПиБ) равен 1024 ТиБ
• 1 эксабайт (ЭБ) равен 1000 ПБ; 1 эксбибайт (EiB) равен 1024 PiB

Измерения хранилища могут относиться к емкости устройства или объему данных, хранящихся в устройстве. Суммы часто выражаются с использованием десятичных соглашений об именах, таких как килобайты, мегабайты или терабайты, независимо от того, основаны ли суммы на десятичных или двоичных стандартах.

К счастью, многие системы теперь различают эти два стандарта. Например, производитель может указать доступную емкость на устройстве хранения как 750 ГБ, что основано на десятичном стандарте, в то время как операционная система указывает доступную емкость как 698 ГиБ. В этом случае ОС использует двоичный стандарт, четко показывая несоответствие между двумя измерениями.

Некоторые системы могут предоставлять измерения на основе обоих значений. Примером этого является IBM Spectrum Archive Enterprise Edition, в котором для представления хранения данных используются как десятичные, так и двоичные единицы измерения. Например, система отобразит значение 512 терабайт как 9.0089 512 ТБ (465,6 ТиБ) .

Немногим организациям требуется одна система хранения или подключенная система, которая может хранить эксабайт данных, но есть системы хранения, которые масштабируются до нескольких петабайт. Учитывая скорость, с которой растут объемы данных, эксабайтное хранилище может в конечном итоге стать обычным явлением.

Сравнение измерений двоичных и десятичных данных

В чем разница между оперативной памятью и хранилищем?

Оперативная память (ОЗУ) — это аппаратное обеспечение компьютера, в котором временно хранятся данные, к которым процессор компьютера может быстро получить доступ. Данные могут включать в себя файлы ОС и приложений, а также другие данные, важные для текущих операций компьютера. Оперативная память является основной памятью компьютера и работает намного быстрее, чем обычные устройства хранения, такие как жесткие диски, твердотельные накопители или оптические диски.

Оперативная память компьютера обеспечивает немедленную доступность данных для процессора, как только они потребуются.

Самая большая проблема с оперативной памятью заключается в том, что она энергозависима. Если компьютер теряет питание, все данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются. Если компьютер выключается или перезагружается, данные необходимо загрузить заново. Это сильно отличается от типа постоянного хранилища, предлагаемого твердотельными накопителями, жесткими дисками или другими энергонезависимыми устройствами. Если они теряют питание, данные все равно сохраняются.

Хотя большинство запоминающих устройств намного медленнее, чем оперативная память, их энергонезависимость делает их необходимыми для выполнения повседневных операций.

Устройства хранения

также дешевле в производстве и могут хранить гораздо больше данных, чем ОЗУ. Например, большинство ноутбуков имеют 8 ГБ или 16 ГБ оперативной памяти, но они также могут поставляться с сотнями гигабайт или даже терабайтами памяти.

Оперативная память

обеспечивает мгновенный доступ к данным. Хотя хранилище также связано с производительностью, его конечная цель — обеспечить безопасное хранение данных и доступ к ним при необходимости.

Оценка иерархии хранилища

Организации все чаще используют многоуровневое хранилище для автоматизации размещения данных на различных носителях. Данные размещаются на определенном уровне в зависимости от емкости, производительности и соответствия требованиям. Уровни данных, в самом простом случае, начинаются с классификации данных как первичных или вторичных, а затем их сохранения на носителе, наиболее подходящем для этого уровня, с учетом того, как используются данные и какой тип носителя для этого требуется.

Значения первичных и вторичных хранилищ менялись с годами. Первоначально основное хранилище относилось к ОЗУ и другим встроенным устройствам, таким как кэш-память L1 процессора, а вторичное хранилище относилось к твердотельным накопителям, жестким дискам, лентам или другим энергонезависимым устройствам, которые поддерживали доступ к данным посредством операций ввода-вывода.

Основное хранилище обычно обеспечивало более быстрый доступ, чем вторичное хранилище, из-за близости хранилища к процессору компьютера. С другой стороны, вторичное хранилище может содержать гораздо больше данных и может реплицировать данные на резервные устройства хранения, обеспечивая при этом высокую доступность активных данных. Это было также дешевле.

Хотя такое использование все еще сохраняется, термины «первичное» и «вторичное хранилище» приобрели немного разные значения. В наши дни основное хранилище, иногда называемое основным хранилищем, обычно относится к любому типу хранилища, которое может эффективно поддерживать повседневные приложения и бизнес-процессы. Основное хранилище обеспечивает непрерывную работу рабочих нагрузок приложений, занимающих центральное место в повседневном производстве и основных направлениях деятельности компании. Первичные носители данных могут включать твердотельные накопители, жесткие диски, память класса хранения (SCM) или любые устройства, обеспечивающие производительность и емкость, необходимые для выполнения повседневных операций.

Напротив, вторичное хранилище может включать практически любой тип хранилища, не считающийся первичным. Вторичное хранилище может использоваться для резервных копий, моментальных снимков, справочных данных, архивных данных, старых операционных данных или любых других типов данных, которые не являются критически важными для основных бизнес-операций. Вторичное хранилище обычно поддерживает резервное копирование и аварийное восстановление и часто включает облачное хранилище, которое иногда является частью конфигурации гибридного облака.

Цифровая трансформация бизнеса также побудила все больше и больше компаний использовать несколько облачных хранилищ, добавляя удаленный уровень, который расширяет вторичное хранилище.

Типы устройств/носителей данных

В самом широком смысле носители данных могут относиться к широкому спектру устройств, которые обеспечивают различные уровни емкости и скорости. Например, это может быть кэш-память, динамическая оперативная память (DRAM) или основная память; магнитная лента и магнитный диск; оптические диски, такие как CD, DVD и Blu-ray; твердотельные накопители на основе флэш-памяти, устройства SCM и различные варианты хранения в оперативной памяти. Однако при использовании термина «хранилище данных» большинство людей имеют в виду жесткие диски, твердотельные накопители, устройства SCM, оптические накопители или ленточные системы, отличая их от энергозависимой памяти компьютера.

Вращающиеся жесткие диски

используют пластины, уложенные друг на друга, покрытые магнитным носителем, с головками дисков, которые считывают и записывают данные на носитель. Жесткие диски широко используются в персональных компьютерах, серверах и корпоративных системах хранения данных, но их быстро вытесняют твердотельные накопители, которые обеспечивают превосходную производительность, обеспечивают большую надежность, потребляют меньше энергии и занимают меньше места. Они также начинают достигать ценового паритета с жесткими дисками, хотя этого еще не произошло.

Внешний жесткий диск

Большинство твердотельных накопителей хранят данные на микросхемах энергонезависимой флэш-памяти. В отличие от вращающихся дисков, твердотельные накопители не имеют движущихся частей и все чаще встречаются во всех типах компьютеров, несмотря на то, что они дороже жестких дисков. Некоторые производители также поставляют устройства хранения данных, в которых используется флэш-память на серверной части и высокоскоростной кэш-память, например DRAM, на внешней стороне.

В отличие от жестких дисков, флэш-накопители не используют движущиеся механические части для хранения данных, что обеспечивает более быстрый доступ к данным и меньшую задержку по сравнению с жесткими дисками. Флэш-память является энергонезависимой, как и жесткие диски, что позволяет данным сохраняться в памяти, даже если система хранения теряет питание, но флэш-память еще не достигла того же уровня надежности, что и жесткий диск, что приводит к гибридным массивам, которые объединяют оба типа носителей. (Стоимость является еще одним фактором при разработке гибридных хранилищ.) Однако, когда речь идет о долговечности твердотельных накопителей, типы рабочих нагрузок и устройства NAND также могут играть важную роль в долговечности устройства, и в этом отношении твердотельные накопители могут значительно отличаться от одного устройства к другому.

С 2011 года все больше предприятий внедряют массивы all-flash на основе технологии флэш-памяти NAND в качестве дополнения или замены массивов жестких дисков. Организации также начинают использовать устройства SCM, такие как твердотельные накопители Intel Optane, которые обеспечивают более высокую скорость и меньшую задержку, чем хранилища на основе флэш-памяти.

Твердотельный накопитель Optane на базе Intel 3D XPoint

Когда-то внутренние и внешние оптические накопители широко использовались в потребительских и бизнес-системах. На оптических дисках может храниться программное обеспечение, компьютерные игры, аудиоконтент или фильмы. Их также можно использовать в качестве вторичного хранилища для любого типа данных. Тем не менее, достижения в области технологий жестких дисков и твердотельных накопителей, а также распространение потоковой передачи через Интернет и флэш-накопителей с универсальной последовательной шиной (USB) уменьшили зависимость от оптических накопителей. Тем не менее, оптические диски гораздо более долговечны, чем другие носители данных, и их производство недорого, поэтому они до сих пор используются для аудиозаписей и фильмов, а также для долгосрочного архивирования и резервного копирования данных.

Различные форматы оптических носителей Карты флэш-памяти

встраиваются в цифровые камеры и мобильные устройства, такие как смартфоны, планшеты, аудиомагнитофоны и медиаплееры. Флэш-память также используется на картах Secure Digital, CompactFlash, MultiMediaCard (MMC) и USB-накопителях.

Флэш-память

Физические магнитные гибкие диски в наши дни используются редко, если вообще используются. В отличие от старых компьютеров, новые системы не оснащены дисководами для гибких дисков. Использование гибких дисков началось в 19 в.70-х, но диски были сняты с производства в конце 1990-х. Иногда вместо 3,5-дюймовой физической дискеты используются виртуальные дискеты, что позволяет пользователям монтировать файл образа так же, как диск A: на компьютере.

Поставщики корпоративных систем хранения данных

предлагают интегрированные системы NAS, помогающие организациям собирать большие объемы данных и управлять ими. Аппаратное обеспечение включает в себя массивы хранения или серверы хранения, оснащенные жесткими дисками, флэш-накопителями или их гибридной комбинацией. Система NAS также поставляется с программным обеспечением ОС для хранения данных для предоставления услуг данных на основе массива.

Схема массива хранения

Многие корпоративные массивы хранения поставляются с программным обеспечением для управления хранением данных, которое предоставляет средства защиты данных для архивирования, клонирования или управления резервным копированием, репликацией или моментальными снимками. Программное обеспечение также может обеспечивать управление на основе политик для управления размещением данных для их распределения по уровням во вторичном хранилище данных или для поддержки плана аварийного восстановления или долгосрочного хранения. Кроме того, многие системы хранения теперь включают функции сокращения объемов данных, такие как сжатие, дедупликация данных и тонкое выделение ресурсов.

Общие конфигурации хранения

Во многих современных системах хранения данных для бизнеса используются три основных варианта: хранилище с прямым подключением (DAS), NAS и сеть хранения данных (SAN).

Корпоративный массив хранения FlashBlade компании Pure Storage

Простейшей конфигурацией является DAS, которая может быть внутренним жестким диском на отдельном компьютере, несколькими дисками на сервере или группой внешних дисков, которые подключаются непосредственно к серверу через такой интерфейс, как интерфейс малых компьютеров (SCSI). Serial Attached SCSI (SAS), Fibre Channel (FC) или Internet SCSI (iSCSI).

NAS представляет собой файловую архитектуру, в которой несколько файловых узлов совместно используются пользователями, как правило, в локальной сети на основе Ethernet (LAN). Система NAS имеет несколько преимуществ. Для этого не требуется полнофункциональная операционная система корпоративного хранилища, устройствами NAS можно управлять с помощью утилиты на основе браузера, а каждому сетевому узлу назначается уникальный IP-адрес, что упрощает управление.

С масштабируемым NAS тесно связано хранилище объектов, которое устраняет необходимость в файловой системе. Каждый объект представлен уникальным идентификатором, и все объекты представлены в одном плоском пространстве имен. Хранилище объектов также поддерживает широкое использование метаданных.

Сеть SAN может охватывать несколько центров обработки данных, которым требуется высокопроизводительное блочное хранилище. В среде SAN блочные устройства отображаются для хоста как локально подключенное хранилище. Каждый сервер в сети может получить доступ к общему хранилищу, как если бы это был диск с прямым подключением.

Современные технологии хранения

Достижения в области флэш-памяти NAND в сочетании с падением цен в последние годы проложили путь к программно-определяемым системам хранения. Используя эту конфигурацию, предприятие устанавливает недорогие твердотельные накопители на серверы на базе x86, а затем использует стороннее программное обеспечение для хранения данных или пользовательский код с открытым исходным кодом для применения управления хранением.

Энергонезависимая экспресс-память (NVMe) — это стандартный отраслевой протокол, разработанный специально для твердотельных накопителей на основе флэш-памяти. NVMe быстро становится протоколом де-факто для флеш-накопителей. Флэш-память NVMe позволяет приложениям напрямую взаимодействовать с центральным процессором (ЦП) через каналы PCIe Interconnect Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), минуя необходимость передачи наборов команд SCSI через адаптер сетевой хост-шины.

NVMe может использовать преимущества технологии SSD так, как это невозможно с интерфейсами SATA и SAS, которые были разработаны для более медленных жестких дисков. По этой причине NVMe over Fabrics (NVMe-oF) был разработан для оптимизации связи между твердотельными накопителями и другими системами через сетевую структуру, такую ​​как Ethernet, FC и InfiniBand.

Энергонезависимый двухрядный модуль памяти (NVDIMM) представляет собой гибридное устройство NAND и DRAM со встроенным резервным питанием, которое подключается к стандартному слоту DIMM на шине памяти. Устройства NVDIMM выполняют обычные вычисления в DRAM, но используют флэш-память для других операций. Однако для распознавания устройства хост-компьютеру требуются необходимые драйверы базовой системы ввода-вывода (BIOS).

Модули

NVDIMM используются в основном для расширения системной памяти или повышения производительности хранилища, а не для увеличения емкости. Текущие модули NVDIMM на рынке имеют максимальную емкость 32 ГБ, но форм-фактор увеличил плотность с 8 ГБ до 32 ГБ всего за несколько лет.

Энергонезависимый двухрядный модуль памяти (NVDIMM) представляет собой гибрид NAND и DRAM.

Основные поставщики систем хранения данных

Консолидация на корпоративном рынке в последние годы привела к расширению круга поставщиков первичных систем хранения данных. Те компании, которые вышли на рынок с дисковыми продуктами, в настоящее время получают большую часть своих продаж от систем хранения на основе флэш-памяти или гибридных систем хранения, включающих как твердотельные, так и жесткие диски.

Ведущие поставщики на рынке включают:

• Dell EMC, подразделение хранения данных Dell Technologies
• Hewlett Packard Enterprise (HPE)
• Хитачи Вантара
• Хранилище IBM
• Инфинидат
• NetApp
• Чистое хранилище
• Корпорация Квант
• Кумуло
• Тинтри
• Вестерн Диджитал

Более мелкие поставщики, такие как Drobo, iXsystems, QNAP и Synology, также продают различные типы продуктов для хранения данных.