Rodzaje pamięci masowych – przegląd nośników danych w komputerze

Pamięć masowa stanowi jeden z najbardziej krytycznych komponentów każdego systemu obliczeniowego, od komputerów osobistych po zaawansowane serwery korporacyjne. Współczesne środowisko cyfrowe wymaga nie tylko przechowywania ogromnych ilości danych, ale także zapewnienia ich dostępności, bezpieczeństwa i wydajności. Na rynku dostępne są liczne rozwiązania technologiczne, każde z własnymi charakterystykami, zaletami i ograniczeniami. Niniejszy artykuł stanowi wyczerpujący przegląd głównych kategorii nośników danych, analizując ich cechy techniczne, zastosowania praktyczne oraz perspektywy rozwojowe. Obejmuje zarówno tradycyjne dyski twarde oparte na technologii magnetycznej, jak i nowoczesne napędy półprzewodnikowe, nośniki optyczne, a także zaawansowane rozwiązania chmurowe i systemy archiwizacyjne wykorzystujące taśmy magnetyczne.

Spis wiedzy (odkryj)

Definicja i rola pamięci masowej w systemach komputerowych

Pamięć masowa, określana również jako pamięć trwała lub nośnik danych, stanowi fundamentalny element infrastruktury informatycznej, umożliwiając przechowywanie dużych ilości danych przez długi czas niezależnie od stanu zasilania urządzenia. W przeciwieństwie do pamięci operacyjnej (RAM), która jest ulotna i traci swoją zawartość po wyłączeniu zasilania, pamięć masowa zachowuje dane w stanie niezmiennym aż do ich świadomego usunięcia lub nadpisania. Definicyjnie pamięć masowa to pamięć trwała, która przechowuje duże ilości danych przez długi czas, lecz nie pozwala na adresowanie pojedynczych bajtów, a czas dostępu jest wielokrotnie dłuższy niż w RAM.

Historycznie rzecz biorąc, ewolucja technologii pamięci masowej przebiegała równolegle z rozwojem całej branży komputerowej. Pierwszym napędem dyskowym, utworzonym przez firmę IBM w 1956 roku, był system o pojemności zaledwie 5 MB, ważący tonę i zajmujący ogromną przestrzeń. Od tamtego czasu technologia przeszła spektakularną transformację, przechodząc przez kolejne pokolenia dysków twardych, a następnie dając początek całkowicie nowym kategoriom nośników opartych na technologii półprzewodnikowej. Ewolucja napędzana była rosnącymi potrzebami na większą pojemność, wyższą wydajność i lepszą niezawodność.

Nośniki magnetyczne – dyski twarde HDD i taśmy magnetyczne

Dyski twarde – technologia i zasada działania

Dyski twarde, znane jako HDD (Hard Disk Drive), reprezentują klasyczną technologię przechowywania danych opartą na nośnikach magnetycznych i stanowią jeden z najstarszych, jednak wciąż powszechnie używanych typów pamięci masowej. Wewnątrz pracują obracające się talerze magnetyczne, na których dane zapisywane są przez ruchome głowice odczytująco-zapisujące na precyzyjnym ramieniu pozycjonującym, sterowanym cewką magnetyczną.

Szybkość obrotowa (RPM) to kluczowy parametr HDD. W laptopach standardem jest 5400 obr./min, w desktopach częste są 7200 obr./min lub nawet 10 000 obr./min. Im wyższa prędkość obrotowa, tym szybszy odczyt i zapis, ale też większy pobór energii i szybsze zużycie.

Pamięć podręczna (cache) usprawnia przepływ danych pomiędzy talerzami a procesorem. Jej pojemność waha się zwykle od 2 do 64 MB – im więcej, tym lepsza responsywność w codziennym użytkowaniu. Istotny jest także średni czas dostępu (zwykle 1–20 ms) oraz MTBF (Mean Time Between Failures) – dla dysków serwerowych ok. 1 000 000–1 200 000 godzin.

Kluczowe parametry HDD warto zapamiętać:

prędkość obrotowa talerzy (RPM) wpływa na czas odczytu/zapisu i hałas,
format 3,5 cala oferuje większe pojemności niż 2,5 cala,
pamięć podręczna (cache) podnosi responsywność w typowych zadaniach,
średni czas dostępu liczony w milisekundach ma znaczenie dla wielu małych operacji I/O,
MTBF informuje o statystycznej niezawodności w długim okresie,
pobór mocy i generowany hałas są wyższe niż w SSD.

Zalety i ograniczenia dysków twardych

Największą zaletą HDD jest bardzo duża pojemność w niskiej cenie za megabajt. Pojedyncze modele 3,5″ mogą oferować nawet 15 TB, co czyni je optymalnym wyborem przy dużych wymaganiach pojemnościowych i ograniczonym budżecie.

Najważniejsze zalety HDD prezentują się następująco:

pojemność w niskiej cenie – najlepszy koszt/GB dla dużych archiwów;
dostępność i kompatybilność – szeroka oferta modeli i interfejsów;
dobra skalowalność – łatwo rozbudować przestrzeń przez dodanie kolejnych dysków;
optymalne do cold storage – przechowywanie rzadko używanych danych.

Ograniczenia HDD wynikają z mechanicznej natury urządzenia. Odczyt i zapis są wielokrotnie wolniejsze niż w SSD, a ruchome części zwiększają ryzyko awarii oraz podatność na temperaturę, wstrząsy i wibracje. HDD nie są odporne na uderzenia i pobierają więcej energii niż SSD.

Kluczowe ograniczenia HDD to:

niższa wydajność – duże opóźnienia i wolniejsze transfery niż w SSD;
elementy mechaniczne – wyższa wrażliwość na wstrząsy i uszkodzenia;
hałas i wibracje – mniej komfortowe w cichych środowiskach;
wyższe zużycie energii – istotne w urządzeniach mobilnych i serwerowniach.

Taśmy magnetyczne – archiwizacja długoterminowa

Taśmy magnetyczne to specjalistyczne nośniki, które mimo pozornej przestarzałości nadal mają szerokie zastosowanie w korporacyjnych systemach archiwizacji i wykonywania kopii zapasowych. Oferują znakomitą efektywność kosztową przy składowaniu ogromnych wolumenów danych o rzadkim dostępie i wyjątkową trwałość przechowywania. Współczesne taśmy LTO (Linear Tape-Open) zapewniają wysoką gęstość zapisu i stale rosnącą pojemność.

LTO-9 zapewnia natywną pojemność 18 TB (bez kompresji), a przy kompresji 2,5:1 nawet 45 TB. Przepustowość transferu sięga ok. 400 MB/s (ok. 1,44 TB/h), a czas dostępu wynosi od kilkudziesięciu sekund do kilku minut, zależnie od lokalizacji danych i architektury systemu.

Taśmy oferują długoterminową trwałość rzędu co najmniej 30 lat w kontrolowanych warunkach (specyfikacja SNIA). Jako nośnik offline zapewniają też bardzo wysoką odporność na ransomware – napęd taśmowy nie jest stale obecny w sieci.

Najważniejsze atuty taśm w archiwizacji to:

bardzo niski koszt przechowywania dużych wolumenów danych,
długa trwałość i stabilność nośnika w czasie,
model offline (air-gap) utrudniający ataki cybernetyczne,
skalowalność pojemności dzięki bibliotekom taśmowym.

Nośniki optyczne – tradycyjne rozwiązanie dla archiwizacji i dystrybucji

Charakterystyka nośników optycznych

Nośniki optyczne, takie jak płyty CD, DVD i Blu-ray, bazują na technologii laserowej – laser zapisuje i odczytuje dane z odpowiednio przygotowanej powierzchni. Wyróżniamy nośniki tylko do odczytu (CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM), używane do masowej dystrybucji danych (muzyka, filmy, oprogramowanie), oraz nośniki z możliwością zapisu.

Wśród nośników zapisywalnych znajdują się nośniki jednokrotnego zapisu (CD-R, DVD-R, DVD+R, BD-R) oraz wielokrotnego zapisu (CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, BD-RE). Napędy optyczne występują jako zewnętrzne (USB) oraz wewnętrzne (SATA, montowane w obudowie PC).

Dla szybkiego porównania podstawowych formatów zapisu i typowych pojemności warto skorzystać z tabeli:

Format	Typowy zapis	Pojemność (warstwa jednowarstwowa)	Przykładowe zastosowania
CD / CD-R / CD-RW	jedno- i wielokrotny (RW)	700 MB	audio, małe archiwa, obrazy ISO
DVD / DVD±R / DVD±RW / DVD-RAM	jedno- i wielokrotny (RW/RAM)	4,7 GB	wideo SD, dystrybucja oprogramowania
Blu-ray / BD-R / BD-RE	jedno- i wielokrotny (RE)	25 GB	wideo HD/4K, kopie zdjęć i projektów

Nośniki M-DISC – archiwizacja na całe życie

Nośniki Verbatim M-DISC to zaawansowana ewolucja technologii optycznej, zaprojektowana do długoterminowej archiwizacji danych. Dane są „wyryte” w opatentowanej warstwie o charakterze skały, odpornej na ciepło i światło, dzięki czemu pozostają bezpieczne przez bardzo długi czas. Nośniki te wspierają strategię 3-2-1, ułatwiając wieloletnie przechowywanie.

Trwałość nośników optycznych sięga ok. 50 lat, co czyni je niezawodnym rozwiązaniem dla archiwizacji. Danych zapisanych na Verbatim M-DISC nie można usunąć ani celowo, ani przypadkowo, a dyski optyczne są odporne na działanie pola magnetycznego. Nośniki M-DISC o pojemności 25 GB są popularne wśród fotografów, filmowców i użytkowników domowych, którzy chcą zachować wspomnienia na dekady.

Pamięć półprzewodnikowa – rewolucja w przechowywaniu danych

Dyski SSD – fundamentalne różnice od dysków twardych

Dyski SSD (Solid State Drive) wykorzystują pamięć nieulotną NAND flash i nie potrzebują zasilania do przechowywania danych, stanowiąc jakościową zmianę względem HDD. Oba typy służą do przechowywania systemów, aplikacji i plików, lecz SSD nie mają części ruchomych, co zwiększa odporność na wstrząsy i skraca czasy dostępu.

System uruchamia się z SSD w kilka sekund, podczas gdy z HDD może to trwać ok. 30 sekund. W praktyce przekłada się to na szybsze starty aplikacji i gier oraz większą płynność działania systemu i oprogramowania.

Dla wygodnego porównania HDD, SSD SATA i SSD NVMe zestawiamy kluczowe parametry w tabeli:

Nośnik	Prędkość sekwencyjna	IOPS (małe pliki)	Czas dostępu	Odporność na wstrząsy	Hałas	Cena/GB	Typowe zastosowania
HDD	do ~150 MB/s	setki–tysiące	ms (5–15)	niska	słyszalny	niska	archiwum, multimedia, backup lokalny
SSD SATA	do ~550–600 MB/s	dziesiątki tysięcy	~0,1 ms	wysoka	bezgłośny	średnia	system, aplikacje, praca biurowa
SSD NVMe	do ~7000–14 000 MB/s	setki tysięcy+	~0,02 ms	wysoka	bezgłośny	wyższa	rendering, montaż wideo, analiza danych

Technologia pamięci flash i jej rodzaje

Pamięć flash to rozwinięcie pamięci typu EEPROM. Operacje odczytu, zapisu i kasowania działają na grupach komórek (stronach i blokach), a technologia komórek wielostanowych pozwala przechowywać więcej bitów na jednostkę powierzchni.

Wyróżniamy dwa główne rodzaje pamięci flash: NOR i NAND. Flash typu NOR daje bezpośredni dostęp do komórek, ale oferuje dłuższe czasy zapisu i kasowania – nadaje się tam, gdzie dane rzadko się zmieniają. Flash typu NAND ma krótsze czasy zapisu i kasowania, większą gęstość upakowania i lepszy koszt/pojemność oraz wielokrotnie wyższą trwałość; dostęp jest sekwencyjny, co predestynuje go do pamięci masowej (np. karty pamięci, SSD).

Przed zapisem komórka flash musi zostać skasowana; kasować można całe bloki, nie pojedyncze komórki, a kasowanie trwa dłużej niż odczyt i zapis. Wszystkie pamięci EEPROM (w tym flash) mają ograniczoną liczbę cykli kasowania/zapisu – po jej przekroczeniu dochodzi do nieodwracalnych uszkodzeń.

Najważniejsze różnice i cechy pamięci flash warto podsumować w punktach:

NOR – szybki odczyt, bezpośrednie adresowanie, dłuższy zapis/kasowanie, świetna do firmware;
NAND – sekwencyjny dostęp, wysoka gęstość i opłacalność, idealna dla SSD/kart;
limit cykli P/E – każdy nośnik flash ma skończoną trwałość i wymaga wear-levelingu;
kasowanie blokowe – modyfikuje się całe bloki, co wpływa na wydajność i zarządzanie.

Wydajność dysków SSD w praktyce

Proste porównanie pokazuje przewagę SSD: HDD osiąga do ok. 150 MB/s, podczas gdy nowoczesne SSD oferują do 7000 MB/s. Różnica ta radykalnie poprawia komfort pracy – aplikacje i gry uruchamiają się szybciej, a system działa płynniej.

SSD oferują zwykle mniejszą przestrzeń niż HDD i są droższe, lecz są kompaktowe i praktycznie bezgłośne, co docenią użytkownicy ceniący komfort akustyczny.

Interfejsy i standardy dysków twardych

SATA – uniwersalny standard dla nośników masowych

SATA (Serial ATA) to jeden z najczęściej stosowanych interfejsów dla HDD i SSD, oferujący przepustowość od 150 MB/s (SATA I) do 600 MB/s (SATA III). SATA wyróżnia się niskim kosztem, dużymi pojemnościami i obsługą hot-swap w wielu serwerach, ale zapewnia niższe IOPS niż SAS i NVMe.

W praktyce dyski SATA są popularne wśród użytkowników domowych i małych firm, gdzie liczy się koszt i wystarczająca przepustowość do typowych zadań.

SAS – zaawansowana technologia dla środowisk Enterprise

SAS (Serial Attached SCSI) to interfejs dla wymagających środowisk biznesowych. Oferuje przepustowości od 3 Gb/s do 24 Gb/s w najnowszych wersjach, wyższą niezawodność i dłuższy MTBF niż SATA. Obsługuje multipathing i zaawansowane funkcje zarządzania.

SAS zapewnia wyższą przepustowość i niższe opóźnienia oraz lepszą obsługę wielu jednoczesnych żądań. Ograniczeniem jest zwykle mniejsza maksymalna pojemność pojedynczych dysków i wyższa cena względem SATA.

Dyski M.2 i technologia NVMe – nowy standard wydajności

Specyfika dysków M.2

Dyski SSD w złączu M.2 łączą kompaktowy format i wysoką wydajność. M.2 określa fizyczny kształt i wymiary nośnika; płytka przypomina listek gumy do żucia, co sprzyja laptopom, NUC i ultrabookom. Zajmują mniej miejsca niż 2,5-calowe SSD i mogą mieć pojemność nawet do 2 TB.

Efektywność dysków M.2 wynika z wykorzystania magistrali PCI Express. Ich niewielki rozmiar idzie w parze z wysoką wydajnością i znacznymi pojemnościami.

Standardowo dyski M.2 mają szerokość 22 mm, a ich długość zależy od liczby układów NAND. Najpopularniejszy format to 2280 (22 × 80 mm). Złącza M.2 występują w wersjach obsługujących PCIe (klucz M), SATA (klucz B) lub PCIe i SATA (klucz B+M). M.2 SATA najczęściej ma klucz B+M, a M.2 NVMe zazwyczaj klucz M.

Dla orientacji przestrzennej warto znać najczęstsze długości nośników M.2:

2230 (22 × 30 mm),
2242 (22 × 42 mm),
2260 (22 × 60 mm),
2280 (22 × 80 mm),
22110 (22 × 110 mm).

Różnice między M.2 SATA a M.2 NVMe

M.2 SATA oferuje maksymalnie ok. 600 MB/s i jedną kolejkę do 32 poleceń – tyle samo, co SSD 2,5 cala SATA. To solidny wybór do typowych zastosowań domowych.

M.2 NVMe wykorzystuje PCIe, oferując wielokrotnie wyższą wydajność. W popularnej konfiguracji PCIe 4.0 ×4 dyski osiągają realnie do ok. 7000–8000 MB/s. Specyfikacja NVMe przewiduje ponad 65 000 kolejek poleceń i tyle samo poleceń w każdej kolejce, co znacząco zwiększa równoległość operacji I/O.

Najistotniejsze różnice ujęte w punktach:

przepustowość: SATA do ~600 MB/s vs PCIe 4.0 NVMe do ~7000–8000 MB/s,
kolejkowanie: SATA – 1 kolejka/32 polecenia vs NVMe – 65 000×65 000,
opóźnienia: NVMe oferuje zdecydowanie niższe czasy dostępu,
kompatybilność: M.2 może obsługiwać zarówno SATA, jak i PCIe – liczy się klucz i wsparcie płyty głównej.

Rewolucja PCIe 5.0

PCIe 5.0 podwaja przepustowość względem PCIe 4.0 – osiąga do 32 GT/s na linię. W konfiguracji ×16 daje to maksymalnie 64 GB/s (dwukrotnie więcej niż PCIe 4.0 ×16). W praktyce nowoczesne SSD NVMe PCIe 5.0 ×4 oferują transfery rzędu do ok. 14 GB/s.

W testach ładowania aplikacji i transferu dużych plików SSD PCIe 5.0 osiągają często ~50% lepsze wyniki niż modele PCIe 4.0, skracając czas oczekiwania w zastosowaniach wrażliwych na przepustowość i opóźnienia.

Karty pamięci i pendrive’y – przenośne nośniki danych

Karty pamięci SD i ich warianty

Karty pamięci to przenośne nośniki oparte na pamięci flash. Karta SD (Secure Digital) ma wymiary 32 × 24 × 2,1 mm i występuje w kilku odmianach: SD (do 2 GB), SDHC (4–32 GB), SDXC (32 GB–2 TB) i wprowadzany SDUC (2–128 TB). Wersja microSD to pomniejszony wariant kart SD.

Dla przejrzystości poniższa tabela zestawia rodziny kart SD z zakresem pojemności:

Rodzina	Zakres pojemności	Typowe zastosowania
SD	do 2 GB	starsze urządzenia, podstawowe zastosowania
SDHC	4–32 GB	aparaty kompaktowe, smartfony (starsze)
SDXC	32 GB–2 TB	4K wideo, fotografowie, konsole
SDUC	2–128 TB	archiwizacja, profesjonalne zastosowania

Klasy prędkości określają minimalną prędkość zapisu i warto o nich pamiętać:

C10 / U1 / V10 – ≥10 MB/s (Full HD, zdjęcia seryjne),
U3 / V30 – ≥30 MB/s (4K/30 fps),
V60 – ≥60 MB/s (4K/60 fps, wysokie bitrate),
V90 – ≥90 MB/s (8K, produkcja profesjonalna).

Jeśli kupujesz kartę w 2025 roku, minimum to C10/U1/V10 (≥10 MB/s), co wystarczy do filmów Full HD 1080p i zdjęć seryjnych.

Pendrive’y – uniwersalne nośniki pamięci USB

Pendrive to niewielkie urządzenie z pamięcią flash i interfejsem USB. Służy do wygodnego przenoszenia plików między urządzeniami oraz odtwarzania danych na sprzętach takich jak telewizory czy kina domowe.

Dla szybkiego rozeznania w typowych transferach poszczególnych generacji USB przydatna jest poniższa tabela:

Standard USB	Typowy odczyt	Typowy zapis	Uwagi
USB 2.0	do ~20 MB/s	do ~10 MB/s	najwyższa kompatybilność, najniższe transfery
USB 3.0 / 3.2 Gen 1	ok. ~100 MB/s	ok. ~50 MB/s	sensowny kompromis cena/prędkość
USB 3.2 Gen 2	wyższe (model zależny)	wyższe (model zależny)	najwyższe transfery dla szybkich pendrive’ów

Przy wyborze najpierw zwracamy uwagę na pojemność. Standardem jest dziś co najmniej 64 GB; popularne są też 128–256 GB, a dostępne bywają również modele 512 GB i ≥1 TB (w wysokiej cenie).

Dyski hybrydowe SSHD – kompromis między wydajnością a pojemnością

Budowa i zasada działania SSHD

SSHD (Solid State Hybrid Drive) łączy technologie HDD i SSD. To tradycyjny dysk talerzowy wzbogacony o moduł pamięci NAND flash. Dzięki pamięci flash system startuje szybciej, a czas dostępu do plików często używanych ulega skróceniu, podczas gdy talerze magnetyczne przechowują duże zbiory rzadziej używanych danych.

SSHD może działać automatycznie – kontroler dysku zarządza tym, które dane trafiają do pamięci flash. Moduł NAND o pojemności najczęściej 8–32 GB pełni rolę pamięci podręcznej, gromadząc najczęściej wykorzystywane pliki, co zapewnia zbliżoną do SSD responsywność dla wybranych zadań.

Zalety i zastosowania dysków SSHD

SSHD to dobry wybór dla osób szukających wydajności lepszej niż HDD przy niższym koszcie niż pełny SSD oraz dla tych, którzy potrzebują dużej pojemności. Sprawdza się przy modernizacji starszych laptopów, gdy jednocześnie zależy nam na przestrzeni i szybszym starcie systemu.

Wady wynikają z obecności części mechanicznych: niższa odporność na wstrząsy, potencjalne przegrzewanie, wrażliwość na pole magnetyczne, a także wyższy hałas niż w pełnych SSD.

Rozwiązania chmurowe – nowy paradygmat przechowywania danych

Charakterystyka i działanie chmury danych

Chmura to zewnętrzne serwery usługodawcy, które służą do przechowywania danych (i nie tylko – również do obliczeń czy automatycznych kopii zapasowych). Internet jest medium komunikacyjnym – dane fizycznie znajdują się na serwerach w wybranych lokalizacjach. Do korzystania z chmury potrzebne jest konto u dostawcy.

Dostęp do chmury z komputera, tabletu i smartfona ułatwia pracę na wielu urządzeniach i eliminuje konieczność ręcznego przenoszenia plików. Dla wielu użytkowników chmura zastępuje pendrive’y i dyski zewnętrzne.

Najważniejsze korzyści korzystania z chmury warto ująć w kilku punktach:

skalowalność zasobów bez inwestycji w sprzęt,
dostępność danych z dowolnego miejsca i urządzenia,
model płatności za faktyczne użycie (OPEX zamiast CAPEX),
automatyzacja kopii zapasowych i wersjonowanie plików,
integracje z narzędziami do współpracy i bezpieczeństwa.

Zalety i bezpieczeństwo rozwiązań chmurowych

Płacisz za faktycznie używaną przestrzeń – nie musisz inwestować z góry w sprzęt na lata, a koszt rozkłada się w czasie. Rozwiązania chmurowe ułatwiają odzyskanie plików po awarii lub ataku, a często integrują się z narzędziami zwiększającymi produktywność i bezpieczeństwo.

Kwestie bezpieczeństwa są kluczowe – zwłaszcza dla danych poufnych i wrażliwych. Wybór dostawcy powinien wynikać z potrzeb, klasy danych i wymaganych zabezpieczeń. Warto rozumieć model działania chmury i powiązane z nim ryzyka.

Systemy RAID i zaawansowane strategie przechowywania

Podstawy technologii RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) łączy kilka fizycznych dysków w jeden wolumen logiczny. Dane są rozdzielane i/lub duplikowane na wielu dyskach – w zależności od poziomu RAID są one rozpraszane (striping), duplikowane (mirroring) lub chronione parzystością.

RAID nie zastępuje backupu – podnosi dostępność/uszkodzenioodporność, ale nie chroni przed błędami użytkownika, ransomware czy katastrofami.

Najpopularniejsze poziomy RAID w skrócie:

RAID 0 – striping bez redundancji; maksymalna wydajność i pojemność, brak ochrony danych;
RAID 1 – mirroring; wysoka odporność (awaria jednego dysku), mniejsza efektywna pojemność;
RAID 5 – striping z parzystością; tolerancja awarii jednego dysku, dobry kompromis pojemność/koszt;
RAID 6 – podwójna parzystość; tolerancja awarii dwóch dysków, niższa wydajność zapisu;
RAID 10 – mirroring + striping; wysoka wydajność i odporność, wyższy koszt pojemności.

Zastosowania RAID w przedsiębiorstwach

Pojawienie się dysków NVMe otworzyło nowe możliwości dla macierzy RAID – PCIe zapewnia wielokrotnie wyższą wydajność niż SATA. RAID na NVMe przyspiesza odczyt i zapis, co jest kluczowe w analizie danych, obróbce wideo czy wirtualizacji.

W systemach backupu i archiwizacji popularny jest RAID 6, który zapewnia ochronę przy awarii dwóch dysków i korzystny stosunek pojemności do kosztu. Sprawdza się m.in. w bibliotekach i instytucjach medycznych.

Bezpieczeństwo i szyfrowanie nośników danych

Zagrożenia związane z zewnętrznymi nośnikami

Zewnętrzne nośniki danych (pendrive’y, dyski zewnętrzne, karty pamięci) mogą stanowić poważne ryzyko dla poufności informacji. W dobie pracy zdalnej kontrola urządzeń USB i polityka zarządzania nośnikami stały się nieodzowne. Łatwo o zgubienie lub pozostawienie niezabezpieczonego pendrive’a w miejscu publicznym.

Ryzykiem są również zainfekowane nośniki, które mogą wprowadzić złośliwe oprogramowanie do firmowej sieci i sparaliżować działanie organizacji (np. ataki z żądaniem okupu).

Bez właściwego nadzoru pracownicy mogą nieświadomie lub celowo wynieść dane, co grozi naruszeniem RODO, infekcjami malware i utratą reputacji. Coraz więcej firm wdraża narzędzia do centralnej kontroli nad nośnikami.

Sprawdzone praktyki ograniczające ryzyko związane z nośnikami przenośnymi obejmują:

obowiązkowe szyfrowanie wszystkich nośników zewnętrznych,
politykę blokowania/whitelistowania urządzeń USB,
skanowanie antywirusowe i EDR przy każdym podłączeniu,
etykietowanie, ewidencję i procedury zwrotu nośników,
szkolenia użytkowników z bezpiecznego obchodzenia się z danymi.

Metody szyfrowania nośników

Szyfrowanie programowe umożliwia zabezpieczenie pendrive’a oprogramowaniem (działa na różnych nośnikach i komputerach, niezależnie od aktualizacji). Alternatywą jest zakup nośnika z wbudowanym szyfrowaniem.

Szyfrowanie sprzętowe jest realizowane na poziomie urządzenia i chroni przed popularnymi atakami (np. brute force, „zimny rozruch”). Zwykle łączy klucz 256-bit z kodem PIN. Nie wymaga instalacji oprogramowania i jest szeroko kompatybilne.

Rezygnacja z szyfrowania plików na nośnikach zewnętrznych zwiększa ryzyko naruszeń ochrony danych (RODO). Organizacje powinny wdrożyć procedury i obowiązkowe szyfrowanie przenośnych nośników.

Strategie kopii zapasowych i archiwizacji danych

Zasada 3-2-1 w strategii kopii zapasowych

Strategia kopii zapasowych chroni system przed skutkami awarii i ułatwia przywracanie środowiska. Eksperci zalecają przechowywanie kopii w co najmniej dwóch dodatkowych miejscach na oddzielnych nośnikach.

Reguła 3-2-1 mówi: 3 kopie danych, na 2 różnych typach nośników, 1 kopia poza siedzibą (off-site/chmura). Warunek spełnia np. dysk lokalny + chmura. Dzięki temu nawet w przypadku awarii lub ataku (np. ransomware) dane można odzyskać.

W praktyce warto znać podstawowe typy kopii zapasowych:

pełna – kompletny obraz danych, najszybsze odtwarzanie, najwyższy rozmiar,
przyrostowa – kopiuje tylko zmiany od ostatniej kopii (pełnej lub przyrostowej),
różnicowa – kopiuje zmiany od ostatniej kopii pełnej,
kontinuum kopii (CDP) – bardzo częste zrzuty punktów przywracania.

Schematy rotacji kopii – FIFO i dziadek–ojciec–syn

Najprostszy schemat to FIFO (First-in-First-out): naprzemiennie tworzy się kopie pełne i przyrostowe zgodnie z harmonogramem, przechowując tylko ostatnie X kopii (najstarsze są usuwane). Automatyzacja przyrostów i retencja (usuwanie najstarszych wersji) upraszczają zarządzanie.

Dziadek–ojciec–syn zakłada kopie dzienne (syn), tygodniowe (ojciec) i miesięczne (dziadek). Starsze kopie są nadpisywane cyklicznie. Dane są zabezpieczone na różnych poziomach czasowych, a maksymalna liczba wersji do konsolidacji bywa niewielka (np. 1 pełna, 1 różnicowa i 6 przyrostowych).

Historia i ewolucja technologii przechowywania danych

Od początków do współczesności

Pierwszy napęd dyskowy stworzyła firma IBM w 1956 roku – ważył tonę i miał pojemność 5 MB. IBM 1301 mieścił 28 MB na 25 talerzach z dedykowaną głowicą, skracając czas dostępu do 180 ms. W 1965 roku IBM wprowadził moduł IBM 3300 (wymienne paczki dyskowe 100 MB), a w 1974 roku już 200 MB.

W 1976 roku powstał pierwszy SSD – Bulk Core od Dataram (zbyt kosztowny jak na tamte czasy). W 1980 roku firma Shugart Technology (Seagate) opracowała dysk ST-506 (5 MB, format 5,25 cala, 3,2 kg), który można było montować w PC.

W 1991 roku SunDisk (SanDisk) sprzedał IBM pierwszego 2,5-calowego flash SSD 20 MB. W 1992 roku firma Seagate zaprezentowała Barracudę z wyższą prędkością obrotową talerzy. Pod koniec 2002 roku zadebiutował HDD z interfejsem SATA (SATA I 150 MB/s) – Barracuda ATA V.

W 2004 roku pojawiły się SATA II i PCIe 1.0, a także pierwszy SATA SSD – Adtron A25FB (40 GB, 40 MB/s). W 2007 roku Seagate i Samsung wprowadziły 2,5-calowe SSHD, a Hitachi przekroczyło barierę 1 TB w HDD.

Kryteria wyboru nośnika danych

Analiza potrzeb i parametrów

Wybór nośnika powinien wynikać z potrzeb, oczekiwań i budżetu. SSD zapewnia najwyższą responsywność i szybkość, a HDD – największą pojemność w niskiej cenie. Dobrym rozwiązaniem bywa konfiguracja SSD + HDD: SSD dla systemu i aplikacji, HDD dla zdjęć, filmów i archiwum.

Jeśli rozważasz SSHD, zwróć uwagę na pojemność ≥1 TB i moduł NAND ≥8 GB. Do profesjonalnej edycji wideo/grafiki warto rozważyć SSD ≥1 TB, a w środowiskach firmowych – dyski SAS o wyższej niezawodności.

Przy wyborze pomogą poniższe kryteria:

budżet i koszt/GB w horyzoncie kilku lat,
wymagana wydajność (IOPS, opóźnienia, transfery),
pojemność i skalowalność w czasie,
odporność, niezawodność i SLA/MTBF,
mobilność, pobór mocy i akustyka środowiska pracy.