شارك المقال 👈

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pocket

يشار إلى وحدات التخزين الثانوية عادةً باسم الذاكرة الخارجية، أو الثانوية، أو وحدات التخزين المساعدة، أو أجهزة التخزين الثانوي، وهي عبارة عن جهاز غير متقلّب ودائم التخزين، لا يسمح بالزوال السريع لمحتوياته، ويقوم بحمل واحتواء البيانات بشكلٍ دائم، إلى أن يتم حذفها، أو إعادة كتابتها.

ومن أمثلتها:

  • محركات الأقراص الصلبة HDD.
  • ذواكر USB.
  • بطاقة ذاكرة SD.
  • الأقراص المضغوطة CD.
  • أقراص DVD.
  • الأقراص المرنة Floppy diskette.1

مفهوم التخزين الثانوي

هو عملية تخزين للبيانات غير الحرجة (noncritical) التي لا تحتاج إلى الوصول إليها بشكل متكرر، ومن الناحية التطبيقيّة، فهو أشبه بمقايضة بالأداء العالي، مقابل الأرشفة الاقتصادية طويلة الأجل، في سبيل توفير المساحة، وتحسين الأداء على أجهزة التخزين الأساسية (primary storage)، وخفض تكاليف التخزين الإجمالية، وهذا يشمل أجهزة عمليات النسخ الاحتياطي، والأرشفة.

بدايةً، كان التخزين الثانوي يشير إلى فئة الوسائط المستخدمة لتخزين البيانات، واليوم، فإن هذا المصطلح يتعلق أيضًا بإجراءات إدارة البيانات غير الحرجة.

رغم عدم الحاجة للوصول المتكرّر لبيانات التخزين الثانوي، كما هو هو الحال مع الأساسي، إلا أن عملية استعادة البيانات يمكن أن تكون حاسمة في استبدال المعلومات والتطبيقات التي يحتاجها النشاط التجاري.

تعتمد عمليات الاستعادة والنسخ الاحتياطي (DR) على استراجاع البيانات الثانوية لإعادة إنشاء الملفات والتطبيقات المفقودة بسبب خطأ المستخدم، أو بفعل الهجمات الضارة، أو الظروف الطبيعية، مثل الأعاصير والزلازل والحرائق.

تعتمد المنظمات أيضًا على التخزين الثانوي للحفاظ على البيانات المتعلقة بلوائح الامتثال الداخلية والقانونية.

التخزين الثانوي مقابل التخزين الأساسي

تتواجد بيانات التخزين الثانوية عادة على الأجهزة ذات الذاكرة غير سريعة الزوال (nonvolatile) أو وحدات التخزين الثانوية ، مثل محركات الأقراص الصلبة (HDD)، وأقراص (SSD)، ومحركات الأشرطة، والوسائط الضوئية، وغالبًا ما تحمي الأجهزة البيانات من أجل عملية استعادتها لاحقًا، أو للاحتفاظ طويل الأجل بها.

يُعتبر التخزين الثانوي في مستوىً أدنى من التخزين الأساسي، ولا يخضع للتحكم المباشر في وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر (CPU)، كما ولا تتفاعل وحدات التخزين الثانوية مباشرة مع التطبيقات.

يشير التخزين الأساسي ـ والذي يُطلق عليه أيضًا التخزين النشط ـ إلى طبقة تخزين تحتوي على تطبيقات يتم الوصول إليها بشكل متكرر، وذات أهمّية كبيرة للغاية، ويمكن أن تأخذ طبقة التخزين تلك شكل أقراص محلية مثبتة داخل هيكل الخادم، أو كأقراص في نسق تخزين خارجي.

يُستخدم مصطلح التخزين الأساسي أيضًا للإشارة إلى الذاكرة المتطايرة، أو سريعة الزوال (volatile)، مثل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، أو ذاكرة التخزين المؤقت (cache memory)، والتي يتم مسحها عند إيقاف تشغيل الجهاز.2

الحاجة إلى وحدات التخزين الثانوية

على الرغم من أن ذاكرة الوصول العشوائي يمكن أن تخزن البيانات وملفات البرامج المستخدمة عند التشغيل الفعليّ لنظام الكمبيوتر، إلا أنها متقلبة، بمعنى أنها تفقد محتوياتها بغياب مصدر الطاقة، ولهذا يلزم وجود جهاز تخزين ثانوي في نظام الكمبيوتر من أجل تخزين ملفات البيانات، والبرامج عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة. ومن البديهيّ وجوب كون التخزين الثانوي دائمًا، لا يسمح بزوال البيانات، ما يعني أنه يحتفظ بمحتوياته دون الحاجة إلى مصدر طاقة.

ستتطلّب وحدات التخزين الثانوية توافر حجم تحزين بيانات أكبر من ذاكرة الوصول العشوائي، وذلك انطلاقًا من الحاجة إلى تخزين ملفات نظام التشغيل (OS)، وملفات البرامج، وملفات البيانات الأخرى.

عند تشغيل الكمبيوتر، يتم نسخ البرامج، وملفات البيانات المستخدمة من التخزين الثانوي إلى ذاكرة الوصول العشوائي (عملية التحميل loading)، وذلك لكي تتمكن وحدة المعالجة المركزية من الوصول إليها بسرعة مقبولة، ويتم نسخ أية تغييرات على الملفات إلى التخزين الثانوي من ذاكرة الوصول العشوائي قبل إغلاق الكمبيوتر (عملية الحفظ saving).

التخزين الثانوي مقارنة بالذاكرة

  • يكون الوصول إلى البيانات في وحدات التخزين الثانوية أبطأ دومًا من الذاكرة.
  • تكون البيانات في التخزين الثانوي دائمة، ولا يتم فقدانها عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر.
  • التخزين الثانوي عادةً لديه سعة تخزين أعلى بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي.

تقنيات التخزين الثانوي الشائعة

يمكن تقسيم التخزين الثانوي إلى ثلاث تقنيات رئيسية:

أوّلًا: الأجهزة المُمَغنَطة

  • تحتوي على شريط، أو سطح قرص قابل للمغنطة وفق نمط مناطق الأقطاب الشمالية والجنوبية، لتمثيل البيانات الثنائية.
  • عندما يتحرك السطح المغنطيسي المتغير مع رأس القراءة، فإنه يقرأ النمط المتناوب للتغييرات الصغيرة الحالية كأرقام ثنائية.
  • من الأمثلة النموذجية لها؛ محركات الأقراص الصلبة، والأقراص المرنة، والشريط المغناطيسي.

ثانيًا: الأجهزة البصرية أو الضوئية

  • تستخدم هذه الأنواع أسطحًا دائرية، حيث يقوم نمط حلزوني من المناطق العاكسة وغير العاكسة بتمثيل البيانات الثنائية بينما يتحرك سطح القرص وفقها.
  • يقوم شعاع ليزر منخفض الطاقة بتتبع هذا النمط الحلزوني، ويعكس ضوء الليزر على كاشف ضوئي.
  • يشكل نسق الانعكاسات المضيئة والعاتمة نمطًا يُقرأ على هيئة أرقام ثنائية.
  • تتضمن الأمثلة النموذجية أقراص CD-ROM وCD-R وCD-RW، بالإضافة إلى أقراص DVD، وBlu-ray عالية السعة.

ثالثًا: أجهزة الحالة الصلبة

  • تعمل هذه الأجهزة على تخزن البيانات على مواد شبه موصلة؛ حيث يقوم نمط من on/off (مرور التيار وعدمه) في شبه الموصل بعملية تمثيل البيانات الثنائية.3

ما هي استخدامات وحدات التخزين الثانوية

تنطوي الاستخدامات الأساسية لوحدات التخزين الثانوية على الآتي:4

النسخ الاحتياطي والاستعادة

تُستخدم غالبية أجهزة التخزين الثانوية لمهمة بسيطة للغاية؛ هي النسخ الاحتياطي للبيانات، وهذا يشمل أنظمة التشغيل، التطبيقات، الموسيقى، الصور، الفيديو، وغيرها من العناصر ذات القيمة الكبيرة عند صاحبها، والتي ربّما تطلّبت تكلفة كبيرة للحصول عليها!

قرص تخزين خارجي

وهذا أقرب إلى مفهوم ترقية السعة التخزينية للجهاز، وبالأخصّ مع الأجهزة التي قد لا تتيح إمكانية ترقية قطعها الداخليّة، كالحواسيب المحمولة، والهواتف.
أضف جهاز تخزين واحدٍ عبر منفذ USB، وستحصل على 1 تيرا بايت أو أكثر من سعة التخزين الإضافية، ببساطة!

التخزين المرتبط بالشبكات

تقوم العديد من الشركات بربط موارد التخزين الثانوية بشبكتها، وهذا ما يبدو خير طريقة لمشاركة الملفات، وعند توصيل أيّ جهاز تخزين ثانوي بالشبكة، بالإمكان تعيين أذونات محددة للاشخاص المخولين على الشبكة للاتصال بها.

تناقل البيانات المريح

أصبحت أجهزة التخزين الثانوية أكثر قابلية للحركة مع تقدم التكنولوجيا، وقد أصبح الاستخدام الأكثر شيوعًا لها هو عملية نقل البيانات.

المراجع