Czym jest przechowywanie danych i jak definiuje się jednostki?
Przechowywanie danych odnosi się do zachowywania informacji cyfrowych w systemach elektronicznych. Wraz z eksplozją ilości danych, standaryzowane jednostki stały się niezbędne do pomiaru. Międzynarodowy układ jednostek (SI) wprowadził przedrostki oparte na systemie dziesiętnym, gdzie:
- 1 eksabajt (EB) = 10¹⁸ bajtów (1 000 000 000 000 000 000 bajtów)
- 1 zettabit (Zbit) = 10²¹ bitów (1 000 000 000 000 000 000 000 bitów)
Jednocześnie Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) stworzyła przedrostki binarne dla systemów komputerowych:
- 1 eksbibajt (EiB) = 2⁶⁰ bajtów (1 152 921 504 606 846 976 bajtów)
- 1 zebibit (Zibit) = 2⁷⁰ bitów (1 180 591 620 717 411 303 424 bitów)
Kluczowa różnica polega na systemie liczbowym: SI używa systemu dziesiętnego (potęgi 10), podczas gdy IEC używa systemu binarnego (potęgi 2).
Porównanie systemów przechowywania danych
System | Podstawa | Jednostki bajtów | Jednostki bitów | Standard | Główne zastosowanie |
---|---|---|---|---|---|
SI (dziesiętny) | 10 | EB (eksabajt) | Zbit (zettabit) | ISO/IEC | Producenci pamięci masowych |
IEC (binarny) | 2 | EiB (eksbibajt) | Zibit (zebibit) | IEC 60027-2 | Systemy operacyjne |
Kluczowe wzory konwersji
Wszystkie konwersje muszą uwzględniać zarówno system liczbowy (dziesiętny vs binarny), jak i typ jednostki (bity vs bajty). Pamiętaj: 1 bajt = 8 bitów.
Konwersje SI do SI
Konwersje IEC do IEC
Konwersje między systemami
Praktyczne przykłady konwersji
Migracja danych korporacyjnych
Dostawca chmury musi przenieść 5,5 EB zarchiwizowanych danych do nowego systemu przechowywania mierzonego w zettabitach. Korzystając z konwersji SI:
Pomaga to określić wymaganą przepustowość sieci.
Obliczenia naukowe
Ośrodek badawczy ma 2,3 EiB danych genomicznych. Aby porównać z przepustowością łącza internetowego (mierzoną w Zibit):
Pokazuje to, że przeniesienie wszystkich danych przez łącze o przepustowości 1 Zbit/s zajęłoby około 56 transferów.
Zakup pamięci masowej
Firma kupuje 100 EB pamięci, ale system operacyjny zgłasza tylko 90,7 EiB. Ta rozbieżność wynika z:
Dodatkowe obciążenie związane z formatowaniem wyjaśnia różnicę - nie jest to wadliwy sprzęt.
Dlaczego istnieją dwa systemy pomiarowe
- Kontekst historyczny: Wczesne systemy komputerowe używały adresowania binarnego, gdzie 1024 bajty naturalnie równały się 2¹⁰ bajtom.
- Dokładność techniczna: Układy pamięci i alokacja pamięci zasadniczo działają w systemie binarnym.
- Marketing a rzeczywistość: Producenci dysków używają jednostek dziesiętnych (wydają się większe), podczas gdy systemy operacyjne używają jednostek binarnych dla precyzyjnej alokacji.
- Standaryzacja: IEC formalnie zdefiniowała przedrostki binarne w 1998 roku, aby rozwiązać problem nieporozumień.
Zastosowania konwersji dużych jednostek w rzeczywistości
- Infrastruktura internetowa: Globalny ruch internetowy osiągnął 4,8 ZB/rok w 2022 roku (Cisco).
- Astronomia: Teleskop Square Kilometer Array generuje około 1 EB dziennie.
- Business intelligence: Walmart przetwarza około 40 PB dziennie (0,00032 Zbit).
- Ekonomia chmury: AWS pobiera około $0,023/GB-miesiąc, co sprawia, że przechowywanie 1 EB kosztuje około $23 milionów miesięcznie.
- Bezpieczeństwo: Wykrywanie zagrożeń w czasie rzeczywistym wymaga konwersji między bitami sieciowymi (Zbit) a bajtami pamięci masowej (EB).
Ewolucja jednostek danych na przestrzeni historii
Termin “bajt” został wymyślony przez Wernera Buchholza w 1956 roku. Wraz z rozwojem danych:
- 1975: Przedrostek “Eksa-” został wprowadzony przez SI.
- 1991: Dysk 1 GB stał się dostępny komercyjnie.
- 2008: Dane na świecie przekroczyły 1 EB.
- 2016: IEC sformalizował zebibit/zebibajt, aby zapobiec nieporozumieniom.
- 2020: Globalna sfera danych osiągnęła 64 ZB (IDC).
Często zadawane pytania
Dlaczego mój dysk 1 EB pokazuje mniejszą pojemność?
Producenci pamięci masowych używają jednostek SI (1 EB = 1 000⁶ bajtów), podczas gdy systemy operacyjne używają jednostek IEC (1 EiB = 1 024⁶ bajtów). Konwersja wygląda następująco:
Jak przeliczyć 3,5 Zibit na EB?
Najpierw przelicz Zibit na bity, potem na bajty, a następnie dostosuj podstawy:
Co jest większe: jottabajt czy jobibajt?
1 jottabajt (YB) = 10²⁴ bajtów
1 jobibajt (YiB) = 2⁸⁰ bajtów ≈ 1,2089 × 10²⁴ bajtów
Zatem 1 YiB jest około 21% większy niż 1 YB.
Ile eksabajtów jest w zettabicie?
Ponieważ 1 Zbit = 10²¹ bitów i 1 EB = 8 × 10¹⁸ bitów:
1 Zbit równa się dokładnie 125 EB w jednostkach SI.