Когда-нибудь бэкап исчезнет. К той поре всю информацию до последнего байта станут автоматически резервировать. Вероятно, тогда и способы бэкапа поменяются. В настоящий момент мы находимся только на пути к этому прекрасному будущему и постоянно приближаем его наступление. Не так давно мы запустили Hotbox и Icebox на базе Облака для бизнеса. Icebox — это хранилище для холодных данных (бэкапов, логов и других ценных вещей, которые редко используют). И да, там есть WebDAV. Hotbox — это хранилище для горячих данных (аналог Амазон S3), его создали для тех, кому нужно не только хранить большие объемы данных, но и постояяно их запрашивать.
Технологии хранения информации постоянно развиваются — нас ожидают необычные хранилища, которык прямо сейчас создают в научных лабораториях. Облака никуда не пропадут, вот только информация станет храниться совершенно на других носителях.

Запись в ДНК

Можно сказать о новом рекорде - исследователи из Лаборатории молекулярных информационных систем сохранили в ДНК200 мегабайт данных.
Можно переместить компьютерные данные в основу самой жизни — ДНК. Потенциально молекулы ДНК способны хранить весь объем мировой цифровой информации — уже сейчас это 1, 1 зеттабайта (1021) данных — примерно в девяти литрах раствора в течение тысячелетий.
Молекулы ДНК в природе несут генетические инструкции, которые управляют функционированием живых организмов. По сравнению с самыми передовыми электронными системами хранения емкость ДНК шокирует. Информацию в экзабайт данных, закодированную в ДНК, теоретически можно хранить в объеме, равном одной песчинке.
Эксперименты, которые проводили ученые в Гарварде в 2012 году и в Европейском институте биоинформатики в Хинкстоне (Англия) в 2013 году, продемонстрировали, что хранить файлы данных можно в ДНК, а затем в цифровом виде читать информацию. Основываясь на этой работе, исследовательские группы из Университета штата Иллинойс и Вашингтонского университета, сумели сохранить четыре маленьких файла изображений, а после при помощи специального идентификатора файлов восстановить их.
Биологи из Гонконга смогли внедрить в клетку бактерии E. coli синтетическую ДНК с несколькими килобайтами зашифрованной информации. Чтобы хранить данные использовали четверичную систему счисления, по количеству нуклеотидов. Данные (текст) переводили в четверичную систему, а потом «шифровались» цепочкой нуклеотидов.
С тех пор показатели емкости ДНК все время увеличивались за счет изменения подхода вместо живой клетки использовали синтетически сгенерированную молекулу, а вместо четверичной системы — бинарную.
ДНК — отличная подходящая среда для долговременного хранения. Если на первых экспериментах было необходимо поддерживать сухость и холод, то в последующих опытах удавалось сохранить информацию при комнатной температуре. А если добавить ДНК в кварцевый шарик и хранить при температуре -18 °C, то информация окажется сохранена на миллионы лет.
Почему прямо в настоящий момент не строят дата-центры, внутри которых будут чашки Петри Оборудование для работы с ДНК стоит невероятно дорого (стоимость кодирования информации в ДНК оценивается примерно в $ 12 400 за мегабайт, стоимость считывания — $ 220 за 1 мегабайт), но цена секвенирования или «считывания» генетического кода падает намного быстрее стоимости компьютерной памяти, и технологии создания синтетической ДНК продолжают развиваться. Но не решена другая очень важная проблема — скорость записи и считывания информации занимает несколько часов.

Кварцевое стекло

ДНК с кварцем обеспечивает сохраненной информации удивительное долголетие. Сам по себе кварц поразительное вещество и обеспечивает защиту и хранение данных без помощи опытов с нуклеотидами. Диск из кварцевого стекла, размерами не превосходящий CD-диск, потенциально может вместить несколько сотен терабайт информации, при этом может выдерживать температуру до 1000 °C и обладает практически неограниченным сроком хранения (около 300 миллионов лет). У ученых из университета Саутгемптона получилось успешно записать и считать информацию в кварцевом стекле по аналогии с CD-диском, создавая точки (углубления) на поверхности стекла.
Hitachi занимается разработкой технологии создания в стекле пятидесяти двусторонних слоев при помощи фемтосекундного лазера, очень быстро меняя на разных слоях фокусировку. В то же время Seagate и WesternDigital работают над дисками, которые используют технологию термоассистируемой магнитной записи, которая комбинирует магнитооптическую запись и магнитное чтение, при помощи которой возможно будет создать диски формата 3, 5” с емкостью до 60 ТБ.

Хранение данных в нейронах

Почему бы не подглядеть устройство хранения информации, которое создала сама природа Наш мозг это первое долговременное «устройство»,  хранящее информацию — по крайней мере, мы можем точно сказать, что он функционирует. А значит, что если мы повторим работу мозга, мы по аналогичной методике сумеем записывать информацию.
Человеческий мозг состоит примерно из ста миллиардов нейронов. Нейрон соединяется с другими нейронами через примерно тысячу взаимосвязей, или синапсов, так что, в человеческом мозге работают около ста триллионов связей, которые в основном занимаются работой по хранению данных. Ученые дедают предположения, что человеческий мозг способен хранить до 1 петабайта данных, используя только 20 ватт непрерывной мощности. На самом деле, мы не умеем эффективно пользоваться этим огромным хранилищем, так как мозг постоянно занимается выполнением основных моторных функций, необходимых нашему организму для того, чтобы остаться в живых.
Нейробиологи научились воздействовать на сеть нейронов, заставляя их принимать то или иное состояние под воздействием точечных электроимпульсов. Ученые из Тель-Авивского университета использовали пикротоксин (активный стимулятор центральной нервной системы), чтобы зафиксировать паттерны в живой сети нейронов.
Нейроны активизируются в момент формирования приятных воспоминаний
Для того, что создавать совместно работающие группы нейронов, функционирование которых лежит в основе процессов обучения, другая группа ученых пользовалась технологией оптогенетики, позволяющей произвольно активировать популяции нервных клеток при помощи облучения мозга светом определенной волны.
Многократная искусственная активация нейронных групп помогает создать стабильные группы клеток, которые являются основной памяти. Используя методы оптогенетики, получилось записать искусственные воспоминания в мозг.

Хранение информации в газе

Кажется, что абсурдно звучит. Газ всегда стремится убежать из любого контейнера, в котором находится, а молекулы ведут себя хаотично и передвигаются с большой скоростью. Скорость, температура, давление и объем не остаются неизменными в газе, поэтому нельзя использовать эти параметры для записи информации.
Но возможно передавать информацию за счет смеси различных газов. Наше обоняние является процессом считывания информации, который позволяет обнаружить множество различных органических соединений. Собаки используют запахи в качестве универсального источника данных об окружающем мире.
Раньше считали, что человек способен различать лишь около 10 000 различных ароматов, в то время как у собак в 1000–10 000 раз более чувствительное обоняние. Но группа исследователей из Рокфеллеровского университета полагает, что человеческий нос действительно может различать около триллиона различных ароматов. И это, скорее всего, только нижний предел потенциального количества обонятельных паттернов, которые могут различать люди.
Раз человеческая обонятельная система намного превосходит другие чувства по числу различных стимулов, которые она может различать, значит ее (или цифровой аналог) можно использовать для считывания различной информации. Состав газа можно использовать для шифрования определенного вида данных. Реакция между газами также является достаточно предсказуемым фактором, чтобы на ее основе передавать или хранить информацию.
Маркировка ароматической композиции позволяет использовать запахи для передачи информации летучие химические вещества создают различные виды запахов, каждому из которых можно присвоить метку цифровых данных.

Хранение везде

Раньше считалось, что будущее компьютерной памяти заключается в голографической технологии, сохраняющей цифровые данные с высокой плотностью внутри кристаллов. Однако перспективные исследования, использующие электрон и ядро атома, показывают принципиальную возможность сохранения информации практически в любом объекте.
Сейчас один бит в обычных жестких дисках «занимает» миллион атомов. В новой системе удалось создать стабильный магнит из одного атома вещества (гольмия) и превратить два таких магнита в «жесткий диск», способный хранить два бита информации. В теории всего в одном грамме гольмия можно сохранить около 456 экзабайт данных.
В эксперименте были использованы атомы гольмия на подложке из оксида магния при температуре -268 градусов Цельсия. Ученые изменяли направление магнитного поля с помощью электрического импульса от сканирующего туннельного микроскопа. Считывать данные ученые могли, используя тот же микроскоп. Метод теоретически позволяет увеличить плотность записи в тысячу раз.

Воскрешение старых технологий

Всегда можно усовершенствовать старую технологию и повторять этот процесс снова и снова. С середины девяностых годов магнитная лента умирала, постепенно вытесняемая жесткими дисками и твердотельными накопителями. Громоздкая лента с множеством хрупких движущихся частей для перемотки, могла только рассыпаться в прах… Но она не умерла. Оказалось, что лента позволяет дешевле, чем при применении SSD и HDD, хранить данные. А при определенной доработке напильником, она может соответствовать современным стандартам хранения информации.
Еще в 2013 году IBM совместно с Fujifilm удалось записать 220 Тб на одну бобину магнитной ленты; а ведь ленты впервые использовали еще в 1952 году. Технология подходит для тех данных, работа с которыми не требует высокой скорости. Чтобы повысить надежность, исследователи использовали современные системы управления сервоприводами, которые позволяют перемещать магнитную головку в пределах 6 нанометров, а также улучшили алгоритм обработки сигналов и коррекции ошибок.
Возможно, одна из предложенных в сегодняшнем материале технологий станет стандартом де-факто. Вероятно также, что учесть все направления развития нельзя, и через несколько лет появится неожиданная идея, которая перевернет наши представления о работе с резервированием данных. При всех раскладах футуристические методы сохранения информации изменят мир уже очень скоро.