وحدات التخزين الثانوية.. ما هي؟

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:

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.

هو عملية حفظ البيانات الرقمية بشكل مؤقت أو دائم على أجهزة مخصصة ولهذا تسمى وحدات التخزين تعتبر تلك الوحدات أحد المكونات الأساسية للحواسيب إذ تخزن عليها جميع التطبيقات وبياناتها باستثناء البرامج الثابتة ووحدات التخزين نوعان خارجية أو داخلية

يحتوي كل كمبيوتر على العديد من وحدات التخزين بما في ذلك ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة التخزين المؤقت والقرص الصلب بالإضافة إلى إمكانية وجود محركات أقراص ضوئية ومحركات USB

إن كل أمر تفعله في الكمبيوتر يحتاج إلى تخزين فبدون جهاز تخزين لا يمكن لجهاز الكمبيوتر حفظ أو تذكر أي إعدادات أو معلومات يتم إدخالها على الرغم من أن الكمبيوتر يمكن أن يعمل بدون جهاز تخزين إلا أنه لن يتمكن من عرض المعلومات إلا إذا كان متصلاً بجهاز كمبيوتر آخر لديه إمكانية تخزين المعلومات حتى أبسط المهام مثل تصفح الإنترنت تتطلب تخزين المعلومات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ومن هنا جاءت أهمية وحدات التخزين

هناك نوعان من أنواع التخزين وسائط تخزين داخلية أو وسائط تخزين خارجية بالإضافة إلى قسم ثالث يعرف باسم التخزين السحابي

تعرف أجهزة التخزين الداخلية أو الأساسية بأنها أي مكون مدمج يستخدم لتخزين وحفظ المعلومات والبيانات والتي تكون داخل الجهاز الإلكتروني وتتميز وسائط التخزين الداخلية بسرعتها الكبيرة وعادةً ما تتكون هذه الوسائط من دوائر متكاملة من رقائق السيليكون كما تستخدم أجهزة التخزين الداخلية في معالجة كل ما يعمل عليه جهاز الحاسوب حالياً

لكن أجهزة الكمبيوتر تحتوي على وسائط تخزين مساعدة أو ما يعرف باسم وحدات التخزين الثانوية والتي تعمل في حال انقطاع التيار الكهربائي ذلك لأن أجهزة التخزين الداخلية الأساسية تفقد محتوياتها في حال انقطع التيار تعرف وحدات التخزين أيضاً باسم الذاكرة 

تشمل وحدات التخزين الأساسية ذاكرتي الروم والرام أما وحدات التخزين الثانوية فلها أنواع متعددة 

1- يمكن الوصول إلى الذاكرة الأساسية مباشرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية بينما لا تتمتع الذاكرة الخارجية بوصول مباشر

2 -لا يمكن تشغيل الكمبيوتر بدون ذاكرة أساسية لكن يمكن الاستغناء عن الذاكرة الثانوية 

3- يتم نسخ التعليمات أو البيانات التي سيتم تنفيذها حالياً إلى الذاكرة الرئيسية بينما يتم تخزين المعلومات التي يتم الاحتفاظ بها نهائياً في الذاكرة الثانوية.

4- تكون ذاكرة الكمبيوتر الأساسية أصغر نسبياً مقارنة بالذاكرة الثانوية

5- الذاكرة الأساسية أغلى ثمناً من الذاكرة الثانوية 

6- تتكون الذاكرة الأساسية من أشباه الموصلات بينما يتم صنع الذاكرة الثانوية من المواد المغناطيسية والبصرية 

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.

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).

يمكن تقسيم التخزين الثانوي إلى ثلاث تقنيات رئيسية:

أوّلًا: الأجهزة المُمَغنَطة

ثانيًا: الأجهزة البصرية أو الضوئية

ثالثًا: أجهزة الحالة الصلبة

تنطوي الاستخدامات الأساسية لوحدات التخزين الثانوية على الآتي: