什麼是 Secondary Storage？
輔助儲存是指用於長期儲存資料的非揮發性儲存設備和媒體。與主儲存（通常是揮發性內存，例如 RAM，可直接存取）不同，輔助儲存裝置通常使用非揮發性記憶體。 CPU輔助儲存用於儲存不常用但必須保持可用狀態的資料、應用程式和作業系統。它通常透過 I/O 操作進行訪問，其最佳化目標是容量、持久性和成本效益，而不是速度。
輔助儲存設備對於儲存作業系統、軟體應用程式、備份和使用者資料非常重要。常見的次級儲存裝置類型包括硬碟機 (HDD)、固態硬碟機 (SSD)、光碟 (例如 DVD) 和磁帶。這些儲存解決方案是個人運算和企業級 IT 基礎架構的基本。
如何使用輔助儲存
次級儲存整合到 IT 基礎架構中，以支援各種作業和分析工作負載的高容量、持續資料儲存。在資料中心，它通常透過網路儲存系統 (例如 SAN(儲存區域網路) 或 NAS(網路附加儲存)) 來部署，可集中存取大量資料。次級儲存在資料備份和災難復原策略中扮演重要角色，可用於儲存排程備份、復原點和系統影像。
此外，它還支援資料倉儲和商業智慧工作負載，可儲存結構化和非結構化資料集，以供長期趨勢分析和報告之用。在虛擬化環境中，次級儲存可用於維護間歇存取但必須保持持久性和可存取性的虛擬機器影像、快照和範本。此外，透過儲存視訊、影像和其他需要擴充性高於速度的高頻寬檔案，輔助儲存也是媒體資產管理系統和監控解決方案的基礎。
根據工作負載的不同，組織可以選擇各種媒體類型，包括用於歸檔的高容量 SATA HDD、用於快速存取不常使用資料集的 SSD，或是用於地理分散存取和彈性擴充的雲端物件儲存。
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次級儲存與主級和三級儲存的比較
二級儲存與一級儲存和三級儲存有顯著差異，體現在速度、揮發性、成本和預期用途等。一級儲存指的是諸如 RAM 和快取之類的記憶體系統，這些系統可直接被裝置存取。 CPU這些是易失性、高速的儲存介質，用於臨時資料操作，對於高效能和即時處理至關重要。相較之下，輔助儲存是非揮發性的，速度較慢，專為長期資料保留而設計。它不與主儲存互動。 CPU 可以直接訪問，但需要透過 I/O 操作才能訪問，因此適合持久性儲存作業系統、應用程式資料和使用者檔案。
另一方面，第三層儲存是指比第二層儲存更慢、更具成本效益的系統，主要用於歸檔和長期資料保存。第三層儲存通常涉及機器人磁帶庫或離線媒體，無法即時存取，可能需要手動介入或自動檢索機制。第二級儲存在效能與容量之間取得平衡，以利於日常存取與資料保護，而第三級儲存則以最小的存取頻率，達到最大容量與資料長效性的最佳化。
這三個層級在資料階層中共同運作，以支援不同的效能和保留需求，確保系統可以有效率地擴充，同時維持資料的可存取性和耐用性。
次級儲存的優點與缺點
與主記憶體相比，次級儲存的主要優勢之一是能夠以較低的每 GB 成本提供高容量、非揮發性的資料保留。它支援持久性資料儲存，讓系統在斷電後仍能保留資訊。次級儲存也具有高度擴充性，並可設定為備援和容錯，因此適用於需要可靠資料保存、合規性和災難復原能力的企業環境。
不過，由於次級儲存依賴磁碟或網路 I/O 作業，因此資料存取速度通常比主記憶體慢一點。它並不適合需要立即存取資料的即時處理或任務。此外，管理大型次級儲存系統可能會在資料生命週期管理、安全性和延遲方面帶來複雜性，尤其是使用遠端或雲端解決方案時。
次級儲存的未來趨勢
隨著資料產生的速度持續加快，二次儲存的未來越來越受到可擴充性、效率和智慧型資料管理方面的進步所影響。新興的儲存架構利用物件式儲存和軟體定義儲存(SDS) 來提供更靈活的分散式系統，可橫向擴充至雲端和內部部署環境。此外，NVMe-over-Fabrics (NVMe-oF) 等技術也逐漸受到重視，可透過降低延遲和提高吞吐量，在網路環境中更快速地存取次級儲存資源。
人工智慧與機器學習正被整合至儲存管理系統，以最佳化資料放置、自動分層，並加強異常偵測以確保資料完整性。與此同時，永續性也成為次級儲存發展的主要驅動力，促使低功耗、高密度硬碟機和環保冷卻技術的創新。隨著組織採用混合與多雲端策略，次級儲存將持續發展，以支援資料的無縫移動性、長期保留，以及在日益複雜的 IT 環境中進行安全存取。
常見問題解答
- ROM 是輔助儲存設備嗎？
不，ROM（唯讀記憶體）不屬於輔助記憶體。 ROM 是一種非揮發性主記憶體，用於儲存韌體或硬體初始化所需的永久指令。它可由…直接存取。 CPU 且不具備長期、用戶可存取的資料儲存功能。 - 輔助記憶體與快取有何不同？
高速緩存是一種位於靠近…的高速易失性記憶體。 CPU 它用於臨時儲存經常存取的資料。相較之下，輔助儲存是非揮發性的，速度慢得多，但容量更大，用於長期資料保存。 - 雲端運算中可以使用次級儲存空間嗎？
可以，雲端運算環境非常依賴輔助儲存來託管資料、虛擬機器、應用程式容器和備份。雲端物件儲存系統 (例如 Amazon S3 或 Azure Blob Storage) 就是虛擬化基礎架構中的輔助儲存的範例。 - 次級儲存在資料備份和復原中扮演什麼角色？
次級儲存在備份和復原策略中扮演核心角色。它可讓組織從外部磁碟機、磁帶庫或雲端儲存系統等次要儲存來源還原資料，從系統故障、資料損毀或網路攻擊中復原。這些備份應定期排程。