От земли — к облакам: как документы обрели крылья

Данные. Очень много разных данных!

Каждый день в интернете появляется примерно 0,4 зеттабайта новых данных — 400 млн терабайт. Такие объёмы и не снились нашим предкам: у них было гораздо меньше информации, но нельзя сказать, что работать с ней было проще. В Мегаплане после Перезагрузки обновился модуль для хранения данных: там появились инструменты для более чёткого структурирования файлов и редактирования их онлайн.

Для нас редизайн Диска — это повод рассказать об эволюции инструментов для хранения данных и вспомнить самые необычные.

Наскальная живопись

Сложные петрогрифы скального искусства Юты

Петроглифы — первый способ, которым человек фиксировал и передавал информацию. Сначала рисунки наносили на каменную поверхность углём и краской, сделанной из золы, охры, сока растений. Чтобы изображения хранились дольше, основание под них выцарапывали и высекали зубилом. Средняя площадь такого рисунка — 0,25 м². Самые старые петроглифы дошли до нас со времён верхнего палеолита (а это от 40 до 20 000 лет до н. э.), и основной их сюжет — животные. В неолите мамонтов, оленей и тигров сменили изображения людей, сюжеты быта и ритуалы.

Узелковое письмо

Инки делали узелковые письма из шерсти или хлопка

Такое письмо использовали народы на разных континентах до изобретения иероглифической письменности. Археологи находили подобные письма от Анд и Китая до Израиля и Прибалтики. Носителями информации здесь выступали нити, а символами, передававшими её, — узлы. В больших узелковых книгах могло быть до 2000 нитей, цвета которых также имели значение.

Современное выражение «завязать узелок на память» — отсюда же, но проще. А сейчас мы рисуем крестик на руке, ставим «напоминалку» на телефоне. То есть фиксируем не саму информацию, а тот факт, что нужно вспомнить что-то важное.

Глиняные таблички

Табличка со списком побед царя Древней Месопотамии Римуша (ок. 2270 год до н.э.)

Когда люди узнали о свойстве глины застывать высыхая, то смекнули, что можно нацарапать что-то на «мягком камне» и сделать его прочным, сохранив рисунок или надпись. На плоских глиняных дощечках писали заострённой клином деревянной палочкой — так появилась клинопись. Таблички укладывали в ящики по порядку, как страницы книги. Ящики собирались в целые библиотеки; чтобы не запутаться, делали отдельные таблички-каталоги, где вели учёт записей. Крупнейшая из сохранившихся библиотек Древнего мира, содержавшая около 30 тысяч глиняных табличек, принадлежала ассирийскому царю Ашшурбанипалу.

Папирус

Папирус делового содержания на греческом языке (569 г.)

Прародитель бумаги из Древнего Египта, где производили до 1 млн папирусных свитков в год. Стандартный свиток шириной от 15 до 47 см состоял из 20 склеенных листов. Изготавливали папирус из стеблей одноимённого водно-болотного растения. Для этого их распускали на полоски, укладывали перпендикулярными рядами и склеивали. Писали на папирусе таким же стеблем, срезанным под углом. Предположительно, в знаменитой Александрийской библиотеке в период расцвета хранилось до 700 тысяч свитков, это аналог 100 тысяч современных книг.

Для записей также использовали пергамент (выделанную кожу животных), пальмовые листья и восковые таблички. Последние, в отличие от других материалов, были многоразовыми. Их можно было использовать как вечный блокнот, разглаживая воск. Часто таблички служили черновиками — тексты с них переносили на более дорогие одноразовые материалы. Писали по воску заострённой палочкой — стилосом.

Берестяные грамоты

Витебская берестяная грамота — первая, найденная в Беларуси (рубеж XIII—XIV вв.)

В наших широтах пальмы и папирус не росли, зато берёз всегда было много. Их кору, без верхнего слоя, прокипячённую в щёлочи, использовали для письма. Надписи и рисунки выдавливали писалом, а после протирали углём. С IX по XV век берестяные грамоты повсеместно использовали в Древней Руси для хозяйственных записей, писем, официальных документов. Дети обеспеченных родителей учились письму на бересте — в Великом Новгороде нашли 12 берестяных грамот, принадлежащих перу мальчика Онфима.

Бумага и книгопечатание

Первую бумагу научились делать в Древнем Китае. Сначала из бамбука и шёлка, а позже, подсмотрев технологию изготовления ульев у пчёл, — из переработанной целлюлозы. В Европе бумага появилась в XI веке и постепенно заменила дорогой пергамент. Первый сохранившийся русский документ на бумаге — духовная грамота князя Симеона Гордого — датируется 1353 годом.

Духовная грамота-завещание Симеона Гордого, 1353 г.

Книгопечатание как технология, позволяющая использовать одно и то же приспособление для печати разных слов и текстов, появилось в Европе. Более ранние китайские и корейские приспособления позволяли делать оттиски с неизменяемой заготовки. Таким образом, чтобы делать копии 50-страничной книги, нужно было заготовить 50 многоразовых страниц. Для печати других книг они, разумеется, не подходили.

В 1445 году Иоганн Гутенберг изобрёл наборный шрифт, или «подвижные буквы». Металлические литеры располагали в нужном порядке, покрывали краской и прижимали к бумажному листу. На таком станке можно было сделать до 100 оттисков одного листа за час.

Библия Гутенберга. Экземпляр из музея в Майнце

Книгопечатание сделало информацию доступной, как никогда ранее. Теперь книги стали дешевле в производстве, легче и меньше. В Русском государстве первая типография заработала при Иване Грозном в 1553-м — здесь только с 1564 по 1711 год было отпечатано около 700 изданий.

Гомеоскоп Корсакова

Семён Корсаков — изобретатель гомеоскопа

О гомеоскопе мало кто слышал, но с него вполне могла начаться «айтишная» эпоха царской Руси. Врач Семён Николаевич Корсаков изобрёл механический «компьютер» для поиска лекарств. Он первым использовал пластинки с отверстиями для полноценного кодирования информации. До него перфокарты применяли только в ткацких станках.

В машине Корсакова была планка с выдвижными штырьками, каждый из которых отвечал на один вопрос о симптомах. Нужно было набрать всю картину болезни и, найдя соответствие с отверстиями перфокарты, получить подходящее в этом случае лекарство.

В 1832 году Корсаков презентовал своё изобретение в Академии наук. Но учёные мужи не рассмотрели перспектив технологии и отклонили её с припиской: «Г-н Корсаков потратил много разума на то, чтобы научить других обходиться совсем без разума».

Табулятор Холлерита

С него, а, увы, не с гомеоскопа началась эпоха перфокарт. В 1890 году Герман Холлерит изобрёл аппарат для подсчёта результатов переписи населения в США. Это был госзаказ: перепись проводили каждые 10 лет для оптимизации налоговой системы. Но ручная обработка данных затягивалась почти до следующей переписи.

Использование табулятора при обработке результатов переписи. Scientific American magazine, 1890 г.

Холлерит придумал методику записи данных респондентов на перфокартах. Ответ на каждый вопрос переписи обозначался отверстием в соответствующей графе таблицы. Для зашифровки всех возможных ответов хватило таблицы из 24 столбцов и 12 строк. Табулятор обработал данные очередной переписи всего за 3 месяца, сэкономив миллионы.

Широкое применение перфокарт

Холлерит продолжил совершенствовать изобретение. Он научил машину простому счёту, добавил устройство для автоматической подачи карточек. Это сделало устройство очень популярным у бухгалтеров. Его так и называли — бухгалтерская машина.

Изобретатель создал компанию, которая после смены нескольких названий стала называться компания IBM! Да, та самая.

Ранний табулятор фирмы IBM

В конце 1920-х IBM разработала международный стандарт для перфокарт: 80 столбцов, 10 строк, прямоугольные отверстия. На Западе перфокарты использовали для документооборота везде: от банков и больниц до предприятий и университетов.

Перфокарты же лежали в основе работы первых компьютеров — ими задавалась последовательность команд. Именно поэтому в BIOS, а также на синем «экране смерти» ровно 80 символов в строке.

Постепенно перфокарт стало не хватать: одна карточка могла хранить всего 80 байт информации в двоичной системе — гигабайт весил бы (в прямом смысле) около 20 тонн!

Диски с магнитной лентой

Первый коммерческий компьютер, созданный для гражданского правительственного агентства в лаборатории Эккерта-Мокли в Филадельфии

Не для записи музыки, а для хранения любой информации стали использоваться в 1951 году в компьютерах UNIVAC I от IBM. Первые диски были встроенными — съёмные, позволяющие копировать информацию, появились в 1963 году. По современным меркам они тоже хранили очень мало информации — до 2 Мб. Позже ёмкость выросла до сотен гигабайт, так что магнитные ленты используются для резервного хранения информации и по сей день.

Дискеты

Увидели свет в 1981 году в лаборатории всё той же компании, стартовавшей с перфокарт. Пользоваться дискетами было гораздо удобнее, чем ленточными дисками. И данных на них помещалось чуть больше — от 1,44 до 2,88 Мб. Дискеты были первым массовым, портативным и относительно дешёвым носителем информации для ПК в 1980–1990-е годы.

Компакт-диски: CD, DVD, Blu-Ray

Удивительно, но эта технология появилась даже раньше дискет, однако первые модели были неудачными. Только к концу 1980-х её адаптировали для работы с компьютерами. Ёмкость первого CD — 650 Мб, или 74 минуты, — была выбрана, чтобы вместить Девятую симфонию Бетховена.

В 1996 году появились DVD-диски: обычный ёмкостью 4,7 Гб и двусторонний, на который помещалось до 17 Гб. В масштабах истории это было совсем недавно. Первый DVD-RW дисковод, умеющий перезаписывать данные на диске, вышел на рынок только в 1999 году — ровесник первой «Матрицы».

Жёсткие диски

Совершили прорыв в ёмкости памяти и доступе к данным: можно было сразу выбрать и открыть нужный файл, не перематывая все записанные данные. Первый жёсткий диск 1956 года, который весил около тонны и был размером с большой холодильник, вмещал всего 3,75 Мб.

13 сентября 1956 года IBM представила IBM 305 RAMAC, первый компьютер с жёстким диском

С тех пор началась технологическая гонка: производители старались увеличить память и скорость считывания информации. Прогресс шёл довольно быстро: 320 Мб в 1990 году, 2 Гб в 1995-м, 137 Гб в 2002-м! В 2007 году появился первый коммерческий «веник» на террабайт, а в 2025-м — на 36 Тб.

Flash-карты

В них нет подвижных элементов — работают на полупроводниковой технологии. Первые коммерческие флешки появились в 2000 году, они вмещали целых 8 Мб и стоили 50 долларов! К концу года за 100 долларов были доступны уже «32-метровые». Пожалуй, на их примере особенно ярко видно развитие и удешевление технологий: сейчас за треть этой суммы можно купить флешку на 2 Тб!

Облачные хранилища

Облачный Мегаплан. Один из первых интерфейсов

Вы удивитесь, но прародитель всех облаков появился в 1960-е. Project on Mathematics and Computation позволял сотням пользователей подключаться к тогдашнему «суперкомпьютеру» и удалённо использовать его ресурсы.

Первый общедоступный такой сервис запустила в 2006 году Amazon. Компания построила мощные дата-центры для себя и смекнула, что может делиться их памятью с другими за деньги. Так появилась новая бизнес-модель и началась новая эпоха работы с информацией. В марте 2021 году в облаках Amazon хранилось 100 трлн объектов.

В России первые облачные сервисы появился в 2008 году. Среди первых программ для управления задачами, развёрнутых в облаке, был наш Мегаплан.

Автор: Александр Литвин. Иллюстрации: FreePik, Wikimedia