tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
מערכות RAID אינן נחשבות לרוב כטכניקת שכפול הגם שניתן לדמות בעזרתן שכפול סנכרוני.
ניתן להשתמש גם בתוכנות סינכרון על מנת לשכפל נתונים בקנה מידה קטן (למשל בין המחשב הנייד למחשב הקבוע או לכונן רשת)
שכפול האחסון על ידי התקן ברשת - בשיטה זו קיים ברשת האחסון התקן המשכפל את הנתונים ליעדים נוספים על המקורי
שכפול האחסון על ידי מערך הדיסקים - בשיטה זו מערך הדיסקים עצמו (שעשוי להיות NAS, SAN או לעיתים נדירות גם DAS) אחראי על ביצוע השכפול
חלוקה נוספת של שיטות השכפול היא לפי המרחק הפיזי:
שכפול מקומי - שכפול המידע לעותקים מקומיים לצורך התאוששות מהירה מאסון מקומי, שחזור בעקבות כישלון היישום או השחתת נתונים
שכפול מרוחק - שכפול המידע לאתר מרוחק לצורך שחזור נתונים במקרה של אסון.
שכפול מרוחק יכול לשמש גם למטרות אחרות כמו עדכון הנתונים באתרים מרוחקים
מערכת כזאת מאפשרת גישת כתיבה רק למערכת אחת בעוד שאר המערכות מאפשרות רק קריאה (למשל זאת הדרך בה עובדת מערכת ויקיפדיה).
מערכת כזאת יכולה להתבסס על קובץ היומן שמסדי נתונים כותבים לרוב את הנתונים במהירות רבה מאוד אליו כחלק מהפעילות הסטנדרטית שלהם ואותו יכולים לקרוא גם מערכות חיצוניות (הגם שהקריאה עצמה מחייבת היכרות עם הפורמט של מסד הנתונים המסוים).
אפשרות נוספת היא להתבסס על רענון של תמונות נתונים שנוצרו באמצעות כלי הגיבוי של המערכת ונטענות מהר יחסית.
לעומת זאת מערכת כזאת מהווה נקודת כשל יחידה ומעכבת את ביצוע העדכונים על מסד הנתונים הראשי (בשל הצורך בעדכוני מסדי הנתונים המשניים).
חלק מהמערכות תומכות גם בשכפול עם מספר עותקים ראשיים בו ניתן לבצע את העדכונים בכל אחד מעותקי מסד נתונים ולאחר מכן הם מופצים למסדי הנתונים האחרים.
בעוד זהו לעיתים קרובות המצב הרצוי הרי הוא מגדיל באופן משמעותי את העלויות והמורכבות של המערכת במידה העלולה להפוך אותה לבלתי מעשית במצבים מסוימים.
הבעיה הנפוצה בסוג כזה של מערכות היא מניעת התנגשויות בין טרנזקציות או פתרון שלהן.
רוב הפתרונות למניעת התנגשויות הם סנכרוניים או כאלו הדורשים את כל הנתונים, בעוד הפתרונות האסינכרוניים דורשים פתרון של ההתנגשויות.
לדוגמה, אם רשומה שונתה בשני מחשבים בו זמנית, מערכת השכפול הדורשת את כל הנתונים מאתרת את הבעיה לפני מתן האישור לבצע את הפעולה ומבטלת את הטרנזקציה בעוד מערכת שכפול שאיננה דורשת את כל הנתונים תאפשר לשתי הטרנזקציות להתבצע ותפעיל פתרון להתנגשויות במהלך הסינכרון מחדש.
ההחלטה על פתרון התנגשויות כזה עשויה להיות מבוססת על חותמת הזמן של הטרנזקציה, על היררכיה של השרתים או על לוגיקה מורכבת יותר אשר חייבת להיות עקבית בכל המחשבים.
באופן עקרוני השכפול של מסד נתונים הופך קשה ככל שהמערכת גדלה.
בדרך כלל, מודדים את ההיקף בשני ממדים - אופקי ואנכי: המימד האופקי מודד את מספר העותקים של הנתונים והסולם האנכי את העתקי הנתונים הממוקמים במקום מרוחק.
גישות מקובלות לשכפול נתונים במערכות מסדי נתונים כוללות את:
שכפול מבוסס הדק (trigger): רוב תוכנות מסדי הנתונים (כולל אורקל, IBM DB2, מיקרוסופט SQL Server ו־Sybase Adaptive Server Enterprise (ASE) מציעות פונקציונליות זו.
טכניקה זו מטפלת הן בנתונים חדשים והן בעדכון נתונים קיימים והיא תומכת הן במצב סינכרוני והן במצב אסינכרוני (על ידי שמירת נתוני ביניים).
שיטה זו מתאימה בעיקר לשכפול סלקטיבי של הנתונים (למשל נתוני כוח אדם הספיציפי ולא טבלאות הקוד הקבועות) ולא לשכפול של כל הנתונים.
השיטה מחייבת לרוב לבחור עמודות ספיציפיות, עם סוגי נתונים סטנדרטי ומובנים (לרוב אין תמיכה ב־*LOB-ים למשל) והיא מוגבלת מבחינת שינויי הסכמה המתאפשרים מבלי לשבור את השכפול.
ניתן לשפר את הביצועים של שיטה זו על ידי שימוש בשליחה אסינכרונית הצוברת את הנתונים ומשדרת אותם ביחד (ולעומת זאת עלולה להקטין את רמת העדכניות של הנתונים).
שכפול מבוסס SQL: השכפול מתבצע על ידי שליחה תדירה של משפטי SQL ממסד נתונים אחד למשנהו.
קוד ה־SQL מכיל נתונים מטבלאות מסוימות נשמר בקובץ ביניים או מבוצע ישירות במסד הנתונים השני.
גישה זו רגישה לשינויים בסכמת מסד הנתונים ודורשת בדרך כלל זה ביצוע תחזוקה סדירה על מנת להתייחס אליהם ולכן איננה בשימוש נרחב.
גישה זו דורשת גם משאבים משמעותיים לביצוע של קוד ה־SQL (לרוב קוד script המבוצע בזמנים קבועים) הדרוש הן למציאת הנתונים והן לעדכונם.
יתרונה של גישה זו הוא בכך שאיננה מחייבת תמיכה מיוחדת של תוכנת מסד הנתונים (מעבר לתמיכה הסטנדרטית בקוד SQL) כך שהיא נתמכת על ידי כל סוגי מסדי הנתונים (מערכות מסוימות כמו Data Gaurd לוגי של אורקל מסוגלות לייצור את קוד ה־SQL הדרוש אוטומטית, מה שמקל על השימוש בטכניקה זו).
עם זאת מערכת כזאת מוגבלת על ידי מגבלות השימוש בקוד SQL של המשתמש המריץ אותה במערכת המטרה, דבר המקשה על זיהוי של מבצע הפעולה המקורית (מה שעשוי להיות בעייתי בסביבות מאובטחות).
שכפול מבוסס יומן: גישה זו מבוססת על משלוח יומני הפעילות של מסד הנתונים אל מסד נתונים מרוחק ויישום של הפעולות שם כך שהנתונים במסד המרוחק מסתנכרנים עם המקור.
אתחול התהליך מתבצע על בסיס עותק מלא של מסד הנתונים המועתק לשרת האחר.
לאחר האתחול יומן הטרנזקציות של מסד הנתונים המקורי נשלח למסד הנתונים המרוחק, לרוב בצורה אסינכרונית.
גישה זו יכולה לתמוך בכל גודל של מסד הנתונים וכמות צריכת המשאבים שלה תלויה באופן ישיר בכמות הפעולות המתבצעות בפועל.
לרוב ספקי מסדי הנתונים אינם תומכים ביישום פעולות היומן על מערכות מסדי נתונים אחרות אולם ישנן תוכנות צד שלישי התומכות בכך.
ישנן גם תוכנות התומכות (כמו אורקל) ביכולת לשלוח רק חלק מהיומן ובכך להקטין את התקשורת ואת צריכת המשאבים של השכפול.
מימוש של ספקי צד שלישי של שכפול מסוג זה נתקל לרוב באי תיעוד מלא של היומן ובשינויי מבנה תכופים שלו אולם מצד שני עשוי לאפשר שימוש בגישה זו על מנת לעדכן סוגים שונים של מערכות מסדי נתונים (מה שנתמך לעיתים על ידי הספקים עצמם, למשל Sybase).
בנוסף לגישות אלו המתמקדות בשכפול "פנימי" של מסד הנתונים ניתן לשכפל (גם או רק) את האחסון עליו נשמרים קובצי מסד הנתונים.
למשל אורקל תומך ב־ASM שהוא סוג של LVM המיועד למטרה זו ומסדי נתונים אחרים תומכים במערכות חיצוניות למטרה זו (לדוגמה MySQL תומך ב־DBRD למטרה זו).
גם אשכולות יכולים לשמש למטרה זו (דוגמאות לכך כוללות את RAC של אורקל ושימוש ב־memcached עבור MySQL).
ניתן גם לבצע את השכפול באמצעות וירטואלזציה של מסד הנתונים (בין אם בצד השרת ובין אם בצד הלקוח) כך שכל פעולת כתיבה תכתב למספר מסדי נתונים.
תוצאות השכפול יכולות (עם תלות מסוימת בגישה בה משתמשים בשביל לבצע את השכפול) להיות משלושה סוגים:
תמונת נתונים (לא ניתן לשימוש בגישת היומן) - העתקה מלאה של כל הנתונים הקיימים במסד הנתונים לשרת אחר.
שכפול טרנזקצאלי - השינויים בשרת אחד משוכפלים לשרת אחר (לרוב על ידי היומן).
פירוש הדבר כי בכל הזמן שבו משתנים הנתונים הם מופצים ונשלחים לשרת השני, באופן מיידי או מצטבר עד לנקודה מסוימת בזמן או עד כמות מסוימת של נתונים.
שכפול כזה הוא טרנזקצאלי כך שכל החלקים התנועה עוברים או אף חלק ממנה, מצב העשוי להיות בעייתי במקרה של עדכונים צולבים בין מסדי הנתונים
מיזוג - שכפול שהוא למעשה מיזוג של שני עותקים של הנתונים שאמורים להיות מסונכרנים.
סוג זה עלול ליצור קונפליקטים בין העדכונים ובדרך כלל מבוצע על ידי שליחת תמונת נתונים ראשונית ושליחת עדכונים מאוחרים יותר
שכפול פעיל (בזמן אמת) של האחסון מיושם בדרך כלל על ידי הפצת עדכונים של התקן הבלוקים של הדיסק הלוגי לכמה דיסקים פיזיים כך שניתן לשכפל את כל מערכות הקבצים הנתמכות על ידי מערכת משום שקוד מערכת הקבצים עובד מעל לשכבה זו.
יכולת זו יכולה להיות מיושמת בחומרה (בבקר מערך הדיסקים, ב־HBA או בהתקן רשת) או בתוכנה (במנהל ההתקן).
השיטה הבסיסית ביותר למימוש השכפול של האחסון היא שיקוף דיסק והיא זו שנמצאת לרוב בשימוש עבור דיסקים המחוברים ישירות לשרת (DAS).
ההבדלה בין שיקוף לשכפול היא לוגית יותר מאשר מעשית, כאשר שיקוף מתייחס לרוב לפעולה מקומית (ולא על שימוש בשכפול מרחוק) ולעומת זאת שכפול ניתן לביצוע בכל נקודה ברחבי הרשת כך שאת הדיסקים ניתן למקם במקומות רחוקים פיזית.
שכפול מרוחק נועד למנוע את הנזק שעלול להיגרם במקרה של כשלים מקומיים או אסונות ולשפר את הזמינות של הנתונים, בדרך כלל על ידי שימוש במודל ראשי-משני.
פתרונות אלו מסווגים לרוב לפי טיפולם בפעולות כתיבה:
שכפול סינכרוני - מימוש של "אפס אובדן נתונים" באמצעות טיפול בפעולות הכתיבה האטומיות, כלומר הכתיבה או מתבצעת בשלמותה בשני הצדדים (כלומר התקבל אישור הן מהאחסון המקומי והן מהמרוחק) או בכלל לא.
רוב היישומים יחכו עד להשלמת פעולת הכתיבה לפני שימשיכו בעבודה ולכן פעולה זו עשויה להקטין באופן ניכר את ביצועי המערכת, עם זאת מערכות מסדי נתונים אינן סובלות לרוב מבעיה זו (הגם שהתוכנה שמשתמשת בהן עדיין עשויה לסבול ממנה).
הביצועים של גישה זו מתדרדרים באופן פרופורציונלי למרחק וזאת כתוצאה מהעיכוב הנגרם על ידי מגבלת מהירות האור - למשל במרחק 10 ק"מ, הזמן המהיר ביותר לקבלת התגובה הוא 67 מיקרו שנייה ואילו במערכות המקובלות כיום (2009) כל המטמון המקומי נכתב בזמן של כ־10-20 מיקרו שניות.
הכישלון של שכפול סנכרוני או אפילו רק אובדן רוחב פס מספיק (על פי ההגדרה של המערכת) גורמת לאי ביצוע של כל פעולת הכתיבה ולכן התוצאה המעשית היא הקפאת מערכת האחסון המקומית ולמעשה זאת המשמעות של הבטחת אפס אובדן נתונים.
עם זאת, מערכות מסחריות רבות לא יקפאו במצב מסוכן כזה, אלא פשוט ימשיכו בפעולת הכתיבה המקומית ויאבדו את המטרה הרצויה - אי צורך בשחזור.
שכפול אסינכרוני - כתיבה נחשבת כמושלמת כשהאחסון המקומי ביצע אותה.
האחסון המרוחק מתעדכן, אבל בדרך כלל עם פיגור קטן.
רמת הביצועים משתפרת מאוד (יחסית לשכפול הסינכרוני), אבל במקרה של אובדן האחסון המקומי, האחסון המרוחק איננו מכיל בהכרח את העותק הנוכחי של הנתונים והנתונים העדכניים ביותר עלולים ללכת לאיבוד.
עם זאת בתכנון נכון, המערכת המרוחקת עדיין נמצאת במצב עקבי כך שניתן להעלות אותה (גם אם באיבוד נתונים מסוים) במהירות רבה בהרבה מגיבוי על טייפ.
שכפול חצי סינכרוני - כתיבה נחשבת כמושלמת כשהאחסון המקומי ביצעה אותה והשרת מרוחק מאשר כי קיבל את המידע וכתב אותה לזיכרון או לקובץ יומן ייעודי.
בפועל האחסון המרוחק לא ביצע כתיבה מיד אבל זאת מבוצעת באופן אסינכרוני והתוצאה היא ביצועים טובים יותר מאשר שכפול סינכרוני אבל עם סיכון מוגבר לכשל של כתיבה המרוחקת (אותו ניתן להקטין על ידי שמירה קפדנית על היומן).
שכפול של מידע בנקודת זמן - מבצע "הקפאה בזמן" של הנתונים באופן מקומי או מרוחק.
השכפול יכול להתבצע בשתי שיטות עיקריות:
יצירת עותק של השינויים שנעשו על ידי המשתמש - שיטה זו יוצרת "מצביעים" הקובעים לאיזה נתון יש להתייחס כאשר קוראים את הנתונים - העותק הנוכחי או העותק השמור
העתקת הנתונים הנדרסים על ידי המשתמש לעותק נפרד - בדרך כלל בשילוב עם העתקה של כל הנתונים כאשר המערכת איננה בעומס ולעיתים גם עם העתקה חלקית מראש.
העתקה כזאת מתבצע מתבצעת לרוב בשיטה "העתקה בזמן כתיבה" (Copy on Write) שמשתמשת במצביעים (בדומה לשיטה הקודמת) אולם ישנן גם אפשרויות אחרות, למשל WAFL של NetApp הכותבת את הנתונים החדשים (ולא הישנים) בצד
בשיטה זו השכפול מבוצע בשרת היישומים (או לעיתים בשרת הקבצים) על ידי תוכנה (בדרך כלל מערכת הקבצים או ה־LVM) התומכת בתמונות מידע או שכפול מרחוק (או בשניהם) והוא לרוב שקוף ליישום.
במקרה של שכפול מרוחק, סוג של פתרון בדרך כלל דורש עוד שרת (שרת היעד) הפועל באתר מרוחק כיעד עבור הנתונים המשוכפלים (באופן סינכרוני או אסכרוני, דרך ה־LAN, ה־WAN או ה־SAN) ומחליף את השרת הראשי כאשר מתרחשת תקלה.
גרסה שונה במקצת של שיטה זו מאפשרת שכפול של קבצים ספציפיים, מה שעשוי להקל על העתקה למערכת הפעלה אחרת (או לגרסה שונה על אותה מערכת הפעלה).
שכפול כזה עשוי לאפשר שימוש בפרוטוקולים סטנדרטיים להעתקה כזאת כמו FTP ובכך לבטל את הצורך בתוכנה ייעודית באחד מהצדדים.
חלק מהפתרונות מבוססי התוכנה יכולים לשכפל את הנתונים למכשיר ייעודי באתר היעד, מה שמבטל את הצורך בהפעלה קבועה של שרת הגיבוי ואף עשוי לאפשר לא להפעילו כלל (מה שעלול להאריך את זמן ההתאוששות).
כמה פתרונות מבוססי שרת יכולים אפילו לבטל כפולות נתונים בשרת על מנת להקטין את דרישות רוחב הפס לאתר הגיבוי.
שכפול מבוסס שרת עשוי להתבצע על ידי מודלים של מערכות ההפעלה המספקים שירותי שכפול נתונים בסיסיים כגון Microsoft Data Protection Manager (DPM) או מערכת המבוססת על פתרונות של ZFS, QFS.
כאשר משתמשים במכונה וירטואלית ניתן להשתמש במערכות הרצות על סביבת השרת הפיזי (ואז הן מאפשרות שכפול עבור כל המכונות הווירטואליות) או על המכונה הווירטואלית (ואז יש צורך במנגנון שכפול נפרד עבור כל מכונה וירטואלית).
יתרונות של השיטה הזאת כוללים:
העלות עשויה להיות נמוכה מאוד (עקרונית, ניתן לעיתים להשתמש במערכת ההפעלה הקיימת ובדיסקים הקיימים)
אפשרות שימוש באחסון הטרוגני (מכיוון שהשכפול נעשה ברמת השרת)
ניתן לרוב להשתמש באחסון DAS ואין צורך באחסון SAN או NAS
כמה פתרונות יכולים לאפשר לשרת כולו להיבנות מחדש במהירות מכוננים פנימיים משוכפלים כאשר זמין שרת דומה שיכול לשמש כמחליף
שכפול כזה משתמש בדרך כלל ברשת ה־IP הקיימת
רוב המוצרים תומכים בהעברת נתונים ברמה של בתים ולא ברמת הבלוק, מה שעשוי לדרוש פחות רוחב פס
חסרונותיה של השיטה כוללים בין השאר:
העלות (העלות הראשונית של תוכנה, יישום השכפול ותחזוקה שוטפת) גדלה על פי מספר השרתים המשתמשים בשכפול
ייתכן שיהיה צורך לרכוש מיצרני תוכנה שונים כדי לתמוך בשילוב של שרתים, כלומר יהיה שימוש בממשקים שונים כך שהניהול של הסביבה עשוי להיות מאוד מסובך (עם זאת ישנן תוכנות היכולות לטפל בבעיה זו)
משתמשי מערכות הפעלה נפוצות פחות עלולים להתקשות למצוא מוצרים לביצוע השכפול (עניין הנעשה פחות משמעותי ככל הכללת הפתרון במערכת ההפעלה נהיה יותר נפוץ)
השכפול רגיש לשינויים במערכת ההפעלה ובמיוחד קשה ליישומו בין מערכות הפעלה שונות
השכפול צורך את משאבי השרת (מעבד, זיכרון, רשת)
בדרך כלל יש צורך בשרתים כפולים באתר הגיבוי
קיים קושי בניהול מרכזי ומסובך לתחזק את הפתרון כאשר יש צורך להגן על שרתים רבים
לרוב אין אפשרות ליצור קבוצות נתונים עקביות עבור נתונים התלויים אחד בשני (למשל שירות הלקוחות והמחסן) שאינם על אותו מחשב
השכפול עשוי לצרוך חלק גדול מרוחב פס התקשורת
רוב פתרונות לא מספקים מנגנון להצפנת נתונים להפחתת סיכוני האבטחה
Veritas Volume Replicator (VVR) של Symantec (מאפשר שימוש ברפליקציה אסינכרונית עם שמירה על חיוב כתיבה)
שכפול מבוסס רשת (המכונה גם שכפול מבוסס SAN) תומך בכל סוגי השכפול ומתבצע בהתקן אשר נמצא בנתיב הקלט/פלט בין השרת לבין האחסון, בדרך כלל ברשת ה־SAN.
ההתקן בודק האם כתובת היעד של פעולת הקלט/פלט הנכנסת מתייחסת לאחסון המשוכפל ואם כן הוא מעביר עותק (הנחשב מבחינה טכנית לפעולה חדשה) של פעולת הקלט/פלט ליעד השכפול.
פתרון כזה מועיל בעיקר במערכות הטרוגניות, כאלו שיש בהם הן מערכות אחסון והן מערכות הפעלה שונות כך שאין אפשרות לבצע את תהליך השכפול על מערכות האחסון או על השרתים עצמם (עם זאת, בדרך כלל יש צורך בהומוגניות בין התקני הרשת עצמם).
לחלק ממערכות יש תמיכה בשכפול גם במקרה שרשת ה־SAN מועברת על גבי רשת IP רגילה (למשל באמצעות פרוטוקול iSCSI).
ההתקנים המיישמים מערכות כזו מספקים לעיתים קרובות גם יכולות אחסון אחרות כמו וירטואליציה של האחסון וביטול כפילויות והם יכולים לשלב גם מימוש של מערכות רשתיות אחרות (למשל Switch).
ישנן שתי גרסאות עיקריות של מנגנון כזה:
מחוץ לנתיב העיקרי: ההתקן שוכן מחוץ לנתיב הנתונים העיקרי ולכן הקלט/פלט לא עובר דרכו כך שההתקן מבצע את השכפול ללא השפעה על פעולות הקלט/פלט של היישום (כלומר ללא השפעה, לפחות ברמה התאורטית, על הביצועים והאמינות)
בנתיב העיקרי: ההתקן נמצא בנתיב הנתונים העיקרי ולכן הקלט/פלט עובר דרכו כך שיש השפעה על פעולות הקלט/פלט של היישום
אין תקורה של השכפול בשרת יישומים וליישום יש מעט או אין כלל ידע כי קיים התקן כזה או כי השכפול מתרחש
ריכוזית ניהולית - ההתקן הוא הגורם היחידה בשירותי השכפול (עם זאת ריבוי התקנים הוא תופעה נפוצה ולו רק בשביל היתירות כך שיתרון זה קטן)
כל מערכת ההפעלה שההתקן תומך בה יכולה לנצל את תכונות השכפול וכן ניתן להשתמש בו על כל מערכת אחסון
מאפשר גישה אחסון שכבתית ומדורגת (מה שמצריך בדרך כלל אופציות יקרות יחסית בפתרונות האחרים) כך שניתן להזיז את הנתונים בהתאם למידת העדכניות שלהם
מונע את הצורך ברישיונות מרובים לכלי גיבוי/שחזור שונים
לא מערב את השרתים או מערכת הדיסקים בתהליך כך שיותר קל לנייד אותו
אין צורך בפעולה מיוחדת בשביל ליידע את ההתקן על נפילת התקשורת כך שהתאוששות יכולה להיות אוטומטית
ניתן ליצור קבוצות השומרות על עקביות של דיסקים מבלי להתחשב במערכת ההפעלה של השרתים או במערכות האחסון השונות (אך יש עדיין צורך להעבירם דרך אותו התקן)
פתרון בזמינות גבוהה דורש לפחות שני התקנים באתר המקומי, המוגדרים זה לזה כגיבוי בזמן כשל ולפחות התקן מרוחק אחד
משום שהתקן מעורב בכל קלט/פלט (ולא רק בנתונים המשוכפלים) כל התקן צריך להכיל לפחות ארבע יציאות ובדרך כלל יותר, דבר העלול להוסיף עלויות משמעותיות ומורכבות לתשתית ה־SAN
מערכות דיסקים מודרניות יכולות לעבד פעולות קלט/פלט רבות בשנייה ולטפל במידע רב במהירות רבה מאוד כך שההתקנים עשויים להוות את צוואר הבקבוק העיקרי בתהליך הקלט/פלט בסביבה עם כמות קלט/פלט גדולה.
להתקנים רבים יש מגבלה על מספר ההתקנים הנתמכים במקביל
העלות של הפתרון עולה (העלות של התקן, של היציאות של Switch של ה־SAN, תמיכה, וכדומה) ככל שפעילות הקלט/פלט גדלה ומספר ההתקנים גדל בהתאם
FalconStor Replication & Mirroring (תתי בלוקים הטרוגוניים מבחינת נקודות זמן, שכפול אסינכרוני וסינכרוני)
שכפול מבוסס מערך הדיסקים משתמש במערכת המחשובית הקיימת במערך הדיסקים (SAN או NAS) כדי לשכפל את הנתונים ישירות אל מערך אחסון אחר מאותו סוג (או לעיתים נדירות, מסוג אחר).
גישה זו נחשבת לבשלה ביותר וניתן לבצעה בכמעט כל פלטפורמת שרת או מערכת הפעלה, כולל מערכות שקשה להשיג להם תמיכה בגישות האחרות כמו מיינפריים (שם זאת גישת שכפול האחסון הנפוצה ביותר), שרתי AS400 ומערכות VMS.
למעשה יכולת השכפול בגישה זו היוותה אף אחת מהסיבות העיקריות לאימוץ SAN על ידי ארגונים רבים.
ישנה תמיכה מרכזית בשרתים רבים כך שהניהול קל יותר
תומך היטב בסביבה מקומית של שכפול נתונים סינכרוני מעל Fibre Channel
שימושי ביותר עבור מיינפרם (שלרוב קשה להפעיל שרת גיבוי שלו) ולרוב ניתן להשתמש במערכות התקשורת FICON ו־ESCON שלו
עבודת השכפול מבוצעת במערך ולא על השרת כך שמשאבי השרת נחסכים
אין צורך בשרתים בצד השני אלא רק במערכי הדיסקים
בדרך כלל דורש שימוש באותו ספק חומרה בשני הצדדים
הניהול, היישום והתחזוקה עלולים להיות מורכבים ויקרים
דרישות רוחב פס גבוהות יחסית
הקבוצות העקביות של הנתונים מוגבלות לרוב למערך בודד
מעמיס על מערך הדיסקים עצמו
בזיכרון משותף מבוזר שרתים רבים חולקים את אותו דף זיכרון כאשר בדרך כלל לכל שרת יש עותק נפרד של דף זה, מצב המחייב שכפול של המידע בין השרתים.
השכפול יכול להיות חלקי כלומר יש רק שרת מרכזי אחד שבו כותבים (ואז יש צורך במנהל של סט הנתונים שיכול להיות קבוע או דינמי) או להיות מלא כאשר כל הכתיבה יכולה להתבצע בכל שרת.
וריאציות נוספות של תהליך כזה כוללות העברה של נתונים הזקוקים לעדכון בלבד ועדכון לפי עלות (זמן, משאבים וכיוצא באלו).
מנגנון כזה עשוי להיות ממומש בתוכנה (ספריה תוכנה, מערכת ההפעלה, שפת התכנות וכדומה), בחומרה (שכפול השקוף לתוכנה שנעשה במעבד או באפיק המחשב) או משולב.
מנגנון כתיבה מחייב שמירה על עקביות ולכן נדרש פרוטוקול כתיבה לעותקים.
המימוש בתוכנה עשוי להתרחש בתגובה לתקלת דף או על שימוש ביכולות סנכרון בין תהליכים (קטע קריטי למשל).
שכפול ראשי-גיבוי ושרתים ראשיים מרובים
גישות קלאסיות רבות לשכפול מבוססות על מודל ראשי-גיבוי בו להתקן אחד או לתהליך אחד יש שליטה חד צדדית על אחד או יותר תהליכים או התקנים אחרים.
לדוגמה, השרת הראשי מבצע חישוב מסוים, מעביר את יומן עדכונים לתהליך גיבוי (שבהמתנה), שיכול לבצע את החישוב במקרה של כשל התהליך הראשי.
גישה זו היא אחת הנפוצות ביותר עבור שכפול מסדי נתונים, למרות הסיכון כי אם חלק ביומן יאבד במהלך הכישלון, הגיבוי לא יכול להיות במצב זהה לזה שהראשי היה בו וטרנזקציות עלולות ללכת לאיבוד.
חיסרון נוסף של גישת ראשי-גיבוי הוא הצורך בהגדרה של שני תהליכים היכולים להיות פעילים בזמן שרק אחד הוא למעשה מבצע את הפעולות כך שמתקבלת אמנם סובלנות לתקלות אבל העלות מוכפלת על מנת להשיג את התכונה הזו.
מסיבה זו, החלו להיחקר באמצע שנות השמונים שיטות אלטרנטיביות של שכפול נתונים במערכות מבוזרות ומהן נוצרה קבוצה של אפשרויות שבהן קבוצת עותקים יכולה לשתף פעולה, בעוד כל תהליך מגבה את האחרים וכולם מתחלקים בעבודה.
ג'ים גריי ניתח את שיטת שכפול השרתים הראשיים המרובים במודול ההטרנזקציות ובסופו של דבר פרסם מאמר המצוטט רבות שנקרא "The Dangers of Replication and a Solution".
אולם למעשה המצב לא תמיד כל כך עגום, לדוגמה, ב־1985-1987, הוצע מודל וירטואלי סנכרוני והתקבל כסטדרנט שהיה בשימוש ב־Isis Toolkit, Horus, Transis, Ensemble, ־Totem, Spread, C-Ensemble ובמערכות Phoenix ו־Quicksilver והיווה את הבסיס עבור הסבלנות לתקלות של סטדרנט CORBA.
הסינכרון הווירטואלי מאפשר את הגישה הרב ראשית בה קבוצה של תהליכים משתפת פעולה כדי למקבל היבטים מסוימים בתהליך העיבוד של הבקשה.
אמנם בשיטה זו ניתן להשתמש רק עבור כמה צורות של נתונים בזיכרון אבל כאשר היא אפשרית אזי היא מאיצה את התהליך באופן התלוי ליניארית בגודל של הקבוצה.
תחום שכר והטבות – או בשמו האחר: תגמול עובדים – עוסק בתהליכי תגמול עובדים שכירים.
מדובר בדיסציפלינה מתחום ניהול משאבי אנוש המתמחה בעיצוב מדיניות תגמול עובדים לארגון, בנייה ותפעול תוכניות תגמול לעובדים שכירים.
מבחינה פסיכולוגית תגמול עובדים יכול לשמש כחיזוק עבור התנהגות רצויה.
הרכיבים המרכזיים של תגמול עובדים
לתגמול עובדים ארבעה רכיבים מרכזיים:
תגמול מובטח (Guaranteed Pay) – תגמול המשולם לעובד בכסף ללא תלות בהתקיימות אירוע כלשהו, למעט קיום יחסי עובד-מעביד ומימושם בנוכחות העובד במקום העבודה.
הדוגמאות הקלאסיות בישראל הן שכר הבסיס, משכורת 13 ודמי הבראה.
תגמול משתנה (Variable Pay) – המשולם לעבוד בכסף בהתקיים תנאים כלשהם.
הדוגמאות הקלאסיות הן בונוסים, מענקי שימור, גמול שעות נוספות ותמריצים (או עמלות) המשולמים לאנשי מכירות.
הטבות (Benefits) – תגמול מסוגים שונים שתכליתו לענות על צורך ספציפי של העובד.
הדוגמאות הקלאסיות הן ביטוח פנסיוני, ביטוח בריאות, רכב צמוד, ימי חופשה וארוחות.
תגמול הוני (Equity Based Compensation) – תגמול הניתן בצורת מניות או אופציות למניות.
החלק המרכזי של התגמול המובטח הוא שכר הבסיס, המשמש בדרך-כלל את העובד לצריכה שוטפת.
מקובל, ששכר הבסיס נקבע כשכר ברוטו (כלומר, לפני מס), אולם ניתן גם להסכים על שכר נטו.
בישראל, כמו במספר רב של מדינות, מגדיר המחוקק שכר מינימום.
שכר הבסיס בישראל הוא בדרך-כלל חודשי או שעתי.
ישנן מדינות (כגון ארצות הברית) בהן מקובל גם תשלום שבועי או דו-שבועי.
בנוסף לשכר הבסיס, גם תשלומים כגון תוספת ותק, משכורת 13 ודמי הבראה עונים על ההגדרה של תגמול מובטח, היות שאינם מותנים בדבר (מלבד קיומם של יחסי עובד-מעביד ונוכחות העובד במקום העבודה).
המדובר בתשלומים להם זכאי עובד בהתקיימם של אירועים או תנאים מסוימים.
ישנם מספר סוגים של תגמול משתנה, כגון בונוסים, גמול שעות נוספות, תוספת משמרות, תמריצים (או עמלות) המשולמים לאנשי מכירות.
בחלק מהמקרים – כגון גמול שעות נוספות – המחוקק מגדיר תשלום מינימום בהתקיימם של תנאים הקבועים בחוק.
במקרים אחרים נקבעים כללי התגמול המשתנה בהסכם העבודה, ובמקרים נוספים גובה התגמול המשתנה נתון לשיקול דעתו של המעסיק.
כך למשל, תוכניות בונוסים משאירות לעיתים לשיקול דעת המעסיק את השאלה אם וכמה בונוס לשלם בסוף השנה.
יש מגוון רחב מאוד של הטבות המקובלות ביחסי עובד-מעביד.
חלקן קבועות על פי דין (בחקיקה, תקנות, צווי-הרחבה או פסיקה של בתי המשפט) וחלקן ניתנות על ידי המעסיק באופן וולונטרי, או בהתאם להסכמי העבודה.
ההטבות באות לענות על צרכים ספציפיים וברובן אינן משולמות בכסף, אלא בשווה כסף.
בין הדוגמאות הבולטות ניתן למנות את הביטוחים השונים (ביטוח אובדן כושר עבודה, ביטוח חיים, ביטוח בריאות, ביטוח ריפוי שיניים, ביטוח תאונות אישיות), תוכנית פנסיונית, רכב צמוד, ימי חופשה, ימי מחלה, ארוחות צהריים ומתנות לחגים.
תגמול הוני הוא תגמול הניתן בצורת מניות או אופציות למניות.
לתגמול הוני יש שתי מטרות קלאסיות: שימור עובדים וקירוב האינטרס של העובדים ובעלי המניות בחברה (Align Employees' and Shareholders' Interests).
התגמול ההוני הנפוץ ביותר הוא אופציות לעובדים, ואולם מוכרות גם שיטות נוספות כגון מניות הטבה, מניות חסומות (RSUs), ESPP, SAR.
השיוך הארגוני של תחום השכר וההטבות
תחום השכר וההטבות שייך בדרך-כלל למחלקת משאבי-אנוש.
ניתן לחלק ארגוני משאבי-אנוש לשלושה חלקים: מנהלי/יועצי משאבי-אנוש (HR Business Partners), מרכזי ידע (HR Centers of Excellence) ומשאבי-אנוש תפעולי (HR Shared Services).
תחום השכר וההטבות הוא סוג של מרכז ידע, כמו דיסציפלינות נוספות העוסקות בגיוס, פיתוח ארגוני וכדומה.
הגורמים המשפיעים של נושאי תגמול עובדים
ניתן לחלק את הגורמים המשפיעים על תגמול העובדים לשניים: גורמים פנימיים (של הארגון) וגורמים חיצוניים.
בין הגורמים הפנימיים העיקריים ניתן למנות את היעדים העסקיים, ועדי עובדים, הצורך בהוגנות פנימית (למשל, שעובדים בעלי תפקיד דומה ורמת ביצועים דומה יתוגמלו באופן דומה), התרבות הארגונית והמבנה הארגוני.
בין הגורמים החיצוניים העיקריים ניתן למנות את מצב הכלכלה, האינפלציה, שיעור האבטלה, שוק העבודה, דיני העבודה, דיני המס והמקובלות בתעשייה הרלוונטית.
תוכניות בונוסים הן תוכניות תגמול משתנה (Variable Pay).
לתוכניות בונוסים יש שלוש מטרות קלאסיות:
התאמת עלות העבודה לתוצאות העסקיות - הרעיון הבסיסי הוא עיצוב תוכנית בונוסים באופן המגדיל את הבונוסים כאשר העסק מצליח ומקטין אותם (או קובע שאין בונוס) כאשר העסק בקשיים.
כך נוצר מנגנון איזון אוטומטי המשתף את העובדים בהצלחת העסק ומקטין את עלות העבודה כאשר העסק בקשיים.
שיפור ביצועי עובדים - הרעיון הבסיסי הוא, שעובד היודע שתשלום הבונוס שלו מותנה בהתקיימות אירוע כלשהו (או בביצועיו בעבודה, או בהשגת מטרה כלשהי), יעשה את שביכולתו כדי לגרום לאותו אירוע להתרחש (כדי לשפר את ביצועיו או כדי להשיג את אותה מטרה).
במילים אחרות, הבונוס יוצר מוטיבציה של העובד לשפר את ביצועי העסק (כפי שהם מוגדרים בתוכנית הבונוס).
שימור עובדים - שימור עובדים אינו מטרה עיקרית של תוכניות בונוסים, ואולם מקובל לייחס לתוכניות בונוסים ערך גם בשימור עובדים משלוש סיבות:
אם תוכנית בונוסים בנויה היטב, תשלם יותר בונוסים לעובדים טובים יותר; מעסיק מתחרה המבקש להציע לאותם עובדים הצעת שכר מתחרה יעמוד בפני משוכה גבוהה יותר (היות שהללו כבר מתוגמלים יותר אצל המעסיק הקיים דרך תוכנית הבונוסים).
אם הבונוס הוא שנתי, אזי עובד המבקש לעזוב עשוי להתפתות להישאר עד מועד חלוקת הבונוס הקרוב; לעיתים הסיבות לרצון לעזוב (כגון בעיה עם המנהל הישיר, הצעת שכר מתחרה וכדומה) יעלמו עד מועד חלוקת הבונוס.
כך משיגה החברה עוד זמן לשמר את העובד.
עובדים המתוגמלים יותר הם יותר שבעי רצון, ולכן יש פחות סיכוי שירצו לעזוב.
הרעיון, לפיו יש ביכולתן של תוכניות בונוסים לשפר ביצועים של עובדים, מבוסס על עבודתו של פרדריק סקינר, אולי הפסיכולוג המשפיע ביותר במאה ה-20. סקינר טען, שאורגניזם (בעל חיים, אדם) שולט בסביבתו (מפעיל אותה) במטרה להשיג את מבוקשו ונשלט על ידה בהתאם להיסטוריית החיזוקים והעונשים שלו.
הבונוס, לפי גישה זו, מהווה חיזוק חיובי שאמור לגרום לעובד לבצע את המצופה לפי תוכנית הבונוסים.
רעיון זה שבה את לבם של רבים, ואכן רוב תוכניות הבונוסים בחברות בנויות כיום על בסיסו, אולם מאז שנות ה-40 של המאה ה-20 הלכו ונצטברו עדויות מחקריות אמפיריות, לפיהן ההתניה האופרנטית של סקינר אינה עובדת בקשת רחבה מאוד של מצבים.
לפי מחקרים אלו (שנערכו בבעלי חיים, בילדים, בארצות הברית, בישראל ובהודו, אצל גברים ואצל נשים) לא רק שבונוסים אינם מסייעים בסוגים שונים מצבים, אלא הם אף עלולים לפגוע בביצועים של עובדים.
אף על פי כן, תוך התעלמות מהמחקר המדעי, גופים עסקיים רבים ממשיכים לאמץ תוכניות בונוסים המבוססות על העקרונות שטווה סקינר; לעיתים קרובות תוכניות שכאלו אינן מסייעות לביצועי עובדים ואף יש בהן כדי לפגוע בביצועים במגוון רחב מאוד של הקשרים השכיחים בשוק העבודה.
כלי התגמול הנפוץ ביותר כתגמול הוני (Equity Based Compensation) הוא אופציות לעובדים.
שלא כמו מרבית מכשירי התגמול (כגון שכר בסיס או בונוסים), מקובל לומר, שאופציות ניתנות עבור שירות עתידי שייתן העובד למעסיק.
בתוכנית אופציות הסיכוי לתגמול גבוה יותר מאשר בשאר שיטות התגמול ההוני, אך גם קיים סיכון גבוה יותר.
ישנן מגוון רחב של תוכניות אופציות, ולהן תנאים שונים.
אופציה מקנה לעובד את הזכות לקנות מניה (של המעסיק), במחיר קבוע מראש (Grant Price), במהלך תקופה מוגדרת.
אותה "תקופה מוגדרת" אינה מתחילה בדרך-כלל במועד הענקת האופציה, אלא בתום תקופת-הבשלה (Vesting Period).
אם העובד כבר אינו מועסק בחברה בתום תקופת-ההבשלה (ולא משנה אם פוטר או התפטר), האופציה מתבטלת והעובד אינו יכול להפיק ממנה דבר.
אותו "מחיר קבוע מראש" (Grant Price) הוא בדרך כלל מחיר המניה במועד הענקת האופציות.
לפיכך, העובד מרוויח מהאופציות רק אם המניה עולה בין מועד הענקת האופציות למועד מימושן - כך גם העובד נהנה משיעור עליית המניה, בדומה לבעלי המניות.
מתום תקופת-ההבשלה ועד מועד פקיעת האופציות, יכול העובד לתת הוראת מימוש (Exercise Order).
בעת הוראת מימוש, העובד משלם את ה-Grant Price ומקבל תמורתו מניה.
כאמור, כדאי לעובד לעשות כן, רק אם מחיר המניה גבוה באותה עת מה - Grant Price.
בפועל, במרבית המקרים, העובד אינו נדרש לשלם דבר, אלא נותן הוראת Same Day Sell, שמשמעותה שהברוקר משלם עבורו את ה-Grant Price, מקבל מניות, מוכר אותן בשוק, לוקח בחזרה את מה ששילם (מחיר ה-Grant price כפול מספר האופציות) ומשלם לעובד את הרווח (בניכוי מס ועמלות).
משמע שעובדים אינם רשאים למכור אותן (כאופציות, להבדיל ממימושן למניות ומכירת המניות) לאחרים.
אופציות באות לשרת שתי מטרות מרכזיות: שימור עובדים וקירוב האינטרס של העובדים ובעלי המניות בחברה (Align Employees' and Shareholders' Interests).
המטרה של שימור עובדים מושגת באמצעות תקופת-ההבשלה (Vesting Period).
לעובד יש אינטרס להמשיך ולהיות מועסק בחברה במהלך תקופה זו, על מנת שיוכל ליהנות מהזכות לממש את האופציות.
המטרה של קירוב האינטרסים של העובדים ובעלי המניות מושגת בכך שהתגמול של העובד מהאופציות כפוף למחיר המניה.
כך גם לעובדים, כמו בעלי המניות, יש אינטרס בעליית מחיר המניה.
יש המוסיפים, שכך נוצרת תחושת בעלות של העובד בחברה.
סיבה נוספת לכך שה - Grant Price שווה בדרך כלל למחיר המניה במועד הענקת האופציה היא חשבונאית, היסטורית - בעבר זה היה אחד התנאים לכך שהמעסיק יוכל להימנע מרישום הוצאה בדו"ח הרווח וההפסד בגין הענקת האופציות.
אחד היתרונות שיש למעסיק בבואו לתגמל עובדים באופציות (במקום, למשל, בונוסים) הוא שלחלוקת אופציות אין השלכה על תזרים המזומנים (Operating Cash Flow) של החברה.
זוהי אחת הסיבות לכך שאופציות הפכו כלי תגמול מועדף על חברות הזנק (Start Up) שלהן יש הרבה פעמים קושי בתזרים מזומנים.
הדרך הנפוצה ביותר להעריך את שוויין של אופציות היא באמצעות מודל בלק & שולס לתמחור אופציות.
בהרבה מדינות נוהג המחוקק להקנות יתרונות מס לעובדים ולמעסיקים בעת שימוש באופציות.
כך למשל, בארצות הברית מקובל השימוש ב-Incentive Stock Options (או ISOs) המקנות שיעור מס מופחת.
ישנם שני נושאים מרכזיים אליהם יש להתייחס בהקשר של מיסוי רווחים מאופציות: מועד אירוע המס (המועד שבו יש לשלם את המס) ושיעור המס (בכמה מס מחויב הרווח).
בישראל, המיסוי על אופציות לעובדים מוסדר בסעיף 102 לפקודת מס הכנסה.
היות שבישראל העיקרון הבסיסי הוא ששכיר ממוסה על בסיס מזומן, אזי מועד אירוע המס הוא המועד שבו מימש העובד את האופציות לכסף.
לכך יש תנאי: האופציות (או המניות) צריכות להיות מוחזקות בנאמנות על ידי מי שקיבל אישור לכך מרשויות המס.
אשר לשיעור המס - בישראל יש שני מסלולים: מס מופחת של 25% או שיעור המס השולי של העובד.
המעסיק רשאי לבחור (מראש, לתוכנית אופציות) את מסלול המס, ואולם אם בחר המעסיק במסלול המס המופחת (של 25%), אזי לא יוכל להכיר בהכנסת העובד מאופציות כהוצאה לצורכי מס (מה שעלול לגרום למעסיק לשלם יותר מס חברות).
בשנים האחרונות נמתחה ביקורת רבה על השימוש באופציות ככלי לתגמול עובדים, ואכן ניתן לראות מעבר הדרגתי של מעסיקים לכלי תגמול אחרים, כגון מניות חסומות (RSUs), SARs וכדומה.
אם מחיר המניה יורד מתחת ל-Grant Price, אזי לעובד אין ערך באופציות.
כל זמן שמחיר המניה לא עולה חזרה מעל ה-Grant Price, הערך של האופציות ככלי לשימור עובדים נעלם.
תופעה זו (של ירידה מתמשכת במחיר המניה) מופיעה הרבה פעמים יד ביד עם משבר בחברה.
מכאן, שכאשר החברה נקלעה למשבר והיא צריכה את העובד יותר מבעבר, מכשיר התגמול המרכזי הפועל לשימור עובדים מאבד מערכו.
בעוד שהסיכוי הגלום באופציות עבור העובד הוא בלתי מוגבל (אין תקרה למחיר המניה), הסיכון מוגבל במחיר ה-Grant Price (שהרי אין הבדל כלכלי מבחינתו של העובד אם מחיר המניה ירד 10% מתחת ל-Grant Price או 50%).
מצב שבו הסיכוי בלתי מוגבל בעוד שהסיכון מוגבל יוצר תמריץ ללקיחת סיכונים.
יש הטוענים שאופציות הן אחת הסיבות לכך שמנהלים בכירים בחברות לוקחים סיכונים מיותרים.
אופציות גורמות לדילול בעלי המניות, היות שהפיכתן למניות (מימוש האופציות) מגדילה את מספר מניות החברה הנסחרות בשוק.
ישנם מכשירים לתגמול הוני המאפשרים דילול נמוך בהרבה, כגון Stock Appreciation Rights.
השימוש הנפוץ במודל בלק & שולס להערכת שוויין של אופציות הוא בעייתי ויוצר עיוותים.
כך למשל, מודל בלק & שולס אינו נותן ביטוי לתקופת-ההבשלה, שהיא עניין מרכזי מאוד באופציות לעובדים.
בנוסף, אופציות לעובדים אינן סחירות, בעוד שמודל זה פותח במקור להערכת שווין של אופציות סחירות.
שכר בטלה הוא מונח המתאר תשלום הניתן לאדם עבור ביטול זמנו הפרטי למען עניין ציבורי.
המונח מקובל במשפט העברי ובמשפט הפרוצדורלי של מדינת ישראל.
במשפט העברי תשלום שכר בטלה לדיינים ועדים מותנה בכך שהתשלום אינו עולה על השכר שמקבל התשלום יכול היה להשתכר בזמן שהתבטל לו.
אם מתברר שהתשלום חורג מכך, עדותו או דינו בטלים מאחר שאסור לדרוש שכר על קיום מצווה (ולא בגלל חשש להטיית משפט).
גם עבור לימוד תורה שבעל פה מותר ליטול שכר בטלה, אולם כאשר אין למלמד מקור פרנסה אחר, מותר לו ליטול שכר על עבודתו.
מונח דומה הוא "פועל בטל", המחייב אדם שמנע מחברו עבודה, לשלם לו משכורת של זמן בטלתו, אך בשכר נמוך המשולם עבור הימנעות מעבודה.
שכר המינימום בישראל מונהג מכוח "חוק שכר מינימום, התשמ"ז-1987".
גם לפני חקיקת החוק היה נוהג של שכר מינימום במסגרת הסכמים קיבוציים.
כלל ציבור העובדים זכאים לתשלום שכר מינימום.
קטינים זכאים לשכר מינימום לנוער.
אנשים עם מוגבלויות בעלי כושר השתכרות מופחת זכאים לשכר מינימום מותאם.
להלן תעריפי שכר מינימום החל מחודש אפריל 2025:
+תעריף שכר מינימום לעובדים בוגרים מגיל 18 ואילךפירוטסכוםשכר מינימום לחודש6,247.67 ש"חשכר מינימום לשעה מבוסס על 182 שעות בחודש על פי צו ההרחבה מ־1 באפריל 201834.32 ש"חשכר מינימום ליום עבודה למועסקים 6 ימים בשבוע249.9 ש"חשכר מינימום ליום לעבודה למועסקים 5 ימים בשבוע288.35 ש"ח
שכר המינימום לנוער מחושב כאחוז משכר המינימום הכללי לפי שבוע עבודה בן 173 שעות.
(*) חניך הוא נער מגיל 15 ועד גיל 18 העובד על מנת לרכוש מקצוע על ידי עבודה מעשית מודרכת ועל ידי לימוד בשיעורי מקצוע המאושרים לפי חוק החניכות.
ההסתדרות הכללית נקטה בגישה שבחברה דמוקרטית לא ראוי שהמדינה היא זאת שתסדיר את השכר אלא עליו להיקבע כתוצאה ממשא ומתן בין המעביד לעובד דהיינו בין ארגוני העובדים (ההסתדרות עצמה) הממשלה והמעסיקים, ללא התערבות חקיקתית.
לפיכך התנגדה ההסתדרות לחוק שכר מינימום ושיעורי שכר מינימום נקבעו בהסכמים לענפים שונים.
סיעת תכלת לבן בהסתדרות, שהייתה מזוהה עם מפלגת הליכוד בשנות השבעים העלתה דעות אופוזיציוניות להנהגת ההסתדרות ובין השאר דרשה חקיקת חוק שכר מינימום.
הנהגת ההסתדרות התנגדה לחקיקת החוק מתוך חשש שהוא יגרום לפיטורים המוניים של עובדים שעליהם היא אמורה להגן כאיגוד מקצועי.
בשנת 1972 נחתם לראשונה בישראל הסכם קיבוצי כללי בעניין שכר מינימום, בין ההסתדרות לבין לשכת התיאום של הארגונים הכלכליים, ושר העבודה הרחיב את ההסכם בצו הרחבה לכל העובדים בישראל.
במשך השנים שלאחר מכן לא פעלה ההסתדרות בעניין, ושכר המינימום נשחק.
בתחילת 1987 עמד על 39% מהשכר הממוצע.
באפריל 1987 נחקק "חוק שכר מינימום, התשמ"ז-1987", שהתבסס על עקרונותיו של ההסכם הקיבוצי.
בעת חקיקת חוק שכר מינימום, נקבע שיעורו ל-45% מהשכר הממוצע.
ההסכם נחתם בין הסתדרות העובדים ללשכת התיאום של הארגונים הכלכליים.
במהלך השנים שלאחר החתימה על ההסכם, שכר המינימום נשחק כי ההסתדרות לא פעלה לעדכונו, בעקבות עליות מחירים ועיקור תוספת יוקר והעובדים נפגעו כלכלית.
באפריל 1997 הועלה שכר המינימום ל-47.5% מהשכר הממוצע, בעקבות הצעת חוק של ח"כ תמר גוז'נסקי.
שכר המינימום אמור להיות מעודכן מדי שנה, בחודש אפריל, ובמועד תשלום תוספת יוקר, בהתאם לנתוני המוסד לביטוח לאומי על השכר הממוצע במשק.
בחוק ההסדרים לשנת 2002 הוקפא העדכון על פי השכר הממוצע במשק, ולכן בארבע השנים הבאות (עד סוף 2005), למעט עדכון בגלל תוספת היוקר (תוספת 2.1% לשכר בינואר 2003), לא נעשה שינוי בשכר המינימום.
בגלל הפיגור בין עליית השכר הממוצע לבין שכר המינימום, עמד שכר המינימום בפועל בשנים 1990–2000 על בין 40-44% מהשכר הממוצע.
בעקבות הירידה בשכר הממוצע בשנים 2001–2002 עלה שיעור שכר המינימום אל מעל 47.5% מהשכר הממוצע.
בדצמבר 2001, העלתה מנהלת מחלקת המחקר בבנק ישראל, קרנית פלוג, הצעה להצמיד את שכר המינימום לשכר החציוני במשק ולא לשכר הממוצע.
בשנת 1999 העלה יו"ר ההסתדרות, עמיר פרץ, הצעת חוק שתקבע ששכר המינימום יהיה שווה ערך לאלף דולר, או כ-70 אחוז מהשכר הממוצע במשק.
בדצמבר 2004 בסקר שערכה התאחדות התעשיינים בישראל נמצא ש-40% מהמעסיקים במשק אינם מצייתים לחוק ומשלמים לעובדיהם פחות משכר המינימום (כ-3,300 שקל לחודש אז).
נשיא התאחדות התעשיינים דאז עודד טירה הציע כי יוקם כוח משטרתי מטעם ממשלת ישראל, שיפעל לאכוף את יישום חוק שכר המינימום אז דחה על הסף את הצעתו של פרץ להעלות את שכר המינימום.
הצעת פרץ הפכה בשנת 2006 לאחד הנושאים המרכזיים במסע הבחירות שלו לקראת הבחירות לכנסת השבע עשרה.
בעקבות המשא ומתן הקואליציוני לאחר הבחירות, נקבע שכר המינימום בישראל, החל מ-1 ביוני 2006, ל-3,585.18 ש"ח, שהם 19.28 ש"ח לשעה, לאדם מבוגר.
באפריל 2007 הועלה שכר המינימום ל-19.95 ש"ח לשעה.
בשנים 2008–2009 עמד שכר המינימום בישראל על כ-57% מהשכר החציוני.
ביולי 2010 עלתה בכנסת הצעת חוק להעלאת שכר המינימום מ-3,850 שקל ל-4,600 שקל בחודש.
ההצעה נדחתה בתוצאה של 59 חברי כנסת נגד ו-39 בעד.
בעקבות הסכם בין ההסתדרות ונשיאות הארגונים העסקיים, עלה שכר המינימום בשלוש פעימות:
ב-3 בדצמבר 2014 נחתם הסכם קיבוצי בין ההסתדרות ונשיאות הארגונים העסקיים, לפיו שכר המינימום יעלה ל-5,000 ש"ח בשלוש פעימות:
הפעימה הראשונה החלה ב-1 באפריל 2015 כששכר המינימום עלה ל-4,650 ש"ח, 25 ש"ח לשעה.
הפעימה השלישית הופעלה ב-1 בינואר 2017, אז עלה שכר המינימום ל-5,000 ש"ח לחודש, 26.88 ש"ח לשעה.
בהסכם נקבע שהוא ייכנס לתוקף רק אם יוצא לו צו הרחבה שיחיל אותו על כל המשק או שתוכנו יאומץ בחקיקה, ובעקבות זאת אושר, בחקיקת בזק, תיקון לחוק שכר מינימום המחיל את עקרונות ההסכם על כל העובדים במדינה.
ב-30 במרץ 2015 נחתם הסכם קיבוצי נוסף בין ההסתדרות לבין נשיאות הארגונים העסקיים, לפיו שכר המינימום יעלה ל-5,300 ש"ח ביום 1 בדצמבר 2017. גם בהסכם זה נקבע כי הוא יכנס לתוקף רק עם מתן צו הרחבה או תיקון חקיקה, וחוק שכר מינימום תוקן בהתאם לכך.
בהתאם לחוק, שכר המינימום לשעה הוא 1/186 משכר המינימום החודשי, כלומר 28.49 ש"ח החל מדצמבר 2017. בעקבות קיצור שבוע העבודה החל מאפריל 2018, כך שחודש עבודה ממוצע הוא בן 182 שעות, נקבע בהסכם ששכר המינימום לשעה יעלה ל-29.12 ש"ח.
ב-3 בנובמבר 2021 הוסכם במסגרת עסקת החבילה שחתמה ההסתדרות עם המדינה והמעסיקים על העלאת שכר המינימום באופן מדורג במספר פעימות, כך שהחל מאפריל 2022 יעמוד על 5,400 שקלים, החל מאפריל 2023 על 5,500 שקלים, מאפריל 2024 על 5,700 שקלים, באפריל 2025 על 5,800 שקלים ובדצמבר 2025 יעמוד על 6,000 שקלים.
בפועל התעכבה העלאת שכר המינימום שתוכננה לאפריל 2022, בשל חילוקי דעות ודחיית החקיקה בכנסת.
במהלך השנים 2021-2022 הקפיאה הממשלה את עדכונו של השכר הממוצע על פי חוק הביטוח הלאומי, וזאת לאור העלייה החדה בשכר הממוצע כתוצאה מהשפעות משבר הקורונה.
הקפאה זו נסתיימה בשנת 2023, ובעקבותיה עודכן השכר הממוצע על פי חוק הביטוח הלאומי שעלה מ-10,428 ב-2020 ל-11,730 בשנת 2023. היות שחוק שכר המינימום קובע שיוצמד בכל חודש אפריל כך שיעמוד על לפחות 47.5% מהשכר הממוצע, באפריל 2023 עודכן שכר המינימום כך שעמוד על 5,571.75 שקלים.
העלאת שכר הנטו למקבלי שכר מינימום
בתחילת המאה ה-21 פעלה ממשלת ישראל בשלוש דרכים להעלאת ההכנסה נטו של משתכרי שכר המינימום, ללא שינוי בגובהו של שכר המינימום:
הרפורמה במס הכנסה הביאה להעלאת סף המס, ובכך הורידה לאפס את מס ההכנסה החל על שכר המינימום.
בתחילת 2006 הופחת שיעורם של דמי הביטוח הלאומי החלים על בעלי הכנסה נמוכה משיעור של 1.4% מהשכר ל-0.4% מהשכר, צעד שהוסיף כ-35 ש"ח להכנסה נטו של משתכרי שכר המינימום.
מענק מס הכנסה שלילי, שאותו משלמת המדינה החל משנת 2008 לבעלי הכנסות נמוכות, מגדיל את הכנסתם של חלק עובדים אלה (העומדים בתבחינים של גיל או הורות, לצד הכנסה נמוכה) במאות שקלים לחודש.
שכר עבודה לעניין חישוב שכר המינימום כולל חלק מרכיבי השכר ברוטו, לפני ניכויים (כגון: מס הכנסה ודמי ביטוח לאומי).
בסעיף 3(ב) לחוק שכר מינימום פירוט הרכיבים לחישוב שכר מינימום:
(1) שכר יסוד או שכר משולב;
(2) תוספת יוקר אם איננה כלולה בשכר המשולב;
(3) תוספת קבועה המשתלמת לעובד עקב עבודתו;
בסעיף מפורטים רכיבים שלא יובאו בחשבון לחישוב שכר מינימום: תוספת משפחה, תוספת ותק, תוספת בשל עבודה במשמרות, פרמיה מדודה, מוסכמת, קבועה או קבוצתית, משכורת י"ג, מענקים על בסיס שנתי והחזר הוצאות לרבות הוצאות כלכלה, אש"ל ונסיעות שמשלם המעסיק.
החל מ-1 באפריל 2015 נלקחות בחשבון לחישוב שכר המינימום גם תוספות שכר שנקבע לגביהן בחוזה עבודה, בהסכם קיבוצי או בהסדר (קיבוצי או אישי), כי הן לא תובאנה בחשבון בעת חישוב שכר המינימום.
עבודה נוספת, לרבות שעות נוספות, כוננויות, קריאות פתע - אינן תוספות קבועות ולכן לא באות בחישוב שכר מינימום והתשלום עליהן הוא בנוסף.
דוגמה לחישוב שכר מינימוםרכיב שכרסכום בש"חלחישוב שכר מינימוםשכר יסוד3,8003,800נסיעות350לאתוספת יוקר200200תוספת קבועה150150תוספת משמרות800לאברוטו לפני חישוב שכר מינימום5,3004,150השלמת שכר מינימום1,1504,150 - 5,300שכר ברוטו לאחר חישוב שכר מינימום6,450
מכיוון שהשכר המזכה בהשלמה לשכר מינימום מושפע ממבנה השכר ייתכן ששכר ברוטו זהה יביא לתוצאה שונה בחישוב שכר מינימום ולפיכך גם בשכר ברוטו.
+דוגמהרכיב שכרסכום בש"חלחישוב שכר מינימוםרכיב שכרסכום בש"חלחישוב שכר מינימוםשכר יסוד5,2005,200שכר משולב5,2005,200תוספת ותק1,000לאתוספת ותקאיןלאסה"כ לפני חישוב שכר מינימום6,200סה"כ לפני חישוב שכר מינימום5,200חישוב שכר מינימום1005,200 - 5,300חישוב שכר מינימום1005,200 - 5,300שכר ברוטו לאחר חישוב שכר מינימום6,300שכר ברוטו לאחר חישוב שכר מינימום5,300
על אף ששכר המינימום נקבע בחוק, אכיפתו אינה יעילה.
המחקרים של קרנית פלוג וניצה קסיר שבחנו את הציות לחוק, מצאו כי שיעורי הציות לחוק, לאורך כל השנים, נמוכים במיוחד ועומדים על כחמישים אחוזים.
עודד טירה, ראש התאחדות התעשיינים לשעבר, העריך בשנת 2004 שכ-40 אחוז מהמעסיקים בישראל אינם מצייתים לחוק, ומשלמים שכר נמוך משכר המינימום.
הימנעות של מעסיק מתשלום שכר מינימום חושפת את המעסיק לתביעה אזרחית מצד העובד הנפגע, לתביעה פלילית ולעיצום כספי מטעם פקחי משרד הכלכלה.
בית המשפט העליון קבע שחוק שכר מינימום כולל בתוכו גם את החובה לשלם את השכר בזמן בית המשפט לעניינים מנהליים גם ביטל מכרז כאשר הזוכה במכרז הציע מחיר שאינו מאפשר תשלום שכר מינימום.
רוב גדול של מקבלי שכר מינימום הם נשים.
במגזר העסקי, בשנים 1990–2009, עמד שיעור מקבלי עד שכר מינימום לשעה על כ-17% ושיעור מקבלי עד שכר מינימום חודשי על כ-21%.
שיעור מקבלי שכר המינימום במגזר העסקי לא גדל משמעותית בעקבות העלייה בשכר המינימום.
על פי דין וחשבון שנתי של בנק ישראל, השכר לשעה של כרבע מכלל השכירים בישראל (כ-640 אלף עובדים) היה ב-2012 דומה לשכר המינימום או נמוך ממנו.
לכמה קבוצות אוכלוסייה יש ייצוג-יתר בקרב משתכרי שכר נמוך: קבוצות הגיל הצעירות ומבוגרות במיוחד, בעלי השכלה נמוכה, תושבי הפריפריה ומיעוטים, בקבוצות אלו יש ייצוג יתר בקרב הנשים.
מידע לעובד על גובה שכר המינימום
סעיף 6ב לחוק שכר מינימום מחייב להציג בכל מקום עבודה הודעה בעניין שכר המינימום וגובהו.
נוסח ההודעה נקבע בתקנות שכר מינימום (מודעה בדבר עיקרי זכויות העובד לפי החוק), התשס"ה-2005.
בתיקון 24 לחוק הגנת השכר נקבע שיש להציג לכל עובד בתלוש המשכורת את שכר המינימום לחודש ושכר המינימום לשעה.
שכפול עצמי הוא כל התנהגות של מערכת דינמית שמניבה בניית עותק זהה של עצמה.
לדוגמה, תאים ביולוגיים, בהינתן סביבה מתאימה, משכפלים את עצמם באמצעות תהליך חלוקת התא.
במהלך חלוקת התא, ה-DNA משוכפל ויכול לעבור לצאצאים במהלך הרבייה.
נגיפים מסוגלים להתרבות רק כאשר הם מדביקים תא ומשעבדים את מנגנוני הרבייה של התא לצורך שכפול עצמם.
חלבוני פריון מזיקים מתרבים על ידי המרת חלבונים מהצורה הטבעית שלהם לצורת הפריון המזיקה.
וירוסים של מחשבים מתרבים על ידי שימוש בחומרה ובתוכנה שכבר קיימות במחשב.
שכפול עצמי מהווה מקור עניין ונושא מחקר גם ברובוטיקה ובמדע בדיוני.
מנגנון שכפול שאינו מדויק לחלוטין יוביל להיווצרות וריאציות גנטיות וייצור גרסאות שונות של עצמו.
גרסאות אלה יהיו חשופות לתהליך הברירה הטבעית, משום שחלק מהגרסאות החדשות יהיו יעילות יותר מאחרות בהישרדות והתרבות בסביבה הנתונה שלהן, ולכן יתרבו יותר, ישתלטו על הסביבה וידחקו את הגרסאות האחרות, היעילות פחות.
היכולת לשכפול עצמי נחשבה בעבר כתכונה המייחדת את עולם החי על פני הדומם.
ג'ון פון נוימן, מתמטיקאי אמריקאי ממוצא יהודי-הונגרי ומחלוצי החוקרים בתחום, הוציא את השכפול העצמי מהתחום התאורטי–פילוסופי השייך לעולם המדע הבדיוני, והפך אותו לתחום מחקר מדעי-הנדסי ריאלי.
אחת הדרישות העיקריות מעצם כלשהו על מנת שיהיה בר שכפול היא שהעצם יכלול "תיאור עצמי" שישמש כבסיס לשכפולו.
היות שהתיאור העצמי הוא חלק מהעצם עצמו, בתוך התיאור צריך להיות כלול תיאור של התיאור וכך הלאה עד אין סוף.
בעיה זו מכונה "בעיית הרגרסיה האינסופית".
פון נוימן הציע לפתור בעיה זו על ידי חלוקת פונקציית התיאור העצמי לשתיים:
מידע שיש להעתיקו ולהצמידו בצורתו הלא מפורשת לצאצא המשוכפל.
מידע זה יאפשר שכפול עצמי של הצאצא.
הוראות שכפול המיוצגות על ידי קוד, כאשר פירושן של הוראות אלה יביא לשכפול העצם.
בצורה זו התיאור העצמי אינו צריך לכלול תיאור של עצמו.
אבחנה זו מיושמת הלכה למעשה בעולם הטבע, כאשר המקביל הביולוגי לחלק הראשון הוא תהליך השעתוק, בו מועתק ה-DNA ללא פירוש ליצירת תעתיק RNA, והתהליך המקביל לחלק השני הוא תהליך התרגום, בו משמש קוד ה-RNA המפורש ליצירתם של החלבונים.
פון נוימן הקדים למעשה באבחנתו זו את חוקרי הביולוגיה המולקולרית, אשר נעזרו בתובנותיו בתחום השכפול העצמי המלאכותי על מנת לפענח את תהליך השכפול העצמי בטבע.
אחת המטרות לטווח ארוך של מדעי ההנדסה והטכנולוגיה, היא להעמיד התקן בעל כושר שכפול עצמי תוך שמירה על איכות התוצר, כאשר יתרונו העיקרי של התקן זה טמון בהוזלה משמעותית של עלויות הייצור.
במצב האידיאלי, עלות הייצור של כל התקן חדש תהיה שווה לעלות חומרי הגלם שלו, תוך חיסכון משמעותי של הוצאות על גורמים חיצוניים כגון עבודה והפצה, הנדרשים בתעשייה הקונבנציונלית.
רבים מאמינים שמטרה זו היא בת־השגה כבר בעתיד הקרוב.
מחקר שנערך לאחרונה בנאס"א משווה את המורכבות בפיתוחו של התקן כזה למורכבות פיתוחו של המיקרו מעבד פנטיום 4 של חברת אינטל.
כלומר, יצירתו של התקן כזה אפשרית כבר בעתיד הקרוב תוך השקעה קטנה יחסית של משאבים.
ההתעניינות ההולכת וגוברת בענף והמימון הגבוה לו זוכה התחום תורמים אף הם לסיכוי להשגת התקדמות משמעותית ומהירה.
תעשייה מולקולרית – מערכות בעלות יכולת שכפול עצמי הניתנות לתכנות
אחת המטרות העיקריות בטכנולוגיה בכלל ובננוטכנולוגיה בפרט, היא לייצר דברים בעלות מינימלית.
השיטה המוכחת היחידה לייצור המוני של מבנים מורכבים ומדויקים בעלות נמוכה היא באמצעות מערכות בעלות יכולות שכפול עצמי הניתנות לתכנות.
הטבע מלא במערכות מורכבות בעלות יכולת שכפול עצמי כמו צמחים ובעלי חיים.
ככל הנראה לא נוכל לייצר את כל מגוון החומרים והמכשירים בהם אנו מעוניינים באמצעות שימוש בשיטות ביולוגיות בלבד.
רבים מהמוצרים הטכנולוגיים המוכרים לנו כיום לא עשויים מחומר ביולוגי ואין סיבה להאמין כי מצב זה ישתנה.
המחשבים המלאכותיים של היום לא עשויים מחלבון בגלל שחומרים אחרים, לא ביולוגיים, מציעים ביצועים טובים הרבה יותר.
למחשבים ביולוגיים, למרות מעלות רבות שלהם, יש שיעור שגיאות גבוה ומעבר האותות בהם איטי הרבה יותר בהשוואה למחשבים רגילים.
עיצוב ופיתוח של מערכות לא ביולוגיות בעלות יכולת שכפול עצמי הניתנות לתכנות נראה בהתחלה מרתיע.
על מערכות כאלו להיות מותאמות לייצור של מערכות מחשב המסוגלות לביצועים מורכבים ברמת דיוק גבוהה.
אף על פי כן נעשתה כבר עבודה תאורטית רבה בתחום זה.
עבודה זו החלה עם "הבנאי האוניברסלי" של פון נוימן שפעל בעולם דו-ממדי והמשיכה עם ה"מאסף" (assembler) שהוצע על ידי דרקסלר, והותאם לעבודה בסקלה אטומית ובמערכות תאורטיות נוספות.
הרבה מהמערכות המוצעות אינן מורכבות מדי לביצוע בכלים ההנדסיים שיש לנו היום.
עבודות מאוחרות יותר מציעות דרכים לפשט את המערכות הנ"ל אפילו יותר, כך שייצור מערכות לא ביולוגיות הניתנות לתכנות הוא בהחלט אפשרי כיום.
מערכות אלו יהיו יעילות יותר ממערכות ביולוגיות.
הן יהיו פשוטות יותר, ייצרו חומרים באיכות טובה יותר.
כמו כן ניתן יהיה לתכנת ולהתאים אותן בקלות יחסית לדרישות המשתנות, והשימוש בהן יהיה נטול סיכונים.
בקיץ 1980, נאס"א והאגודה האמריקנית להנדסת חינוך (ASEE) סבסדו מחקר שנערך על ידי 15 מהנדסי תוכנית נאס"א ו-18 מחנכים מאוניברסיטאות בארצות הברית שנועד לחקור אפשרויות לאוטומציה מתקדמת למשימות בחלל.
בדו"ח הסופי ישנו פרק בן 150 עמודים המציג תוכנית רב-שנתית לפיתוח מערכות לייצור על הירח.
המערכת המוצעות כוללת מערכת לשכפול עצמי (SRS: Self- Replicating System) שתמוקם על פני-השטח של הירח.
התכנון מבוסס כולו על טכנולוגיה קונבנציונלית.
הגרעין הראשוני הדרוש ליצירת המערכת הנ"ל כולל 100 טון של חומרים (שווה ערך לארבע חלליות מסוג "אפולו") שישוגרו לירח מכדור הארץ.
את כל שאר החומרים ישיג המשכפל מחומרים הנמצאים על פני הירח שיעובדו לקבלת החומרים הנדרשים לפעולת ה-SRS.
היתרון המשמעותי במערכת הזאת הוא הפחתה ואפילו מניעת הצורך לשגר עוד ועוד חומרי גלם מכדור הארץ, תהליך יקר מאוד.
במדעי המחשב, קוויין (Quine) היא תוכנת מחשב לא ריקה שרצה ללא קלט, ומדפיסה כפלט את קוד המקור שלה עצמה.
במובן זה, קוויין מבצע מעין שכפול עצמי, ולפיכך תוכנות אלה מכונות בספרות של מדעי המחשב גם "תוכנות המשכפלות את עצמן" (self-replicating programs).
כאשר מביטים על סביבת הריצה של התוכנה כפונקציה, קוויין מתאימה לנקודת שבת באותה פונקציה.
מבחינה תאורטית קיומן של תוכנות כאלה נובע ממשפט הרקורסיה של קליני, ותוכנות כאלה קיימות בכל שפת מחשב טיורינג-שלמה.
אתגר נפוץ בתחום התכנות הוא כתיבת הקוויין הקצר ביותר בשפת תכנות כלשהי.
המונח "קוויין" נטבע על ידי דאגלס הופשטטר, בספרו "גדל, אשר, באך", והוא בחר בו על שם הפילוסוף וילארד ואן אורמאן קוויין (1908–2000), שתרם רבות לחקר התייחסות עצמית עקיפה, ובפרט בהתייחס למשפט הפרדוקסלי הבא, שמכונה "הפרדוקס של קוויין":
הדוגמה המתועדת הראשונה לקוויין נכתבה בשנת 1960 על ידי Hamish Dewar, חוקר באוניברסיטת אדינבורו.
בננוטכנולוגיה, שכפול עצמי הוא תהליך שבו התקנים בקנה מידה ננומטרי, יוצרים עותקים של עצמם.
ננו מכונות רובוטיות בעלות כושר שכפול עצמי
על מנת ששכפול עצמי יוכל להתקיים בצורה בונה, שלושה תנאים חייבים להתקיים:
הדרישה הראשונה היא שכל אחת מהיחידות תהיה מכונה מיוחדת הנקראת ננורובוט, שאחד מתפקידיו הוא לבנות לפחות העתק אחד של עצמו במהלך חייו המבצעיים.
(כל יחידה צריכה גם תפקיד אחר, אלא אם כן המטרה המיועדת של צבר היחידות היא לגרום הרס על ידי יצירתו של מנגנון מכני המחקה גידול סרטני).
דוגמה היפותטית של ננורובוט קונסטרוקטיבי בעל יכולת שכפול עצמי היא נוגדן מלאכותי, אשר בנוסף לכך שהוא משכפל את עצמו, הוא מאתר והורס אורגניזמים גורמי מחלות.
הדרישה השנייה היא קיומם של כל האנרגיה והמרכיבים הדרושים לבניית מספר מינימלי מסוים של עותקים מושלמים של הננורובוט.
באופן אידיאלי, כמות המרכיבים צריכה לאפשר את צריכתם בפרופורציה הנכונה.
אם התהליך נועד להיות סופי, כאשר נבנה המספר הרצוי של רובוטים, לא צריכים להישאר מרכיבים מיותרים שלא נעשה בהם שימוש.
הדרישה השלישית היא שעל הסביבה להיות מבוקרת על כך שתהליך השכפול יכול להמשיך בצורה יעילה וללא תקלות.
זעזועים מיותרים, טמפרטורות קיצוניות, קרינה חזקה, או נסיבות שליליות אחרות עלולות למנוע את התפקוד התקין של הננורובוטים ולגרום לפגיעה בתהליך או לכישלונו.
סופרי מדע בדיוני הציעו כי מוטציות העלולות להתרחש בקהילת ננורובוטים מתוחכמים המשכפלים את עצמם, עשויה להוביל למנגנון המחקה את תהליך הברירה הטבעית.
תהליך כזה יכול לשמש ליצירת מושבה מתפתחת של ננורובוטים בעלי קיום עצמי בחלל החיצון.
שכפול עצמי של דפוסים נושאי מידע בקנה מידה ננומטרי
במחקר שנערך על ידי חוקרים מהמחלקות לכימיה ולפיזיקה באוניברסיטת ניו-יורק והתפרסם בשנת 2011 בכתב-העת המדעי היוקרתי Nature, הצליחו החוקרים לסנתז מבנים מלאכותיים המסוגלים לבצע שכפול עצמי, הישג הטומן בחובו את הפוטנציאל לפיתוחם של חומרים חדשים וחדשניים.
שכפול עצמי הוא תהליך בסיסי ונפוץ בעולם הטבע, אולם תהליך שכפול עצמי מלאכותי, פרי פיתוחה של טכנולוגיה אנושית, טרם הושג בצורה משביעת רצון עד כה.
את אבני הבניין של ה-DNA, ניתן לראות כאותיות היוצרות יחד מילה – צופן בעל משמעות.
בתהליך השכפול, מותאם לכל אחד מהבסיסים החנקניים המרכיבים את ה-DNA בסיס חנקני משלים – אדנין (A) הנקשר לתימין (T) וגואנין (G) הנקשר לציטוזין (C).
– זיווגים אלה של בסיסים חנקניים משלימים יוצרים את מבנה הסליל הכפול של ה-DNA.
תהליך השכפול משמר את רצף האותיות המקורי ואת צורתה של התבנית המשוכפלת.
בהתבסס על קונספט זה, פיתחו החוקרים אבני-בניין מלאכותיות המכונות: BTX Bent Triple Helix.
צופן ה-BTX אינו מוגבל רק לארבע ה"אותיות" של ה-DNA.
ביכולתו של צופן זה לכלול מספר עצום של אותיות, היוצרות אבני-בניין הנקשרות אחת לשנייה בזכות יכולת ההתאמה וההשלמה של ארבעה סלילי DNA נפרדים, המכונים "קצוות דביקים", ליצירת מבנה המורכב משישה סלילים.
להשגת השכפול העצמי של מערכי מולקולת ה-BTX יש צורך במערך ראשוני המכונה "גרעין".
גרעין ראשוני זה מזרז את הבנייה של מערכים זהים נוספים.
במחקר המתואר, הגרעין הראשוני (המכונה "גרעין ההורה") מורכב מרצף של שבע אבני-בניין – שבע אותיות.
לשם התחלת תהליך השכפול העצמי מוכנס הגרעין לתמיסה של כימיקלים.
בתמיסה זו נוצר "מערך בת" על ידי זיווג בסיסים משלימים בין הגדילים.
מערך בת זה מהווה בעצם את המילה או הרצף המשלימים למערך הגרעין.
בשלב הבא מופרד מערך הבת ממערך הגרעין (מערך ההורה) באמצעות חימום התמיסה לכארבעים מעלות צלזיוס.
בחזרה נוספת על התהליך הנ"ל נקשר מערך הבת לאבני-הבניין המשלימות שלו ליצירת "מערך נכד", הזהה למערך הגרעין המקורי.
כאשר התהליך חוזר על עצמו שוב ושוב מתקבל מספר הולך ועולה של מערכים הזהים למערך המקורי, וכך מתקבל תהליך שכפול עצמי של החומר ושל המידע המצוי במערך הגרעין – "מערך ההורה".
תהליך זה שונה משמעותית מתהליך השכפול המתרחש בתא, מאחר שלא נעשה כלל שימוש במרכיבים ביולוגיים (בייחוד אנזימים), ואפילו ה-DNA הוא מלאכותי.
מחקר פורץ דרך זה מוכיח כי תהליך השכפול העצמי אינו מוגבל למולקולות ביולוגיות (כגון DNA ו-RNA) בלבד, ומהווה את השלב הראשון בהשגת היעד הנכסף של שכפול עצמי מלאכותי של חומרים בעלי הרכבים מגוונים.
תחומי מחקר בנושא שכפול עצמי
ביולוגיה – מחקר על מערכות שכפול עצמי בטבע והאינטראקציות בין המשכפל למשוכפל.
מידע זה עשוי לעזור ולהימנע מקשיים מסוימים בתכנון מכונות בעלות יכולת שכפול עצמי.
מדעי הממטיקה (מדעי הרוח) – כיצד רעיונות ואמונות משכפלים את עצמם ומתפשטים בסביבה האנושית.
ננוטכנולוגיה מולקולרית – בניית מאסף (assembler) בקנה מידה ננומטרי.