Классификация устройств долговременного хранения информации

Самыми распространенными являются накопители на магнитных дисках, которые делятся на накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), и накопители на оптических дисках, такие как накопители CD-ROM, CD-R, CD-RW и DVD-ROM.

Подробная характеристика устройств долговременного хранения информации

· Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)

НЖМД - это основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Другие названия: жесткий диск, винчестер, HDD (Hard Disk Drive). Внешне, винчестер представляет собой плоскую, герметически закрытую коробку, внутри которой находятся на общей оси несколько жестких алюминиевых или стеклянных пластинок круглой формы. Поверхность любого из дисков покрыта тонким ферромагнитным слоем (вещество, которое реагирует на внешнее магнитное поле), собственно на нем хранятся записанные данные. При этом запись проводится на обе поверхности каждой пластины (кроме крайних) с помощью блока специальных магнитных головок. Каждая головка находится над рабочей поверхностью диска на расстоянии 0,5-0,13 мкм. Пакет дисков вращается непрерывно и с большой частотой (4500-10000 об/мин), поэтому механический контакт головок и дисков недопустим .

Существует огромное количество разных моделей жестких дисков многих фирм, таких как Seagate, Maxtor, Quantum, и т.д. Для обеспечения совместимости винчестеров, разработаны стандарты на их характеристики, определяющие номенклатуру соединительных проводников, их размещение в переходных разъемах, электрические параметры сигналов. Распространенными являются стандарты интерфейсов IDE (Integrated Drive Electronics) или ATA и более продуктивные EIDE (Enhanced IDE) и SCSI (Small Computer System Interface). Характеристики интерфейсов, с помощью которых винчестеры связаны с материнской платой, в значительной степени определяют производительность современных жестких дисков.

Среди других параметров, которые влияют на быстродействие HDD, следует отметить следующие:

• § скорость обращения дисков - в наше время выпускаются накопители EIDE с частотой обращения 4500-7200 об/мин, и накопители SCSI - 7500-10000 об/мин;
• § емкость кэш-памяти - во всех современных дисковых накопителях устанавливается кэш-буфер, ускоряющий обмен данными; чем больше его емкость, тем выше вероятность того, что в кэш-памяти будет необходимая информация, которую не надо считывать с диска (этот процесс в тысячи раз медленней); емкость кэш-буфера в разных устройствах может изменяться в границах от 64 Кбайт до 2Мбайт;
• § среднее время доступа - время (в миллисекундах), на протяжении которого блок головок смещается с одного цилиндра на другой. Зависит от конструкции привода головок и составляет приблизительно 10-13 миллисекунд;
• § время задержки - это время от момента позиционирования блока головок на нужный цилиндр до позиционирования конкретной головки на конкретный сектор, другими словами, это время поиска нужного сектора;
• § скорость обмена - определяет объемы данных, которые могут быть переданы из накопителя к микропроцессору и в обратном направлении за определенные промежутки времени; максимальное значение этого параметра равно пропускной способности дискового интерфейса и зависит от того, какой режим используется : PIO или DMA; в режиме PIO обмен данными между диском и контроллером происходит при непосредственном участии центрального процессора, чем больше номер режима PIO, тем выше скорость обмена; работа в режиме DMA (Direct Memory Access) разрешает передавать данные непосредственно в оперативную память без участия процессора; скорость передачи данных в современных жестких дисках колеблется в диапазоне 30-60 Мбайт/с.
• · Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

НГМД или дисковод вмонтирован в системный блок. Гибкие носители для НГМД выпускают в виде дискет (другое название флоппи-диск). Собственно, носитель - это плоский диск со специальной, достаточно плотной пленкой, покрытой ферромагнитным слоем и помещенной в защитный конверт с подвижной задвижкой в верхней части. Дискеты используются, в основном, для оперативного переноса небольших объемов информации с одного компьютера на другой. Данные, записанные на дискете можно защитить от стирания или перезаписи. Для этого нужно передвинуть маленькую защитную задвижку в нижней части дискеты таким образом, чтобы образовалось открытое окошко. Для того чтобы разрешить запись, эту задвижку следует переместить назад и закрыть окошко .

Основными параметрами дискеты является технологический размер (в дюймах), плотность записи и полная емкость. По размерам различают 3,5-дюймовые дискеты и 5,25-дюймовые дискеты (сейчас уже не используются). Плотность записи может быть простой SD (Single Density), двойной DD (Double Density) и высокой HD (High Density). Стандартная емкость 3,5-дюймовой дискеты - 1,44 Мбайт, возможно использование дискет емкостью 720 Кбайт. В настоящее время стандартом являются дискеты размером 3,5 дюйма, высокой плотности HD, имеющие емкость 1,44 Мбайт.

· Накопитель CD-ROM

Начиная с 1995 года, в базовую конфигурацию персонального компьютера вместо дисководов на 5,25 дюймов начали включать дисковод CD-ROM. Аббревиатура CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) переводится как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-дисков. Принцип действия этого устройства состоит в считывании цифровых данных с помощью лазерного луча, который отражается от поверхности диска. В качестве носителя информации используется обычный компакт-диск CD. Цифровая запись на компакт-диск отличается от записи на магнитные диски высокой плотностью, поэтому стандартный CD имеет емкость порядка 650-700 Мбайт. Такие большие объемы характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относятся к аппаратным средствам мультимедиа. Кроме мультимедийных изданий (электронные книги, энциклопедии, музыкальные альбомы, видеофильмы, компьютерные игры) на компакт-дисках распространяется разнообразное системное и прикладное программное обеспечения больших объемов (операционные системы, офисные пакеты, системы программирования и т.д.) .

Компакт-диски изготовляют из прозрачного пластика диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На пластиковую поверхность напыляется слой алюминия или золота. В условиях массового производства запись информации на диск происходит путем выдавливания на поверхности дорожки, в виде ряда углублений. Такой подход обеспечивает двоичную запись информации. Углубление (pit - пит), поверхность (land - лэнд). Логический нуль может быть представлен как питом, так и лэндом. Логическая единица кодируется переходом между питом и лэндом. От центра к краю компакт-диска нанесена единственная дорожка в виде спирали шириной 4 микрона с шагом 1,4 микрона. Поверхность диска разбита на три области. Начальная (Lead-In) расположена в центре диска и считывается первой. В ней записано содержимое диска, таблица адресов всех записей, метка диска и другая служебная информация. Средняя область содержит основную информацию и занимает большую часть диска. Конечная область (Lead-Out) содержит метку конца диска.

Для штамповки существует специальная матрица-прототип (мастер-диск) будущего диска, которая выдавливает дорожки на поверхности. После штамповки, на поверхность диска наносят защитную пленку из прозрачного лака.

Основные характеристики CD-ROM:

• § скорость передачи данных - измеряется в кратных долях скорости проигрывателя аудио компакт-дисков (150 Кбайт/сек) и характеризует максимальную скорость с которой накопитель пересылает данные в оперативную память компьютера, например, 2-скоростной CD-ROM (2x CD-ROM) будет считывать данные с скоростью 300 Кбайт/сек., 50-скоростной (50x) - 7500 Кбайт/сек.;
• § время доступа - время, нужное для поиска информации на диске, измеряется в миллисекундах.

Основной недостаток стандартных CD-ROM - невозможность записывания данных, но существуют устройства однократной записи CD-R и многоразовой записи CD-RW.

· Накопитель CD-R (CD-RECORDABLE)

Внешне похожи на накопители CD-ROM и совместимые с ними по размерам дисков и форматам записи. Позволяют выполнить одноразовую запись и неограниченное количество считываний. Запись данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения. Скорость записи современных накопителей CD-R составляет 4х-8х.

· Накопитель CD-RW (CD-REWRITABLE)

Используются для многоразовой записи данных, причем можно как просто дописать новую информацию на свободное пространство, так и полностью перезаписать диск новой информацией (предыдущие данные уничтожаются). Как и в случае с накопителями CD-R, для записи данных необходимо установить в системе специальные программы, причем формат записи совместимый с обычным CD-ROM. Скорость записи современных накопителей CD-RW составляет 2х-4х.

· Накопитель DVD (DIGITAL VIDEO DISK)

Устройство для чтения цифровых видеозаписей. Внешне DVD-диск похож на обычный CD-ROM (диаметр - 120 мм, толщина 1,2 мм), однако отличается от него тем, что на одной стороне DVD-диска может быть записано до 4,7 Гбайт, а на двух - до 9,4 Гбайт. В случае использования двухслойной схемы записи на одной стороне можно разместить уже до 8,5 Гбайт информации, соответственно на двух сторонах - около 17 Гбайт. DVD-диски допускают перезапись информации.

· Перспективы DVD

Наличие разных стандартов и спецификаций не говорит о том, что DVD технология стоит на месте. Усилия различных компаний сегодня направлены на внедрение технологии "голубого лазера" - с меньшей длиной волны. Это позволит увеличить плотность записи на дисках с вытекающим отсюда улучшением и других характеристик.

Компания Calimetrics Inc предложила технологию ML (multilevel), позволяющую в три раза повысить емкость стандартного DVD/CD. При этом нет необходимости совершать какие-либо доработки в механизме и оптике существующих приводов. Для внедрения новой технологии достаточно воспользоваться набором микросхем, разработанного этой компанией. Суть технологии заключается в возможности использовать в качестве информационной характеристики глубину питов (до 8 уровней) при работе с дисками. Отметим, что аналогичную технологию, но для CD дисков, разрабатывает компания TDK в сотрудничестве с другими фирмами.

• · Форматы DVD только для чтения
• Ш DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory)

Диски формата DVD-ROM предназначены для использования в компьютерной технике. Информация заносится на диск единственный раз - при его производстве.

Прогресс устройств DVD во многом повторяет путь, пройденный CD, и направлен главным образом на улучшение скоростных характеристик и введение функции записи. Устройства DVD-ROM первого поколения использовали режим CLV и считывали с диска со скоростью 1.38 Мб/с (в традиционном обозначении для DVD это 1х). Устройства второго поколения могли читать DVD с вдвое большей скоростью - 2х (2.8 Мб/с). Современные DVD-ROM - устройства третьего поколения - используют режим контроля вращения (CAV) с максимальной скоростью чтения 4х-6х (5.5 - 8.3 Мб/с) и более. Современные DVD-ROM приводы (дисководы) поддерживают чтение практически всех форматов, включая диски CD .

Формат DVD-Video предназначен для хранения и воспроизведения видео. Как и DVD-ROM, эта спецификация определяет возможность только чтения информации - воспроизведение записей с помощью видеоплееров (видеорекодеров). Спецификация базируется на формате DVD-ROM, но предусматривает специальный способ размещения данных, предотвращающий возможность побитового копирования дисков. Видеоматериалы в закодированном виде размещаются на диске в процессе его производства. Воспроизведение DVD-video возможно только на бытовых видеоплеерах (видеорекодерах) или на DVD-дисководах, подключенных к компьютеру. При использовании компьютерного оборудования декодирование информации осуществляется либо аппаратно, либо программными средствами. Современная спецификация обеспечивает запись на диск высококачественного видео (до 2-х часов в формате сжатия MPEG-2). А также многоканальное звуковое сопровождение на 8 языках, выбор экранного формата, титры на 32 языках, интерактивное управление посредством экранного меню, до 9 угловых направлений просмотра, защиту от нелегального копирования, разграничение просмотра видеопродукции по регионам, управление доступом детей к видеоматериалам.

Новое поколение музыкального формата после CD. Спецификацией формата определены высококачественный многоканальный звук, поддержка широкого диапазона качества звука (квантование 16, 20, 24 бит при частоте от 44,1 до 192 кГц), воспроизведение DVD плеерами CD дисков, поддержка дополнительной информации (включая видео, текст, меню, заставки, удобную навигационную систему), связь с осуществляющими информационную поддержку web-сайтами, расширение возможностей при появлении новых технологий.

Существуют две версии формата DVD-Audio: просто DVD-Audio - только для звукового содержания и DVD-AudioV - для звука с дополнительной информацией.

Выработаны специальные меры защиты дисков от пиратского копирования.

• · Форматы DVD для многократной записи
• Ш Многократная запись

Все известные спецификации перезаписываемых DVD дисков используют технологию многократной записи, основанную на физическом принципе смены фазового состояния (кристаллическое/аморфное) информационного слоя под воздействием лазера с длиной волны 650 (635) нм (phase-change recording). Считывание информации осуществляется путем определения оптических характеристик информационного слоя в различных его фазовых состояниях при отражении лучей лазера (того же, что и при записи).

Ш DVD-RAM (Digital Versatile Disc Random Access Memory)

Перезаписываемый формат, разработанный компаниями Panasonic, Hitachi, Toshiba.

Формат одобрен DVD-форумом в июле 1997 г. Оборудование и диски этого формата тестировались в течение 3-х месяцев в более чем 20 компьютерных компаниях-производителях всего мира. Свыше 160 участников форума проголосовало за принятие спецификации. На сегодня это самый распространенный DVD формат в компьютерной индустрии.

DVD-RAM приводы читают диски DVD-ROM. В свою очередь, диски DVD-RAM могут быть прочитаны только приводами DVD-ROM так называемого третьего поколения, выпускаемыми с середины 1999г.

Первое поколение дисков DVD-R AM вмещало 2.6 ГБ на сторону. Диски современного - второго - поколения несут 4.7 ГБ на стороне или 9.4 ГБ для двусторонней модификации .

Выпускаются два типа односторонних DVD-RAM дисков - в картридже и без картриджа. Диски в картридже в основном предназначены для бытовой видеоаппаратуры, где необходимо исключить влияние внешних факторов при интенсивном ручном использовании. Картриджи в свою очередь могут быть двух видов - открываемые и цельные.

Важнейшие достоинства дисков формата DVD-RAM - это возможность перезаписи до 100 000 раз и наличие механизма коррекции ошибок записи.

Самое большое число циклов перезаписи среди всех DVD, механизм коррекции ошибок и произвольный доступ к диску, как при записи, так и при чтении предопределили максимальную эффективность этого формата во вторичных устройствах хранения данных. Подавляющее большинство устройств массового хранения информации - роботизированные DVD библиотеки - использует именно эту технологию.

Диски DVD-RAM могут использоваться для записи и воспроизведения потокового видео на оборудовании, поддерживающем спецификацию DVD-VR (см. ниже).

Ш DVD+RW (Digital Versatile Disc ReWritable)

Формат DVD+RW продвигается только его разработчиками - компаниями Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony и Yamaha (не поддержан DVD-форумом).

На дисках DVD+RW можно записать как потоковое видео или звук, так и компьютерные данные. Диски формата DVD+RW могут быть перезаписаны около 1000 раз.

На базе DVD+RW создан формат записи потокового видео - DVD+RW Video Format. Устройства и диски, работающие в этом формате, позиционируется на рынке как полностью совместимые с оборудованием, работающим в форматах DVD-Video. Это значит, что диски DVD+RW, содержащие видеоматериалы, могут быть воспроизведены на выпущенной ранее бытовой аппаратуре DVD .

Компания Philips заявила о начале выпуска своего DVD видеорекордера в сентябре 2001 г. Диски формата DVD+RW, записанные на этом устройстве, также читаются обычными DVD-Video плеерами. Это решение было предложено как ответный шаг на принятую DVD форумом спецификацию DVD-VR (см. ниже).

Ш DVD-RW (Digital Versatile Disc ReRecordable)

Встречаются другие названия этого формата: DVD-R/W и реже DVD-ER.

DVD-RW - формат многократной записи, разработанный компанией Pioneer. Диски формата DVD-RW вмещают 4,7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях и могут быть использованы для хранения видео, аудио и других данных.

Диски формата DVD-RW могут быть перезаписаны до 1000 раз. В отличие от форматов DVD+RW и DVD-RAM диски DVD-RW могут быть прочитаны на приводах DVD-ROM первого поколения.

Компания TDK заявляет, что долговечность выпускаемых ею дисков DVD-RW составляет около 100 лет.

• · Форматы DVD для однократной записи
• Ш DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable)

DVD-R - формат однократной записи, разработанный компанией Pioneer. Устройства на базе этого формата были первыми, которые записывали на дисках DVD. Технология записи аналогична используемой в CD-R и базируется на необратимом изменении под воздействием лазера спектральных характеристик информационного слоя, покрытого специальным органическим составом .

На диски DVD-R могут быть записаны как компьютерные данные, мультимедийные программы, так и видео/аудио информация. В зависимости от типа записанной информации диски могут быть прочитаны на других, совместимых с записанным форматом типах устройств, включая DVD-Video видеоплееры и большинство DVD-ROM приводов. Односторонние диски DVD-R вмещают 4,7 или 3,95 ГБ на сторону. Двусторонние диски выпускаются только общей емкостью 9,4 ГБ (4,7 ГБ на сторону). В настоящее время формат не поддерживает технологию записи в два слоя.

Долговечность дисков DVD-R оценивается сроком более 100 лет. Для защиты от нелегального копирования разработаны две спецификации: DVD-R(A) и DVD-R(G). Две эти версии одной спецификации используют различную длину волны лазера при записи информации. Таким образом, диски могут быть записаны только на соответствующем их спецификации оборудовании. Воспроизведение дисков может осуществляться одинаково успешно на любом оборудовании, поддерживающем формат DVD-R.

DVD-R(A) (DVD-R for Authoring) используется в профессиональных приложениях. В частности, поддержка специального формата (Cutting Master Format) позволяет применять эти диски для записи исходной реплики информации (премастеринг) вместо обычного использования для этих целей DLT лент.

DVD-R(G) (DVD-R for General) предназначена для более широкого применения. Диски этого формата защищены от возможности побитового копирования на них информации с других дисков. Формат поддерживается в устройствах массового хранения (например, в роботизированных DVD библиотеках, предлагаемых самой компанией Pioneer) .

Спецификация DVD-VR основана на DVD-RAM и поддержана DVD-форумом. Формат DVD-VR позволяет записать в реальном времени до 2 часов высококачественного видео в формате MPEG-2 на односторонний диск DVD-RAM емкостью 4,7 ГБ и обеспечивает такие возможности, как редактирование уже записанных видеоматериалов, запись различных типов статических изображений. Электронику на базе этого формата выпускают, к примеру, компании Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi.

Мы поделимся опытом в работе с разными накопителями и расскажем, какие из них надежные, а на каких лучше не хранить ничего ценного. Вы узнаете, как сохранить данные в целости и сохранности, хотя бы на столетие.

Общие правила хранения ценной информации

Есть несколько правил, работающие в отношении любой информации, которую важно сохранить в целости и сохранности. Если не хотите потерять дорогие сердцу фотографии, важные документы или ценные работы, то:

• Создайте как можно больше копий. Таким образом вы подстрахуете себя несколькими запасными копиями и в случае потери одной копии у вас еще останется парочка других экземпляров.
• Храните данные только в самых распространенных и общепринятых форматах. Не стоит прибегать к экзотике и применять малоизвестные типы файлов, ведь в один прекрасный день, просто не сможете найти программу для его открытия (к примеру тексты лучше хранить в ODF или TXT, а не DOCX и DOC).
• Сделав несколько копий, разместите их на разных носителях, не стоит хранить все на одном и том же жестком диске.
• Не используйте сжатие или шифрование данных. Если такой файл даже немного повредится, уже никогда не выйдет получить к нему доступ и открыть содержимое. Для длительного хранения медиа файлов применяйте несжатые форматы. Для аудио это WAV, для изображений подходят RAW, TIFF и BMP, видео файлы – DV. Правда тут понадобится носитель достаточно большой емкости, чтобы вместить такие файлы.
• Постоянно проверяйте целостность своей информации и создавайте дополнительные копии новыми способами и на более новых устройствах.

Такие простые правила помогут вам на долгие годы сберечь важные документы, дорогие фото и видео записи. А сейчас рассмотрим где дольше всего информация будет в целости и сохранности.

Про популярные носители и их надежность

К самым распространенным и популярным способам хранения цифровой информации относится – использование жестких дисков, Flash-носители (SSD диски, флешки и карты памяти), запись оптических дисков (CD, DVD и диски Blu-Ray). Дополнительно, существует масса облачных хранилищ для любых данных (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive и многие другие).

Как вы думаете, что из всего перечисленного является лучшим местом хранения важной информации? Давайте изучим каждый из этих способов.

Как вы поняли, среди самых доступных способов, лучше всего хранить свои данные именно на оптических дисках. Но не все из них способны справиться с течением безжалостного времени и дальше вы узнаете, какие лучше подходят для наших целей. Кроме того, хорошим решением будет использование сразу нескольких, упомянутых способов, одновременно.

Используем оптические диски правильно!

Возможно, некоторые из вас наслышаны о том, как долго можно сохранить информацию на оптических дисках типа CD или DVD. Некоторые, наверное, даже записали определенные данные на них, но через время (несколько лет) не удалось прочесть диски.

На самом деле тут нет ничего удивительного, срок хранения информации на подобных носителях тоже зависит от многих факторов. В первую очередь, важную роль играет качества самого диска и его тип. Кроме этого следует и придерживаться определенных условий хранения и процесса записи.

• Не используйте для долговременного хранения перезаписываемые виды дисков (CD-RW, DVD-RW), они не созданы для этих целей.
• Тестирование показало, что статистически наиболее длительный срок хранения информации именно у CD-R дисков и он превышает 15 лет. Только половина всех проверенных DVD-R показала подобные результаты. Что касается Blu-ray, то тут точную статистику найти не удалось.
• Не стоит гнаться за дешевизной и покупать болванки которые продаются за копейки. Они имеют очень низкое качество и не подойдут для важной информации.
• Записывайте диски на минимальной скорости и делайте все в одну сессию записи.
• Диски должны хранится в защищенном от прямых солнечных лучей месте, со стабильной, комнатной температурой и умеренной влажностью. Не подвергайте их никаким механическим воздействиям.
• В отдельных случаях, на саму запись влияет и качество привода, который «нарезает» болванки.

Какой стоит выбрать диск для хранения данных?

Как вы уже поняли, диски бывают разные. Все главные отличия связанны с отражающей поверхностью, типом поликарбонатной основы и качеством в целом. Даже есть брать продукцию одной и той же фирмы, но изготовленную в разных странах, то даже тут качество может различаться на порядок.

В качестве поверхности, на которую производится запись используют цианиновый, фталоцианиновый или металлизированные слои. Отражающая поверхность создается золотым, серебряным или из сплавов серебра покрытием. Наиболее качественные и долговечные диски изготавливаются именно из фталоцианина с золотым напылением (т. к. золото не подвержено окислению). Но есть диски и с другими комбинациями этих материалов, которые также могут похвастаться хорошей долговечностью.

К большому огорчению привела попытка отыскать специальные диски для хранения данных, у нас их практически не реально встретить. При желании, такие оптические носители можно заказать через интернет (далеко не всегда дешево). Среди лидеров, которые могут сохранить вашу информацию как минимум на столетие можно выделить DVD-R и CD-R Mitsui (этот производитель вообще гарантирует до 300 лет хранения), MAM-A Gold Archival, JVC Taiyu Yuden и Varbatium UltraLife Gold Archival.

К числу самых идеальных вариантов, для хранения цифровой информации можно добавить и Delkin Archival Gold, которые вообще нигде не встретились на территории нашей страны. Но как уже было сказано, все перечисленное можно без особого труда заказать в интернет-магазинах.

Из доступных дисков, которые можно у нас встретить, самым качественными и способными обеспечить сохранность информации как минимум на десятилетие будут:

• Verbatium, Индийского, Сингапурского, ОАЭ или Тайваньского изготовления.
• Sony, которые создаются в том же Тайване.

Но тот факт, что эти все диски умеют долго хранить информацию еще не гарантирует, что она на долго сохранится. Поэтому не забывайте придерживаться тех правил, которые мы выделили еще в самом начале.

Взгляните на следующий график, на нем обозначена зависимость появления ошибок считывания данных, от времени нахождения оптического диска в агрессивной среде. Понятное дело, что график создан именно для маркетингового продвижения товара, но все же обратите внимание, что на нем есть очень любопытная Millenniata, на дисках которой вообще не появляются ошибки. Сейчас мы о ней узнаем больше.

Millenniata M-Disk

Среди продукции этой компании есть диски серии M-Disk DVD-R и M-Disk Blu-Ray способные хранить важные данные сроком до 1000 лет. Такая потрясающая надежность достигается использованием в основе дисков неорганического стеклоуглерода, который в отличии от остальных дисков, где используются органические материалы, не подвержен окислению, разложению под действием света и тепла. Такие диски легко будут переносить попадание кислот, щелочей и растворителей, а также могут похвастаться более высокой стойкостью к механическим воздействиям.

Во время записи, на поверхности, в прямом смысле слово прожигаются небольшие окошки (на обычных дисках происходит пигментация пленки). Основа диска аналогично рассчитана на более серьезные испытания и способна сохранять свою структуру даже под воздействием высоких температур.

ВВЕДЕНИЕ

Устройства хранения информации (внешняя память) - компоненты компьютера, позволяющие практически неограниченное время сохранять большие объемы информации без потребления электроэнергии (энергонезависимые).

Первыми такими устройствами для ПК были Floppy-дисководы (FDD) и сменные дискеты - вначале пятидюймовые (5,25”) емкостью 360 Кб и 1,2 Мб, затем трехдюймовые (3,5”) емкостью 1, 44 Мб. В настоящее время применяются редко в связи с широким распространением устройств флэш-памяти емкостью в несколько гигабайт.

Характерной особенностью внешней памяти является то, что ее устройства оперируют блоками информации, но никак не байтами или словами, как это позволяет оперативная память. Эти блоки обычно имеют фиксированный размер, кратный степени числа 2. Блок может быть переписан из внутренней памяти во внешнюю или обратно только целиком, и для выполнения любой операции обмена с внешней памятью требуется специальная процедура (подпрограмма). Процедуры обмена с устройствами внешней памяти привязаны к типу устройства, его контроллеру и способу подключения устройства к системе (интерфейсу).

Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В современных компьютерных системах в качестве устройств внешней памяти наиболее часто применяются:

* накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)

* накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

* накопители на оптических дисках

* магнитооптические носители информации.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних, относительно материнской платы, устройств с разными принципами хранения информации и типами носителя, предназначенных для долговременного хранения информации. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах. Физически, внешняя память реализована в виде накопителей.

Накопители - это запоминающие устройства, предназначенные для продолжительного (что не зависит от электропитания) хранения больших объемов информации. Емкость накопителей в сотни раз превышает емкость оперативной памяти или вообще неограниченная, когда речь идет о накопителях со сменными носителями.

Носитель - это физическая среда хранения информации, по внешнему виду может быть дисковым или ленточным. По принципу запоминания различают магнитные, оптические и магнитооптические носители. Ленточные носители могут быть лишь магнитными, в дисковых носителях используют магнитные, магнитооптические и оптические методы записи-считывания информации.

КЛАССИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

В качестве накопителей информации используются внешние ЗУ, которые реализуются в виде соответствующих технических средств для хранения информации. Все накопители, применяемые в ПК, по конструктивному исполнению унифицированы. Их типоразмеры стандартизированы: наиболее жестко задается ширина и высота устройств, глубина ограничена только максимально допустимым значением. Такая стандартизация необходима для унификации конструктивных отсеков корпусов ПК.

Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позволяют получить доступ к произвольному блоку данных примерно за одно и то же время доступа. Устройства памяти споследовательным доступом позволяют осуществлять доступ к данным последовательно, т.е. для того, чтобы считать нужный блок памяти, необходимо считать все предшествующие блоки.

Выделяют следующие основные типы устройств памяти:

1. Накопители на жёстких магнитных дисках (винчестеры, НЖМД) - несъемные жесткие магнитные диски. Они относятся к внешним ЗУ с прямым доступом к данным и подразделяются на внутренние, устанавливаемые в системный блок компьютера и внешние (переносные) по отношению к системному блоку.

2. Накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-дисководы, НГМД) - устройства для записи и считывания информации с небольших съемных магнитных дисков (дискет), упакованные в пластиковый конверт (гибкий - у 5,25 дюймовых дискет и жесткий у 3,5 дюймовых). Относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным, хранящихся на магнитном диске и предназначены для долговременного хранения относительно небольших объемов информации.

3. Накопители информации на оптических дисках относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным и предназначены для долговременного хранения относительно больших объемов информации (сотни мегабайт и десятки гигабайт).

4. Накопители информации на основе флэш-памяти относятся к внешним ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным и предназначены для долговременного хранения относительно небольших объемов информации (единицы гигабайт).

5. Накопители на магнитных лентах (НМЛ)- устройства считывания данных с магнитной ленты, которые относятся к внешним ЗУ с последовательным доступом. Такие накопители достаточно медленные, хотя и большой ёмкости. Современные устройства для работы с магнитными лентами - стримеры - имеют увеличенную скорость записи 4-5Мбайт в сек. Существуют также, устройства позволяющие записывать цифровую информацию на видеокассеты, что позволяет хранить на 1 кассете 2 Гбайта информации. Магнитные ленты обычно используются для создания архивов данных для долговременного хранения информации.

6. Перфокарты - карточки из плотной бумаги и перфоленты - катушки с бумажной лентой, на которых информация кодируется путем пробивания (перфорирования) отверстий. Для считывания данных применяются устройства последовательного доступа.

В настоящее время устройства с последовательным доступом к данными НГМД морально устарели и не применяются, поэтому подробно мы их рассматривать не будем.

А) оперативная память. Б) процессор. В) внешняя память
2. При отключении компьютера от сети информациия:
А) исчезает из оперативной памяти
Б) исчезает из постоянного запоминающего устройства
В) стирается на магнитном диске
3. В каждой ячейке оперативной памяти может храниться двоичный код длиной...
А) 2 знака б) 8 знаков в) 4 знака
4. Энергозависимым видом памяти является:
А) flash-память б) CD-диск в) жесткий диск
5. К внутренней памяти компьютера относится:
А) флэш-память б) лазерный диск в) оперативная память

1. Компьютер это -

электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
устройство для хранения информации любого вида;
многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
устройство для обработки аналоговых сигналов.
2. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
размера экрана монитора;
тактовый частоты процессора;
напряжения питания;
быстроты нажатия на клавиши;
объема обрабатываемой информации.
3. Тактовая частота процессора - это:
число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;
количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;
число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;
скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;
скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.
4. Манипулятор "мышь" - это устройство:
ввода информации;
модуляции и демодуляции;
считывание информации;
для подключения принтера к компьютеру.
5. Постоянное запоминающее устройство служит для:
хранения программы пользователя во время работы;
записи особо ценных прикладных программ;
хранения постоянно используемых программ;
хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;
постоянно хранения особо ценных документов.
6. Для долговременного хранения информации служит:
оперативная память;
процессор;
магнитный диск;
дисковод.
7. Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения информации в оперативной памяти:
тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания компьютера;
объемом хранения информации;
возможность защиты информации;
способами доступа к хранимой информации.
8. Во время исполнения прикладная программ хранится:
в видеопамяти;
в процессоре;
в оперативной памяти;
в ПЗУ.
9. При отключении компьютера информация стирается:
из оперативной памяти;
из ПЗУ;
на магнитном диске;
на компакт-диске.
10. Привод гибких дисков - это устройство для:
обработки команд исполняемой программы;
чтения/записи данных с внешнего носителя;
хранения команд исполняемой программы;
долговременного хранения информации.
11. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:
модем;
плоттер;
сканер;
принтер;
монитор.
12. Программное управление работой компьютера предполагает:
необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;
выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;
двоичное кодирование данных в компьютере;
использование специальных формул для реализации команд в компьютере.
13. Файл - это:
элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;
объект, характеризующихся именем, значением и типом;
совокупность индексированных переменных;
совокупность фактов и правил.
14. Расширение файла, как правило, характеризует:
время создания файла;
объем файла;
место, занимаемое файлом на диске;
тип информации, содержащейся в файле;
место создания файла.
15. Полный путь файлу: c:\books\raskaz.txt. Каково имя файла?
books\raskaz;.
raskaz.txt;
books\raskaz.txt;
txt.
16. Операционная система это -
совокупность основных устройств компьютера;
система программирования на языке низкого уровня;
программная среда, определяющая интерфейс пользователя;
совокупность программ, используемых для операций с документами;
программ для уничтожения компьютерных вирусов.
17. Программы сопряжения устройств компьютера называются:
загрузчиками;
драйверами;
трансляторами;
интерпретаторами;
компиляторами.
18. Системная дискета необходима для:
для аварийной загрузки операционной системы;
систематизации файлов;
хранения важных файлов;
лечения компьютера от вирусов.
19. Какое устройство обладает наибольшей скоростью обмена информацией:
CD-ROM дисковод;
жесткий диск;
дисковод для гибких магнитных дисков;
оперативная память;
регистры процессора?

1. Какие из перечисленных ниже характеристик относятся к оперативной, а какие – к внешней памяти? а) Является

энергозависимой.

д) Более быстрый доступ.

ж) Более медленный доступ.

2. Какой объём памяти в байтах будет занимать следующий двоичный

3. Текст объёмом 1024 бита располагается в оперативной памяти , начиная с байта с номером 10 . Каков будет адрес последнего байта

4. Перечислите не менее пяти известных вам устройств внешней памяти.

5. В чём отличие дисков CD - ROM , CD - RW и CD - R ?

Срочно нужно. Очень. 1. Какие из перечисленных ниже характеристик относятся к оперативной, а какие – к внешней памяти? а)

Является энергозависимой.

б) Её объём измеряется десятками и сотнями гигабайт.

в) Используется для долговременного хранения информации.

г) Её объём измеряется сотнями мегабайт или несколькими гигабайтами.

д) Более быстрый доступ.

е) Используется для временного хранения информации.

ж) Более медленный доступ.

2. Какой объём памяти в байтах будет занимать следующий двоичный код: ? Поясните свой ответ.

3. Текст объёмом 1024 бита располагается в оперативной памяти, начиная с байта с номером 10. Каков будет адрес последнего байта, который занят данным текстом?

4. Перечислите не менее пяти известных вам устройств внешней памяти.

5. В чём отличие дисков CD-ROM, CD-RW и CD-R?

Домашнее задание №5 Тема: Компьютерная память 1. Какие из перечисленных ниже характеристик относятся к

оперативной , а какие – к внешней памяти?

а) Является энергозависимой.

б) Её объём измеряется десятками и сотнями гигабайт.

в) Используется для долговременного хранения информации.

г) Её объём измеряется сотнями мегабайт или несколькими гигабайтами.

д) Более быстрый доступ.

е) Используется для временного хранения информации.

ж) Более медленный доступ.

2. Какой объём памяти в байтах будет занимать следующий двоичный код: ? Поясните свой ответ.

3. Текст объёмом 1024 бита располагается в оперативной памяти , начиная с байта с номером 10 . Каков будет адрес последнего байта , который занят данным текстом?

4. Перечислите не менее пяти известных вам устройств внешней памяти.

Пожалуй, мало найдётся в вычислительной технике областей, привлекающих всеобщее внимание, и, вместе с тем, окружённых таким количеством мифов и недопонимания, как длительное архивное хранение данных. Как человек, сталкивавшийся в своей профессиональной практике с актуализацией данных многолетней давности и с организацией долговременных архивов, рискну также высказаться на этот счёт.

Для тех, кому интересно более детальное обсуждение вопроса, предназначен дальнейший текст.

Итак, переход к безбумажной информатике, о необходимости которого столько говорили большевики, свершился. Объём данных на цифровых носителях удваивается каждые два года. Мало кто из современной молодёжи заботится распечатывать интересные тексты или изображения (сам я, относясь к среднему возрасту, тоже пренебрегаю бумагой, уже практически разучился писать от руки, и предпочитаю скачать книгу из интернет-библиотеки на смартфон, нежели сходить за её бумажной версией к шкафу в соседней комнате). Но, к сожалению, цифровые удобства имеют и оборотную сторону, заключающуюся в проблеме долговременного хранения.

Говоря о долговременном хранении, я подразумеваю горизонт планирования от 25 до 100 лет, то есть такой временной период, который позволит современному человеку, сохранив какую-то частную информацию в молодости, затем иметь возможность вернуться к ней на протяжении своей жизни, а то и передать потомкам (к вопросу о вынесенном в заголовок примере с прабабушкиным селфи). Для бизнеса такое долговременное хранение имеет более узкоспециальное значение, поскольку очень немногие бизнес-процессы работают с данными на подобных временных периодах (хотя организации с такими процессами, безусловно, существуют и обычно отчётливо осознают свою специфику).

В первом приближении, можно выделить три уровня рассмотрения данной проблемы, внимание к которым широкой публики убывает от начала к концу списка.

1. Физическая сохранность носителей и удельная стоимость хранения.

Это наиболее широко известный уровень рассмотрения, которым и ограничиваются многие публикации. Не будем переливать из пустого в порожнее и повторять общеизвестные вещи, и вкратце резюмируем, что на сегодняшний день в повседневной пользовательской практике используются три категории архивных носителей:

– Оптические диски (CD, DVD, BD и т.п.) и флеш-накопители. Принято считать, что данные на таких носителях могут разрушаться через несколько лет, и, во всяком случае, через 25 лет её, скорее всего, вряд ли удастся прочитать.

– Магнитные носители (жёсткие диски и ленты). Тут имеется выход на большой флейм между сторонниками дисков и лент, в котором, вкратце говоря, дисковики упрекают ленточников в экзотичности, низкой скорости произвольного доступа и высокой стоимости устройств чтения-записи, а ленточники упрекают дисковиков в уязвимости носителей, высоком энергопотреблении и высокой удельной стоимости хранения для больших объёмов данных. Не вдаваясь в справедливость тех или иных аргументов и контраргументов в диско-ленточной войне, отметим, что архивные магнитные носители в настоящее время зачастую имеют заявленное время сохранности не менее 30 лет, хотя, конечно, это число получено путём экстраполяции результатов интенсивных тестов, а не путём натурного 30-летнего наблюдения.

– Сетевые архивы. Тут идея состоит в том, чтобы перепоручить хранение своих данных специально обученным людям в специально уполномоченных фирмах, а самому рассматривать такое сетевое хранилище как чёрный ящик с интерфейсом в виде интернет-сервиса. Плюсом данного решения является то, что, несомненно, профессионально предоставляющие подобные услуги фирмы способны гораздо лучше позаботиться о сохранности данных, чем рядовой пользователь (причём делать это потенциально неограниченно долго), а заодно и обеспечить низкую стоимость хранения за счёт масштабного эффекта. Минусом являются не зависящие от пользователя риски. Основным риском для долговременного хранения информации в сетевом архиве является внезапная ликвидация бизнеса предоставляющей услугу фирмы, от чего, к сожалению, никто не застрахован. Дополнительным риском является потенциально возможное в будущем установление органами различных государств и интернет-провайдерами пограничных, контентных, форматных или иных ограничений на передачу информации через сеть Интернет, которые могут сделать невозможным доступ к удалённому архиву.

Итак, рассуждая умеренно пессимистично, можно прийти к выводу, что физическая сохранность данных в настоящее время может быть обеспечена с контролируемыми рисками примерно на 30 лет вперёд.

2. Техническая совместимость носителей.

Этот вопрос рассматривается гораздо реже. Давайте, воспользовавшись полученной ранее оценкой физической сохранности, проведём мысленный эксперимент и прикинем, на какой носитель могла бы записать свои цифровые данные даже не моя прабабушка, а всего лишь моя мама 30 лет назад.

Итак, 30 лет назад шёл 1986 год. В зависимости от своих технических предпочтений, пользователь того времени мог бы счесть наиболее заслуживающим доверия носителем для сохранения данных: 9-дорожечную магнитную ленту большого компьютера; широко используемые на персоналках 5- или 8- дюймовые дискеты; или новейшую по тем временам 800-килобайтную 3-дюймовую дискету для дисковода фирмы Sony от компьютера Macintosh (несовместимую с более поздними 3-дюймовыми дисководами на 1.44 мегабайта). Даже предположив идеальную физическую сохранность носителей, чтение в наше время с любого из них, конечно, возможно, но обойдётся в значительные затраты времени и денег, с которыми вряд ли кто станет связываться ради маминого селфи. Ещё через 30 лет технологии чтения этих носителей, вероятно, будут окончательно утрачены.

Может быть, это только 30 лет назад из-за младенчества вычислительной техники всё было так плохо, а сегодня мы свободны от этой проблемы? Давайте посмотрим на современные носители информации.

В качестве долговременного архивного носителя информации в настоящее время чётко позиционируются магнитные ленты стандарта LTO. Мир LTO устроен таким образом, что каждые 2-3 года выпускается новое поколение стандарта, отличающееся примерно удвоенной ёмкостью, и выпускается оборудование под это поколение (сейчас действующим стандартом является LTO-7). Однако, стандарт LTO регламентирует (а общепринятая практика производителей обеспечивает) совместимость стримеров LTO с носителями для чтения только на два поколения назад, а для записи – на одно поколение. Это значит, что современный стример LTO-7 способен читать только кассеты LTO-7, LTO-6 или LTO-5, а современная кассета LTO-7, будучи записана сегодня, окажется несовместимой со стримерами LTO-10, появление которых можно прогнозировать примерно на 2022 год. Уже через 10 лет (в 2026 году) современная кассета не будет читаться ни одним имеющимся на рынке устройством. В этом плане, гарантии 30-летней сохранности самой кассеты носят несколько романтический характер.

Допустим, мы встанем на сторону дисковиков и запишем информацию на современный жёсткий диск SATA или SAS. Этим стандартам интерфейса и так уже более 10 лет, и крайне маловероятно, что они продержатся ещё хотя бы 10. То же самое относится к USB в современном виде. Отсутствие фактической почвы делает все рассуждения об отдалённом будущем физических интерфейсов крайне спекулятивными, но можно предположить, например, что через 10-20 лет интерфейсы дисковых устройств вполне могут стать оптическими, и в таком случае будут несовместимы с современными устройствами уже на уровне среды передачи данных.

Исходя из вышесказанного, крайне маловероятно, чтобы современный магнитный носитель мог быть распознан каким-либо штатным компьютерным устройством через 30 лет.

Хранение данных в сетевом архиве позволяет переложить указанные проблемы на специально обученных людей, но остаётся имеющим указанные в предыдущем разделе риски. Уместно напомнить, что большинство лидеров компьютерного рынка 30-летней давности к настоящему времени ликвидировалось, за несколькими исключениями вроде IBM, Apple и Microsoft, которые, однако, с тех пор очень значительно поменяли сферу деятельности.

3. Совместимость форматов данных.

Об этом вопросе пишут совсем редко.

Так как 30 лет назад всё-таки на самом деле не было цифровых селфи, то давайте представим, что нам из 1986 года попал простой текстовый электронный документ, и что нам удалось удалось решить все технические проблемы и его записать в файл современного компьютера.

Ввиду большого разнообразия компьютерного мира в 1986 году, вариантов тут может быть очень много, поэтому рассмотрим только некоторые:

– от пользователя мейнфрейма 1986 года нам на диск может попасть образ виртуальной колоды перфокарт с фиксированными 80-символьными записями в кодировке EBCDIC (ДКОИ);

– от пользователя Macintosh мы получим документ ClarisWorks;

– от пользователя PC мы получим, например, документ досовского текстового редактора ChiWriter или WordPerfect, хотя при удаче это может оказаться и обычный текстовый файл;

– и только с пользователем Unix нам практически точно повезёт, и мы, вероятно, получим от него обычный читаемый текстовый файл (в кодировке русского языка koi8-r или ещё похуже).

Это ситуация с наиболее банальным видом документа, простым текстом. Если же представить, что к нам попал, например, чертёж из 1986 года, можно практически со стопроцентной уверенностью утверждать, что никак интерпретировать этот файл мы сейчас не сможем.

На чём же базируется наша неявная уверенность, что мы сможем, вырвавшись на полчасика из обьятий Альцгеймера, показывать своим скучающим внукам невнятные фотки из отпуска 2016 года? Допустим, при известном оптимизме можно представить, что формат jpeg, ввиду его огромной распространённости в современной жизни, можно будет как-то отконвертировать в форматы изображений, которые будут приняты в светлом альцгеймеровом будущем (хотя исторических прецедентов такого длительного срока жизни формата не было). Но уж точно это не будет относиться ни к raw-форматам фотокамер, ни к форматам офисных документов вроде doc/docx, ни к электронным книгам fb2/epub и т.д., просто из-за того, что нет субъекта, имеющего цель и возможность обепечить неограниченную совместимость такого формата.

4. Что же делать?

Поддержание цифрового архива в актуальном состоянии является достаточно сложной и трудозатратной деятельностью, независимо от его назначения и используемых технических средств. Эта деятельность должна включать полный пересмотр архива каждые несколько лет, с переносом всего его содержимого на новые носители данных, а также, при необходимости, конвертированием каждого устаревающего по формату документа в новый, актуальный формат.

Можно допустить, что, поскольку мало кто как из частных пользователей, так и из юридических лиц возьмёт на себя труд заниматься такими вещами, то мы, в таком случае, находимся на пороге нового этапа развития человеческого общества, которое будет характеризоваться отдельными чертами возврата к дописьменному состоянию, когда достоверные данные о личном и общественном прошлом в большинстве своём станут утрачиваться за время жизни одного поколения, а оставшиеся немногие актуальные цифровые архивы станет достаточно легко фальсифицировать ввиду значительной степени их централизации.

На этом лирическое отступление можно закончить, а (банальным) практическим выводом может являться то, что ведение любого архива требует активных занятий по поддержанию актуальности составляющих его данных, а не только пассивного сбрасывания файлов в информационную кучу. Люди, которые занимаются таким осознанным ведением архивов, в том числе и в частной жизни, существуют и вполне известны, и ничто не мешает присоединиться к их практикам.

А селфи для правнуков лучше всё-таки на всякий случай напечатать на фотобумаге.