Tuesday, April 05, 2005

medii de stocare( Eva)

Medii de stocare



I. Echipamente periferice si suporturi magnetice

Pentru memorarea unor volume mai mari de date, care sa poata fi regasite rapid, se folosesc echipamente pefiferice care utilizeaza in esenta, suporturi magnetice. Pentru aceste suporturi tehnologia utilizata are la baza principiul magnetic, acelasi intalnit la casetele video si audio. Inregistrarea magnetica digitala se poate obtine cu ajutorul unui material sensibil magnetic, de obicei o pelicula de oxid de fier. Modul de inregistrare a informatiilor pe suprafata magnetica este acelasi, indifferent ca este vorba de discuri, dischete sau benzi magnetice. Suprafata de inregistrare este tratata ca o arie de puncte, iar fiecare punct este considerat un bit care poate fi configurat la echivalentul magnetic al valorilor 0 si 1.
Din punct de vedere al accesibilitatii, suporturile magnetice se impart in doua categorii:
suporturi magnetice adresabile( discuri magnetice)
suporturi magnetice neadresabile( benzi magnetice)

Discuri magnetice si unitati de discuri magnetice

In configuratiile actuale ale calculatoarelor, discul magnetic este suportul cel mai utilizat. Il intalnim atat ca extensie a memoriei principale, cat si ca memorie auxiliara. De asemenea, este principalul support resident al sistemelor de operare MS-DOS, WINDOWS, etc.
Microinformatica a determinat o extindere considerabila a discului magnetic, acesta fiind suportul utilizat current pentru culegerea, introducerea si stocarea datelor in sistemele de calcul. Din punct de vedere fizic, un disc magnetic este realizat din material plastic sau metal acoperit cu o pelicula fero-magnetica. Pe fiecare fata a discului sunt delimitate mai multe cercuri concentrice numite piste. Numarul de piste variaza in functie de tipul discului. Fiecare pista este impartita intr-un anumit numar de sectoare. Un sector are o capacitate limitata exprimata in octeti. Toate operatiile de citire sau scriere a datelor se executa la nivel de sectoare. Sectoarele dintr-o pista sunt numerotate, pentru identificare, incepand de la 0. Sectoarele pot fi delimitate:
logic, sub forma de sectoare software, marcate prin combinatii de biti inregistrate impreuna cu datele de pe fiecare pista
fizic, prin sectoare hardware ce sunt stabilite de mecanismul de citire/scriere.

Una din calitatile incontestabile ale discului magnetic care-i asigura raspandirea considerabila este adresabilitatea. Fiecare unitate inregistrata poate fi localizata fara ambiguitate, independent de continut, prin mecanismele de citire/scriere. Adresabilitatea inregistrarilor fizice pe disc se realizeaza prin indicarea adresei si lungimii acestora. Fiecare inregistrare fizica este formata dintr-un anumit numar de sectoare successive si se identifica prin adresa reala a primului sector si prin numarul de sectoare pe care le contine.
Dupa tehnologiile de realizare, discurile magnetice si unitatile de discuri associate se impart in : discuri flexibile, discuri dure Winchester, discuri dure amovibile, etc.

Discurile flexibile reprezinta suportul classic de stocare la microcalculatoare Se intalnesc variante diferite care pot fi clasificate dupa diametrul discului. Discul flexibil a fost realizat in 1967 in laboratoarele IBM din San Jose de un colectiv condos de Allan Shugart. Primele dischete functionau aproape ca un CD-ROM, un disc numai cu acces pentru citire, folosit pentru distribuirea informatiilor. Ele erau folosite pentru stocarea programelor de diagnosticare a sistemelor de calcul, in locul benzilor magnetice sau a cipurilor de memorie.
O discheta poate fi utilizata numai daca a fost formatata in prealabil, fiind impartita in piste si sectoare. Actualmente dischetele comercializate sunt gata formatate.
Viteza de lucru a unitatilor de discuri flexibile este determinate atat de viteza de rotatie cat si de timpul de trecere de la o pista la alta, care se incadreaza intr-un interval de timp de 5-40ms.
Discurile fixe

Unitatile de discuri dure Winchester( discuri fixes au hard-discuri) se bazeaza pe reunirea intr-un singur ansamblu a capetelor de citire/scriere si a discurilor, acestea fiind incasetate pentru a asigura o mai buna protectie la factorii perturbatori. Unitatile de disc dur au fost introduce in 1974 de IBM si au devenit cunoscute sub denumirea de discuri Winchester. Primele discuri aveau diametrul de 8’’, 4 platane si o capacitate de 70MB.
La aceste echipamente periferice suportul de inregistrare este format dintr-un pachet de discuri dispuse pe acelasi ax. Discurile sunt realizate din aluminiu acoperit cu o pelicula feromagnetica. Timpul de acces este determinat de trei componente: timpul de pozitionare a mecanismului de antrenare a capetelor de citire/scriere, intervalul mediu de rotatie si timpul de transfer propriu-zis.
Structura unei unitati de discuri magnetice cuprinde, in general, urmatoarele componente: ansamblul capetelor de citire/scriere, ansamblul de antrenare si fixare a suportului, sistemul de pozitionare a mecanismului de citire/scriere, blocul logic de comanda si circuitele de interfata.
Pentru a putea fi folosit, un hard-disc trebuie sa fie formatat. Formatarea unui hard-disc presupune trei etape:
formatarea la nivel inferior sau formatarea fizica
formatarea la nivel superior sau formatarea logica
partitionarea

Formatarea fizica consta in crearea sectoarelor fizice pe disc. Sectoarele sunt create si completate cu marcajele de adrese folosite pentru identificare, respectic cu portiuni de date.
Formatarea logica reprezinta adaptarea discului la cerintele sistemului de oparare. Daca un disc este formatat pentru sistemul de operare MS-DOS, atunci va fi create o structura corespunzatoare acestui sistem de operare.
Partitionarea segmenteaza discul in mai multe regiuni, sau discuri logice, numite partitii, care pot contine fisiere ale aceluiasi sistem de operare sau ale unor sisteme de operare diferite.
Parametrii principali care definesc unitatile de discuri dure sunt:
capacitatea de memorare, exprimata in MB sau GB
timpul mediu de acces
rata de transfer
viteza de rotatie

Capacitatea de memorare este determinate de diametrul discurilor, numarul discurilor, numarul de cilindri si densitatea de inregistrare. Cresterea capacitatii de memorare este posibila prin utilizarea mai multor modalitati: marirea dimensiunii discurilor, sporirea numarului de discuri si cresterea densitatii de inregistrare.
Timpul mediu de acces exprima, in milisecunde, durata necesara pentru deplasarea capetelor de citire/scriere intre doi cilindri oarecare. Timpul de acces este influentat de tehnologia folosita pentru mecanismul de actionare, de masa si de puterea acestuia, precum si de marimea zonei de stocare a datelor pe disc.
Rata de transfer reprezinta viteza cu care unitatea de discuri si controllerul pot sa trimita datele catre sistem.
Viteza de rotatie-in functionare discurile se rotesc permanent cu o viteza constanta. Vitezele de rotatie uzuale la diferite tipuri de hard-discuri sunt de 5400 rotatii/min, 1000rotatii/min sau chiar 14000rotatii/min. Cresterea vitezei de rotatie determina marirea ratei de transfer.

Discurile amovibile, sunt discuri ce pot fi separate de echipamentul de citire/scriere si transportate de la un calculator la altul. Se intrebuinteaza sub forma unor pachete sau cartuse de discuri magnetice. Pachetele de discuri amovibile ai fost utilizate pe scara larga la minicalculatoare si calculatoare de capacitate medie/mare in anii 1970-1980.
Microcalculatoarele au utilizat mai intai discurile flexibile, dupa care s-au generalizat discurile fixe de tip Winchester. De aceea se apreciaza ca la ora actuala unitatile de discuri amovibile sunt mai putin utilizate decat discurile fixe Winchester. Totusi, in ultima vreme tot mai multe companii si-au intors privirile spre echipamente amovibile de stocare. Principalii producatori de dispozitive de stocare amovibile sunt firmele Iomega si Syquest. Firma Iomega s-a impus prin discurile Bernoulli, Zip si Jaz. De asemenea, Iomega ofera dispozitive de stocare tip banda magnetica: streamer-ele Ditto.Firma Syquest a inceput sa fabrice dispozitive de stocare amovibile inca din anul 1981.An de an, compania si-a rafinat propriile tehnologii, producand acum dispozitive amovibile care demonstreaza un inalt nivel de calitate si performanta, comparabil cu cel al unitatilor hard-disc fixe.

Benzi magnetice si unitati de banda magnetica

Benzile magnetice, sub firma de role sau casete, reprezinta unele din cele mai ieftine suporturi pentru memorarea unor volume mari de date. Principalele dezavantaje ale benzii magnetice sunt neadresabilitatea si viteza scazuta de lucru. Ca support de arhivare se folosesc actualmente atat discurile flexibile, cat si discurile optice( CD-ROM).
Din punct de vedere fizic, banda magnetica se prezinta sub forma unei panglici din material de plastic acoperita cu o pelicula fina de oxid ferromagnetic care constituie mediul de inregistrare. Caracterele sunt reprezentate prin combinatii de puncte magnetizate dispuse perpendicular pe axul benzii. Numarul de puncte situate pe o linie perpendicular ape axul benzii determina numarul de piste.
La microcalculatoare benzile magnetice sunt utilizate sub forma casetelor sau cartuselor cu banda care ajung la capacitate de stocaj de ordinal sutelor de megaocteti. Unitatile de banda magnetica associate folosesc sistemul inregistrarilor continue ceea ce asigura o viteza de lucru comparabila cu discurile magnetice. Aceste unitati de banda magnetica se numesc streamer-e.
Banda magnetica ca support de arhivare a datelor este disponibila si sub forma bibliotecilor de benzi. Acestea permit automatizarea procesului de salvare/arhivare, prin care se diminueaza considerabil timpul afectat acestei activitati.
Stocarea datelor pe banda magnetica este una dintre primele metode folosite in lumea calculatoarelor. Desi ea pare oarecum un support perimat, tehnologiile ce folosesc banda magnetica se dezvolta continuu, datorita avantajelor oferite de catre aceasta: cel mai ieftin support de citire/scriere( cost pe MB); dimensiuni mici; capacitate de memorare mari; metodologia si software-ul de backup pe casete magnetice sunt evaluate si robuste; gradul de standardizare a formatelor este ridicat.
In momentul de fata sunt mai multe tehnologii de stocare a datelor pe casete magnetice: Data Cartridge(DC); Digital Data Storage( DAT); TRAVAN. Tehnologia DT este orientate spre imbunatatirea performantelor casetei pastrand miscarea lineara a benzii in raport cu ansamblul de citire/scriere. Tehnologia DDS foloseste miscarea elicoidala a benzii fata de capete de citire/scriere in doua variante ale casetei iar tehnologia TRAVAN a fost introdusa in anul 1995, pentru a mari capacitatea minicartuselor printr-o solutie simpla: marirea dimensiunii lor, astfel incat acestea sa poata contine o cantitate mai mare de banda.

II. Echipamente periferice si suporturi optice

Se delimiteaza doua directii de evolutie a suporturilor de stocare a datelor: discul optic si memoriile magneto-optice. Discul optic dispune de o mare capacitate de stocaj fiind adecvat arhivarii sigure a informatiilor pe o mare perioada de timp deoarece nu poate fi sters.
Suportul fizic pentru discurile optice este realizat din material plastic acoperit cu o pelicula metalica, de obicei oxid de aluminiu. Stocarea informatiei sub forma numerica este facuta prin amprente minuscule ce pot fi citite prin intermediul unui fascicul de raze laser.

Unitati de disc CD-ROM
Discurile CD-ROM reprezinta un mediu de stocare asemanator dischetelor, dar cu o capacitate de memorare mult mai mare: 650MB, adica echivalentul a 450 de dischete de 1,44MB. Spre deosebire de sectoarele discurilor magnetice care sunt dispuse in piste concentrice, sectoarele de pe CD-ROM sunt dispuse continuu sub forma de spirala.
CD-ROM-ul reprezinta un mediu sigur de pastrare a informatiilor, deoarece acestea pot fi doar citite.
Parametrii care exprima performantele unitatilor CD-ROM sunt:
capacitatea de stocare
timpul de acces
rata de transfer

Capacitatea de stocare este de aproximativ 650MB, ceea ce inseamna echivalentul de 500.000 pagini text sau de 70 de min. de muzica. Este principalul atu al acestor tipuri de suporturi. Capacitatea depinde direct de marimea “petei” pe care o face raza laser pe suprafata discului.
Timpul de acces are aceeasi semnificatie ca la hard -discuri, respective intervalul de timp din momentul emiterii unei cereri de citire si pana in momentul in care incepe efectiv operatia respective.
Rata de transfer exprima viteza cu care unitatea CD-ROM preia datele de pe support si le transmite sistemului de calcul.
Una din cele mai frecvente utilizari ale CD-Rom-urilor este distribuirea de documentatii, de manuale sau alte texte de dimensiuni foarte mari. Forma obisnuita de prezentare este cea de hypertext.
Pentru asigurarea compatibilitatii intre CD-urile comercializate de diferite firme s-a recurs la standardizare. Sunt deja cateva standarde comerciale pentru CD-uri respectate de majoritatea producatorilor: Red Book, Yellow Book, CD-ROM/XA, etc. Spre deosebire de CD-Payerul audio care reda fara probleme orice CD audio, unitatile CD-ROM citesc numai CD-urile compatibile cu driver-ul instalat.

Unitatile de discuri WORM

Discurile WORM sunt asemanatoare CD-ROM-urilor dar informatiile pot fi scrise o singura data si pot fi ulterior citite ori de oricate ori. Asigura un mediu de stocare foarte sigur, astfel ca sunt ideale pentru arhive de date in intreprinderi sau in institutii financiare. Prin tehnologia CD-R, CD-urile pot fi inregistrate de catre utilizator, daca sistemul dispune de o unitate CD care permite gravarea CD-urilor.

Unitati de discuri optice reinscriptibile

Discurile WORM nu pot fi inregistrate decat o singura data, astfel ca nu pot fi utilizate in aplicatiile care vehiculeaza volume mari de date sau al caror continut este foarte dinamic. Tehnologia discurilor optice a gasit o solutie prin utilizarea CD-urilor reinscriptibile( CD-RW), care pot fi scrise, citite sau sterse si rescrise asemanator discurilor magnetice.

Sistemele DVD
Ca urmare a cresterii complexitatii documentelor si aplicatiilor, capacitatea de 650MB a unui CD-Rom s-a dovedit adesea insuficienta. Este vorba in principal de documte multimedia, in care animatiile tridimensionale si secventele video consuma mult spatiu pe disc. De aici necesitatea unui nou format bazat pe tehnologia video digitala: DVD( Digital Versatile Disk).
Tranzitia semnalului video din domeniul analogic spre cel digital este determinate de faptul ca stocarea si distribuirea semnalului digital se realizeaza cu costuri mult mai mici decat a semnalului analogic, pe medii accesibile aleator, cum sunt discurile magnetice sau optice. Odata stocat pe aceste suporturi, semnalul video se transforma intr-o informatie interactive ce poate fi utilizata in diverse jocuri, aplicatii cu scop educational, etc.
Unul din primele produse bazate pe tehnologia video-digitala sunt discurile video-digitale. Aceste discuri sunt de dimensiunile CD-urilor audio si pot stoca de 26 de ori ma multe date decat un CD-ROM. Inalta capacitate a DVD-urilor s-a obtinut prin crearea unor cavitati mai mici, indesarea spiralei, precum si inregistrarea datelor pe patru straturi cate doua pe fiecare fata a discului.

Echipamente periferice si suporturi magneto-optice

Echipamnetele periferice magneto-optice folosesc o combinatie a tehnicii de inregistrare magnetica si a laserului pentru a stoca date pe discuri de 5,25’’, 3,5’’.
Tehnologia discurilor magneto-optice are o multime de avantaje in comparative cu discurile de stocare. Ea ofera o siguranta temeinica a datelor la un pret pe megaoctet mai scazut. Prin rezistenta la socuri, aceste discuri sunt transportabile, fara sa fie necesara asigurarea unor conditii speciale.
Tehnologia magneto-optica combina proprietatile optice, termice si magnetice si este utilizata impreuna cu un support optic ce poate fi rescris. Aceste suporturi ofera un mediu ideal de extindere a capacitatii de stocare a PC-urilor, statiilor de lucru sau serverelor.
Tonomatele magneto-optice sunt utilizate pentru liniile de stocare automate cu acces la cantitati imense de date. Acestea contin discuri si dispozitive de citire/scriere multiple. Deseori, tonomatele sunt conectate la file-servere, dare le pot fi gasite si la statiile de lucru client sau de sine statatoare.

Alte echipamente periferice si suporturi de date

Echipamentele periferice de stocaj prezentate pana acum au tipuri de acces de oridul milisecundelor , sunt insa periferice lente in raport cu viteza de lucru a unitatii centrale de prelucrare. Solutia ar fi echipamente periferice cu parametri de lucru apropiati de cei ai unitatii centrale de prelucrare. In aceasta categorie se incadreaza si RAM-discurile. Acestea sunt blocuri de memorii RAM care au o organizare asemanatoare cu cea a discului. Utilizarea RAM-discurilor s-a impus deoarece capacitatea memoriei cache este in general mai mica fata de viteza unitatii centrale de prelucrare. Avantajul RAM-discurilor este viteza lor comparabila cu cea a memoriei de tip RAM. Au insa si dezavantaje: volatilitatea si pretul ridicat.

0 Comments:

Post a Comment

<< Home