Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Книга содержит подробное и доступное для начинающих описание возмож
 Скачать 5.4 Mb.
|
|
серверов они позволяет подключать самые разные устройства, как внутренние, так и внеш- ние: жесткие диски, стримеры, лазерные и магнитооптические диски, дисководы для компакт-дисков, принтеры и даже другие компьютеры; к одному SCSI-контроллеру можно подключать до 7 устройств, а некоторые SCSI- контроллеры позволяют подключать 15 и даже 31 устройство. Возможно использо- вание нескольких SCSI-контроллеров (обычно до четырех), что позволяет еще больше увеличить число подключаемых устройств: операции ввода-вывода с различными SCSI-устройствами могут осуществляться параллельно: чтобы начать операцию ввода-вывода с одним SCSI-устройством, во- все не требуется ожидать завершения ввода-вывода с другими SCSI-устройствами. Первоначальный вариант интерфейса SCSI (SCSI-1) поддерживал скорость обмена до 5 Мбайт/с, при этом для подключения устройств использовался кабель из 50 прово- дов. Затем был принят вариант интерфейса SCSI-2, он же Fast SCSI-2, который те- перь применяется наиболее широко. В нем скорость обмена данными была повышена вдвое - до 10 Мбайт/с. К контроллерам SCSI-2 можно подключать как SCSI-2 уст- ройства, так и SCSI-1 устройства. Спектр SCSI-2 устройств очень широк - жесткие диски, стримеры, лазерные и магнитооптические диски, дисководы для компакт-дисков, сканеры, принтеры и т.д. Однако сейчас появились быстродействующие жесткие диски и другие устройства со скоростью обмена 5 Мбайт/с и более, так что скорость Fast SCSI-2 контроллеров (до 10 Мбайт/с) уже во многих случаях тормозит работу. Поэтому был разработан вари- ант интерфейса Ultra SCSI-2, в котором скорость обмена данными была еще раз по- вышена вдвое - до 20 Мбайт/с. Сейчас контроллеры и устройства (жесткие диски) типа Ultra SCSI-2 начали появляться в продаже. Опять-таки, совместимость со стары- ми устройствами в Ultra SCSI-2 была сохранена - к контроллерам Ultra SCSI-2 можно подключать Fast SCSI-2 и SCSI-1 устройства. В серверах локальных сетей, работающих иногда с десятками жестких дисков, ско- рость контроллеров типа Fast SCSI-2 (10 Мбайт/с) была недостаточной уже давно. Поэтому был разработан вариант интерфейса Wide SCSI-2 (он же Fast Wide SCSI-2), в котором используется не 8-битовый, а 16-битовый обмен данными. За счет этого обеспечивается вдвое большая скорость обмена - до 20 Мбайт/с. Устройства Wide SCSI-2 подключаются с помощью 68-проводного кабеля. С интерфейсом Wide SCSI-2 выпускаются жесткие диски и высокопроизводительные стримеры. Однако и скорость обмена 20 Мбайт/с не всегда является достаточной. Поэтому одно- временно с Ultra SCSI-2 (усовершенствованием Fast SCSI-2) был разработан и ин- терфейс Ultra Wide SCSI-2 - усовершенствование Fast Wide SCSI-2 со скоростью обмена данными до 40 Мбайт/с. Сейчас контроллеры и устройства (жесткие диски) типа Ultra Wide SCSI-2 начали появляться в продаже. К контроллерам Ultra Wide SCSI-2 можно подключать Fast Wide SCSI-2 устройства. Замечание. Многие Wide SCSI-2 (Ultra Wide SCSI-2) контроллеры имеют не только два 68-проводных разъема для подключения внутренних и внешних устройств, но и 50- проводной разъем для обычных Fast SCSI-2 и SUSI-1 устройств (например, дисководов для компакт-дисков, магнитооптических дисков и т.д.). Однако одновременно можно использо- вать не более двух их этих трех разъемов. При выборе контроллера для подключения накопителей имеет смысл рассматривать два варианта - EIDE и SCSI (той или иной разновидности). Разумеется, если Ваш компьютер оснащен высокопроизводительной шиной - PCI, VESA или, на худой ко- нец, EISA, - то следует выбирать контроллер, рассчитанный на эту шину. Контролле- ры для шины ISA работают слишком медленно. Контроллеры EIDE весьма дешевы (около 20-30 дол. и менее), а часто они уже вклю- чены в состав материнской платы, так что достаются пользователям бесплатно. Конеч- но, EIDE-контроллеры имеют определенные ограничения - невозможность подключе- ния внешних устройств, поддержка только жестких дисков, дисководов компакт- дисков, стримеров и некоторых магнитооптических дисков, подключение не более че- тырех устройств и т.д. Кроме того, сейчас жесткие диски типа EIDE имеют емкость не более 2,5 Гбайт (диски большего объема имеют интерфейс SCSI). Однако для боль- шинства пользователей возможностей EIDE-контроллеров вполне достаточно и их ог- раничения не являются сколько-либо чувствительными. В компьютерах, используемых как серверы локальной сети, SCSI-контроллеры стали фактическим стандартом. Во-первых, здесь требуется подключать не четыре устройст- ва, а гораздо больше. Во-вторых, ввод-вывод с различными SCSI-устройствами может осуществляться параллельно, что существенно увеличивает быстродействие ввода- Fast SCSI-2 или Ultra SCSI-2 - для продвинутых систем Стоимость SCSI- контроллеров Кэшированные контроллеры вывода в многозадачной среде. Для серверов, имеющих существенную нагрузку, целе- сообразно использование контроллеров и дисков Wide SCSI-2 или даже еще более быстрых Ultra Wide SCSI-2. Тем пользователям, которые собираются применять разнообразные внешние устройст- ва: магнитооптические диски, CD-рекордеры, дисководы со сменными дисками типа lonnega или SyQuest, быстродействующие стримеры и сканеры и т.д., также необходи- мо использовать SCSI-контроллер. Да и производительность компьютеров при исполь- зовании SCSI-контроллеров несколько выше, чем при использовании EIDE- контроллеров. Поэтому этим пользователям желательно приобрести контроллер типа Fast SCSI-2 или Ultra SCSI-2. Стоимость типичных SCSI-контроллеров для шин PCI, VESA и EISA - от 70 (Fast SCSI-2 контроллеры фирмы Tek'ram) до 270 дол. (Ultra Wide SCSI-2 контроллеры фирмы Adaptec). Некоторые устаревшие модели SCSI-контроллеров стоят около 30-40 дол., но я не советую их покупать - они не содержат встроенных программ диагно- стики, и при возникновении каких-либо проблем Вы будете как будто с завязанными глазами. Впрочем, иногда может быть целесообразен такой экономичный вариант: для подключения жестких дисков используется EIDE-контроллер, а для подключения неко- торых других устройств (скажем, сканера или магнитооптического диска) - дешевый SCSI-контроллер для шины ISA стоимостью 40-50 дол. Некоторые контроллеры накопителей (как типа EIDE, так и SCSI) содержат кэш-буфер объемом от 4 до 64 Мбайт, в котором хранятся наиболее часто используемые участки дисков. Использование такого контроллера снижает нагрузку на процессор, избавляя его от необходимости выполнять кэширование программным образом (см., например, главу 40). Кроме того, аппаратное кэширование, вообще говоря, более надежно, чем программное - никакое зависание компьютера не способно повлиять на работу аппа- ратного кэша. Поэтому в серверах локальных сетей и RAID-контроллерах часто ис- пользуют именно аппаратное кэширование. 13.7. Жесткие диски Назначение Характеристики жесткого диска Накопители на жестком диске (они же жесткие диски, они же винчестеры) предназна- чены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, баз данных и т.д. Многие жесткие диски боятся ударов и вибрации, по- этому для транспортировки информации их лучше не использовать. Наличие жесткого диска практически обязательно для работы с компьютером, так как почти все современные пакеты программ и операционные системы работают- лишь при наличии жесткого диска. Правда, бывают так называемые бездисковые сетевые рабо- чие станции, они не имеют собственного жесткого диска, но используют жесткий диск сервера локальной сети. Замечания. 1. Без жесткого диска Вы сможете загрузить только операционную систему DOS (MS DOS, PC DOS и т.д.) и работать лишь с теми программами, которые рассчитаны на DOS и не требуют жесткого диска. Особенности работы на компьютере без жесткого диска обсуждаются в приложении 1. В основном, этот режим работы используется при не- исправности жесткого диска для выяснения ее причин и для их устранения. 2. В компьютере может использоваться более одного жесткого диска. Иногда это дает су- щественный выигрыш в быстродействии - например, если с одного диска производится чтение исходных данных, а запись результатов обработки выполняется на другой диск. 3. Жесткие диски иногда называют винчестерами, так как первая модель жесткого диска, разработанная в 1973 г. фирмой IBM получила название 30/^0, которое совпало с обозна- чением калибра популярной .автоматической винтовки фирмы Winchester. С той поры и остальные жесткие диски получили прозвище <винчестер>. Для пользователя накопители на жестком диске отличаются друг от друга прежде все- го следующими характеристиками: емкостью, то есть тем, сколько информации помещается на диске; быстродействием, то есть временем доступа к информации и скоростью чтения и записи информации; интерфейсом, то есть типом контроллера, к которому должен подсоединяться же- сткий диск (чаще всего - IDE/EIDE и различные варианты SCSI). Емкость диска Скорость работы диска Интерфейсы дисков Ниже мы расскажем об этих характеристиках дисков более подробно. Основная характеристика жесткого диска - это его емкость, то есть количество ин- формации, размещаемой на диске. Первые жесткие диски для IBM PC имели емкость 5 Мбайт. Сейчас в выпускаемые компьютеры чаще всего устанавливаются жесткие дис- ки емкостью от 800 Мбайт до 1,6 Гбайт, а диски емкостью 2-4 Гбайта переходят из разряда элитной продукции в разряд ширпотреба. Диски с емкостью до 500 Мбайт считаются устаревшими, они уже практически не производятся. Максимальная ем- кость дисков на данный момент - 9,1 Гбайт (большая емкость не поддерживается су- ществующими интерфейсами EIDE и SCSI). Однако производители жестких дисков готовят модели дисков емкостью 18 Гбайт и более. Замечания 1- Следует иметь в виду, что в терминологии производителей жестких дисков 1 Мбайт - это 10000000 (10"') байт. а 1 Гбайт - это 1000ЙООООО (10") байт. Таким обра- зом, для перевода емкости жесткого диска в привычные <компьютерные> Мбайты (для ко- торых 1 Мбайт = 2^ байт = 1048576 байт) надо уменьшить заявленную емкость диска при- близительно на 5%. Для Гбайта коэффициент уменьшения составляет приблизительно 7%. 2. Если предположить, что на одной странице книги помещается в среднем 2500 знаков, то на диске емкостью 1 Гбайт можно разместить 400 тысяч страниц книги. 3. К счастью, новейшие достижения в области технологии производства жестких дисков привели к существенному увеличению их емкости и снижению их цены. Теперь жесткий диск емкостью 1 Гбайт можно купить за 160-170 дол., а за 250-300 дол. - диск емкостью 2.5 Гбайта. Диски малой емкости (менее 1 Гбайта) теперь покупать вряд ли целесообразно - они стоят почти столько же, сколько более новые и значительно более емкие диски. Скорость работы диска характеризуется двумя показателями: временем доступа к дан- ным на диске и скоростью чтения/записи данных на диске. Эти характеристики соот- носятся друг с другом приблизительно так же, как время разгона и максимальная ско- рость автомобиля. В настоящее время типичное время доступа у современных дисков - около 10-12 мс. Более быстрые диски имеют время доступа около 7-8 мс. Некото- рые старые и медленные диски (в основном, невысокой емкости), до сих пор продаю- щиеся на нашем рынке, имеют время доступа 25 или более (иногда даже 70) мс, такие диски покупать не следует. Скорость чтения-записи (пропускная способность ввода-вывода) зависит не только от диска, но и от его контроллера, типа шины, быстродействия процессора и т.д. У обыч- ных современных дисков скорость ввода-вывода (ее можно определить с помощью со- ответствующих программ, например, Sysinfo из комплекса Norton Utilities 8,0) состав- ляет 2-3 Мбайта/с, у быстрых - 4-5 Мбайт/с и более. Диски со скоростью ввода- вывода значительно меньше 2 Мбайт/с покупать не следует. Замечания. 1. Быстродействие диска напрямую зависит от скорости его вращения. Быст- родействующие (и более дорогие) диски имеют скорость вращения 7200 об/мин, обычные - 5400 или 4500 об/мин. Более медленные диски (3600 об/мин и менее) - это, как пра- вило, устаревшие модели. 2. Некоторые производители жестких дисков типа IDE (EIDE) приводят совершенно фанта- стические величины быстродействия: 10-20 Мбайт/с и более. Данные числа относятся к скорости обмена между контроллером и расположенным на дисководе буфером, к быстро- действию диска в реальных задачах они никакого отношения не имеют. В большинстве компьютеров используются диски с интерфейсом IDE, то есть подклю- чаемые к IDE или EIDE-контроллеру (такие контроллеры наиболее распространены из- за своей дешевизны). Сейчас диски с интерфейсом IDE стоят в среднем на 20-40% дешевле аналогичных дисков, подключаемых к SCSI-контроллеру (SCSI-дисков). Одна- ко диски емкостью более 2,5 Гбайт пока что выпускаются только с интерфейсом SCSI. Кроме того, SCSI-диски в реальных задачах обычно показывают лучшую производи- тельность. Разница в стоимости моделей дисков с различными вариантами интерфейса SCSI (например, Fast SCSI-2 и Fast Wide SCSI-2) обычно невелика (5-10%). 13.8. Дисководы для компакт-дисков и СО-рекордеры Назначение Компакт-диски CD-R диски Характеристики дисководов 1 1 Быстродействие Интерфейс С помощью дисководов для компакт-дисков компьютеры могут считывать специальные компьютерные компакт-диски, а также проигрывать обычные аудиокомпакт-диски. Компьютерные компакт-диски используются для распространения комплексов про- грамм, данных большого объема, например каталогов, перечней, энциклопедий и т.д. Особенно удобны компакт-диски для распространения мультимедиа-приложений (программ, сочетающих движущиеся изображения, текст и звук), обучающих, демон- страционных и игровых программ. Дисководы для компакт-дисков в последнее время получили очень широкое распространение, сильно подешевели (сейчас очень прилич- ный дисковод можно купить за 50-60 дол.) и стали практически обязательным атрибу- том современного компьютера. Внешне компьютерные компакт-диски и аудиокомпакт-диски не отличаются (разве лишь нанесенными на них надписями). Диаметр компакт-дисков составляет 12 см, верхняя сторона у них используется как этикетка, а нижняя (из белого металла, точ- нее, алюминия) - содержит информацию. Часто компакт-диски называются CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory). Компьютерный компакт-диск может содержать до 650 Мбайт информации (без учета служебных данных - до 640 Мбайт), то есть столько же, сколько 450 дискет емкостью 1,44 Мбайта. При этом чтение компакт-дисков выполняется в десятки раз быстрее, чем чтение дискет, а как носители информации компакт-диски гораздо надежнее дискет. Аудиокомпакт-диск позволяет записать 74 мин 33 с стереозвука (с 16-битовым кодиро- ванием при частоте дискретизации 44,1 кГц). Компакт-диски можно использовать только для чтения содержащейся на них информа- ции. Запись данных на компакт-диски осуществляется при их изготовлении посредст- вом выдавливания прессом углублений на подложке компакт-диска, так что эти участ- ки перестают отражать свет. В дисководах для компакт-дисков нанесенная информация считывается лучом лазера. Для защиты информации от повреждений на подложку компакт-диска наносится прозрачное покрытие. Вместе с обычными компакт-дисками (с белой алюминиевой подложкой) в магазинах продаются также диски с подложкой золотого цвета. Это так называемые CD-R диски, в них подложка действительно содержит золото. Информация на них наносится лучом лазера на специальных приводах - CD-рекордерах, а считываться они могут как обычные компакт-диски - на дисководах для компакт-дисков (ну и на CD-рекордерах тоже). CD-R диски допускают лишь однократную запись информации - стереть или исправить записанные на CD-R диск данные невозможно. Дисководы для компакт-дисков отличаются ками. Выстродействие дисковода определяется скоростью чтения данных и временем доступа к информации. Для сообщения о скорости чтения данных обычно указывают, во сколь- ко раз дисковод вращает диск быстрее, чем дисководы для аудиокомпакт-дисков. Так, дисководы одинарной скорости обеспечивают скорость чтения 150 Кбайт/с, двойной скорости - около 300 Кбайт/с; четырехкратной скорости - около 600 Кбайт/с: шес- тикратной скорости - около 900 Кбайт/с, восьмикратной - около 1200 Кбайт/с и |