фыв. Практическая работа 3. Утилиты обслуживания накопителей информации
 Скачать 3.66 Mb.
|
|
Носители DVD. Универсальный цифровой диск (digital versatile disc- DVD) - вид накопителя, который, в отличие от CD, с момента выхода на рынок был рассчитан на широкое применение как в аудио- видео-, так и в компьютерной индустрии. Диски DVD, имея тот же самый размер, что и стандартный CD (диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм), обеспечивают до 17 Гбайт памяти со скоростью передачи выше, чем для CD-ROM, обладают временем доступа, подобным CD-ROM, и разделяются на четыре версии: − DVD-5 - односторонний однослойный диск, вместимостью 4,7 Гбайт; − DVD-9 - односторонний двухслойный диск на 8,5 Гбайт; − DVD-10 - двухсторонний однослойный диск 9,4 Гбайт; − DVD-18 - вместимость до 17 Гбайт на двухстороннем двухслойном диске. Компакт-диск HD-DVD по конструкции аналогичен DVD. У него может быть до трех слоев по 15Гб (12 часов видео в формате HD). Толщина подложки 0,6 мм. Как и для самих дисков, существует мало различий между дисководами DVD и CD-ROM, поскольку единственная очевидность - эмблема DVD на передней панели. Основное различие состоит в том, что данные CD-ROM записаны близко к верхнему слою поверхности диска, а уровень данных для DVD - ближе к середине, чтобы диск мог быть двухсторонним. Поэтому блок оптического чтения привода DVD-ROM устроен более сложно, чем его аналог для CD-ROM, чтобы создавать возможность для чтения как одного, так и другого из этих типов носителей. Одно из самых ранних решений заключалось в использовании пары поворотных линз: одной - для фокусировки луча на уровнях данных DVD, а другой - для чтения обычных компакт-дисков. Впоследствии появились более изощренные проекты, которые устраняют потребность в переключении линзы. Например, «двойная дискретная оптическая выборка», предложенная Sony, имеет отдельные лазеры, оптимизированные для CD (длина волны 780 нм) и DVD (650 нм). Устройства Panasonic переключают лазерные лучи с помощью голографического оптического элемента, способного к фокусировке луча в двух различных дискретных точках. Дисководы DVD-ROM вращают диск намного медленнее, чем их аналоги для CD-ROM. Однако, так как на упакованы намного плотнее, его производительность существенно выше, чем у CD-ROM при одинаковой скорости вращения. В то время как обычный аудиодиск CD-ROM (однократный) имеет максимальную скорость передачи данных 150 Кбайт/с, диск DVD (1х) может передавать данные по 1250 Кбайт/с, что достигается только при восьмикратной (8х) скорости диска CD-ROM. Не существует общепринятой терминологии для описания различных «поколений» дисководов DVD. Однако термин «второе поколение» (или DVD II) обычно относится к 2х скоростным дисководам, также способным к чтению носителей CD-R/CD-RW, а термин «третье поколение» (или DVD III) обычно означает дисководы со скоростью 5х (или иногда 4,8х, или 6х), некоторые из которых способны к чтению носителей DVD-RAM. Форматы записываемых дисков DVD Существует несколько версий записываемых DVD: − DVD-R обычный, или DVD-R; − DVD-RAM (перезаписываемый); Blu-ray Disc - формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Компакт-диск Blu-Ray по конструкции аналогичен DVD. У него может быть два слоя по 25Гб (18 часов видео в формате HD). Толщина подложки 0,1 мм. BD-R/RE & DVD RAM & DVD±R/RW&CDRW Optiarc BD-M100A (OEM) 2x/2x/2x&5x&8x/8x&8x/6x/8x&24x/16x/32x (630$) Производитель Sony Nec Optiarc Модель BD-M10QA Описание Внутренний привод позволяющий читать и записывать однослойные BD-R/RE, DVD R/RW, DVD-RAM и CD- R/RW диски и читать двухслойные BD-ROM Черный Время доступа CO-ROM: 160 мс, DVD-ROM: 170 мс, BD-ROM: 210 мс Установка Горизонтальная, вертикальная Скорость записи BD-R: 2х, BD-RE: 2х, DVD+R: 8х, DVD+RW: 8х, DVD-R: 8х, DVD-RW: 6х, CD-R: 24х, CD-RW: 16х, DVD+R9 (duаl layer): 4х, DVD-R DL (dual layer): 4x, DVD-RAM: 5x Скорость чтения BD-ROM: 4.8x, DVD-ROM 16x, DVD R/RW: 10x, DVD- VIDEO: 8x, CD-ROM: 40x, DVD-RAM: 5x Механизм загрузки дисков Лоток Интерфейс IDE, (ATA-5 Ultra DMA Mode 4) Буфер 8 Мб, имеется функция предотвращения опустошения буфера при записи DVD- и BD-дисков Читаемые форматы DVD-RAM, DVD-ROM, DVD-VIDEO, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, CD-ROM, CD-ROM/ХА, CD-DA, Video- CD, Photo CD, CD-EXTRA, CD Text, CD-R/RW, BD-ROM (Single/Dual Layer), DVD-ROM, DVD-Video Записываемые форматы BD-R. BD-RE. DVD-R. DVD-R Dual Layer, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD+R9 Dual Layer, DVD-RAM, CD-R, CDRW Потребление энергии 12 Вт Размеры (ширина х высота х глубина) 148 x 42 x 198 мм Рабочая температура 5-45°С Размеры упаковки (измерено в НИКСе) 19,4 x 14,5 x 4,2 см Вес брутто (измерено в НИКСе) 0.966 кг Ссылка на сайт производителя www.sonynec-optiarc.eu Оптические диски уже не используются настолько массово, как это было совсем недавно. Фактически технология постепенно уходит, повторяя судьбу дискет, компакт-кассет и т.п. Однако, оптические диски ещё рано отправлять в музей компьютерных технологий, где уже находятся дискеты. Да, необходима программа для выжигания данных. Да, не так удобно, как простое подключение устройства к USB, не для ленивых. Зато очень экономно. Как хранители данных, CD нынче используются для размещения на них драйверов к разным устройствам. Купили принтер, а в коробке - диск, с которого необходимо оные драйверы устанавливать. DVD - самые популярные, потому что ненамного дороже CD, а данных помещается в шесть раз больше. Если необходимо срочно сделать резервную копию, скажем, сорока гигабайт, то дешевле приобрести десяток чистых DVD, нежели какие-либо другие накопители достаточной ёмкости. На диски Blu-ray пока записывают, в основном, фильмы в высоком разрешении. Как CD были ранее аудиодисками, а DVD - видео, так и Blu-ray пока не дозрели до массового использования в качестве накопителей произвольных данных, хотя процесс уже начался. Лучше приобретать перезаписываемые диски (помеченные как RW). Они и практичнее, и качество всегда выше. 1.1.5. FLASH-НАКОПИТЕЛИ Рассмотрим энергонезависимые накопители данных, к которым относятся обычные флеш-накопители с USB-интерфейсом или более современные твердотельные накопители. Однако при выборе таких девайсов необходимо учитывать некоторые нюансы. Во-первых, они обладают достаточно высокой стоимостью при небольшом объеме физической памяти, а во-вторых, стабильность их работы находится на достаточно низком уровне. Как показывает практика, обычная компьютерная USB-флешка может выйти из строя даже из-за неправильного ее извлечения из порта. Не стоит рассчитывать и на то, что в ближайшее время ситуация с флеш- накопителями хоть как-то изменится. Все дело в том, что стоимость внешних накопителей этой категории растет по мере увеличения объема самой памяти, а также низкие технические характеристики существенно ограничивают сферы применения, в которых может использоваться флеш- память. Что касается рекомендаций профессионалов, то они не советуют использовать USB-флешки и карты памяти для хранения важной информации из-за низкой надежности. А вот для краткосрочного хранения и переноса данных с одного компьютера на другой они подойдут просто идеально. Однако особых иллюзий строить не нужно, поскольку недостатков у этой памяти хватает. Несмотря на относительно невысокую розничную стоимость, абсолютно все флеш-накопители не переносят соприкосновение с водой, а также конструкция их корпуса очень хрупка, поэтому при работе с ними следует быть предельно осторожным. Основной характеристикой внешних накопителей с USB-интерфейсом, помимо объема памяти, является скорость чтения/записи данных. Особого значения внешнему оформлению, материалу корпуса, цвету и другим подобным мелочам придавать не стоит, поскольку главную роль играет качество самого контроллера. С выбором карт памяти особых проблем также не возникает. Независимо от типа карты памяти единственным параметром, на который следует обращать внимание, является класс накопителя, поскольку от этого зависит скорость работы устройства. Чем выше класс, тем быстрее происходит процесс чтения/записи данных. Наиболее скоростным классом в наши дни является десятый, а что касается фирм-производителей, то это особого значения не имеет. А вот при покупке USB-флешки придется немного помучаться, поскольку современные производители не указывают в технической документации пропускную способность, поэтому очень тяжело определить истинную скорость работы того или иного девайса. Самыми распространенными внешними накопителями с USB-интерфейсом являются флешки второго поколения, поддерживающими передачу около 10 Мб в секунду, а USB- накопители третьего поколения работают значительно быстрее. Это не только обыденные флэшки, но также и флэш-память плееров, и разнообразные MicroSD для фотоаппаратов, мобильных телефонов и прочих компактных устройств. Коротко говоря, вариаций довольно много. Тем не менее, следует помнить, что флэшки не рассчитаны на бесконечное количество записей и стираний. Возможно, хватит года на три, а потом доведётся покупать новую. Классификация Flash-накопителей приведена на рисунке ниже. CompactFlash (CF) Kingston CompactFlash Card 8Gb 45x (127$) Transcend SmartMedia (SM) Kingston SmartMedia Flash Card 128Mb (–––) MultiMedia Card Mobile (MMCmobile) Kingston Voltage + RSMMC--> MMC Adapter (23$) SecureDigital (SD) Kingston SecureDigital (SD) Memory Card 1Gb (12$) Разновидности карт SD: SD, miniSD, microSD, SDHC. Memory Stick (MS) SONY Adapters (37$) xD-Picture Card OLYMPUS/SanDisk TypeM (35$) Внешние устройства чтения карт памяти (карт-ридеры) Transcend SD/xD/MS(/Pro/Duo) Card Reader/Writer USB Flash Drive Transcend Transcend 1.1.5. НАКОПИТЕЛИ SSD В последнее время все большей популярностью стали пользоваться SSD или твердотельные накопители. Solid-state drive, сокращённо SSD – это и есть те самые твердотельные накопители, упомянутые в преамбуле. В данный момент – высшая ступень эволюции флэш-памяти. SSD является современной альтернативой жёсткому диску. Твердотельный накопитель устроен совершенно иначе, чем жёсткие диски и имеют больше общего с USB флешкой. Обычно присутствуют в нетбуках и планшетных компьютерах вместо жёстких дисков. Работают быстрее каких-либо дисков вообще, не боятся вибраций (потому используются на Международной космической станции). Однако, SSD – хоть и продвинутая, но всё же флэш- технология, а значит изнашиваются слишком быстро. И это не флэшки, не внешние устройства, для их замены придётся нести компьютер в ремонт. Поэтому при работе с ними необходима оптимизация работы с данными. Твердотельный накопитель или SSD – является устройством хранения данных, использующим интегральную схему и память для хранения. Часто, эти устройства хоть и не совсем правильно, называют твердотельный диск, хотя они не использует физических дисков и никаких вращений не происходит, другое дело гибридные диски (SSHD), основанные на HDD и использующие флеш-памяти в качестве буфера. В сравнении с традиционным HDD, SSD на много устойчивее к ударам и падениям, как правило работают тихо, не требуют охлаждения, имеют низкое время доступа и меньшие задержки при чтении или записи. Сегодня большинство накопителей используют NAND тип памяти, основанные на флеш-памяти, являющейся не энергозависимой. При необходимости ещё большего быстродействия, SSD могут быть построены на памяти с произвольным доступом (RAM), то есть энергозависимой. Такие устройства могут использовать разные источники питания, к примеру аккумуляторные батареи, это необходимо для сохранения данных при его отсутствии. Ключевыми компонентами в Solid-State Drive является контроллер для управления и память для хранения данных. Каждый SSD включает в себя контроллер, построенный на электронике, являющейся связующим звеном между памятью и компьютером. Контроллер имеет свой процессор, работающий по коду предустановленной программы (прошивки), и является одним из наиболее важных факторов производительности SSD. Основные функции, выполняемые контроллером: 1. Обнаружение и исправление ошибок кода (ECC); 2. Предотвращение износа; 3. Выявление испорченных секторов; 4. Чтение и запись, вычисления, очистка от мусора и шифрование. Производительность твердотельного накопителя основывается на числе параллельно используемых в устройстве NAND флеш-чипов. При работе нескольких чипов памяти пропускная способность будет выше, а задержки незаметны, так нагрузка равномерно распределяется между ними. После внедрения Intel технологии чередования данных, работающие по аналогии с RAID 0, только внутри SSD, появилась возможность создать ультрабыстрые твердотельные накопители с эффективной скоростью чтения и записи на сегодняшний момент 500 - 600 мб/с при использовании интерфейса SATA 3. Память. Основным компонентом памяти до 2009 года традиционно считалась DRAM память, но потом по причине более низкой стоимости производители стали использовать именно NAND флеш-память. Поэтому SSD классифицируют еще по используемому типу памяти: − основанные на флеш-памяти (NAND) − на DRAM Подавляющее большинство производителей для своих SSD используют именно энергонезависимую флеш-память из-за более низкой стоимости в сравнение с DRAM и особенности хранения информации без постоянного источника питания, даже при том, что флеш-память медленнее, чем решения с DRAM. Первые представители SSD были медленнее чем HDD и только в 2009 году появились преимущества перед ними. Твердотельные накопители, использующие NAND память, могут использовать память 2-х типов: Single Level Cell (SLC, одноуровневые ячейки памяти) работающая быстрее и более надёжна чем Multi-Level Cell (MLC, многоуровневые ячейки памяти) нижнего ценового сегмента. SSD на базе флеш-памяти по аналогии с буфером обмена жёсткого диска используют небольшое количество энергозависимой памяти в качестве кэша. SSD работающие с энергозависимой памятью, как DRAM характеризуются сверхбыстрым доступом к данным, и в основном используются для ускорения требующих этого приложений, работу которых могли сдерживать более традиционные устройства хранения. Такие SSD имеют AC/DC адаптер, либо внутреннюю батарею и резервные системы хранения, для предотвращения потери информации при отсутствии питания. При возобновлении питания информация копируется обратно в память из резервного хранилища и SSD возобновляет свою работу, такая система аналогична спящему режиму в современных операционных системах. Модули ОЗУ, входящие в состав SSD, могут быть съёмные, которые можно заменить на более ёмкие и припаянные. Принцип работы твердотельного накопителя несколько иной, чем у накопителя на жестких магнитных дисках HDD. При считывании информации в винчестере сначала происходит вычисление местонахождения блока данных, потом блок магнитных головок перемещается к нужной дорожке, а затем уже происходит, собственно, сам процесс считывания. А если запрашиваемые файлы фрагментированы и находятся в разных секторах винчестера, то процесс считывания данных сильно замедляется. В SSD- накопителях за счет отсутствия движущихся частей считывание информации происходит значительно быстрее – после вычисления контроллером адреса нужного блока доступ к данным предоставляется практически моментально. Основные интерфейсы схожи с интерфейсами HDD Технология SSD для традиционных видов компьютеров использует совместимые интерфейсы для подключения. − SCSI 3 Гбит/c и Fibre Channel, обычно используемые в серверах; − SATA (1-3) 1,5-6 Гбит/c и mSATA и пришедший ему на замену M.2; − USB (1-3.1) 1.2-10 Гбит/с; − PCI Express 2 Гбит/c и PCI Express Mini Card. Форм-факторы Эти устройства не нуждаются во вращающихся компонентах и поэтому могут быть совершенно различной формы. Для получения стандартизации в портативных устройствах как правило используются 2,5 дюймовый форм-фактор являющийся наиболее популярным, для других, в том числе стационарных устройств существуют 3,5 дюймовые SSD. Существуют переходники или салазки для адаптации 2,5 дюймовых накопителей в 3,5. Остальные форм-факторы имеют распространения на корпоративном уровне или для не стандартных устройств. Интеграция SSD может быть выполнена и в другие платы, такую практику использует Apple в своих компьютерах. Твердотельные накопители, являющиеся картами расширения, к примеру, как звуковая карта могут подключающиеся к PCE Express. SSD как устройство хранения в составе системного блока, ноутбука или другого представителя персональных компьютеров, заметно увеличит их производительность. Преимущества SSD. Популярность SSD на современном рынке объясняется рядом весомых преимуществ, которым обладают данные накопители. − Высокая скорость чтения и записи, которая в разы превышает средние показатели большинства HDD-накопителей. − Лучшая, чем у HDD, производительность. Показатель IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) у SSD значительно выше, чем у накопителей на жестких магнитных дисках. − Относительно низкое энергопотребление. − В твердотельных накопителях нет никаких движущихся деталей, за счет чего достигается полное отсутствие шума и вибрации. − SSD менее чувствительны к механическим воздействиям и внешним электромагнитным полям (благодаря отсутствию магнитных дисков). − Твердотельные накопители обладают более широким диапазоном рабочих температур. − У SSD сравнительно низкое тепловыделение, что способствует улучшению производительности как самого накопителя, так и системы в целом. |