Реферат: Виды машинных носителей информации
Менее
распространены перфоленты из обычной киноплёнки (предварительно зачернённой);
они применялись главным образом в устройствах ввода данных некоторых ЭВМ. С
60-х гг. за рубежом и в СССР стали применять П. л. на полиэтилентерефталатной
основе, прочность которых значительно выше бумажных.
Основные
недостатки перфокарт и перфолент — ограниченная информационная плотность записи
(до 102 бит на 1 см2) и малая механическая прочность.
3 Стримеры
Большая часть
записывающих устройств (ЗУ) с последовательным доступом, не выдержав
конкуренции с другими типами памяти, уже повымерла, до наших дней,
видоизменяясь и совершенствуясь, дожил, пожалуй, лишь один тип ЗУ с
последовательным доступом – накопитель на магнитной ленте или, как его еще
называют, стример (от английского “stream” - поток).
История
стримеров насчитывает более полувека, а началась она в 1953 году, когда IBM
представила первый накопитель на магнитной ленте. В нем использовалась
многодорожечная лента шириной полдюйма располагавшаяся на бобинах.
Своим
устройством стример весьма напоминает обычный аудио- или видеомагнитофон. И это
неудивительно – цифровой сигнал, с которым работают стримеры, является частным
случаем аналогового, применяемого в аудио- и видеозаписи. Стримеры представляют
из себя ЗУ со сменным носителем. Изначально в них использовались бобины, затем
кассеты, а сейчас в стримерах применяются в основном картриджи.
На сегодняшний
день единственной областью применения стримеров остается архивное хранение
огромных объемов информации, где скорость доступа к данным не играет
определяющей роли – здесь они прочно удерживают свои позиции, несмотря на
появление оптических носителей высокой емкости и RAID-массивов жестких дисков.
На базе
стримеров также организуются массивы, аналогичные дисковым RAID-массивам. При
этом пропускная способность увеличивается в соответствующее количеству
накопителей раз. Существуют также специальные автоматизированные библиотеки на
основе стримеров, где обеспечивается возможность хранения многих тысяч
картриджей и автоматической установкой/сменой их в накопителях. В таких
системах может использоваться до нескольких сотен накопителей.
Как и в
магнитофонах, информация на магнитную ленту в стримерах записывается одним из
двух основных методов:
Линейный
метод записи
Информация
располагается на продольных дорожках, проходящих по всей длине ленты. Запись и
чтение осуществляются в одном направлении движения ленты. Разновидностью этого
метода является линейно-серпантинный метод, где работа с данными производится в
обоих направлениях движения ленты.Принцип тот же что и в обычном кассетном
магнитофоне.
Наклонно-строчный
метод записи
Информация
записывается на наклонных дорожках, проходящих по диагонали от одного края
ленты к другому, используя головки, вращающиеся вокруг своей оси. Сама же ось
наклонена под углом к направлению движения ленты (как в видеомагнитофонах).
Преимуществом этого метода является меньшая линейная скорость протяжки ленты.
Поэтому в устройствах, работающих на этом принципе, можно применять более
тонкую ленту. Соответственно, при одинаковых размерах картриджа, длина ленты
может быть намного больше. Недостатком метода можно считать более быстрый износ
ленты и головки.
Практически
все стримеры практикуют программное и/или аппаратное сжатие информации. Это
позволяет «малой кровью» достаточно серьезно увеличить емкость носителя и
скорость работы с информацией. Поскольку данные бывают разные (от текстовых файлов,
«утрамбовываемых» в 5-10 раз до .mp3 файлов, несжимаемых вообще), а оценивать
как-то надо, то производители стримеров используют для оценки двукратное сжатие
(2:1), увеличивая на этот же коэффициент и скорость работы с информацией.
Современные
стримеры могут быть и внешними и внутренними и подключаются через один из
нескольких стандартных интерфейсов: флоппи, IDE, SCSI или интерфейс
параллельного порта (Centronix). Последние модели подключаются через
суперпопулярные сегодня USB и FireWire (IEEE1394).
За прошедшие
полвека появилось великое множество стандартов, форматов, моделей, семейств
стримеров. Их можно разбить на несколько групп.
Стримеры,
использующие методы линейной и линейно-серпантинной записи
QIC,
QIC-Wide и Travan
Первый
накопитель формата QIC появился в 1972 году. В нем использовался картридж,
сходный с обычной аудиокассетой, емкостью 20МБ. В картридже использовалась
четвертьдюймовая магнитная лента.
Накопители
QIC используют обычный линейный метод записи, форматов же существует великое множество.
Все они отличаются типом ленты, числом дорожек и плотностью записи. Максимальная
емкость картриджа в накопителях работающих по методу QIC составляет около
700МБ, что, конечно же, недостаточно для архивации больших объемов данных.
Для
увеличения емкости, корпорация SONY в 80-х годах представила свою версию QIC -
стандарт QIC-Wide, где емкость картриджа была увеличена до 2,3ГБ.
В 1994 году
фирма Imation, создала новый стандарт картриджа на основе QIC и QIC-Wide,
который был назван Travan. В этом стандарте максимальная емкость картриджа
составляет 10ГБ, а при использовании сжатия — до 20ГБ. Накопители Travan могут
также работать с некоторыми картриджами QIC и QIC-Wide.
Недостатком
накопителей семейства QIC было низкое быстродействие и недостаточная емкость
картриджей. В результате они вытеснены с рынка более производительными
устройствами и в настоящее время уже не производятся..
DLT (Digital
Linear Tape, цифровая линейная запись).
Формат DLT
был разработан в середине 80-х годов компанией DEC для своих компьютеров
MicroVAX. В 1994 году права на технологию у DEC приобрела компания Quantum.
В устройствах
DLT используется полудюймовая магнитная лента. Информация записывается так
называемым линейно-серпантинным методом. Лента современных устройств стандарта DLT
содержит до 208 дорожек, а емкость картриджа достигает 35ГБ несжатых данных. Технология
DLT предоставляет мощные средства контроля целостности данных: используются
коды коррекции ошибок по Риду-Соломону (ECC), 64-битный избыточный циклический
код (CRC) и 16-битный код обнаружения ошибок (EDC).
В 1998 году
Quantum анонсировала технологию Super DLT, которая позволит в будущем увеличить
объем картриджа до 1ТБ несжатых данных и скорость записи до 100МБ/сек за счет
многочисленных инновационных решений, таких, например как, использование
комбинации методов оптической и магнитной записи (LGRT - Laser Guided Magnetic
Recording).
В 1996 году
компания Tandberg предложила технологию SLR (Scalable Linear Recording), представляющую собой
дальнейшее развитие технологии QIC. Особенностями стримеров от Tandberg
являются тонкопленочные магниторезистивные многоканальные головки и
оригинальная система отслеживания их положения. Технология позволяет записывать
на 1 картридж до 50ГБ данных. Количество дорожек может доходить до 192.
LTO (Linear
Tape Open, открытый стандарт линейной записи)
Стандарт LTO
был разработан компаниями HP, Seagate и IBM как альтернатива закрытому DLT.
Существуют два формата, базирующихся на технологии LTO.
Формат
Accellis разрабатывался для обеспечения исключительно быстрого доступа к
данным. Предполагалось, что устройства, использующие этот формат, обеспечат
среднее время доступа порядка 10 сек и будут иметь емкость 25 ГБ несжатых
данных. Но на рынке так и не появилось накопителей, работающих с этим форматом.
Другая
разновидность LTO - формат Ultrium оказался более жизнеспособным. Первые
стримеры этого формата появились в 2000 году и обеспечивали емкость 100ГБ
несжатых данных при скорости записи 7,5МБ/сек, современные же обеспечивают
скорость записи до 80МБ/сек на картриджи до 400ГБ. В планах разработчиков
повысить эти цифры в два раза в стримерах Ultrium 4-го поколения.
Из
особенностей этого формата можно упомянуть следующиие:
- Поддержка
большого количества параллельных каналов на ленте
- Высокая
плотность записи информации на ленту
- Улучшенный
алгоритм сжатия информации - распознает сжатые данные и отключает компрессию
-
Динамическое перемещение данных из испорченных областей на ленте, при поломке
сервомеханизма или одной из головок чтения-записи
- LTO-CM (LTO
Cartridge Memory) - чип для хранения информации о размещении данных на
носителе.
ADR (Advanced
Digital Recording)
Стандарт ADR
предлагает на рынке компания On-Stream, являющаяся дочерней компанией Philips.
Эта технология позволяет одновременно работать с 8 из 192 дорожек на ленте.
Благодаря этому обеспечивается достаточно высокое быстродействие при низкой
скорости ленты. И, как следствие, снижается нагрузка на ленту. В технологии
предусмотрена двойная ECC-коррекция ошибок - как горизонтально, так и
вертикально. Изменяемая скорость подачи ленты позволяет подстраиваться под
скорость передачи данных с диска без замедления самого процесса резервного
копирования. Накопители ADR воспринимаются ОС как отдельный диск, данные с
которого напрямую доступны в ОС, то есть можно использовать содержимое ленты
без восстановления данных. ADR позволяют сохранить 25 Гбайт несжатых данных на
ленту. В будущем планируется увеличить емкость картриджа в несколько раз.
Стримеры,
использующие метод наклонно-строчной записи
DAT/DDS
(Digital Audio File/Digital Data Storage)
Формат DDS (Digital Data Storage) был разработан в 1989
году компаниями HP и Sony на базе формата DAT (Digital Audio Tape). Лента DAT/DDS имеет
ширину 4мм, но в отличие от QIC, в этом стандарте применяется наклонно-строчная
запись. Стримеры этого формата - недорогие и достаточно эффективные устройства
резервного копирования данных небольшого объема (формат DDS-4 обеспечивал
емкость до 40ГБ). Не так давно появились модели нового поколения - DAT 72.
Новые модели отличает вдвое большая емкость (до 72ГБ), достаточно низкая цену и
совместимость по чтению и по записи с картриджами DDS предыдущих форматов.
Скорость записи у новых моделей 3МБ/сек.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |