Контрольная работа на тему Устройство хранения информации
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2013-11-04Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ГУБКИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
ОТКРЫТОГО УНИВЕРСИТЕТА
ФАКЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Контрольная работа
(обзор)
по дисциплине: "Информационные технологии и дистанционное обучение; защита информации"
на тему: "Устройство хранения информации"
Выполнила: студентка I курса
заочного отделения
____________________________
Шифр: ______________________
Специальность: _____________
Проверил: Аникин А.А.
г. Губкин
2003 год
СОВРЕМЕННЫЕ ДИСКОВОДЫ И ВИНЧЕСТЕРЫ.
ДИСКОВОД (FDD).
Дисковод (FDD) - это устройство, предназначенное для чтения информации с гибких магнитных дисков, а также записи на них (как правило, используется для переноса информации с одного компьютера на другой). Информация непосредственно записывается на гибкий магнитный диск, Дисководы бывают двух размеров - пяти- и трехдюймовые. Пятидюймовые в 1995 году сняты с производства,
Трехдюймовые дисководы позволяют записывать 1.44/2.88 Мб. Стандартный компьютер имеет один трехдюймовый дисковод - 1.44 Мб (FDD 3,5").
В качестве альтернативы обычным трехдюймовым дисководам некоторые поставщики предлагают трехдюймовые дисководы высокой емкости (120 Мб) с лазерным позиционированием головки чтения-записи. В качестве примера приведем продукт компании O. R. Technology дисковод "a:drive".
Благодаря своей форме, размерам и функциональным возможностям "a:drive" является неплохой заменой привычного флоппи-дисковода, а применяемая в нем технология 13 –120™ уже позволила миллионам пользователей во всем мире избавиться от проблем, связанных с малой емкостью дискет и черепашьей скоростью дисководов.
"A:drive" был разработан O. R. Technology в лучших традициях наследования стандартов. Используя дискеты на 120 Мб, производимые компанией ЗМ (Imation), вы получаете емкость, требуемую нынешней эпохой, сохраняя при этом совместимость с обычными дискетами на 1,44 Мб (с возможностью загрузки операционной системы).
К недостаткам таких дисководов можно отнести их высокую стоимость и относительно малую распространенность среди пользователей (что вызывает некоторые проблемы при передаче информации), а также все недостатки, присущие всем дисководам – низкая надежность и долговечность хранения информации и др.
Гораздо более эффективен (в смысле альтернативы дисководу) записывающий привод CD-RW. Он позволяет не только переносить информацию большого объема с одного ПК на другой (на лазерных дисках C (или RW) и читаемых любым обычным лазерным дисководом), но и создавать полноценные долговременные архивы, копировать игры, музыку и д.р. Есть смысл установить такой пишущий лазерный дисковод вместо обычного (обычный только читает диски),
ВИНЧЕСТЕР (HDD).
Винчестер (HDD) или, по другому жесткий диск (иногда его также называют "дисковый накопитель"), по своему строению напоминает дисковод, только у него внутри уже как бы вставлено много магнитных дискет, но их нельзя вытащить и поменять. Объем информации, который позволяет записать современный винчестер, очень велик - от 800 Мб до 18 Гб. и более. Кроме того, винчестеры работают на несколько порядков быстрее дисководов. На винчестер программы переписываются с дискет или с другого накопителя информации. Это позволяет все программы хранить в компьютере. Они всегда у вас под рукой. Кроме того, если у вас большие массивы информации и необходимо найти то, что вам нужно, без винчестера обойтись просто невозможно. Уже почти нет программ, которые работают с дисковода, их обязательно нужно переписать на винчестер.
Винчестеры служат в современных компьютерах основными устройствами мае совой памяти, и их главенствующее положение только укрепляется вследствие быстрого улучшения большинства параметров. Базой для совершенствования является развитие технологии магнитной записи, которое в сочетании с сильной конкуренцией между ведущими производителями обеспечивает постоянное возрастание емкости при снижении стоимости. Если для процессора главное - производительность, то для винчестера - емкость. Предел того и другого определяется уровнем технологии.
Стоит учесть, что чем больше объем диска, тем меньше его относительная цена, т. е. лучше отношение "долларов за мегабайт" (которое впору переименовать в "долларов за гигабайт"). Кроме того, согласно одному эмпирическому правилу, места на жестком диске никогда не бывает много. Производители программного обеспечения делают все, чтобы этот закон оставался в силе: Windows 98 в типичной конфигурации занимает объем примерно в пять раз больший, чем Windows 95 в такой же, офисные пакеты с легкостью поедают сотню-другую мегабайт, а уж про игры и говорить нечего: одна игра способна занять почти полгигабайта дискового пространства, даже если оставить многие файлы на компакт-дисках. Так что не имеет практически никакого смысла приобретать жесткий диск объемом менее 4,3 Гбайт, лучше даже ориентироваться на 13 Гбайт.
Современный этап в технологии жестких дисков - магниторезистивные головки. Они известны и применяются уже довольно давно, но по-настоящему массовой продукцией стали только сейчас. Доступный уже сегодня уровень – технологии позволяет довести емкость 3,5 – жестких дюймовых дисков до фантастических величин - 64 Гбайт, Хотя до появления на рынке моделей с такой емкостью потребуется еще некоторое время, способность хранить гигантские объемы информации является серьезным вызовом для всех других типов массовой памяти (имеются ввиду оптические накопители, DVD и др. - описаны далее), особенно с учетом высокого быстродействия винчестеров.
Винчестер содержит один или несколько собственно магнитных дисков (носителей), у которых для записи используются обе поверхности или только одна. Количество магнитных головок равно количеству рабочих поверхностей. Стоимость носителей и магнитных головок составляет значительную часть общей стоимости жесткого диска, поэтому основным способом повышения емкости является увеличение объема информации, записываемой на одном носителе, а не количества носителей и головок.
Наиболее перспективный подход связан с увеличением плотности записи, что возможно только при применении магниторезистивных головок. Повышенная плотность записи дает и еще одно важное преимущество - более высокую скорость считывания и записи данных (внутреннюю скорость передачи) при прочих равных условиях (диаметре носителя и скорости вращения). Уже сейчас предлагаются винчестеры с очень высокой плотностью записи - 1,7; 2,2 и даже 3,2 Гбайт на носитель, достигнутой за счет применения магниторезистивных головок и цифрового канала записи PRML.
Кроме повышения плотности записи, увеличить емкость носителя можно и другим простым способом - за счет применения носителей большого диаметра. Сейчас основными для настольных ПК являются винчестеры с форм – фактором (размером) 3,5 дюйма, а для ноутбуков даже - 2,5 дюйма. Но некоторые фирмы разработали и начали выпускать 5,25-дюймовые винчестеры для настольных компьютеров и 3,5-дюймовые для портативных.
Такие технические решения выглядят как шаг назад, так как на протяжении долгого времени производители стремились к уменьшению размеров винчестеров Д) улучшения времени доступа, повышения удароустойчивости, снижения энергопотребления, Однако, как выяснилось, и большой форм-фактор имеет определенные преимущества в емкости пластины и скорости записи и чтения за счет большего радиуса (при прочих равных условиях). Но основную роль, как всегда, сыграли технологический и стоимостный аргументы. 5,25-дюймовый форм-фактор позволяв даже при применении стандартной (с невысокой плотностью записи и поэтом дешевой) технологии легко довести емкость, приходящуюся на один носитель, до 1,3 Гбайт.
Большой радиус дорожек компенсирует малую скорость вращения и невысокую плотность записи, поэтому достигаются приемлемые значения внутренней скорости передачи данных.
Подобные жесткие диски могут получить некоторое распространение из-за более низкой стоимости. Для их установки в компьютер нужен 5,25-дюймовой отсек, что в большинстве случаев не является проблемой, так как из двух имеющихся отсеков один обычно занят под привод CD-ROM, а другой свободен (5,25-дюймовые дисководы вышли из употребления),
У традиционных накопителей повышение плотности записи автоматически ведет к росту производительности жестких дисков, так как при прочих равных условиях за единицу времени считывается больше информации, то есть возрастает внутренняя скорость передачи. Рост производительности достигается также и за счет улучшения таких параметров, как частота вращения и среднее время поиска, пропускная способность интерфейса.
Для лучших моделей жестких дисков массового применения (с интерфейсом IDE) частота вращения составляет 7200 об/мин, а среднее время поиска 9 мс или чуть меньше. Эти значения являются следствием разумного компромисса меду производительностью и стоимостью. Более высокие параметры - частота вращения 10000 об/мин и среднее время поиска 5 мс - достигаются только в жестких дисках высокого класса (с интерфейсом SCSI), так как обходятся намного дороже.
Среди других отличительных характеристик современных жестких дисков - универсальность и повышенная надежность. Универсальность заключается в том, что они одинаково успешно справляются с самым широким кругом задач, включая аудио и видео приложения, для которых важно отсутствие перерывов в передаче информации (перерывы у жестких дисках предыдущих поколений вызывались термической калибровкой, современные модели калибровки не требует). Надежная работа жестких дисков гарантируется большим сроком службы компонентов (5-7 лет), хорошими статистическими показателями (средняя наработка на отказ даже в дешевых массовых моделях - не менее 500 тыс. часов, в моделях высшего класса - 1 миллион часов и более), системой активного контроля за состоянием узлов диска SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology)
Современные жесткие диски способны выдерживать перегрузку от удара в рабочем состоянии до 20 G, а в выключенном состоянии эта цифра может достигать величины в 200G (вопреки распространенному мнению, такой показатель не означает, что диски обязаны выдерживать удар при падении с крыши 5-этажного дома. 200-300G (могут быть превышены и при падения диска из рук на достаточно жесткий пол – главное значение имеет не высота, время торможения).
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
ОТКРЫТОГО УНИВЕРСИТЕТА
ФАКЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Контрольная работа
(обзор)
по дисциплине: "Информационные технологии и дистанционное обучение; защита информации"
на тему: "Устройство хранения информации"
Выполнила: студентка I курса
заочного отделения
____________________________
Шифр: ______________________
Специальность: _____________
Проверил: Аникин А.А.
г. Губкин
2003 год
СОВРЕМЕННЫЕ ДИСКОВОДЫ И ВИНЧЕСТЕРЫ.
ДИСКОВОД (FDD).
Дисковод (FDD) - это устройство, предназначенное для чтения информации с гибких магнитных дисков, а также записи на них (как правило, используется для переноса информации с одного компьютера на другой). Информация непосредственно записывается на гибкий магнитный диск, Дисководы бывают двух размеров - пяти- и трехдюймовые. Пятидюймовые в 1995 году сняты с производства,
Трехдюймовые дисководы позволяют записывать 1.44/2.88 Мб. Стандартный компьютер имеет один трехдюймовый дисковод - 1.44 Мб (FDD 3,5").
В качестве альтернативы обычным трехдюймовым дисководам некоторые поставщики предлагают трехдюймовые дисководы высокой емкости (120 Мб) с лазерным позиционированием головки чтения-записи. В качестве примера приведем продукт компании O. R. Technology дисковод "a:drive".
Благодаря своей форме, размерам и функциональным возможностям "a:drive" является неплохой заменой привычного флоппи-дисковода, а применяемая в нем технология 13 –120™ уже позволила миллионам пользователей во всем мире избавиться от проблем, связанных с малой емкостью дискет и черепашьей скоростью дисководов.
"A:drive" был разработан O. R. Technology в лучших традициях наследования стандартов. Используя дискеты на 120 Мб, производимые компанией ЗМ (Imation), вы получаете емкость, требуемую нынешней эпохой, сохраняя при этом совместимость с обычными дискетами на 1,44 Мб (с возможностью загрузки операционной системы).
К недостаткам таких дисководов можно отнести их высокую стоимость и относительно малую распространенность среди пользователей (что вызывает некоторые проблемы при передаче информации), а также все недостатки, присущие всем дисководам – низкая надежность и долговечность хранения информации и др.
Гораздо более эффективен (в смысле альтернативы дисководу) записывающий привод CD-RW. Он позволяет не только переносить информацию большого объема с одного ПК на другой (на лазерных дисках C (или RW) и читаемых любым обычным лазерным дисководом), но и создавать полноценные долговременные архивы, копировать игры, музыку и д.р. Есть смысл установить такой пишущий лазерный дисковод вместо обычного (обычный только читает диски),
ВИНЧЕСТЕР (HDD). Винчестер (HDD) или, по другому жесткий диск (иногда его также называют "дисковый накопитель"), по своему строению напоминает дисковод, только у него внутри уже как бы вставлено много магнитных дискет, но их нельзя вытащить и поменять. Объем информации, который позволяет записать современный винчестер, очень велик - от 800 Мб до 18 Гб. и более. Кроме того, винчестеры работают на несколько порядков быстрее дисководов. На винчестер программы переписываются с дискет или с другого накопителя информации. Это позволяет все программы хранить в компьютере. Они всегда у вас под рукой. Кроме того, если у вас большие массивы информации и необходимо найти то, что вам нужно, без винчестера обойтись просто невозможно. Уже почти нет программ, которые работают с дисковода, их обязательно нужно переписать на винчестер.
| Рост средней емкости жестких дисков. |
Типичный вид винчестера |
Стоит учесть, что чем больше объем диска, тем меньше его относительная цена, т. е. лучше отношение "долларов за мегабайт" (которое впору переименовать в "долларов за гигабайт"). Кроме того, согласно одному эмпирическому правилу, места на жестком диске никогда не бывает много. Производители программного обеспечения делают все, чтобы этот закон оставался в силе: Windows 98 в типичной конфигурации занимает объем примерно в пять раз больший, чем Windows 95 в такой же, офисные пакеты с легкостью поедают сотню-другую мегабайт, а уж про игры и говорить нечего: одна игра способна занять почти полгигабайта дискового пространства, даже если оставить многие файлы на компакт-дисках. Так что не имеет практически никакого смысла приобретать жесткий диск объемом менее 4,3 Гбайт, лучше даже ориентироваться на 13 Гбайт. Современный этап в технологии жестких дисков - магниторезистивные головки. Они известны и применяются уже довольно давно, но по-настоящему массовой продукцией стали только сейчас. Доступный уже сегодня уровень – технологии позволяет довести емкость 3,5 – жестких дюймовых дисков до фантастических величин - 64 Гбайт, Хотя до появления на рынке моделей с такой емкостью потребуется еще некоторое время, способность хранить гигантские объемы информации является серьезным вызовом для всех других типов массовой памяти (имеются ввиду оптические накопители, DVD и др. - описаны далее), особенно с учетом высокого быстродействия винчестеров.
Внутреннее строение винчестера |
Винчестер содержит один или несколько собственно магнитных дисков (носителей), у которых для записи используются обе поверхности или только одна. Количество магнитных головок равно количеству рабочих поверхностей. Стоимость носителей и магнитных головок составляет значительную часть общей стоимости жесткого диска, поэтому основным способом повышения емкости является увеличение объема информации, записываемой на одном носителе, а не количества носителей и головок. Наиболее перспективный подход связан с увеличением плотности записи, что возможно только при применении магниторезистивных головок. Повышенная плотность записи дает и еще одно важное преимущество - более высокую скорость считывания и записи данных (внутреннюю скорость передачи) при прочих равных условиях (диаметре носителя и скорости вращения). Уже сейчас предлагаются винчестеры с очень высокой плотностью записи - 1,7; 2,2 и даже 3,2 Гбайт на носитель, достигнутой за счет применения магниторезистивных головок и цифрового канала записи PRML.
Кроме повышения плотности записи, увеличить емкость носителя можно и другим простым способом - за счет применения носителей большого диаметра. Сейчас основными для настольных ПК являются винчестеры с форм – фактором (размером) 3,5 дюйма, а для ноутбуков даже - 2,5 дюйма. Но некоторые фирмы разработали и начали выпускать 5,25-дюймовые винчестеры для настольных компьютеров и 3,5-дюймовые для портативных.
Такие технические решения выглядят как шаг назад, так как на протяжении долгого времени производители стремились к уменьшению размеров винчестеров Д) улучшения времени доступа, повышения удароустойчивости, снижения энергопотребления, Однако, как выяснилось, и большой форм-фактор имеет определенные преимущества в емкости пластины и скорости записи и чтения за счет большего радиуса (при прочих равных условиях). Но основную роль, как всегда, сыграли технологический и стоимостный аргументы. 5,25-дюймовый форм-фактор позволяв даже при применении стандартной (с невысокой плотностью записи и поэтом дешевой) технологии легко довести емкость, приходящуюся на один носитель, до 1,3 Гбайт.
Большой радиус дорожек компенсирует малую скорость вращения и невысокую плотность записи, поэтому достигаются приемлемые значения внутренней скорости передачи данных.
Подобные жесткие диски могут получить некоторое распространение из-за более низкой стоимости. Для их установки в компьютер нужен 5,25-дюймовой отсек, что в большинстве случаев не является проблемой, так как из двух имеющихся отсеков один обычно занят под привод CD-ROM, а другой свободен (5,25-дюймовые дисководы вышли из употребления),
У традиционных накопителей повышение плотности записи автоматически ведет к росту производительности жестких дисков, так как при прочих равных условиях за единицу времени считывается больше информации, то есть возрастает внутренняя скорость передачи. Рост производительности достигается также и за счет улучшения таких параметров, как частота вращения и среднее время поиска, пропускная способность интерфейса.
Для лучших моделей жестких дисков массового применения (с интерфейсом IDE) частота вращения составляет 7200 об/мин, а среднее время поиска 9 мс или чуть меньше. Эти значения являются следствием разумного компромисса меду производительностью и стоимостью. Более высокие параметры - частота вращения 10000 об/мин и среднее время поиска 5 мс - достигаются только в жестких дисках высокого класса (с интерфейсом SCSI), так как обходятся намного дороже.
Среди других отличительных характеристик современных жестких дисков - универсальность и повышенная надежность. Универсальность заключается в том, что они одинаково успешно справляются с самым широким кругом задач, включая аудио и видео приложения, для которых важно отсутствие перерывов в передаче информации (перерывы у жестких дисках предыдущих поколений вызывались термической калибровкой, современные модели калибровки не требует). Надежная работа жестких дисков гарантируется большим сроком службы компонентов (5-7 лет), хорошими статистическими показателями (средняя наработка на отказ даже в дешевых массовых моделях - не менее 500 тыс. часов, в моделях высшего класса - 1 миллион часов и более), системой активного контроля за состоянием узлов диска SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology)
Современные жесткие диски способны выдерживать перегрузку от удара в рабочем состоянии до 20 G, а в выключенном состоянии эта цифра может достигать величины в 200G (вопреки распространенному мнению, такой показатель не означает, что диски обязаны выдерживать удар при падении с крыши 5-этажного дома. 200-300G (могут быть превышены и при падения диска из рук на достаточно жесткий пол – главное значение имеет не высота, время торможения).
Использованная литература
- А. Жаров – "Железо IBM 2000, или все о современном компьютере:
