Externí paměti 1 Feromagnetické

Transkript

1 Technické prostředky počítačové techniky Informační systémy 2 Externí paměti 1 Feromagnetické IS2-4 1

2 Dnešní info: Informační systémy 2 05 Informační systémy 2 Simulace kyberútoku Novinky Internetu Projekt Fénix 2

3 Informační systémy 2 Twitter 10 let Novinky sociálních sítí Novinky Internetu Digitální garáž od Google 3

4 Technické prostředky počítačové techniky 3. Počítač - stroj, který podle předem připravených instrukcí zpracovává data Základní části: centrální procesorová jednotka (schopná řídit se posloupností instrukcí a ovládat další části počítače) zařízení pro ukládání dat (paměť) zařízení pro vstup dat (např. klávesnice, myš, ) a výstup dat (např. monitor, tiskárna, ) Vstupy Paměť Výstupy Procesor ALU ŘADIČ Sběrnice John von Neumann koncepce počítače IS

5 Technické prostředky počítačové techniky Vstupy Paměť Výstupy řídící sběrnice Mikroprocesor adresní sběrnice datová sběrnice

6 Technické prostředky počítačové techniky 3. Počítač - stroj, který podle předem připravených instrukcí zpracovává data Základní části: centrální procesorová jednotka (schopná řídit se posloupností instrukcí a ovládat další části počítače) zařízení pro ukládání dat (paměť) zařízení pro vstup dat (např. klávesnice, myš, ) a výstup dat (např. monitor, tiskárna, ) Vstupy Paměť Výstupy Procesor ALU ŘADIČ Sběrnice John von Neumann koncepce počítače

7 Externí velkokapacitní paměti Obsah: Dělení pamětí Magnetická média diskety, disky, pásky Optická média princip záznamu, CD, DVD Holografické disky Paměti flash IN2-1 7

8 Děrné štítky Karton + díry Děrná páska Více štítků za sebou

9 Záznamová média Růst datových potřeb Pojem velkokapacitní se mění v čase Dříve několik MB, dnes stovky GB až desítky TB

10 Záznamová média Stručný vývoj magnetická páska použita jako záznamové médium 1956 IBM uvedlo 1. pevný disk 1971 první disketa (od IBM) první hudební CD v prodeji (vyvinuto 1979) 1983 první 3,5 harddisk 1985 první CD-ROM 1988 první 2,5 harddisk 1994 Zip médium představeno firmou Iomega 1994 vyrobeno CD-R 1996 první DVD 1998 technologie SuperDLT magn. pásek... 10

11 Počátky výpočetní techniky (50. léta 20. st.) Rotující buben z nemagnetického materiálu s nanesenou feromagnetickou vrstvou řada čtecích a zápisových elektromagnetických hlav Počet hlav = délka slova procesoru Četlo se a zapisovalo celé slovo Každá kombinace otvorů odpovídala jedné adrese paměti Průměrná přístupová doba rovna polovině otáčky bubnu

12 Záznamová média Pevný disk 1956 IBM RAMAC kotoučů kapacita 5 MB

13 Záznamová média Dělení záznamových médií dle fyzikálního principu (magnetické, optické, magneto-optické) dle typu záznamového média (páskové, diskové, polovodičové) dle výměnnosti média dle kontaktu čtecí/záznamové hlavy s médiem dle pohybu hlav při práci paměti

14 Záznamová média Dělení záznamových médií magnetická optická ostatní Hard disk Disketa Pásky CD DVD Blue Ray Disc Holografický disk ZIP MO média Flash memory 14

15 Záznamová média Magnetická média nosič potažený tenkou feromagnetickou vrstvou záznamová hlava polarizuje částice v magnetické vrstvě lze je snadno poškodit pásková, disková (pevné disky, pružné disky)

16 Přelom 60. a 70. let plast o síle 120 mikrometrů Nanesen magnetický materiál mikrometrů Celé pokryto ochranou nemagnetickou vrstvou mikrometrů Čtení a zápis pomocí čtecích a zapisovacích hlav Rychlost čtení znaků za 1s (30x 40x rychlejší než děrný štítky) Použití až x Délka není normována Zápis dat do stop, poslední stopa synchronizace dat 10 bitů na 1 mm 35,6 x 83 mm = znaků 406 x 114 mm = znaků

17

18 Způsob záznamu Disketa/disk sektor formátování: BOOT RECORD FAT ROOT DIRECTORY stopa cylindr (všechny stopy nad sebou ROZDÍL: identifikátor stopy identifikátor sektoru možnost vlastního formátování záznam na 1 stopu 1 sektor: 571 B neformátovaných dat 512 B formátovaných dat

19 Způsob záznamu Disky Osa Plotny (disky) Čtecí a zapisovací hlavy P Vzduchotěsné pouzdro Řídící jednotka Vyrovnávací paměť

20 Způsob záznamu Disky cylindr hlavička vystavování hlaviček: krokový motorek vystavovací cívka (lineární motor) formátování: BOOT RECORD FAT ROOT DIRECTORY access time: doba vystavení + doba čekání prokládání (interleave) zone bit recording (ZBR)

21 Disky cylindr hlavička Způsob záznamu Alokační jednotka (cluster): nejmenší logická datová jednotka na disku zaváděna z důvodů adresace obsahuje jeden nebo více sektorů (až 64 sektorů) BOOT RECORD ROOT DIRECTORY VFAT #2 VFAT #1 (12 32 bitů) NTFS (New Technology File System) - náhrada FAT - VFAT

22 Způsob záznamu NTFS je upřednostňovaný systém souborů pro Windows 7 + (tj. i W10) Schopnost automatického zotavení z některých chyb souvisejících s diskem Vylepšená podpora větších pevných disků Lepší zabezpečení, protože lze používat oprávnění a šifrování pro omezení přístupu k určitým souborům pro určité uživatele Systém FAT32 používal se v některých dřívějších verzích systému Windows a v současné době se používá u většiny jednotek USB Flash má omezení velikosti (v oddílu FAT32 nemůžete vytvořit větší oddíl než 32 GB a uložit jeden soubor větší než 4 GB)

23 Magnetická média Pevné disky Vzdálenost hlav od povrchu plotny

24 První diskety v roce " (203,2 mm) ,25" (133,3 mm) ,5" (88,9 mm) Disketa se skládá z plastového obalu a vnitřního nosiče s magnetickou vrstvou. Data jsou na diskety ukládána do tzv. sektorů o velikosti např. 512 bytů které tvoří kruhové stopy. V případě fyzické poruchy sektoru je možno v alokační tabulce označit sektor jako vadný

25 Magnetická média Pevné disky Disková pole (RAID = Redundant Array of Independent {Inexpensive} Disks) vícenásobné diskové pole levných disků je typ diskových řadičů, které zabezpečují pomocí speciálních funkcí koordinovanou práci dvou nebo více fyzických diskových jednotek. Zvyšuje se tak výkon a odolnost vůči chybám nebo ztrátě dat. z několika menších disků vytvoříme jeden větší několik úrovní (levels) dle funkcí - nejčastější: RAID 0 (prokládání stripping), RAID 1 (zrcadlení mirroring), RAID 5 (používá dva paritní disky, přičemž na každém z nich je parita vypočtena jiným způsobem)

26 Trendy v oblasti záznamových médií Pevné disky: zvyšování kapacity snižování přístupové doby zvyšování rychlosti otáček zvyšování spolehlivosti

27 Použity poprvé roku 1926 pro záznam zvuku pevné medium sestávající z magnetické vrstvy nanesené na plastové pásce. Patří sem prakticky všechny běžně používané audio a videokazety a zálohovací pásky v mainframech. První magnetický pásek byl 6,5 mm široký a navíjel se na cívku. Střih, úprava po válce rozvoj audio, video a různé další formáty pásek Nahrávaní videa vynález šroubovicového snímání (rotační hlava). Nejdříve kotoučové, později kazetové pásky Oracle 5TB