Technické prostředky počítačové techniky Informační systémy 2 Externí paměti 1 Feromagnetické IS2-4 1
Dnešní info: Informační systémy 2 05 Informační systémy 2 Simulace kyberútoku Novinky Internetu Projekt Fénix 2
Informační systémy 2 Twitter 10 let Novinky sociálních sítí Novinky Internetu Digitální garáž od Google 3
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 17.5.2016 IS2-15-04 4 +
Technické prostředky počítačové techniky Vstupy Paměť Výstupy řídící sběrnice Mikroprocesor adresní sběrnice datová sběrnice 17.5.2016 5 +
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 17.5.2016 6 +
Externí velkokapacitní paměti Obsah: Dělení pamětí Magnetická média diskety, disky, pásky Optická média princip záznamu, CD, DVD Holografické disky Paměti flash IN2-1 7
Děrné štítky Karton + díry Děrná páska Více štítků za sebou
Záznamová média Růst datových potřeb Pojem velkokapacitní se mění v čase Dříve několik MB, dnes stovky GB až desítky TB 17.5.2016 9
Záznamová média Stručný vývoj 17.5.2016 1951 1. magnetická páska použita jako záznamové médium 1956 IBM uvedlo 1. pevný disk 1971 první disketa (od IBM) 8 1982 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
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
Záznamová média Pevný disk 1956 IBM RAMAC 305 50 kotoučů kapacita 5 MB 17.5.2016 12
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 17.5.2016 13
Záznamová média Dělení záznamových médií magnetická optická ostatní Hard disk Disketa Pásky CD DVD Blue Ray Disc Holografický disk 17.5.2016 ZIP MO média Flash memory 14
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) 17.5.2016 15
Přelom 60. a 70. let plast o síle 120 mikrometrů Nanesen magnetický materiál 12 17 mikrometrů Celé pokryto ochranou nemagnetickou vrstvou 10 12 mikrometrů Čtení a zápis pomocí čtecích a zapisovacích hlav Rychlost čtení 20 000 znaků za 1s (30x 40x rychlejší než děrný štítky) Použití až 20 000x Délka není normována Zápis dat do stop, poslední stopa synchronizace dat 10 bitů na 1 mm 35,6 x 83 mm = 21 700 znaků 406 x 114 mm = 116 400 znaků
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 17.5.2016 18 +
Způsob záznamu Disky Osa Plotny (disky) Čtecí a zapisovací hlavy P Vzduchotěsné pouzdro Řídící jednotka Vyrovnávací paměť 17.5.2016 19
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) 17.5.2016 20 +
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 17.5.2016 21 +
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). 17.5.2016 22 +
Magnetická média Pevné disky Vzdálenost hlav od povrchu plotny 17.5.2016 23
První diskety v roce 1967 1971-8" (203,2 mm) 1976-5,25" (133,3 mm) 1984-3,5" (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
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) 17.5.2016 25
Trendy v oblasti záznamových médií Pevné disky: zvyšování kapacity snižování přístupové doby zvyšování rychlosti otáček zvyšování spolehlivosti 17.5.2016 26
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