plik

Dysk magnetyczny

●

Podstawowe urządzenie pamięci
zewnętrznej.

●

Dane zapisywane i odczytywane przy
użyciu głowicy magnetycznej (cewki).

●

Dane zapisywane na powierzchni dysku
pokrytego materiałem magnetycznym.

Rozkład danych na dysku

Ścieżki

Sektory

Przerwy między

ścieżkami

Przerwa między

sektorami

Cylinder

Cylinder to

ścieżki o tym

samym

numerze na

wszystkich

powierzchniach

talerzy.

Czas dostępu do dysku

●

Czas przeszukiwania (seek time): czas
potrzebny ruchomej głowicy dysku na
znalezienie się nad właściwą ścieżką.

●

Opóźnienie obrotowe (latency): czas
potrzebny by właściwy sektor na
obracającym się talerzu znalazł się pod
głowicą.

–

im większa prędkość obrotowa tym

mniejsze opóźnienie.

RAID

●

Redundant Array of Independent Disks

–

macierz dysków używana w celu

zwiększenia szybkości dostępu do danych i

zabezpieczenia danych przed awarią

pojedynczego dysku.

●

Zdefiniowane 6 “poziomów”:

–

0 łączenie dysków w jeden wolumen

–

1 mirroring – lustrzane kopie dysków

–

2 korekcja błędów kodem Hamminga

–

3 parzystość na poziomie bajtów

–

4 parzystość na poziomie bloków

–

5 rozproszona parzystość na poziomie

bloków

RAID 0

●

Brak redundancji i zabezpieczenia przed
awarią dysku. Utrata jednego dysku
powoduje utratę wszystkich danych.

●

Minimum 2 dyski.

●

Dane rozproszone na wszystkie dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
100%

●

Duża wydajność odczytu i zapisu.

RAID 1

●

Pełna redundancja danych.

●

Dyski łączone w pary. Oba z pary
zawierają identyczne dane. Minimum 2
dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków: 50%

●

Dobra wydajność odczytu i zapisu.

●

Łatwe odtwarzanie zawartości
utraconego dysku.

RAID 2

●

Bity rozproszone na dyski danych oraz
bity korekcji zapisywane na dyskach
korekcyjnych.

●

Duża ilość dysków jako minimum. Np.
10 dysków danych i 4 korekcji.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
zależne od ilości dysków, przy 14
dyskach 71%, przy 39 dyskach 82%

●

Nie używane dziś, ponieważ wszystkie
współczesne dyski implementują
korekcję.

RAID 3

●

Bity danych rozproszone na dyskach
danych, bity parzystości na dysku
parzystości.

●

Minimum 3 dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
(n-1)/n, gdzie n to ilość dysków. 66% dla
trzech dysków.

●

Dobra wydajność odczytu, mała zapisu.

●

Rzadko implementowany w
kontrolerach.

RAID 4

●

Dane rozproszone na dyskach w
blokach, bity parzystości zapisywane na
oddzielnym dysku parzystości.

●

Minimum 3 dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
(n-1)/n, gdzie n to ilość dysków. 66% dla
trzech dysków.

●

Dobra wydajność odczytu, lepsza niż
RAID 3 zapisu.

RAID 5

●

Dane i bity parzystości rozproszone na
wszystkich dyskach w blokach.

●

Minimum 3 dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
(n-1)/n, gdzie n to ilość dysków. 66% dla
trzech dysków.

●

Dobra wydajność odczytu i zapisu.

●

Najczęściej stosowany w praktyce.

RAID 6

●

Komercyjne rozszerzenie do RAID 5.

●

Dane i podwójne bity parzystości
rozproszone na wszystkich dyskach w
blokach.

●

Minimum 4 dyski.

●

Wykorzystanie pojemności dysków:
(n-2)/n, gdzie n to ilość dysków. 50% dla
czterech dysków.

●

Dobra wydajność odczytu, nieco gorsza
zapisu niż RAID5.

●

Odporny na awarię dwóch dysków
jednocześnie.

Dyski optyczne

●

Dyski optyczne wykorzystują jako
nośnik powierzchnię odbijającą światło.

●

Dane są odczytywane za pomocą lasera,
którego światło jest odbijane pod
odpowiednim kątem od zapisanej
ścieżki z danymi.

●

Popularne są dwa typy dysków
optycznych:

–

CD – Compact Disk

–

DVD – Digital Versatile Disk (lub Digital

Video Disk)

●

Płyta CD zawiera jedną spiralną ścieżkę z
danymi.

●

Dane są zapisywane w blokach po 2352
bajty.

●

W przypadku płyt audio cały blok zawiera
dane muzyczne.

●

Na płytach z danymi (CD-ROM) blok
zawiera 2048 bajtów danych, 288 bajtów
kodu korekcyjnego i 16 bajtów
synchronizujących i identyfikujących
blok.

Zapisywalne CD

●

Materiał na powierzchni płyty pod
wpływem światła lasera o odpowiedniej
mocy (lub ciepła) zmienia swoją
strukturę, zmieniając kąt odbicia
promieni. Pozwala to na zapisanie płyty w
napędzie CD-R.

●

Płyty wielokrotnie zapisywalne (RW)
zawierają materiał mający dwa stany
stabilne, które przyjmuje po nagrzaniu do
dwóch różnych temperatur. Dzięki temu
można zmienić zapis na płycie CD-RW.

DVD

●

Płyty DVD są oparte na podobnej
zasadzie jak CD, mają jednak znacznie
większą gęstość zapisu.

●

Płyta DVD może mieć dwie warstwy.
Wewnętrzna może być odczytana
laserem o wyższej mocy, zewnętrzna o
niższej. Dzięki temu na tej samej
powierzchni może być zapisane niemal
dwa razy więcej danych.

Pojemności płyt CD

●

Standardowa płyta CD ma 333000 bloków,
co daje pojemność 747 MB (audio).

●

Płyta CD-ROM (z danymi) ma pojemność
650 MB, ponieważ każdy blok ma o 304
bajty mniej ze względu na dane
korekcyjne i synchronizacyjne.

●

Istnieją płyty CD o zwiększonej gęstości
zapisu, o pojemności 80, 90, a nawet 99
minut, czyli odpowiednio 703, 791 i 870
MB.

Pojemności płyt DVD

●

Warstwa zewnętrzna ma pojemność
4.38GB.

●

Warstwa wewnętrzna ma pojemność
3.57 GB.

●

Wobec tego dwuwarstwowy dysk DVD
mieści 7.95 GB danych.

●

Płyta DVD może być dwustronna, co
daje całkowitą pojemność 15.9 GB.

Zapisywalne DVD

●

Istnieje 5 różnych, niekompatybilnych
formatów: DVD-R, DVD-RW, DVD+r,
DVD+RW, DVD-RAM.

●

Wszystkie mają pojemność do 4.37 GB.

●

Istnieją już dwuwarstwowe płyty DVD-
R o pojemności około 8 GB.

●

Z wyjątkiem płyt DVD-RAM wszystkie
nagrane płyty powinny być czytane
przez zwykłe czytniki DVD.

Taśmy magnetyczne

●

Taśmy magnetyczne są najczęściej
używane do tworzenia kopii
bezpieczeństwa danych.

●

Nośnikiem jest warstwa magnetyczna
naniesiona na elastyczną taśmę.

●

Współczesne taśmy magnetyczne są
zamknięte w kasetach i mają pojemności
do 600 GB (pojedyncza kaseta DLT).

●

Wadą jest sekwencyjny dostęp do danych.

●

Zaletą jest niska cena nośnika.