Устройства долговременного хранения данных на ПК

        К  достоинствам   CD-ROM можно отнести:  низкую стоимость самих дисков, а также их надежность и  долговечность (теоретически до 100 лет), которые значительно превосходят  соответствующие характеристики  гибких дисков. Стандартный CD имеет  емкость 650-700 Мбайт. Такие большие  объемы характерны для мультимедийной  информации (графика, музыка, видео), но на компакт-дисках распространяется  и разнообразное системное и  прикладное программное обеспечение  больших объемов (операционные системы, офисные пакеты, системы программирования и т.д.) [3, с.339]

Дисковод для оптических дисков называют лазерным проигрывателем или так же, как и используемый диск, - CD-ROM. 

Существенный недостаток CD-ROM – невозможность выполнения записи при их использовании –  был устранен в дисках WORM (Write Once/Read Many – однократная запись, множественное считывание), которые имеют и более распространенное название CD-R. На  диски этого типа можно записать информацию как и на обычную гибкую дискету – прямо на компьютере, но только дин раз, а чтение может производиться произвольное количество раз. Запись на диски CD-R, производится с помощью воздействия высокотемпературного лазерного луча на особый светочувствительный слой  диска, который как бы «выгорает» под этим воздействием. Понятно, что такую «запись» можно выполнить только один раз.

Существуют дисководы, позволяющие  выполнить многократную перезапись на компакт-диски. Для этого потребуются  диски CD-RW. Принцип записи информации отличается от CD-ROM и CD-R. На металлической  основе находится рабочий слой из специального материала, который под  влиянием лазерного луча изменяет свое состояние, переходит из кристаллического состояния в аморфное или наоборот. По-видимому, в ближайшее время CD-RW постепенно вытеснят другие типы ВЗУ аналогичной емкости. [5, с. 78-79]

Дальнейшее развитие технологий изготовления компакт-дисков привело  к созданию дисков с высокой плотностью записи, которые получили название цифровых универсальных дисков (DVD - Digital Versatile Disc).  В таких дисках используется спиральная дорожка записи- чтения данных с уменьшенными промежутками между соседними витками. Помимо этого впадины и выступы имеют меньший размер по сравнению с компакт-дисками. Это позволило увеличить обьем информации на диске до 4,7 Гбайт. В настоящее время широко используются DVD-R- и DVD-RW-накопители. [2, с. 82].  По структуре данных DVD бывают трех типов:

- DVD-Video (только для чтения) — содержат фильмы (видео и звук);    Видеоматериалы в закодированном виде размещаются на диске в процессе его производства. При использовании компьютерного оборудования декодирование информации осуществляется либо аппаратно, либо программными средствами. Современная спецификация обеспечивает запись на диск высококачественного видео (до 2-х часов в мультимедийном формате сжатия MPEG-2), а также многоканальное звуковое сопровождение на 8 языках, выбор экранного формата, титры на 32 языках, интерактивное управление посредством экранного меню, до 9 угловых направлений просмотра, защиту от нелегального копирования, разграничение просмотра видеопродукции по регионам, управление доступом детей к видеоматериалам.

- DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);

  -  DVD-Data — содержат любые данные; [5, с. 80]

Какие носители DVD бывают:

- DVD-ROM — диски, изготовленные  методом инжекционного литья  (литья под давлением из прочного  пластика-поликарбоната). Современные  DVD-ROM - устройства третьего поколения  - используют режим контроля вращения (CAV) с максимальной скоростью  чтения 4х-6х (5.5 - 8.3 Мб/с) и более. DVD-ROM-приводы (дисководы) поддерживают  чтение практически всех форматов, включая диски CD [1, с 183].

- DVD-R - диски однократной  (R — Recordable) записи - формат, разработанный компанией Pioneer. Технология записи аналогична CD-R и базируется на необратимом изменении под воздействием лазера спектральных характеристик информационного слоя, покрытого специальным органическим составом [3, C. 34]. На диски DVD-R могут быть записаны как компьютерные данные, мультимедийные программы, так и видео, аудио информация. Односторонние диски DVD-R вмещают 4,7 или 3,95 ГБ на сторону. Двусторонние диски выпускаются только общей емкостью 9,4 ГБ (4,7 ГБ на сторону). В настоящее время формат не поддерживает технологию записи в два слоя. Для защиты от нелегального копирования разработаны две спецификации: DVD-R(A) и DVD-R(G). Две эти версии одной спецификации используют различную длину волны лазера при записи информации. 

DVD+RW — диски многократной (RW — ReWritable) записи. На дисках DVD+RW записывают и видео, и звук, и компьютерные данные. Диски

DVD-RW — формат многократной  записи, разработанный компанией  Pioneer. Диски формата DVD-RW вмещают 4,7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях и могут быть использованы для хранения видео, аудио и других данных. Диски формата DVD-RW могут быть перезаписаны до 1000 раз и читаются на приводах DVD-ROM первого поколения. D-RAM — диски многократной записи (RAM — Random Access Memory) - формат, разработанный компаниями Panasonic, Hitachi, Toshiba.

Первое поколение дисков DVD-RAM вмещало 2.6 ГБ на сторону. Диски  современного - второго - поколения  несут 4.7 ГБ на стороне или 9.4 ГБ для  двусторонней модификации. Важнейшие  достоинства дисков формата DVD-RAM - это  перезапись до 100 000 раз, наличие механизма  коррекции ошибок записи. [5, с. 81]

 

3.3. Жесткие диски

    

Жесткий диск (накопители на жестких магнитных дисках, винчестер,  НЖМД) - тип постоянной памяти. Данные, хранящиеся на жестком диске, не теряются при выключении компьютера, что делает жесткий диск идеальным, очень надежным для длительного хранения программ и файлов данных, а также самых  важных программ операционной системы (ОС). Эта его способность позволяет доставать жесткий диск из одного компьютера и вставлять в другой.

  Внутри запечатанного  жесткого диска находятся один  или больше несгибающихся дисков, покрытых металлическими частицами.  Каждый диск имеет головку  (электромагнит), встроенную в шарнирный  рычаг, который движется над  диском при его вращении. Головка  намагничивает металлические частички, заставляя их выстраиваться для  представления нулей и единиц  двоичных чисел. Моторы, двигающие  диск и рычаг, обычно подвергаются  износу. Избежать износа удается  только головке, поскольку она  никогда не соприкасается с  поверхностью диска. [4, с. 275]

Винчестер - самая важная составляющая компьютера. На нем хранится ОС, программы и данные. Без ОС Windows нельзя запустить компьютер, а  без программ - ничего сделать, когда  он уже загрузился. Без банка данных придется информацию каждый раз вводить  вручную.

Жесткие диски собирают в  чистых комнатах, где воздух постоянно  фильтруется, и удаляются частички пыли из магниточувствительного материала. Вскрывать их нельзя.

Перед использованием новые  жесткие диски нужно отформатировать. Этот процесс состоит в прокладывании  магнитных концентрических дорожек  и в их разбивке на маленькие сектора, как куски в торте. Но если на жестком  диске были записаны данные, то его  форматирование приведет к полному  их уничтожению.

За счет большего количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жесткого диска может  достигать 150-200 Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких  дисков достаточно велика (может достигать 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (до 7500 об./мин) [6, с. 43].

Среди других параметров отмечают следующие:

• емкость кэш-памяти - во всех современных дисковых накопителях устанавливается кэш-буфер, ускоряющий обмен данными; чем больше его емкость, тем выше вероятность того, что в кэш-памяти будет необходимая информация, которую не надо считывать с диска (этот процесс в тысячи раз медленней); емкость кэш-буфера в разных устройствах может изменяться в границах от 64 Кбайт до 2Мбайт;

• среднее время доступа - время (в миллисекундах), на протяжении которого блок головок смещается с одного цилиндра на другой. Зависит от конструкции привода головок и составляет приблизительно 10-13 мс.

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные  элементы (пластины носителей, магнитные  головки и пр.), поэтому в целях  сохранения информации и работоспособности  жесткие диски необходимо оберегать  от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы. [3, с. 338]

В принципе, в состав компьютера можно включить несколько жестких  дисков. Но на практике персональный компьютер  чаще всего оснащен только одним  винчестером. Для удобства организации  работы с данными предусмотрена  возможность имитировать наличие  в составе компьютера нескольких жестких дисков, разделив реально  включенный в состав компьютера диск на ряд участков, каждый из которых  ведет себя как самостоятельный  диск. Такие участки реального  диска принято называть логическими  дисками.

Жесткий диск, независимо от наличия или отсутствия дисковода  для гибких дисков, всегда принято  называть С. [5, с. 81]

 

3.4. Дополнительные  накопители

 

Накопители на магнитной  ленте (стримеры)

Стример - устройство для  резервного копирования больших  объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с  магнитной лентой ёмкостью 1-2 Гбайта и больше (рис. 3.). Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает и объём сохраняемой информации.

Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации. На данный момент стримеры являются устаревшими  и поэтому используются на практике очень редко. [1, с. 197]

Флэш-память представляет собой  современное устройство хранения данных на основе энергонезависимой памяти. Устройство имеет минимальные размеры, распознается как жесткий диск и  допускает «горячее», то есть при  включенном компьютере, подключение. Максимальный объем флэш-памяти достигает 4 Гб, а  скорость обмена – 30 Мбайт/с. Писать в такую память можно около 10 тысяч раз. Флэш-память наиболее известна применением в USB флэш-носителях (англ. USB flash drive). Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флеш-носители практически полностью вытеснили с рынка дискеты.

Магнитооптические накопители используют диски со специальным  слоем, реагирующим как на оптическое, так и на магнитное воздействие. Преимуществом магнитооптического метода записи по сравнению с магнитным является независимость от внешних магнитных полей при обычных температурах, поскольку перемагничивание возможно только при температуре выше 150С. Объем данных, записываемых на магнитооптический диск, достигает 5,2 Гб. [2, с.82]

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В теоретической части  курсовой работы были рассмотрены устройства долговременного хранения данных на ПК.

Для работы с внешней памятью  необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения — носителя.

Основные виды накопителей:

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD;

• накопители на магнитной ленте (НМЛ).

Им соответствуют основные виды носителей:

• гибкие магнитные диски (Floppy Disk) (диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;

• жёсткие магнитные диски (Hard Disk);

• диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD;

• кассеты для стримеров;

• флэш-память.

На сегодняшний день оптимальными устройством для долговременного хранения данных, в зависимости от сроков, объема и целей хранения, является: Flash-память. Фактически она является на сегодняшней день «золотой серединой» при выборе достаточно надежного, быстрого, портативного, мобильного и простого в использовании устройства данных.

 

 

 

 

II. Практическая часть

 

Общая характеристика задачи

        Организация  ОАО «Триумф» предоставляет кредиты  как физическим, так и юридическим  лицам под процентные ставки. На фирме ведется журнал учета  кредитов и их возврата. За  каждый просроченный день возврата  начисляется штраф в размере  1% от суммы кредита.

1. Построить таблицы по приведенным данным.

2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф журнала регистрации кредитов: «Наименование кредита», «Сумма возврата по договору, тыс. руб.», «Штрафные санкции, тыс. руб.», «Общая сумма возврата, тыс. руб.».

3. Определить наиболее востребованный вид кредита:

1. подвести итоги в журнале регистрации кредитов;
2. построить соответствующую сводную таблицу.

4. Построить гистограмму  по данным сводной таблицы.

 

Таблица 1. Список видов кредита  и ставки по ним в ОАО «Триумф»

[9, C. 40 - 41]