Носители информации

Оглавление

1. Носители информации……………………………………………………..3
2. Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД – дисковод)……..5
3. Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД – винчестер)…...6
4. Устройство чтения компакт-дисков (CD-ROM)……………………….6
5. DVD…………………………………………………………………………...7
6. Портативные USB-накопители…………………………………………...8
7. USB флеш-накопитель……………………………………………………..8
8. USB Flash Drive……………………………………………………………...9

Носители информации 

Носи́тель информа́ции (информацио́нный носи́тель) — любой материальный объект или среда, содержащий (несущий) информацию, способный достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую в него информацию — камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), пластик со специальными свойствами (для оптической записи информации — CD, DVD и т. д.), ЭМИ (электромагнитное излучение) и т. д. и т. п.

Носителем информации может  быть любой объект, с которого возможно (но не обязательно) чтение имеющейся (записанной) информации.

Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (к примеру: бумажные листы — в обложку, микросхему памяти — в пластик (смарт-карта), магнитную ленту — в корпус и т. д.).

Носители информации в  быту, науке (библиотеки), технике (скажем, для нужд связи), общественной жизни (СМИ) применяются для:

• записи
• хранения
• чтения
• передачи (распространения)
• создания произведений компьютерного искусства

Классификация носителей

По природе носителя:

• волново-полевые (звуковые, электромагнитные и проч. волны)
• вещественно-предметные (книги, письма, археологические) палеонтологические находки, аппаратные запоминающие устройства)
• биохимические (ДНК, РНК и т.д.)

По происхождению:

• естественные (свет звёзд, несущий информацию о химическом содержании их атмосфер; кости динозавров, несущие информацию об их размерах; метеориты)
• искусственные (лист бумаги с пробитыми по определённому правилу отверстиями, несущий закодированный текст; радиоволны, излучённые антенной станции дальней космической связи, несущие команды для космического робота)

По основному назначению:

• основные: источник информации (источник и т.п.)и получатель информации (получатель и т.п.);
• промежуточные (вспомогательные и т.п.): линии связи и их элементы, включая антенно-фидерные устройства и элементы, преобразователи (акусто-электрические, электроакустические, электромагнитные и т.п.);
• функциональные, как санкционированные элементы систем и линий связи;
• паразитные, как несанкционированные элементы систем и линий связи, которые могут быть элементами каналов утечки информации;
• общего (широкого) назначения (скажем, бумага);
• специализированные (например — только для цифровой записи);

По количеству циклов записи:

• для однократной записи;
• для многократной записи;

По долговечности:

• для долговременного хранения (прекращение выполнения функции носителя обусловлено обстоятельствами случайными);
• для кратковременного хранения (прекращение функции обусловлено процессами закономерными, приводящими к неизбежной деградации носителя);

В общем случае границы  между этими разновидностями  носителей довольно расплывчаты  и могут варьироваться в зависимости  от ситуации и внешних условий.

Основные материалы

• бумага (перфолента, перфокарта, листы);
• пластик (штрих-код, оптические диски);
• магнитные материалы (магнитные ленты и диски);
• полупроводники (различные типы ПП-памяти);

Также ранее имели распространение: обожжённая глина, камень, кость, древесина, пергамент, берёста, папирус, воск, ткань и др.

Для внесения изменений в  структуру материала носителя используются различные виды воздействия:

• механическое (резьба, сверление, шитьё);
• термическое (выжигание);
• электрическое (электрические сигналы);
• химическое (краска) и др.

Электронные носители

К электронным носителям  относят носители для однократной  или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом: CD-ROM, DVD-ROM, полупроводниковые (флеш-память и т. п.), дискеты.

Имеют значительное преимущество перед бумажными (листы, газеты, журналы) по объёму и удельной стоимости. Для хранения и предоставления оперативной (не долговременного хранения) информации — имеют подавляющее преимущество, также имеются значительные возможности по предоставлению И в удобном потребителю виде (форматирование, сортировка). Недостаток — малый размер экрана (или значительный вес) и хрупкость устройств считывания, зависимость от источников электропитания.

В настоящее время электронные  носители активно вытесняют бумажные, во всех отраслях жизни, что приводит к значительному сбережению древесины. Минусом их является то, что для  считывания И для каждого типа и формата носителя необходимо соответствующее ему устройство считывания.

 
          Исторически первыми носителями  информации были перфоленточные и перфокарточные устройства ввода-вывода. Вслед за ними пришли внешние записывающие устройства в виде магнитных лент, сменных и постоянных магнитных дисков и магнитных барабанов. 
 
        Магнитные ленты хранят и используют намотанными на катушки. Выделялись катушки двух видов: подающие и принимающие. Ленты поставляются пользователям на подающих катушках и не требуют дополнительной перемотки при установке их в накопители. Лента на катушку наматывается рабочим слоем внутрь. Магнитные ленты относятся к накопителям непрямого доступа. Это значит, что время поиска любой записи зависит от ее местоположения на носителе, так как физическая запись не имеет своего адреса и чтобы её просмотреть необходимо просмотреть предыдущие. К запоминающим устройствам прямого доступа относятся магнитные диски и магнитные барабаны. Основная особенность их заключается в том, что время поиска любой записи не зависит от ее местоположения на носителе. Каждая физическая запись на носителе имеет адрес, по которому обеспечивается непосредственный доступ к ней, минуя остальные записи. Следующим видом записывающих устройств стали пакеты сменных магнитных дисков, состоящие из шести алюминиевых дисков. Ёмкость всего пакета составляла 7,25 Мбайт.  
 
Рассмотрим более подробно современные носители информации. 
 
1. Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД – дисковод). 
 
Это устройство использует в качестве носителя информации гибкие магнитные диски – дискеты, которые могут быть 5-ти или 3-х дюймовыми. Дискета – это магнитный диск вроде пластинки, помещенный в «конверт». В зависимости от размера дискеты изменяется ее емкость в байтах. Если на стандартную дискету размером 5’25 дюйма помещается до 720 Кбайт информации, то на дискету 3’5 дюйма уже 1,44 Мбайта. Дискеты универсальны, подходят на любой компьютер того же класса оснащенный дисководом, могут служить для хранения, накопления, распространения и обработки информации. Дисковод – устройство параллельного доступа, поэтому все файлы одинаково легко доступны. Диск покрывается сверху специальным магнитным слоем, который обеспечивает хранение данных. Информация записывается с двух сторон диска по дорожкам, которые представляют собой концентрические окружности. Каждая дорожка разделяется на секторы. Плотность записи данных зависит от плотности нанесения дорожек на поверхность, т. е. числа дорожек на поверхности диска, а также от плотности записи информации вдоль дорожки. К недостаткам относятся маленькая емкость, что делает практически невозможным долгосрочное хранение больших объемов информации, и не очень высокая надежность самих дискет. В настоящее време дискеты практически не используются. 
 
2. Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД – винчестер) 
 
Является логическим продолжением развития технологии магнитного хранения информации. Основные достоинства:  
 
 – большая емкость;  
 
 – простота  и надежность использования;  
 
 – возможность  обращаться к множеству файлов одновременно;  
 
 – высокая  скорость доступа к данным.  
 
Из недостатков можно выделить лишь отсутствие съемных носителей информации, хотя в настоящее время используются внешние винчестеры и системы резервного копирования.  
 
В компьютере предусмотрена возможность с помощью специальной системной программы условно разбивать один диск на несколько. Такие диски, которые не существуют как отдельное физическое устройство, а представляют лишь часть одного физического диска, называются логическими дисками. Логическим дискам присваиваются имена, в качестве которых используются буквы латинского алфавита [С:], [D:], [Е:], [F:] и т. д. 
 
3. Устройство чтения компакт-дисков (CD-ROM) 
 
В этих устройствах используется принцип считывания сфокусированным лазерным лучом бороздок на металлизированном несущем слое компакт-диска. Этот принцип позволяет достичь высокой плотности записи информации, а, следовательно, и большой емкости при минимальных размерах. Компакт-диск является отличным средством хранения информации, он дешевый, практически не подвержен каким-либо влияниям среды, информация, записанная на нем не исказится и не сотрется, пока диск не будет уничтожен физически, его ёмкость 650 Мбайт. Имеет только один недостаток – сравнительно небольшой объём хранения информации. 

4. DVD 
 
А) Отличия DVD от обычных CD-ROM. 
 
Самое основное отличие – это, естественно, объем записываемой информации. Если на обычный CD-диск можно записать 650 Мб (хотя в последнее время встречаются болванки и на 800 Мб, но далеко не все приводы смогут прочитать то, что записано на таком носителе), то на один DVD-диск влезет от 4,7 до 17 Гб. В DVD используется лазер с меньшей длиной волны, что позволило существенно увеличить плотность записи, а кроме того, DVD подразумевает возможность двухслойной записи информации, то есть на поверхности компакта находится один слой, поверх которого наносится еще один, полупрозрачный, и первый считывается сквозь второй параллельно. В самих носителях тоже отличий больше, чем кажется на первый взгляд. Из-за того, что плотность записи существенно возросла, а длина волны стала меньше, изменились и требования к защитному слою – для DVD он составляет 0,6 мм против 1,2 мм у обычных CD. Естественно, что диск такой толщины будет значительно более хрупким, по сравнению с классической болванкой. Поэтому еще 0,6 мм обычно заливаются пластиком с двух сторон, чтобы получились те же 1,2 мм. Но самый главный бонус такого защитного слоя в том, что благодаря его малому размеру на одном компакте стало возможным записывать информацию с двух сторон, то есть удваивать его емкость, при этом оставляя размеры практически прежними. 
 
Б) Емкость DVD. 
 
Существует пять разновидностей DVD-дисков: 
 
1. DVD5 – однослойный односторонний диск, 4,7 Гб, или два часа видео; 
 
2. DVD9 – двухслойный односторонний диск, 8,5 Гб, или четыре часа видео; 
 
3. DVD10 – однослойный двухсторонний диск, 9,4 Гб, или 4,5 часа видео; 
 
4. DVD14 – двухсторонний диск, два слоя на одной и один на другой стороне, 13,24 Гб, или 6,5 часов видео; 
 
5. DVD18 – двухслойный двухсторонний диск, 17 Гб, или более восьми часов видео. 
 
Самые популярные стандарты – DVD5 и DVD9. 
 
В) Возможности. 
 
Ситуация с DVD-носителями сейчас напоминает аналогичную с CD, на которых долгое время тоже хранили только музыку. Сейчас можно встретить не только фильмы, но и музыку (так называемые DVD-Audio) и сборники софта, и игры, и фильмы. Естественно, что основной областью использования является кинопродукция. 
 
Г) Звук в DVD. 
 
Звуковое сопровождение может быть закодировано во многих форматах. Самые известные и часто используемые – Dolby Prologic, DTS и Dolby Digital всех версий. То есть фактически в форматах, используемых в кинотеатрах для получения максимально точной и красочной звуковой картины. 
 
Д) Механические повреждения. 
 
К механическим повреждениям диски CD и DVD одинаково чувствительны. То есть царапина есть царапина. Однако из-за гораздо более высокой плотности записи потери на DVD-диске будут более значительными. Сейчас существуют программы, которые могут восстанавливать информацию даже с поврежденных дисков, правда с пропуском повреждённых секторов. 

5. Портативные USB-накопители 
 
Быстрорастущий рынок портативных жестких дисков, предназначенных для транспортировки больших объемов данных, привлек к себе внимание одного из самых крупных производителей винчестеров. Компания Western Digital объявила о выпуске сразу двух моделей устройств под названием WD Passport Portable Drive. В продажу поступили варианты емкостью 40 и 80 Гб. Портативные устройства WD Passport Portable Drive основаны на 2,5-дюймовых HDD WD Scorpio EIDE. Они упакованы в прочный корпус, оборудованы поддержкой технологии Data Lifeguard, и не нуждаются в дополнительном источнике питания (питание через USB). Производитель отмечает, что накопители не греются, работают тихо и потребляют мало энергии.  
 
6.USB флеш-накопитель (сленг. флешка, флэшка) — носитель информации, использующий флеш-память для хранения данных и подключаемый к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB.

USB-флешки обычно съёмные и перезаписываемые. Размер — около 5 см, вес — меньше 60 г. Получили большую популярность в 2000-е годы из-за компактности, лёгкости перезаписывания файлов и большого объёма памяти (от 32 МБ до 256 ГБ). Основное назначение USB-накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др. Разработан умещающийся на флешку пакет программ для автоматического снятия улик с компьютера неквалифицированным полицейским (COFEE).

Преимущества

• Малый вес, бесшумность работы и портативность.
• Все современные материнские платы персональных компьютеров имеют USB-разъёмы.
• Более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению с НЖМД.
• Работоспособность в широком диапазоне температур.
• Высокая плотность записи (значительно выше, чем у CD или DVD).
• Отсутствие подвижных частей, что снижает их энергопотребление в 3—4 раза по сравнению с жёстким диском.
• Не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.

Недостатки

• Ограниченное число циклов записи-стирания перед выходом из строя.
• Маленький колпачок, который легко потерять. Иногда производитель делает вместо колпачка механизм скрытия разъёма — колпачок уже нельзя потерять, однако механическая конструкция больше подвержена износу.
• Способны хранить данные полностью автономно до 5 лет. Наиболее перспективные образцы — до 10 лет.
• Скорость записи и чтения ограничены во-первых, пропускной способностью USB, а во-вторых, скоростью самой флеш-памяти. При этом чтение в разы быстрее записи, которая заметно «тормозит».