Современные материальные носители документированной информации: достоинства и недостатки

Оптический документ - это интегральный вид документа, способный вобрать в себя достоинства и возможности книги, микро-, диа- и видеофильмов, аудиозаписи и т. д., причем все это одновременно. Он необходим для длительного хранения больших массивов информации.

Самым перспективным видом оптического документа, выделяемым по форме носителя и особенностям пользования, является оптический диск – материальный носитель, на котором информация записывается и считывается с помощью сфокусированного лазерного луча.

Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытым тончайшим слоем алюминия (ранее использовалось золото) с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка.

По технологии применения оптические, магнитооптические и  цифровые компакт-диски делятся на 3 основных класса:

1. Диски, допускающие  однократную запись и многократное  воспроизведение сигналов без  возможности их стирания (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - один раз записал,  много раз считал). Используются  в электронных архивах и банках  данных, во внешних накопителях ЭВМ.

2. Реверсивные оптические  диски, позволяющие многократно  записывать, воспроизводить и стирать сигналы (CD-RW, CD-E). Это наиболее универсальные диски, способные заменить магнитные носители практически во всех областях применения.

3. Цифровые универсальные  видеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типа DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт).

В настоящее время  оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными  носителями документированной информации, записанной цифровым способом. Вместе с тем активно ведутся работы по созданию ещё более компактных носителей информации с использованием так называемых нанотехнологий, работающих с атомами и молекулами. Плотность упаковки элементов, собранных из атомов, в тысячи раз больше, чем в современной микроэлектронике. В результате один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологии, может заменить тысячи лазерных дисков.

Таким образом, внедрение  оптической технологии в документно-информационную сферу может рассматриваться как начало новой эры в распространении, хранении, использовании документированной информации.

Недостатки оптических носителей: низкая скорость записи, высокая  энергоёмкость, энергозависимость, хрупкий корпус, недолговечность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Магнитные носители информации

Из всех носителей  магнитных документов хочу выделить магнитный диск - носитель информации в виде диска с ферромагнитным покрытием для записи. Магнитные диски делятся на жёсткие (винчестеры) и гибкие (дискеты).

Из этой группы в своей работе я буду рассматривать только винчестеры, так как дискеты практически вытеснены оптическими дисками и носителями на базе флэш-памяти.

Жёсткие магнитные диски, называемые винчестерами, предназначены  для постоянного хранения информации, используемой при работе с персональным компьютером и устанавливаются внутри него.

Винчестеры значительно  превосходят гибкие диски. Они имеют  лучшие характеристики ёмкости, надёжности и скорости доступа к информации. Поэтому их применение обеспечивает скоростные характеристики диалога пользователя и реализуемых программ, расширяет системные возможности по использованию баз данных, организации многозадачного режима работы, обеспечивает эффективную поддержку механизма виртуальной памяти. Однако стоимость винчестеров намного выше стоимости гибких дисков.

Винчестер смонтирован  на оси-шпинделе, приводимой в движение специальным двигателем. Он содержит от одного до десяти дисков (platters). Скорость вращения двигателя для обычных моделей может составлять 3600, 4500, 5400, 7200, 10000 или даже 12000 об/мин. Сами диски представляют собой обработанные с высокой точностью керамические или алюминиевые пластины, на которые нанесен магнитный слой.

Важнейшей частью винчестера являются головки чтения и записи (read-write head). Как правило, они находятся на специальном позиционере (head actuator). Для перемещения позиционера используются преимущественно линейные двигатели (типа voice coil -- «звуковая катушка»). В винчестерах применяются несколько типов головок: монолитные, композитные, тонкопленочные, магниторезистивные (MR, Magneto-Resistive), а также головки с усиленным магниторезистивным эффектом (GMR, Giant Magneto-Resistive). Магниторезистивная головка, разработанная IBM в начале 1990-х годов, представляет собой комбинацию из двух головок: тонкопленочной для записи и магниторезистивной для чтения. Подобные головки позволяют почти в полтора раза увеличить плотность записи. Еще больше позволяют повысить плотность записи GMR-головки. [9]

Внутри любого винчестера обязательно находится электронная плата, которая расшифровывает команды контроллера жесткого диска, стабилизирует скорость вращения двигателя, генерирует сигналы для головок записи и усиливает их от головок чтения.

Различают два вида жёстких  магнитных дисков.

Жёсткий диск (hard disk) - встроенный накопитель (дисковод) на жёстком магнитном диске пакет закреплённых один над другим магнитных дисков, извлечение которых в процессе эксплуатации электронных вычислительных машинах является невозможным.

Съёмный жёсткий диск (removable hard disk) - пакет магнитных дисков, заключённых в защитную оболочку, которые в процессе эксплуатации электронных вычислительных машинах могут выниматься из дисковода на сменном жёстком диске и заменяться другим. Использование этих дисков обеспечивает практически неограниченный объём внешней памяти ЭВМ Кушнаренко Н.Н. Документоведение. - К.: Знания, 2006. - С. 432..

В ходе выполнения процедуры  так называемого низкоуровневого  форматирования (low-level formatting) на жесткий диск записывается информация, которая определяет разметку винчестера на цилиндры и секторы. Структура формата включает в себя различную служебную информацию: байты синхронизации, идентификационные заголовки, байты контроля четности. В современных винчестерах такая информация записывается однократно при изготовлении винчестера. Повреждение этой информации при самостоятельном низкоуровневом форматировании чревато полной неработоспособностью диска и необходимостью восстановления этой информации в заводских условиях.

Емкость винчестера измеряется в мегабайтах. К концу 1990-х годов средняя емкость жестких дисков для настольных систем достигла 15 гигабайт, а в серверах и рабочих станциях с интерфейсом SCSI применяются винчестеры емкостью свыше 50 гигабайт. В большинстве современных персональных компьютеров применяются жесткие диски емкостью 40 гигабайт.

Одной из основных характеристик  жесткого диска является среднее  время, в течение которого винчестер  находит нужную информацию. Это время  обычно представляет собой сумму  времени, необходимого для позиционирования головок на нужную дорожку и ожидания требуемого сектора. Современные винчестеры обеспечивают доступ к информации за 8-10 мс.

Другой характеристикой  винчестера является скорость чтения и записи, но она зависит не только от самого диска, но и его контроллера, шины, быстродействия процессора. У стандартных современных жестких дисков эта скорость составляет 15-17 Мбайт/с.

 

 

 

 

 

 

3.4 Перфорированные носители информации

На перфорированном  документе информация записана путем  перфорирования (пробивки) отверстий (перфораций) или вырезки соответствующих участков материального носителя.

В зависимости от назначения документы на перфоносителях подразделяют на три типа:

1) для управления автоматическими  устройствами при выполнении  различных операций в процессе изготовления и контроля спроектированных изделий;

2) для управления, обработки,  преобразования информации при  проектировании изделий на ЭВМ;

3) для использования  в процессе обработки и преобразования.

Запись информации на перфорированных документах может быть выполнена на непрерывной ленте или на карточках, представляющих собой как бы отрезки такой ленты, или на плоскости, на которой запись информации производится способом перфорирования. Поэтому по материальной конструкции носителя перфорированные документы делят на карточные (перфокарты, апертурные карты) и ленточные (перфоленты).

Перфокарты и перфоленты можно сгруппировать в виды по следующим признакам:

по каналу восприятия – перфокарты и перфоленты относятся  к визуальным документам;

по материальной основе – искусственные, бумажные, реже пластмассовые (перфокарты) и целлулоидные или лавсановые (перфоленты);

по предназначенности  для восприятия различают машиночитаемые (перфокарты машинной сортировки) и  человекочитаемые (перфокарты ручной сортировки)

по расположению матрицы  различают перфокарты с краевой  и внутренней перфорацией;

по способу кодирования  – вырезные с перфорацией, вырезаемой в процессе кодирования, и пробивные с перфорацией, получаемой при кодировании;

по способу обработки  – перфокарты ручной и машинной сортировки;

по целевому назначению перфорированные документы могут  быть разделены на учетные, справочные, библиографические, информационные, диагностические, учебные.

Перфорационная карта, перфокарта – это перфорированный  носитель информации в виде прямоугольной карточки из тонкого картона, плотной бумаги или пластмассы, предназначенной для записи информации путем пробивки отверстий (перфораций) или вырезки ее соответствующих участков.

Перфокарты применяются, в основном, для ввода и вывода данных в ЭВМ, а также в качестве основного носителя записи в перфорационных вычислительных комплексах. Существует большое число видов перфокарт, различающихся формой, размерами, объемом хранимой информации, формой и расположением отверстий.

Перфорационная лента, перфолента – носитель информации в виде ленты (бумажной, целлулоидной или лавсановой), на которую данные наносятся определенной последовательностью кодовых комбинаций отверстий. Каждая кодовая комбинация кодирует один знак и размещается на ленте перпендикулярно направлению ее движения.

Перфоленту можно использовать:

а) при передаче или  приеме телеграфных депеш;

б) при работе на вычислительных машинах и другой организующей технике (пишущей, суммирующей, бухгалтерской, и т. д.), на специальных дешифраторах или в выходном устройстве ЭВМ;

в) как запись информации научного и технического характера  и т. д. на различных машинах и приспособлениях.

Недостатки: малая плотность  записи, низкая скорость чтения/записи, невысокая надежность, невозможность перезаписи информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5 Микрографические носители информации

В массиве документов особое место занимают носители информации, содержащие одно или несколько микроизображений, получившие общее название микрографических документов или микроформ.

Микрографический документ выполняется на микроносителе в  виде микрокопии или оригинала микродокумента. Этот класс документов составляют микрофильмы, микрофиши и микрокарты.

• Микрографические документы или микроформы производятся в компактной форме на фото-, кино-, магнитоленте или оптическом диске. Их отличительными особенностями являются малые физические размеры и вес, значительная информационная емкость, компактность хранения информации, необходимость специальной аппаратуры для ее считывания. Прогнозируемый срок службы микроформ -- 500 и более лет.
• Микрофильм - уменьшенная копия документа, полученная фотографическим способом. Он содержит одно или несколько текстовых и графических микроизображений, объединённых общностью содержания.
• Микрофиша - плоская микроформа с расположением микроизображений в форме сетки. Микрофиша представляет собой отрезок фото-, диазо- или везикулярной плёнки стандартного формата, на которой в заданной последовательности располагается микроизображение. Читать микрофишу можно на читальном аппарате при помощи диапроектора.
• Микрокарта - носитель информации на фотопленке, вставляемый в апертурную или кляссерную карту. Это документ изготовленный на непрозрачной основе (на отрезке фотографической или обычной бумаги, а также на металлической основе). Читают микрокарту на читальных аппаратах при помощи эпипроектора (т. е. в отраженном свете). В микрокарте можно использовать и лицевую, и оборотную стороны, разместив на одной стороне поисковый образ документа, библиографическое описание, аннотацию или реферат документа, а на другой -- микроизображение всего документа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6 Пластиковые карты

Пластиковые карты представляют собой устройство для магнитного способа хранения информации и управления данными.

Пластиковые карты состоят  из трёх слоёв полиэфирной основы, на которую наносится тонкий рабочий слой, и защитного слоя. В качестве основы обычно используется поливинилхлорид, который легко обрабатывается, устойчив к температурным, химическим и механическим воздействиям. Однако в целом ряде случаев основой для магнитных карт служит псевдопластик – плотная бумага или картон с двусторонним ламинированием.[9]