Современные устройства для долговременного хранения данных

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ  ПРАВИТЕЛЬСТВЕ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

 

 

 

Кафедра Прикладной информатики

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине Информатика

 

 

 

Тема «Современные устройства для долговременного хранения данных»

 

 

 

                                                           Выполнила: Тюрина Надежда Алексеевна

                                                                 Факультет: финансово-кредитный

                                                                 Специальность: экономика

                                                                Курс 1  группа № ФБ-ЭФ 107

                                                                 Личное дело № 125279

                                                               Преподаватель Дулькин В.Н.

 

 

 

 

 

 

Москва – 2013

Оглавление:

Введение……………………………………………………...………………..3 – 4

1. Подробная характеристика устройств долговременного хранения  
информации…………………………………………………………..………5 – 16

2. Проблема долговременного хранения данных………………………...16 – 18

Заключение……………………………………………………………….…19 – 20

Список литературы………………………………………………………...…….21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Объем информации, представленной в цифровом виде, стремительно растет. Задача сохранения информации на всех этапах развития общества была одной  из приоритетных, при решении которой  необходимо обеспечить для будущих  поколений как сохранность знаний, накопленных предыдущими поколениями, так и новой информации. Существуют виды информации, в  том числе и научно-технической, для которой трудно указать сроки, когда эта информация теряет значимость или становится ненужной. Во многих случаях ценность информации со временем будет возрастать. Примером может быть гидрометеорологическая информация, которая позволяет объективно анализировать медленное изменение в окружающей среде и природных ресурсах, оценивать эффекты влияния деятельности людей на природу. То же самое относится и к медицинской информации, анализ которой за длительные промежутки времени позволяет выявлять тенденции в развитии групп людей, проявления различных заболеваний, в том числе связанных с изменением условий жизни, влияния окружающей среды и т.д. Объемы информации, представленной в цифровой форме, увеличиваются не только за счет новой информации, которая в большинстве случаев уже имеет и электронную форму представления, но и за счет перевода в цифровую форму ранее созданных информационных ресурсов. Представление информации в цифровом виде позволило решить ряд проблем хранения информации, создать совершенно новые возможности для доступа к информации и ее обработки. Быстрое внедрение цифровых технологий обработки информации, развитие электронных библиотек, создало необходимость проведения специальных исследований по созданию технологий долговременного хранения информации, представленной в цифровом виде. Необходимость этих исследований связана с тем, что:

• постоянно растет спрос на онлайновое получение информации;
• при создании электронных библиотек потрачены огромные средства на оцифровку документов, создание баз данных, организацию доступа к электронным ресурсам;
• оцифровка изданий прошлых лет создала условия для того, чтобы они  стали известны широкому кругу исследователей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Подробная характеристика  устройств долговременного хранения  
информации

Не секрет, что безопасность хранения данных, во многом обеспечивают средства хранения данных, а точнее сказать  срок их службы, до полного выхода из строя. К примеру, информация, которая хранится на жестком диске компьютера, исчезнет физически через несколько лет. Это связано с ограниченным сроком службы, самого HDD. Многие пользователи (а их более половины от общего количества) нашли выход из ситуации, и, стремясь обеспечить долговременное хранение данных, используют для этих целей DVD диски. Остальная часть юзеров, предпочитает хранить информацию на носителях, срок службы которых гораздо меньше, то есть на устройствах, которым нельзя доверять изначально. Информационные технологии хранения данных, непрерывно развиваются, поэтому уже существуют доступные и надежные решения, позволяющие архивировать различную информацию и сохранять ее на длительный срок. На сегодняшний день известны способы, которые помогут сохранить информацию на срок от 100 до 1000 лет.

Для долговременного хранения информации и переноса данных с одного компьютера на другой используются накопители на жестких дисках, CD-, DVD-приводы, дисководы  гибких дисков, флэш-накопители.

Накопитель на жестких дисках, или винчестер HDD (Hard Disk Driver, рис. 1.), — основное средство постоянного хранения данных и программ в компьютере.

Рис. 1. Винчестер Samsung

Так же как и видеокарта, винчестер является тоже специализированным компьютером. Контроллер винчестера сам определяет, какие данные могут потребоваться процессору в данный момент времени, и с помощью специальных микропрограмм постоянно контролирует состояние механических узлов винчестера.

При необходимости данные автоматически перезаписываются в  другие места диска, такое происходит в случае, если данным грозит уничтожение, а в случае возможного отказа механики программы защиты вовремя вам об этом сообщат. Главной, хотя и не единственной, характеристикой винчестера является емкость, т.е. количество данных, которые на него можно записать.

Винчестеры емкостью 20-80 Гбайт уже сняты с производства. Исключение составляют специальные модели для портативных компьютеров. Сейчас наиболее распространены жесткие диски емкостью от 250 до 1500 Гбайт.

Кроме того, винчестеры различаются  по скоростным характеристикам (время  поиска и скорость передачи данных) и по типу интерфейса (способа связи) с компьютером. Важны также производитель и конкретная модель винчестера.

Кроме внутренних винчестеров, существуют также внешние винчестеры (рис. 2) — очень удобное мобильное средство для хранения больших объемов информации.

Они подключаются к системному блоку через USB-кабель. В настоящее  время наиболее распространены внешние  винчестеры объемом от 120 до 250 Гбайт.

Рис. 2. Внешний винчестер Transcend

До недавнего времени стандартом для современного компьютера являлось наличие трехдюймового флоппи-дисковода, или FDD-дисковода (рис. 3). Эти устройства предназначались для работы с гибкими дисками (также называемыми флоппи-дисками, или дискетами). В настоящее время эти устройства являются устаревшими и почти не используются.

Официально уже объявлено, что заводы-изготовители дискет прекратили их выпуск, и в настоящее время  производится распродажа остатков со складов. Тем более последние модели материнских плат ведущих производителей вообще не содержат контроллера флоппи-дисков.

Кстати, при обновлении версии BIOS дисковод необходим, поскольку  обновленная версия все-таки загружается  с дискеты в режиме эмуляции DOS, о чем подробнее рассказано в III части этой книги. Также следует заметить, что во многих учебных заведениях дискеты до сих пор используются как мобильные носители информации.

Рис. 3. Дискета и устройство для ее чтения (FDD-дисковод)

На смену дискетам пришли малогабаритные устройства для хранения данных, так  называемая флэш-память (рис. 4). Действительно, зачем носить с собой дискету на 1,4 Мбайт, если стоимость современного устройства флэш-памяти на 1 Гбайт порядка 10 $. Кроме того, срок службы флэш-памяти не идет ни в какое сравнение со сроком эксплуатации дискеты.

Если дискета не предназначена  для долговременного хранения информации, то флэш-память обычно служит несколько лет (теоретически она может выдержать десятки миллионов перезаписей). Подключение флэш-памяти к соответствующему разъему компьютера может осуществляться и с помощью специального USB-кабеля.

Рис. 4. Флэш-память фирмы Transcend

Скорость чтения и записи данных с флэш-памяти зависит от версии шины USB. В настоящее время все производимые флэшки имеют версию USB 2.0. Скорость передачи данных между флэш-памятью и ПК может составлять от 6 до 20 Мбайт/с (в зависимости от модели, причем скорость записи ниже скорости чтения).

Существует множество  моделей, имеющих оригинальный дизайн. На рис. 4.1 представлена флэшка, выполненная в виде элегантного металлического брелока для ключей.

В последнее время все  большее применение находят комбинированные  устройства, совмещающие в себе несколько  функций, например МРЗ-плеер и FM-тюнер, которые имеют разъем USB, что позволяет их использовать в качестве флэш-диска. На рис. 4.2 представлен медиаплеер MSI Mega Stick 520 с поддержкой USB 2.0, что делает его весьма удобным инструментом для переноса информации.

Рис. 4.1. Флэш-память Transcend в виде брелока

Рис. 4.2. Медиаплеер MSI

Более 10 лет назад прочное место среди комплектующих занял привод CD-ROM (рис. 5), т.е. устройство для чтения компакт-дисков (CD).

Рис. 5. Приводы CD-RW ASUS и DVD-RW LG

Этому способствовало много факторов. В первую очередь, малая стоимость  и простота в изготовлении. Да и  цена на приводы компакт-дисков в настоящее время всего в два раза превышает стоимость флоппи-дисковода.

Привод CD-ROM можно использовать как для прослушивания звуковых дисков, хотя и с худшим качеством, чем на обычных CD-плеерах, так и  для считывания данных с компьютерных CD. Стандартная емкость одного CD-диска обычно составляет 700 Мбайт, однако существуют и нестандартные диски большей емкости (до 900 Мбайт), поэтому они широко используются для поставки программного обеспечения и баз данных (многие программные пакеты поставляются только на CD).

В настоящее время основным стандартом является новый стандарт лазерных дисков — DVD. Сегодня CD/DVD-приводы  устанавливаются на все компьютеры, кроме тех случаев, когда компьютер  входит в сеть и можно использовать CD-привод сервера или другого  компьютера сети.

Привод CD-ROM характеризуется  скоростью, которая выражается целым  числом. Это число показывает, во сколько раз скорость привода  больше скорости считывания данных с  аудиодиска (единичная скорость — 150 Кбит/с, двойная — 300 Кбит/с и т.д.).

Чем число больше, тем быстрее CD-ROM считывает данные — сами скорости стандартны, и поддержка наибольшей подразумевает поддержку всех более медленных. В настоящее время достигнут практический предел повышения скорости — 56х, так как даже на скорости 48х существует опасность разрушения некачественного диска и повреждения его осколками внутренних деталей дисковода. Стандартными на сегодняшний день считаются устройства со скоростями от 32х до 52х.

Привод CD-ROM предназначен только для чтения информации с компакт-дисков. Записывать CD (с использованием специальных заготовок, нередко называемых «болванками») позволяют более дорогостоящие устройства под названием CD-RW, используемые обычно при необходимости распространения относительно большого количества копий.

В последнее время устройства CD-ROM не производятся. Вместо них были созданы CD-RW. Они исполняют функции CD-ROM, а также позволяют не просто записывать информацию на CD, но и стирать ее и записывать на ее место новую.

Для этого используются другие, более дорогие «болванки» CD-RW, и такие диски читаются только современными моделями CD-ROM (ни одна модель CD-ROM со скоростью от 16х и меньше не прочтет CD-RW). Устройства CD-RW могут также производить запись и на диски стандарта CD-R, при этом получаются обычные CD (читаемые практически любыми приводами CD-ROM).

На приводах CD-RW вместо одной  скорости указывается комбинация из трех чисел, например 32x10x40. Обозначает она следующее: скорость записи диска CD-R, скорость записи диска CD-RW, скорость чтения диска.

Диски DVD используются, прежде всего, для распространения видеофильмов, хотя в настоящее время на них все больше предлагаются и данные для компьютеров; емкость DVD-диска варьируется от 4 до 9 Гбайт (в зависимости от стандарта). В последнее время появились двухсторонние двухслойные диски емкостью 18 Гбайт. Привод DVD позволяет проигрывать на компьютере фильмы DVD.

Надо отметить, что привод DVD-ROM позволяет считывать не только DVD, но и CD-диски (т.е. выполняют функции  — устройства CD-ROM). Одно время предлагались устройства, совмещающие функции DVD-ROM и CD-RW (так называемое устройство COMBO, которое позволяет читать и записывать обычные диски CD-R, а DVD-диски только читать).

В настоящее время применяется  единый стандарт привода — DVD+/-R/RW, позволяющий  полноценно использовать любые диски как для хранения данных, так и для записи информации. Приводы этого стандарта рекомендуется приобретать, в отличие от всех других, устаревших вариантов (включая «DVD-RW»), тем более, что цена на них каждые полгода существенно падает.

Если рассматривать жесткие  диски, то воздействие факторов окружающей среды, таких как: высокая влажность, жара, вибрация и удары, со временем ставит под угрозу работоспособность  данного устройства. Ко всему прочему, на этих носителях используется файловая система NTFS, стандарт которой не является открытым и в случае исчезновения ОС Windows, восстановить данные не представится возможным. К тому же, нет уверенности в том, что данная система останется на компьютерах пользователей на протяжении еще хотя бы несколько десятилетий.

Современные твердотельные накопители, тоже не являются «вечными» устройствами для записи и хранения данных. Например, при однократной записи, информация на таких носителях вполне может  быть утеряна попрошествии нескольких лет, а ячейки памяти SSD рассчитаны всего на 10 000 циклов записи.

Запись на DVD диски происходит по определенным стандартам и если уж наступит такая необходимость, то считывать  данные с подобного носителя, можно  даже используя электронный микроскоп. Но, несмотря на сей, несомненно, положительный момент, доверять длительное хранение информации «болванкам», особенно купленным в обыкновенном магазине нецелесообразно, в виду их сомнительного качества. К тому же, факторы окружающей среды губительно воздействуют на компоненты, из которых изготовлен диск.