38.Способы хранения данных

Логическое представление данных введено для простоты работы с информацией (исключение оптические). По принципам функционирования устройств хранения различают следующие виды: электронные, твердотельные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические.

Магнитные дисковые накопители

Основаны на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Наиболее часто различают: дисковые и ленточные устройства.

Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство.

Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от

4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. Могут иметь магнитную или оптическую головки

Накопитель на гибких магнитных дисках

Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25”, 8”

Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель на жестких дисках. Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска.

CD\DVD-ROM

Оптические диски различаемые в плотности записи.

39.Интерфейсы подключения накопителей к системе.

Среди интерфейсов, посредством которых информация переда­ется на накопители и получаются от них, наиболее часто на материн­ские платы устанавливаются следующие: floppy, ATA, SATA, SCSI и SAS. Интерфейс floppy считается уходящим.

ATA (Advanced Technology Attachment) - параллельный интер­фейс подключения накопителей к вычислительной системе. В 90-е годы XX века был стандартом для платформы IBM PC. Разные вер­сии ATA известны под именами IDE, EIDE, UDMA, ATAPI. С появ­лением SATA интерфейс ATA называют также PATA (Parallel ATA).

Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводниковый кабель (именуемый также шлей­фом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из ко­торых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на «мульти- карте» - отдельной плате расширения), а один или два других под­ключаются к дискам. Два одновременно подключенных к шлейфу устройства - не равноправны, одно из них обычно считается веду­щим (master), а другое ведомым (slave). В один момент времени шлейф ATA передаёт 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме read-only.

Интерфейс неоднократно модифицировался для увеличения пропускной способности. Для поддержки совместимости со старыми моделями устройств модификация системной части контроллера про­водилась в основном на программном уровне (уровень режимов PIO и UDMA). С введением режима Ultra DMA/66 (UDMA4) пришлось использовать 80-проводниковый кабель. Все дополнительные про­водники - это проводники заземления, чередующиеся с информаци­онными проводниками. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные навод­ки. Спецификация UDMA4 скорости передачи данных 66,7 МБ/с. Режимы UDMA5 и UDMA6 организуют обмен данными на скорости 100 Мб/с и 133 Мб/с соответственно.

Перегрузка на шине, к которой подключён ATA-контроллер, также может ограничивать максимальный уровень передачи. Макси­мальная пропускная способность шины PCI , работающей на частоте 33 МГц и имеющей разрядность 32 бита, составляет 133 МБ/с сум­марно для всех PCI-устройств.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) - высокоскорост­ной последовательный интерфейс для устройств хранения информа­ции. SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у IDE (PATA). Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В. Стандарт SATA предусматривает го­рячую замену устройств и функцию очереди команд (NCQ).

SCSI (Small Computer Systems Interface) - интерфейс, разрабо­танный для объединения на одной шине различных по своему назна­чению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнито­оптических дисках, приводы CD, DVD, стриммеры, сканеры, принте­ры и т. д. Существует три стандарта SCSI: SE - single-ended; LVD - low-voltage-differential, интерфейс дифференциальной шины низкого напряжения; HVD - high-voltage-differential.

Serial Attached SCSI (SAS) - компьютерный интерфейс, разрабо­танный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски, накопители на оптическом диске и т. д. SAS использует по­следовательный интерфейс для работы с непосредственно подклю­чаемыми накопителями (Direct Attached Storage (DAS) devices). Для управления SAS-устройствами используются набор команд SCSI. SAS поддерживает передачу информации со скоростью до 3 Гбит/с; ожидается, что к 2010 году скорость передачи достигнет 10 Гбит/с.