25.Накопители на гибких и жестких дисках.

Накопитель на жестких магнитных дисках (HDD) содержит четыре основных элемента (блока): пакет дисковых пластин на вращающейся оси, головки чтения-записи, позиционер, контроллер. Дисковая пластина состоит из основы и магнитного покрытия, на которое записываются данные. Данные хранятся на пластинах в виде концентрических дорожек, каждая из которых разделена на секторы. Емкость дисков растет быстрыми темпами за счет повышения плотности записи информации.

Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров, а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Физический размер (форм-фактор). Почти все современные накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма.

Время произвольного доступа (randomaccesstime) — время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик — от 2,5 до 16 мс.

Скорость вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000 об/мин.

Надёжность (reliability) — определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). S.M.A.R.T. (SelfMonitoringAnalysisandReportingTechnology — технологиясамотестированияианализа).Предусматривается автоматическая проверка целостности данных, состояния поверхности пластин, перенос информации с критических участков на нормальные и другие операции. В случае нарастания фатальных ошибок программа выдаст сообщение о необходимости принятия срочных мер по спасению данных.

Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных HDD он обычно варьируется от 8 до 32 Мб.

RAID (RedundantArraysofIndependentDisks — избыточныймассивнезависимыхдисков).

RAID 0. Дисковый массив без гарантии отказоустойчивости. Представляет собой дисковый массив, в котором данные разбиваются на блоки и каждый блок записывается (считывается) на отдельный диск. Таким образом, можно осуществлять несколько операций ввода-вывода одновременно. Обеспечивает наивысшую производительность.

RAID 1. Дисковый массив с дублированием, или «зеркалка» (mirroring).

RAID 0+1. Распределенный массив с зеркальным дублированием. Сочетает преимущества двух описанных выше уровней, требует подключения минимум четырех дисков (создается распределенный массив из двух дисков, который зеркально дублируется).

RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга.

RAID 3, 4, 5 используют чётность для защиты данных от одиночных неисправностей. У R2 и R4 есть недостаток, нужен отдельный диск (или диски) на котором хранится информация о четности. RAID 5 не имеет этого недостатка. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности, нет асимметричности конфигурации дисков.

Коды Хемминга — наиболее известные и, вероятно, первые из самоконтролирующихся и самокорректирующихся кодов. Построены они применительно к двоичной системе счисления.

RAID 6 используют чётность для защиты данных от двойных неисправностей

Дискета (гибкий магнитный диск) — портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую магнитным слоем, отсюда английское название «floppydisk» («гибкий диск»). Эта пластинка помещается в пластмассовый корпус, защищающий магнитный слой от физических повреждений. Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения.

Форматы дискет различаются размером диска, количеством секторов на дорожке, количеством используемых сторон (SS обозначает одностороннюю дискету, DS — двухстороннюю), а также типом (плотностью записи) дисковода. Тип дисковода маркировался как SD — одинарная плотность, DD — двойная плотность, QD — четверная плотность, HD — высокая плотность (отличался от QD повышенным количеством секторов), ED — расширенная плотность. В наше время в продаже можно встретить двухсторонние дискеты с плотностью записи HD. Их объем составляет 1,44 Мб. Они имеют 80 дорожек.