Носители информации магнитные и оптические что это – 19. Типы взу. Магнитные, оптические носители, флэш-память, принципы записи.

poznayka.org

Магнитные и оптические носители информации — Мегаобучалка

Магнитная запись

Цифровая магнитная запись производится на магниточувствительные материалы, к которым относятся некоторые разновидности оксидов железа, никель, кобальт, соединения редкоземельных элементов с кобальтом, магнитопласты и магнитоэласты со связкой из пластмасс и резины, микропорошковые магнитные материалы [41]. В зависимости от содержания оксидов железа, цвет магнитного материал может иметь характерный темно-коричневый оттенок. Магнитное покрытие очень тонкое (несколько микрометров), причем чем оно тоньше, тем выше качество магнитной записи. Покрытие наносится на немагнитную основу, в качестве которой для магнитных лент и гибких дисков используются различные пластмассы, а для жестких дисков — алюминиевые или стеклянные круги. Размеры (форм-факторы) жестких дисков (называемых также винчестерами): 3,5 дюйма (рис. 1.9 слева), 2,5 дюйма (для ноутбуков, рис. 1.9 справа),), 1 дюйм (“микродрайв” – для фотоаппаратуры, карманных ПК, плейеров и т.д.).

Рис. 1.9. Винчестер формфактора 3.5 дюйма Sumsung SpinPoint T133 (400 Гбайт, 3 пластины, слева) и винчестер формфактора 2.5 дюйма Sumsung SpinPoint М60 (120 Гбайт, 1 пластина, справа)

Для повышения емкости винчестеров целесообразно не увеличивать число поверхностей и магнитных головок (это увеличивает шум при работе, нагрев и процент ошибок при записи и чтении данных), а уменьшать размер ферромагнитных частиц. Так фирма Samsung [42] разработала накопители емкостью 400 Гбайт (рис. 1.19 слева) для настольных ПК и серверов и емкостью 120 Гбайт для ноутбуков (рис. 1.19 справа), применив магнитные TMR-головки на основе технологии туннельного магниторезистивного эффекта (Tunneling Magneto Resistanse, TMR).

Покрытие дисков состоит из множества мельчайших магнитных доменов — однородно намагниченных областей, отделенных от соседних областей тонкими переходными слоями (доменными границами). На рис. 1.10 представлено распределение векторов магнитной индукции атомов в доменах ферромагнетиков. При уменьшении размеров ферромагнетика тепловые колебания молекул приводят к самопроизвольной утрате ориентации доменов, для уменьшения этого эффекта используют антиферромагнитную подложку. В антиферромагнетике магнитные моменты соседних атомов направлены антипараллельно, так, что суммарный магнитный момент любой области равен нулю. Практический максимум емкости одной пластины (3,5 дюйма) при продольной ориентации доменов (рис. 1.11 слева) составляет 150-200 Гбайт.

Более высокую плотность записи обеспечивает поперечное расположение доменов (рис. 1.10 и 1.11 справа). Первые накопители на жестких дисках (винчестеры), использующие перпендикулярную запись, созданы в 2005 г.
(рис. 1.22). Компания Hitachi Global Storage Technology планирует довести емкость 3,5-дюймовых дисков до 1 Тбайт (1терабайт=1000 Гбайт).

Рис. 1.10. Распределение векторов магнитной индукции в доменах ферромагнетиков

Рис. 1.11. Схема продольной (слева) и поперечной (справа) записи на магнитный диск: А – ферромагнитный слой, Б – антиферромагнитная подложка, В –электромагнитная головка. [43].

Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с направлением магнитных силовых линий. После прекращения воздействия внешнего поля на поверхности домена образуются зоны остаточной намагниченности — на диске сохраняется информация о действовавшем магнитном поле. Изменение направления тока записи вызывает соответствующее изменение направления магнитного потока в сердечнике головки, что приводит к появлению на поверхности носителя участков с противоположной намагниченностью (рис. 1.13).

Рис. 1.12. Винчестер Momentos 5400.3 (2.5 дюйма, 160 Гбайт, скорость вращения дисков 5400 об/мин) с перпендикулярной записью производства компании Seagate

Рис. 1.13. Изменение направления магнитного потока в обмотке головки чтения/записи

Оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, такие участки наводят в ней при считывании электродвижущую силу (э.д.с.). Изменение направления э.д.с. в течение некоторого промежутка времени отождествляется с двоичной единицей, а отсутствие этого изменения — с нулем. Указанный промежуток времени называется битовым элементом.

Для правильной записи информации требуется предварительное форматирование — логическое разбиение диска на дорожки и секторы (рис. 1.14 слева) путем нанесения меток, помогающих находить необходимые позиции записи. Быстрый доступ к любой части поверхности гибкого или жесткого диска обеспечивается за счет его вращения и передвижения магнитной головки чтения/записи по радиусу диска (рис. 1.14 справа).

Дорожки

Секторы

Рис. 1.14. Дорожки и секторы магнитного диска (слева) и организация прямого доступа к информации (справа)

Благодаря быстрому вращению диска задержка при переходе от одной точки любой части окружности диска к другой невелика. Скорость вращения гибкого диска (дискеты) 300—360 об/мин, жестких дисков 5400 и 7200 об/мин.

Магнитные диски относятся к носителям информации с прямым доступом, так как можно непосредственно обратиться к любой части записанных данных (рис. 1.24). Поверхность диска разбивается на концентрические кольца — дорожки записи (рис. 1.24), начиная с внешнего края. В гибких магнитных дисках (3,5″, 1,44 Мбайт) число дорожек равно 80, а в жестких дисках составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. Дорожки идентифицируются номером (внешняя дорожка имеет нулевой номер). Кольцо дорожки разбивается на участки (обычно 17-18), называемые секторами (рис. 1.24). В качестве стандарта принят размер сектора 512 байт. Секторам на дорожке присваиваются номера, начиная с нуля. Сектор с нулевым номером на каждой дорожке резервируется для идентификации записываемой информации, а не для хранения данных. Наименьшим участком диска, которым оперирует операционная система при распределении места для записи файла, называется кластер. Он состоит из нескольких секторов. Жесткий диск (винчестер) обычно представляет собой пакет (сборку) из нескольких дисков (рис. 1.19 слева). Стороны дисков идентифицируются номерами, начиная с нуля (верхняя сторона). Все дорожки, одновременно находящиеся под головками чтения/записи, называются цилиндром. При этом дорожки на верхней стороне диска смещены к центру относительно дорожек на нижней стороне.

В 2002-2003 г. начался переход от параллельного дискового интерфейса EIDE, или АТА (РАТА) к последовательному (Serial ATA 1.0, SATA) и были выпущены первые накопители с этим интерфейсом, PCI-платы контроллеров и наборы микросхем со встроенными контроллерами SATA. С тех пор жесткие диски и оптические накопители с этим интерфейсом все быстрее вытесняют РАТА-устройства. В 2006 г. прогнозируется резкое снижение выпуска АТА-винчестеров. Следующее поколение последовательного дискового интерфейса Serial ATA II будет включать восемь новых возможностей, среди которых алгоритм оптимизации очереди команд Native Command Queuing (NCQ) и повышение скорости передачи информации до 3 Гбит/c (300 Мбайт/c), реализованные во многих выпускаемых моделях [44]. Примерами являются винчестеры Samsung SATA 3 Гбит/c, показанные на рис. 1.19, которые также выпускаются с параллельным интерфейсом Ultra ATA/100 для совместимости с ранее выпускавшимися компьютерами. По результатам тестирования журналом Hard и Soft [45] лучшие показатели в 2005 г. продемонстрировали винчестеры формфактора 3.5 дюйма Sumsung SpinPoint P120S (емкостью 250 и 200 Гбайт, 2 пластины) с интерфейсом SATA 3 Гбит/c и поддержкой технологии NCQ и стоимостью $0.5/Гбайт.

Оптическая запись

При записи информации на оптические диски на нем создаются чередующиеся участки (штрихи, pit) с различными отражающими свойствами. Двоичная единица представляется на диске в виде границы между хорошо и плохо отражающими свет участками, а двоичный нуль в виде участков с одинаковыми отражающими способностями. При освещении участков диска лучом полупроводникового лазера и регистрации отраженного света производится считывание информации. При кодировании 1 байта (8 бит) информации на диске записывается 14 бит плюс 3 бита слияния. Базовая информационная единица — кадр (Frame) содержит 24 кодированных байта или 588 бит (24·(14+3) + 180 бит для коррекции ошибок). Кадры на диске образуют секторы и блоки. Сектор содержит 3234 кодированных байта (2352 информационных байта и 882 байта коррекции ошибок и управления). Такая организация записи данных на СD-RОМ и использование алгоритмов коррекции ошибок позволяют обеспечить качественное чтение информации с вероятностью ошибки на бит 10^-10. В соответствии с принятыми стандартами поверхность диска разделенана три области (рис.1.15):

· Входная директория (Lead in) — область в форме кольца шириной 4 мм, ближайшего к центру диска. Считывание информации с диска начинается именно со входной директории, где содержатся оглавление (Table Of Contents— ТОС), адреса записей, число заголовков, суммарное время записи (объем), название диска (Disk Label).

· Основная область данных, или файловая система (кольцо шириной 33 мм).

· Выходная директория (Lead out) c меткой конца диска.

Рис. 1.15. Организация данных на компакт-диске CD-ROM

Штрихи расположены вдоль спиральной дорожки, расстояние между соседними витками которой составляет 1,6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков/дюйм (625 витков/мм). Длина штрихов вдоль дорожки записи колеблется от 0,8 до 3,3 мкм, емкость диска формата 4,72” составляет 700 Мбайт. Более высокую плотность записи предусматривает формат DVD (Digital Versatle Disk), стандарт которого был принят в 1995 г. Параметры элементов рабочей поверхности дисков в форматах CD-ROM и DVD (Digital Versatle Disk) приведены на рис. 1.16. Существуют одно- и двухсторонние диски с одно- и двухслойной записью на каждой стороне, их емкость достигает 17 Гбайт.

Повысить емкость дисков можно, увеличивая число слоев (в скором времени до 4-х) и увеличивая плотность записи с записью и чтением данных лазерным лучом с более короткой длиной волны (не красным, а сине-фиолетовым излучением). В настоящее время завершается подготовка к массовому коммерческому производству дисков новых форматов: Blue-ray (синий луч из-за указанной цветовой особенности) фирмы Sony и HD DVD ( High Density DVD – “DVD высокой плотности” корпорации Toshiba. Различия между форматами касаются, в основном, способов защиты от несанкционированного копирования. Из-за усиленной защиты формата ”Синего луча” его поддерживают кинокомпании, не учитывающие его неудобства для потребителей. Формат HD DVD, наоборот, совместим с существующим форматом DVD. В конце 2005 г. были выпущены компьютерные приводы Blue-ray. Одна из первых моделей Pioneetr BDR-101A [45] умеет считывать и записывать однослойные диски BD-R (Blue-ray Disc Recordable) и BD-RE (Blue-ray Disc REwritable), емкостью 25 Гбайт (двуслойные – 50 Гбайт), а также читать однослойные и двуслойные диски BD-ROM. Кроме того, привод умеет читать и записывать диски DVD±R (в том числе двухслойные) и DVD±RW.

Рис. 1.16. Элементы рабочей поверхности дисков форматов CD-ROM и DVD

Компакт-диски изготавливают путем штамповки с помощью металлических матриц (что обеспечивают до 10000 циклов безошибочного считывания данных) и путем записи (прожига) лазером диска-заготовки CD-R, DVD-R (Recorable –записываемый) или диска CD-RW, DVD-RW (Rewritable – перезаписываемый). Диск CD-R покрыт специальным термочувствительным слоем с красителем, а также слоем золота. При записи информации на диск луч лазера разогревает слой золота и слой красителя и вызывает химическую реакцию, изменяющую цвет участка диска и снижающую его отражательную способность. Благодаря слою красителя и золотому отражающему слою под ним диски CD-R имеют зеленовато-золотистый цвет. Запись на диски CD-RW (более темного цвета) выполняется с помощью сочетания технологий CD-R и двойного изменения фазы вещества. Лазерный луч с высокой точностью расплавляет отдельные участки покрытия диска, при охлаждении они переходят либо в кристаллическое состояние (с более высокой отражательной способностью), либо в аморфное (с меньшей отражательной способностью). Это обеспечивает возможность по крайней мере 1000-кратной перезаписи.

megaobuchalka.ru

23.03.15 Накопители на магнитных и оптических носителях

Цель: Изучить накопители на магнитных и оптических носителях

В накопителях на оптических дисках в качестве носителя используется диск, покрытый отражающим веществом со специальными оптическими свойствами. Наиболее распространенным видом оптических накопителей является компакт-диск (CD).

Стандартный компакт-диск состоит из основы, отражающего и защитного слоев. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой. Отражающий слой покрывается сверху защитным слоем лака — так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта с внешней средой.

Информация записана на диске в виде спиральной дорожки, идущей от центра к краю диска, на которой расположены углубления (так называемые питы). Информация кодируется чередованием питов (условно — логической единицей) и промежутков между ними (условно логических нулей). Лазерный луч головки привода проходит по дорожке и по характеру отраженного луча считывает информацию.

Наиболее распространены диски CD-ROM, па которые информация наносится фабрично и не может быть изменена. Существуют также диски и приводы CD-R, которые позволяют однократно записывать CD на специальные заготовки, и CD-RW, которые могут записывать и читать компакт-диски.

Компакт-диски имеют низкую цену, высокое быстродействие и срок хранения данных, измеряемый десятками лет.

В последние годы большое распространение получили диски DVD (Digital Versatile Disk — цифровой универсальный диск). Изначально изобретенный для записи цифрового видео, сейчас он используется для хранения больших объемов (до нескольких гигабайт) информации. По своему строению DVD-диски очень схожи с компакт-дисками.

Существуют также накопители, в которых применяется комбинация магнитных и оптических свойств вещества. Такие накопители называют магнитооптическими.

Вывод: Я изучил накопители на магнитных и оптических носителях

24.03.15 Классификация периферийных устройств

Цель: Узнать о классификации периферийных устройств

Периферийное оборудование (от греч. Perijereia – окружность, поверхность) – это средства (совокупность технических и программных средств), обеспечивающая взаимодействие ПВМ с внешней средой и хранение информации, включая подготовку информации и преобразование ее к виду и форме удобной для ввода в ПЭВМ или вывода из машины 31.03.2015 В помощь студентам ПМР » Blog Archive » Классификация периферийных устройств http://studentpmr.ru/?p=6924 3/3 ПВМ помимо центрального ядра, включающего процессор ОЗУ, ПЗУ, может иметь довольно большой набор периферийных (внешних) устройств, обеспечивающих оперативное управление ПЭВМ, ввод команд, программ решения задач, исходных данных; оперативное отображение информации и организацию диалога с человеком, представления информации обрабатываемой в ПЭВМ в виде, удобном для восприятия человеком, оперативное и долговременное хранение больших объемов информации, сопряжение с ПЭВМ и техническими системами. Различные внешние устройства (ВУ) подключают к ПВМ при помощи контроллеров, реализующих стандартный или специализированный алгоритм сопряжения. Специализированные контроллеры конструктивно выполняются обычно в виде отдельных печатных плат – адаптеров. Контроллеры, реализующие стандартные протоколы связи, могут так же размещаться на плате ПЭВМ. Помимо технических средств для включения ПУ в определенную операционную среду, программное обеспечение содержит драйверы – специальные программы, ориентированные на управление каждым конкретным типом внешних устройств. По функциональному назначению внешние устройства могут быть условно разделены на следующие классы:

1. устройства ручного ввода и оперативного управления (клавиатура, мышь, джойстик, шар, сенсорные устройства и устройства тактильного ввода);печатающим устройства, представленные различными типами принтер;

3. устройства ввода – вывода графической информации (графопостроители, устройства кодирования графической информации, устройства ввода – вывода визуальной информации.);

4. устройства внешней памяти, в качестве которых в ПЭВМ используются накопители на твердых магнитных дисках (“дисководы”), накопители на твердых магнитных дисках (“винчестеры ”), накопители на лазерных дисках (“CD­ROM”) и т.д.;

5. терминальные средства визуализации, реализованные в ПЭВМ на различных типах дисплеев – от монохромных до графических дисплеев высокой разрешающей способности, световых индикаторах; 6. средства ввода – вывода речевых сообщений.

Вывод: Узнал о классификации периферийных устройств

studfiles.net

Глава 2.

СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЬНЫЕ НОСИТЕЛИ ДОКУМЕНТИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1. Оптические (лазерные) носители информации

Развитие материальных носителей документированной информации в целом идёт по пути непрерывного поиска объектов с высокой долговечностью, большой информационной ёмкостью при минимальных физических размерах носителя. Начиная с 1980-х годов, всё более широкое распространение получают оптические (лазерные) диски. Это пластиковые или алюминиевые диски, предназначенные для записи и воспроизведения информации при помощи лазерного луча. 

В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом.

Оптический документ аккумулирует в себе преимущества различных способов записи информации и материалов носителя. Важным достоинством данного носителя информации является, во-первых, его универсальность, т. е. возможность записи и хранения в единой цифровой форме информации любого вида — звуковой, текстовой, графической, видео. Во-вторых, оптический документ даёт возможность организации и хранения информации в виде баз данных на едином оптическом носителе. В-третьих, этот документ обеспечивает воз­можность создания интегрированных информационных сетей, обеспечивающих доступ к таким базам данных.

Оптический документ — это интегральный вид документа, способный вобрать в себя достоинства и возможности книги, микро-, диа- и видеофильмов, аудиозаписи и т.д., причём всё 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: 

• 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.

•    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. 

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

Оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом. Вместе с тем уже 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.

studfiles.net

4.Виды магнитных носителей информации, их основные характеристики.

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопателем или дисководом, а хранится информация на носителях

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость может достигать 50 Гбайт.

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.

5.Устройство файловой системы на магнитных носителях (fat-таблицы).

Файловая система FAT представляет собой таблицу размещения файлов, в которой указываются:

1) непосредственно адреса участков логического диска, предназначенные для размещения файлов;

2) свободные области дискового пространства;

3) дефектные области диска.

Система FAT очень проста и имеет одно серьезное достоинство: врожденную устойчивость к сбоям. В то же время у нее есть и ряд серьезных недостатков. Первый недостаток состоит в том, что при каждой операции над файлами система должна обращаться к FAT. Это приводит к частым перемещениям головок дисковода и в результате к резкому снижению производительности.

В файловой системе FAT дисковое пространство логического диска делится на системную область и область данных. Системная область создается и инициализируется при форматировании диска, а в последующем обновляется при работе. Область данных содержит файлы и каталоги, которые образуют на диске иерархическое дерево каталогов, с единственной директорией не входящей в другие — корневым каталогом. Область данных доступна через пользовательский интерфейс операционной системы. Системная область содержит загрузочную запись, зарезервированные сектора, таблицу размещения файлов и корневой каталог. Для каждого файла и каталога в файловой системе хранится справочная информация. Каждый элемент такого справочника занимает 32 байта и содержит: имя файла или каталога, расширение имени файла, атрибуты файла — системный, архивный, только для чтения и др., дату и время создания и последнего изменения файла, номер начального кластера, размер файла.

studfiles.net

Магнитные и оптические носители информации — курсовая работа

Такие диски лучше переносят удары. Падение с метровой высоты на бетонный пол в большинстве случаев безопасно для 3,5-дюймовых оптических дисков. Кроме того, если для съемных жестких дисков или дисков, подобных Zip, существует несколько промышленных стандартов, то для оптических накопителей определена спецификация ISO.

Накопитель  на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical). Диски СD-MO можно многократно использовать для записи. Ёмкость от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт.

Помимо дисков однократной записи (WORM), поддерживаются также перезаписываемые носители (RW).

Важная информация должна храниться самым надежным способом. Однако ценность информации многократно увеличивается, если к  ней может быть получен оперативный  доступ. Библиотеки G-серии обеспечивают и то, и другое одновременно. Высоконадежный способ записи позволяет хранить информацию на UDO-носителе не менее 50 лет. Доступ к данным осуществляется непрерывно, причем показатель времени доступа, которое обеспечивает UDO-привод, в 4 раза лучше, чем у предшественников.

Развитие рынка  информационных технологий в последние  годы идет нарастающими темпами. Оптические диски UDO2 ёмкостью 60 ГБ — это только второе поколение носителей на основе технологии записи голубым лазером, в течение ближайших 3-х лет появится третье поколение этих дисков в течение с заявленной ёмкостью до 240 ГБ. При этом все последующие поколения UDO-дисков будут обратно совместимы.

Аппаратура  для стирания

Потребность в  аппаратуре для гарантированного уничтожения информации с магнитных носителей обусловлена необходимостью сохранения режимов ограниченного доступа к документам, хранящихся в персональных компьютерах. Кроме этого быстрое развитие элементной базы вычислительной техники приводит к тому, что устройства хранения информации устаревают значительно быстрее, чем хранящаяся на них конфиденциальная информация, которая представляет собой реальную коммерческую ценность, а её утечка в ряде случаев способна принести немалые убытки. Всё это обуславливает необходимость и актуальность разработки и внедрения устройств, обеспечивающих как утилизацию магнитных носителей, и стирание на них конфиденциальной информации. Отличительной особенностью таких устройств должна быть гарантированная невозможность восстановления информации с любого фрагмента магнитного носителя. Сами устройства должны быть надёжными, компактными, простыми в использовании. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют устройства на основе намагничивания носителей информации внешним импульсным магнитным полем.¹³

2.3 Сравнение магнитных и оптических носителей информации

Ёмкость накопителя

Жёсткие диски. В приросте ёмкости жёстких дисков наблюдается несколько этапов. Рассмотрим их, начиная с использования современной  системы позиционирования (сервометки, чередующиеся с данными и «звуковая катушка» позиционера). Сначала ёмкость ежегодно удваивалась, пока не достигла величины 400МБ на пластину. После этого наблюдалось затишье, пока не был осуществлён технологический прорыв, заключавшийся в применении магниторезистивной головки чтения. После этого, ёмкость снова стала ежегодно удваиваться, пока не достигла 40-80 гигабайт на пластину. В настоящий момент, ёмкость растёт, но не двукратно за год, так как достигнут технологический предел. Перспективной считается технология вертикальной записи, практическое применение которой началось в конце 2005– начале 2006 гг. Возможно, в ближайшем будущем следует ожидать нового скачка роста ёмкости накопителей.

Оптические  диски. У оптических дисков прирост  ёмкости идёт скачкообразно. Носители CD–ROM имели ёмкость 640МБ. Затем, за счёт применения более качественных приводов, удалось нарастить ёмкость CD–ROM до 700МБ. В 1996 г. появились диски DVD, ёмкостью 4.7ГБ с возможностью многослойной работы (реально выпускаются двухслойные диски, однако стоимость двухслойного записываемого носителя намного превышает стоимость двух однослойных). В настоящий момент, разработаны диски BluRay (образцы представлены на выставке CeBIT весной 2006 г., в момент написания статьи, выпуск коммерческих образцов всё переносится и переносится на более поздний срок) и ведётся разработка дисков HD DVD. Ёмкость одного слоя у BluRay составляет 23, 25 или 27 гигабайт, ёмкость одного слоя HD DVD составляет 15 гигабайт (при этом, обеспечивается меньшая подверженность диска к механическим повреждениям). И тот и другой форматы допускают многослойную работу. Постоянно в прессе публикуются сведения о том, что те или иные разработчики заявили о том, что скоро представят оптически диски, ёмкостью десятки или даже сотни терабайт, но ни одна из публикаций не повторилась дважды, поэтому пока их можно скорее поставить в один ряд с заявлениями об изобретении вечного двигателя. В один накопитель может быть установлен один диск.¹⁴

Скорость передачи данных

Жёсткие диски. У жёстких дисков скорость передачи данных складывается из скорости позиционирования и скорости линейного чтения (записи), а также скорости передачи данных через интерфейс. Скорость позиционирования является достаточно устоявшимся параметром, который не претерпевает значительных изменений за прошедшие годы. У каждого производителя своя скорость позиционирования, которую можно посмотреть в документации на накопители этого производителя, публикуемые на сайтах в сети Интернет. Эта величина отличается не на порядки, поэтому здесь приведёно среднее время позиционирования для накопителей Hitachi. Она равна 8,5 мс. Существуют стандартные команды, позволяющие снизить шумность накопителя, за счёт снижения скорости позиционирования. Обычно накопители поставляются в режиме максимальной скорости.

Для накопителей  с плотностью пластины 80гигабайт на диск и скоростью вращения 7200оборотов в минуту, линейная скорость чтения (записи) составляет от 40мегабайт в  секунду (Samsung) до 60 мегабайт в секунду (Hitachi, Maxtor) на внешних дорожках диска. По мере приближения к центру, линейная скорость падает, так как для сохранения примерно единой плотности данных, на более близких к центру дорожках размещается меньше секторов, что приводит к необходимости более частого позиционирования, скрытого от пользователя. В последней зоне скорость падает до 25 мегабайт в секунду (Samsung) и 29мегабайт в секунду (Hitachi, Maxtor) соответственно.

Оптические  диски. Так как оптические диски  в целом аналогичны жёстким, их производительность складывается из скорости позиционирования, скорости линейного считывания (записи) и скорости передачи данных через интерфейс. Скорость записи для дисков CD измеряется в условных единицах. Одна условная единица равна 150 КБ/с. Реальная скорость записи на современных приводах составляет 20 условных единиц (3 МБ/с). Скорость записи для дисков DVD также меряется в условных единицах, но там одна условная единица равна 1.3МБ/с. Скорость записи обычно составляет или 2,7 условных единицы (3,5МБ/с) или 4 условных единицы (5,2 МБ/с). Как для CD, так и для DVD дисков справедливо правило: чем ниже скорость записи, тем выше её качество. Диски, записанные на высокой скорости, могут быть плохо считаны на накопителях с разношенной механикой. Время позиционирования у накопителей на оптических дисках выше, чем у жёстких. Это связано с тем, что у жёстких дисков позиционирование осуществляется «звуковой катушкой», а у оптических– обычным двигателем, перемещающим лазерную головку вдоль диска.

Надёжность  хранения данных

Если данные сохранены на носителе, это не значит, что они будут хранится там вечно. В любой момент, накопитель может выйти из строя, а носитель – повредиться. Иногда неисправности относятся к случайным, иногда они вызваны внешними причинами (например, низкое качество блоков питания), а иногда – носят систематический характер и вызваны ошибками разработчиков накопителей. Обычно все типичные неисправности начинают проявляться массово в течение первого года эксплуатации модели. Сведения о неисправностях можно получить на форумах ремонтников в сети Интернет или в ремонтных организациях. Простейший способ защиты от данной проблемы – дублирование информации. Для этого можно применять RAID–массивы. Однако, вышедший из строя блок питания, приведёт к порче всего массива, а следовательно – к потере даже задублированной информации. Более качественный метод повышения надёжности – резервное копирование. Однако, если оно не было произведено, а данные были важны, то потребуется произвести восстановление информации. Можно сравнить разные виды накопителей с точки зрения вероятности выхода из строя, а также сложности восстановления информации после тех или иных случаев отказа. ¹⁵

Физическая  надёжность

Жёсткие диски. У жёсткого диска накопитель и  носитель – неделимы. Следовательно, порча накопителя приводит к неминуемой порче носителя. Невозможно в обычных условиях вынуть диск из накопителя, у которого сгорела электроника и, переставив его в другой накопитель, считать хранимые данные. С другой стороны, существует целый ряд фирм, производящих платное восстановление данных с неисправных накопителей. Эти фирмы используют специализированное оборудование и программное обеспечение. При этом, как оборудование, так и программное обеспечение обычно произведены не заводами–изготовителями накопителей, а либо самими ремонтниками, либо третьими лицами. Большая часть оборудования и программ разработаны в России или республиках бывшего СССР. Из этого следует, что в целом, восстановить данные с вышедшего из строя накопителя – возможно, но только в специализированных мастерских. Накопители на жёстких магнитных дисках являются достаточно уязвимыми к неисправностям, восстановление данных с них зачастую возможно, но только в специализированных мастерских.

Оптические  диски. У оптических дисков носитель является сменным. При любой неисправности электроники накопителя, достаточно вынуть носитель и установить его в другой привод. В остальном – необходимо выбирать только качественные, проверенные опытным путём диски. В этом случае надёжность хранения данных на них будет высокая. В случае частичной порчи рабочего слоя диска, возможно вычитывание оставшихся участков. Если повреждена служебная информация, без которой накопитель не опознает диск (Table Of Content — TOC), можно восстановить её по копии, размещённой в дополнительных полях данных (Q-субканал). Однако, для этого потребуется либо прибегать к специальным ухищрениям, либо модифицировать прошивку накопителя так, чтобы он не блокировал обращения к секторам, находящимся по его мнению за пределами записанного пространства.

Из приведённых  выше данных видно, что накопители на трёх различных видах носителей имеют огромное количество различий, существенных при их применении. Можно сравнить три вида накопителей с тремя основными видами транспорта – наземным, водным и воздушным, с дополнительным ограничением: для перемещения из пункта A в пункт B можно воспользоваться только одним из них. В этом случае, если пункты расположены на различных континентах, то наземный транспорт может быть сразу исключён, а ограничение водного определяется доступом точек к морю и т.п. В случае с накопителями – имеется примерно та же ситуация. Все три вида призваны решать одну и ту же задачу (хранение информации), но их физические свойства имеют массу различий. Таким образом, при выборе вида накопителя следует скорее не выбирать лучший из них, а просто откинуть заведомо не подходящие по тем или иным параметрам. Может так случиться, что все три вида накопителей не подойдут. В этом случае следует попытаться изменить требования, предъявляемые системой к накопителю. Например, объединить накопители в массив, использовать файловую систему, позволяющую добиться большей производительности (т.е., учитывающую некоторые физические особенности накопителя). Когда система полностью построена, может оказаться, что данные, приведённые в документации на накопитель неверны при высокой интенсивности использования (характерной для видеопотоков). В этом случае можно попытаться применить накопители сходного вида, изготовленные другим производителем.

Заключение

В заключении необходимо отметить, что все цели и задачи, поставленные в начале, достигнуты. Рассмотрены магнитные и оптические носители информации.

Для этого:

1.Исследовано документирование управленческой деятельности.

2.Рассмотрено понятие носителя информации.

3.Изучены магнитные и оптические носители информации.

4.Произведено  сравнение магнитных и оптических носителей информации по различным параметрам.

Подводя итоги, необходимо сделать следующие выводы.

Во-первых, Документированная  информация составляет основу управления, его эффективность в значительной степени базируется на производстве и потреблении информации. Документирование информации позволяет зафиксировать ее на определенном носителе, придать ей необходимую организационную форму, удостоверить подлинность и юридическую силу, снабдить необходимыми реквизитами для ее идентификации в целях поиска и использования, а также осуществить полноценную информационную поддержку управленческих процессов и накопить информационный ресурс в целях развития организации и сохранения индивидуальной памяти о ней во времени и пространстве.

Во-вторых, Носитель информации (информационный носитель) — любой материальный объект или  среда, содержащий (несущий) информацию, способный достаточно длительное время  сохранять в своей структуре  занесённую на 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.

В-третьих, в настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом.

В-четвертых, если вам требуется средство для долговременного хранения данных, использование магнитных носителей, чувствительных к сотрясениям, магнитным и электрическим полям, — не слишком надежное решение.

В-пятых, при выборе вида накопителя следует скорее не выбирать лучший из них, а просто откинуть заведомо не подходящие по тем или иным параметрам.

Список литературы

Нормативно-правовые акты:

myunivercity.ru

Магнитные и оптические носители информации — курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  автономное  образовательное учреждение высшего 

профессионального образования

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ШКОЛА ГУМАНИТАРНЫХ НАУК

Кафедра Отечественной истории и архивоведения

Булаш Анна Андреевна

МАГНИТНЫЕ И  ОПТИЧЕСКИЕ НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

КУРСОВАЯ  РАБОТА

                                                                   Студентка группы С4409 __________

                                                                                                           (подпись)

                                        Руководитель доцент

                                                    ____________ С.В.Батаршев

                                (подпись)

Регистрационный № _______                   Оценка ________________________

________    _______________                    _________   ____________________

       подпись                    И.О.Фамилия                                            подпись                             И.О.Фамилия             

«______» __________________ 2013 г.                           «______» _____________________ 2013 г.  

Владивосток

2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………..…………3

1 Документирование управленческой деятельности……………………..……5

1.1 Фиксирование документированной информации………………..………….5

1.2 Понятие носителя информации……………………………………………..6

2 Магнитные и оптические носители информации ………..……………11

2.1 Оптические носители информации.………….…….…………………….11

2.2 Магнитные носители информации ………..…..…………………………12

2.3 Сравнение оптических и магнитных носителей информации……..….20

Заключение……………………………………………………..……..…….…26

Список использованных источников и литературы……………………..28

Введение

Актуальность. Задачей настоящего времени является накопление информации и обеспечение возможности ее использования для решения текущих задач.  В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом. Внедрение оптической технологии в документно-информационную сферу может рассматриваться как начало новой эры в распространении, хранении, использовании документированной информации.

Обзор источников. В данной работе я пользовалась различными источниками, такие как ГОСТ Р 51141–98. Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения. – М.: Госстандарт России, 1998. Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области делопроизводства и архивного дела.

Федеральный закон  от 27 июля 2006 № 149 – ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о  защите информации». Настоящий Федеральный закон регулирует отношения, возникающие при: осуществлении права на поиск, получение, передачу, производство и распространение информации; применении информационных технологий; обеспечении защиты информации.

История проблемы. При подготовке этой работы использовались результаты исследований таких ученых, как Леонтьев В.Г., Кузнецова Т.В., Частиков А.П., Лобанов Б.С., Пикуль А.И., Хлопов Б.В. и др.

Так, Леонтьев В.Г. в своей работе «Новейшая энциклопедия компьютера» сравнивает магнитные и оптические носители информации по различным параметрам, что в свою очередь необходимо знать.

Многое в  изучении данного вопроса сделали Лобанов Б.С., Пикуль А.И., Хлопов Б.В. в своем исследовании «Методы повышения эффективности защиты информации, хранящейся в накопителях на жестких магнитных дисках», которые отмечали, что в последнее время все более широкое признание получает магнитооптическая технология, которая использует магнитные и оптические механизмы записи и чтения.

В итоге можно  сделать вывод о том, что особенности хранения, использования информации с помощью магнитных и оптических устройств исследовалась многими авторами с различных позиций и точек зрения.     

Цель  работы – рассмотреть особенности магнитных и оптических носителей информации.

Задачи: Для этого необходимо:

1. Исследовать документирование управленческой деятельности.

2. Рассмотреть понятие носителя информации.

3.Изучить магнитные и оптические носители информации.

4.Сравнить магнитные и оптические носители информации между собой по различным параметрам.

Объект  исследования – магнитные и оптические носители информации.

Предмет исследования – использование магнитных и оптических носителей информации.

Методы. В работе использованы описательный и системный методы.

Структура. Курсовая работа состоит из введения, двух глав основной части и заключения.

В первой главе  «Документирование управленческой деятельности» рассматриваются понятие носителя информации и фиксирование документированной информации.

Вторая глава  «Магнитные и оптические носители информации» посвящена изучению магнитных и оптических носителей информации, способов записи и чтения с них информации. В заключении подводятся итоги и делаются некоторые выводы.

1 Документирование управленческой деятельности

1.1 Фиксирование  документированной информации

Актуальнейшей задачей настоящего времени является накопление информации и обеспечение  возможности ее использования для решения текущих задач. 

Документированная информация составляет основу управления, его эффективность в значительной степени базируется на производстве и потреблении информации. В современном  обществе информация стала полноценным ресурсом производства, важным элементом социальной и политической жизни общества. Качество информации определяет качество управления, поскольку информация, как кровеносная система, пронизывает все органы управления, обеспечивая их энергетическим потенциалом и приводя в целенаправленное движение.

Информация  фиксируется в документах, которые  придают ей организационную форму  и перемещают ее во времени и пространстве. Документы и документная информация лежат в основе управленческих решений  и являются их материальным воплощением, обеспечивают юридической силой и тем самым способствуют их исполнению.

Высокую степень  актуальности имеет в настоящее  время именно документированная  информация (документ). Документы при  формировании единого информационного  пространства органов федерального, регионального и местного уровней циркулируют довольно активно (в последнее время – больше в электронном формате).¹

Современное состояние  документальной среды обусловлено  не только социально-экономическими преобразованиями, но и развитием информационных технологий. Большое значение в современном управлении приобретают компьютерные технологии и средства, обеспечивающие на базе действующего законодательства и других правовых норм оперативность фиксации, сбора, обработки, поиска и передачи информации, надежность ее хранения, удаленный доступ, предоставление информации в нужное время, на нужном носителе и в нужной форме, с учетом психологических и эргономических требований.²

Документирование  информации позволяет зафиксировать  ее на определенном носителе, придать ей необходимую организационную форму, удостоверить подлинность и юридическую силу, снабдить необходимыми реквизитами для ее идентификации в целях поиска и использования, а также осуществить полноценную информационную поддержку управленческих процессов и накопить информационный ресурс в целях развития организации и сохранения индивидуальной памяти о ней во времени и пространстве. Исходя из этого, изучение документа как формы организации и представления информации в процессах управления имеет важное самостоятельное научное и практическое значение.

Открывшийся доступ к мировым информационным ресурсам, переход на электронные документирование, хранение и передачу документов, т.е. переход на принципиально новые  способы организации информации и доступа к ней, ставят перед документоведением, архивоведением, документалистикой и другими научными дисциплинами, имеющими в качестве объекта исследования документ, принципиально новые научные и прикладные проблемы.³

1.2 Понятие  носителя информации

Носитель документированной информации – материальный объект, используемый для закрепления и хранения на нем речевой, звуковой или изобразительной информации, в том числе в преобразованном виде⁴. Носитель информации (информационный носитель) — любой материальный объект или среда, содержащий (несущий) информацию, способный достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую на 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

Современной тенденцией построения систем хранения документальной информации является выделение подсистем  оперативного и долговременного  хранения. К системам долговременного  хранения предъявляются следующие  требования:

• большие сроки (десятки лет) сохранности носителей и записанной на них информации;
• низкая удельная стоимость хранения информации;
• энергонезависимость сохранения информации на носителях;
• возможность неограниченного наращивания объема хранимой информации;
• невозможность перезаписи, обеспечивающая защищенность на физическом уровне от случайного (или преднамеренного) удаления или исправления информации на носителе, в т.ч. от вирусных атак;
• возможность быстрого доступа к конкретному цифровому (оцифрованному документу).

Процесс фиксирования информации, то есть создания документа, называется документированием управленческой деятельности. При этом важно подчеркнуть, что запись информации на различных носителях (документирование) должна осуществляться по установленным правилам.⁵

В результате документирования происходит как бы материализация и овеществление сведений. Информация «закрепляется» на материальном носителе или даже «привязывается» к нему и тем самым обособляется от создателя информации. В итоге мы получаем в качестве документированной информации книгу, статью в журнале, сборник статей, фонд документов, банк данных или иной массив документов (данных) на бумажном, машиночитаемом и иных носителях.⁶

Не менее  важна для управленческой документации и проблема носителя информации, который претерпевает изменения по мере исторического развития. Научно-технический прогресс привел к появлению так называемой электронной документации. Ее специфика заключается в том, что человек не может воспринять электронный документ в том физическом виде, в каком он зафиксирован на носителе.

Кроме того, электронные  документы находятся в прямой зависимости от информационных технологий, которые имеют необратимую тенденцию  изменяться и устаревать по мере научно-технического прогресса в области техники  и программного обеспечения. В этой связи велика опасность утраты доступа к таким документам через определенный промежуток времени.

Эти документы  в отличие от традиционных, т. е. бумажных, как правило, требуют для воспроизведения  информации использования технических средств. К этой группе принадлежат документы в виде фильмов, микрофиш, звуковых магнитных записей, а также в виде дискретных носителей для компьютерного чтения (дисков, дискет) и т. п.⁷

Носители информации на перфолентах, перфокартах, магнитных  и оптических носителях, а также прочие документы, предназначенные для перевода на другую языковую систему, принято относить к группе матричных документов. Документы на эти носителях информации, как правило, не поддаются непосредственному восприятию, считыванию.

Информация хранится на машинных носителях, а часть документов создается и используется непосредственно в машиночитаемой форме.⁸

По предназначенности  для восприятия рассматриваемые  документы относятся к машиночитаемым. Это документы, предназначенные  для автоматического воспроизведения находящейся в них информации. Содержание таких документов полностью или частично выражено знаками (перфорация, матричная магнитная запись, матричное расположение знаков, цифр и т. п.), приспособленными для автоматического считывания. Информация записывается на перфорационных картах или лентах, магнитных лентах, картах, дискетах, специальных бланках и подобных носителях.

myunivercity.ru