Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
|
Средства хранения данных
Всеобщая связь и взаимодействие различных систем, их эволюция, организация и самоорганизация, изучаемые одной из самых молодых наук – синергетикой, осуществляется прежде всего через обмен информацией в тех или иных ее видах. А массивы и потоки информации так или иначе в конечном счете сводятся к различным данным, их совокупностям, сочетаниям и т. д.
В самом общем смысле данные – это сведения, необходимые для какого-либо вывода, решения; свойства, способности, качества как условия или основания для чего-либо[1].
Данные в сфере информатики и вычислительной техники – это определенные факты, информация из предметной области или области применения. Смысл этого понятия в этом случае можно определить, например, так: «…данные можно определить как информацию, фиксированную в определенной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи»[2].
Слово хранить означает: беречь, содержать где-нибудь в безопасности, в целости; оберегать, защищать; соблюдать, поддерживать, сохранять (то, что названо следующим далее существительным)[3].
Следовательно, хранение данных – это содержание данных в целости.
Исходя из приведенного выше определения, хранение данных должно отвечать следующим требованиям:
1. Длительность.
2. Надежная сохранность данных.
3. Защищенность от искажений.
4. Защищенность от несанкционированного доступа.
5. Оперативность доступа к хранимым данным.
6. Возможность корректировки хранимых данных (пополнения, удаления, изменения).
7. Экономическая эффективность (по сравнению с созданием или добыванием новых или аналогичных данных).
Средство – орудие (предмет, совокупность приспособлений) для осуществления какой-нибудь деятельности[4].
Средства хранения данных, с учетом сказанного выше, можно определить как «орудия» (т. е. устройства), предназначенные для содержания в целостности какой-либо информации.
Средства не работают сами по себе. Они используются для достижения каких-либо целей с помощью системы определенных действий. Такую систему действий можно назвать способом.
I. Способы хранения данных.
1. Единым массивом, неструктурированно.
2. Структурированно – файловые системы (физическая структуризация), базы данных (логическая структуризация).
II. Средства хранения данных.
1. Бумажные носители информации.
2. Носители информации, основанные на технологиях кино - и фотопроцессов (негативные пленки, позитивные пленки (диапозитивы), фотографии).
3. Магнитные носители (магнитофонная лента, магнитная проволока, гибкие (дискеты) и жесткие (винчестеры) диски, устройства кратковременного хранения информации (энергозависимые)).
4. Носители информации, основанные на лазерных технологиях записи и считывания информации (CD-диски).
5. Оптоволоконные (например, CLARiiON)[5].
База данных – совокупность связанных данных, правила организации которых основаны на общих принципах описания, хранения и манипулирования данными.
Базы данных являются источником и своего рода полуфабрикатом при подготовке информационных услуг соответствующими службами. Базы данных, хотя они так и не назывались, существовали и до компьютерного периода в библиотеках, архивах, фондах, справочных бюро и других подобных организациях. В них содержатся всевозможные сведения о событиях, явлениях, объектах, процессах, публикациях и т. п.
Среди БД обычно выделяют следующие типы:
- текстовые (полнотекстовые, реферативные, библиографические, словари)
- БД, содержащие изображения и использующие средства мультимедиа;
- числовые и табличные БД;
- БД, содержащие программное обеспечение;
- доски объявлений.
Онлайновые БД принято делить на БД для массового потребителя и для профессионального. Профессиональные БД имеют больший объем, содержат более полную информацию, уровень структуризации данных в них выше, поисковая система более развита.
Итак, поскольку данная статья посвящена средствам хранения данных в области информатики и вычислительной техники, рассмотрим более подробно аппаратные средства хранения данных.
К аппаратным средствам системы хранения данных относятся собственно накопители с носителями информации и контроллеры их интерфейсов. Устройства хранения классифицируются по различным признакам[6]:
Метод доступа:
· Устройства произвольного доступа (Random-Access Devices) - накопители на гибких, жестких, магнитных, оптических, магнитооптических дисках.
· Устройства последовательного доступа, обычно ленточные (Tape Devices) – стримеры, кассетные или бобинные. Для них характерна большая емкость относительно недорогих сменных носителей и большое время доступа.
Тип доступа:
· Чтение/запись (Read/Write) – дисковые устройства оперативного доступа, для которых характерно небольшое время выполнения операций как считывания, так и записи.
· Только чтение (Read Only) – CD-ROM или магнитные диски с защитой от записи.
· Устройства с быстрым чтением и относительно долгим процессом записи – например, магнитооптические устройства, требующие предварительного стирания информации.
· Устройства с последовательной записью – многие типы стримеров позволяют дописывать информацию только в конец занятой области носителя (ранее записанная информация, расположенная за текущей областью записи, становится недоступной).
Сменяемость носителя:
· Фиксированный диск – винчестер, не предполагающий оперативной смены.
· Накопители со сменными носителями – CD-ROM, стримеры, магнитооптические устройства и тому подобные. Смена носителя может быть как ручной, так и автоматизированной (устройства Jukebox).
Данные на сервере хранятся в виде файлов, для которых характерен большой разброс частоты использования, размеров и требований по ограничениям на время ожидания доступа. По совокупности этих признаков можно выделить три основные категории устройств хранения файлов:
· On-line – «всегда готов», устройства хранения часто используемых файлов на фиксированных дисках. Объем хранимых данных ограничен возможностями подключения дисков (внутренних и внешних) к серверу.
· Off-line – устройства хранения файлов на магнитных лентах или сменных дисках, которые могут быть установлены и смонтированы оператором по требованию клиента. Объем хранимых данных практически неограничен, но главный недостаток – необходимость присутствия оператора и большое время ожидания доступа.
· Near-line – «всегда поблизости», устройства хранения на автоматически сменяемых и монтируемых носителях (ленточные карусели, Jukebox и прочие), занимающие среднее положение по времени доступа и объему (довольно дорогое решение).
Хорошая сетевая операционная система должна иметь возможности для обеспечения автоматической миграции данных (Data Migration) с устройств On-line на Off-line или Near-line и обратно с учетом их объема и частоты использования.
Противоречащие друг другу требования к объему хранимой информации, скорости доступа, надежности и цене могут удовлетворяться сочетанием различных классов устройств.
Устройства хранения информации
Накопители на жестких магнитных дисках
Накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive, HDD) являются основными устройствами оперативного хранения информации. Для современных одиночных накопителей характерны объемы от сотен мегабайт до нескольких гигабайт при времени доступа 5-15 мс и скорости передачи данных 1-10 Мбайт/с.
Относительно корпуса сервера различают внутренние и внешние накопители.
Внутренние накопители существенно дешевле, но их максимальное количество ограничивается числом свободных отсеков корпуса, мощностью и количеством соответствующих разъемов блока питания сервера. Установка и замена обычных внутренних накопителей требует выключения сервера, что в некоторых случаях недопустимо.
Внутренние накопители с возможностью «горячей» замены (Hot Swap) представляют собой обычные винчестеры, установленные в специальные кассеты с разъемами. Кассеты обычно вставляются в специальные отсеки со стороны лицевой панели корпуса, конструкция позволяет вынимать и вставлять дисководы при включенном питании сервера. Для стандартных корпусов существуют недорогие приспособления (Mobile Rack), обеспечивающие оперативную съемность стандартных винчестеров.
Внешние накопители имеют собственные корпуса и блоки питания, их максимальное количество определяется возможностями интерфейса. Обслуживание внешних накопителей может производиться и при работающем сервере, хотя может требовать прекращения доступа к части дисков сервера.
Для больших объемов хранимых данных применяются блоки внешних накопителей – дисковые массивы и стойки, представляющие собой сложные устройства с собственными интеллектуальными контроллерами, обеспечивающими, кроме обычных режимов работы, диагностику и тестирование своих накопителей.
Более сложными и надежными устройствами хранения являются RAID-массивы (Redundant Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков). Для пользователя RAID представляет собой один (обычно SCSI) диск, в котором производится одновременная распределенная избыточная запись (считывание) данных на несколько физических накопителей (типично 4-5) по правилам, определяемым уровнем реализации (0-10). Например, RAID Level 5 позволяет при считывании исправлять ошибки и осуществлять замену любого диска без остановки обращения к данным.
CD-ROM
Устройства считывания компакт-дисков CD-ROM расширяют возможности системы хранения данных. Существующие накопители обеспечивают скорость считывания от 150 кбайт/с до 300/600/900/1500 Кбайт/c для 2-,4-,6- и 10-скоростных моделей при времени доступа 200-500 мс.
Устройства CD-ROM выпускаются с различными интерфейсами, как специфическими (Sony, Panasonic, Mitsumi), так и общего применения: IDE и SCSI. С точки зрения повышения производительности предпочтительнее использование CD-ROM SCSI, однако они существенно дороже аналогичных IDE-устройств. В сервере с дисками SCSI применение CD-ROM с интерфейсом IDE может оказаться невозможным из-за конфликтов адаптеров.
Стримеры
Устройства хранения данных на магнитной ленте (Tape Drive) – стримеры – являются распространенными средствами архивации данных. Они относятся к категории устройств хранения Off-Line, для них характерно очень большое время доступа, обусловленное последовательным методом доступа, средняя скорость обмена и большая емкость носителя – от сотен мегабайт до нескольких гигабайт. Носителем информации обычно являются картриджи с лентой шириной 1/4 дюйма (6.25 мм) – Quarter-Inch Cartridge, QIC. Широко распространены стандарты QIC 40 и QIC 80, имеющие продольную плотность записи 10000 бит/дюйм на 20 дорожках и 14700 бит/дюйм на 28 дорожках соответственно, позволяющие хранить сотни Мбайт на одной ленте. Большие объемы обеспечивают стандарты QIC 1350 и QIC 2100 – 1.35 и 2.1 Гбайт соответственно. Девятидорожечные ленты шириной 1/2 дюйма (12,7 мм) типичны для накопителей мини - и больших (Mainframe) компьютеров.
Стримеры могут иметь специфические интерфейсы, требующие специальных адаптеров; некоторые дешевые модели подключаются к стандартному контроллеру накопителей на гибких дисках вместе с дисководами; существуют устройства, подключаемые к параллельному порту.
Ленточные устройства имеют существенный недостаток – большие затраты времени на обслуживание:
· подготовка картриджа к использованию – тестирование поверхности и форматирование ленточных томов – весьма длительная процедура, занимающая время, исчисляемое часами. Приобретение предварительно отформатированных картриджей (Preformatted) позволяет экономить время (конечно, при условии совпадения форматов);
· процесс записи и считывания длителен из-за последовательного доступа и невысоких скоростей движения носителя;
· при длительном хранении ленты требуют периодической перемотки для снятия внутренних напряжений. Кроме того, при хранении необходимо выдерживать нормальные условия по температуре и влажности;
· основное преимущество стримеров – низкая удельная стоимость хранения больших массивов информации.
Магнитооптические устройства
Магнитооптические устройства – Magneto-Optical Drives, MOD, – используют лазерный луч для записи информации на сменный магнитный носитель, весьма устойчивый к воздействию внешних магнитных полей и некритичный к температуре и влажности. Емкость одного носителя составляет от сотен мегабайт до нескольких гигабайт. Устройства обеспечивают скорость считывания и время доступа, приближающиеся к параметрам винчестера, но существенно более длительный процесс записи. Магнитооптические устройства могут монтироваться как сменяемый том или использоваться в качестве устройств архивации (альтернатива стримерам) или миграции данных (HCSS). Приводы с автоматической сменой носителя (Jukebox) являются примером устройств хранения класса Near-Line и могут с успехом использоваться для создания массивов данных с объемом, достигающим терабайта, а также для автоматизированного резервного архивирования сетевых дисков. Общепринятым интерфейсом MOD для серверов является SCSI.
Литература
1. и Шведова словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений / Российская Академия Наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры; — М.: АЗЪ, 1993. – 960 с.
2. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. ; редколл.: и др. — Изд. 4-е. — М.: Сов. Энциклопедия, 1987. – 1600 с., ил.
3. Краткая философская энциклопедия. – М., Издательская группа «Прогресс» – «Энциклопедия», 1994. – 576 с.
4. Черных -этимологический словарь русского языка: 13 560 слов: Т. 1-2. – 2-е изд., стереот. – М.: Рус. яз. 1994. Т. 1: а – пантомима. – 623 с.
5. http://www. integprog. ru/index. html?/news/dg_rus/19990126.html
6. http://citforum. irtel. ru/news/0399/pr0399_21.shtml
7. http://www. ixbt. ru/comm/ev/nq03.html
[1] и Шведова словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений / Российская Академия Наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры; — М.: АЗЪ, 1993. – С. 153.
[2] и др. Базы и банки данных: Учеб. Для вузов по спец. «АСУ»/, , ; Под ред. .— М.: Высш. шк.,1987.— С.8.
[3] и Шведова словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений / Российская Академия Наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры; — М.: АЗЪ, 1993. – С. 900.
[4] и Шведова словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений / Российская Академия Наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры; — М.: АЗЪ, 1993. – С. 768.
[5] http://www. integprog. ru/index. html?/news/dg_rus/19990126.html
http://citforum. irtel. ru/news/0399/pr0399_21.shtml
[6] http://www. ixbt. ru/comm/ev/nq03.html
