Archivovacie zariadenia
Kategorie: Informatika (celkem: 338 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 05. července 2007
- Zobrazeno: 4640×
Příbuzná témata
Archivovacie zariadenia
1. ÚVODArchivovacie zariadenia nám umožňujú archivovať súbory na rôzne zariadenia tak, aby boli prenosné na iný počítač a pod. Archivovacie zariadenia môžeme rozdeliť na CD-ROM, DVD-ROM a FDD. Začneme od najstaršieho zariadenia, ktorým je FDD.
2. FLOOPY DISK
Disketa je okrúhla pružná platňa v nesnímateľnom obale, na ktorej je nanesené magnetické médium. Vkladá sa do disketovej jednotky.
Diskety sa delia podľa rôznych kritérií:
1. Podľa veľkosti:
a/ 8 palcová; 5,25 - palcová v súčasnosti sa už nevyužívajú
b/ 3,5 palcová
2. Podľa počtu záznamových strán:
a/ SS - Single side - s jednostranným záznamom
Magnetické médium je nanesené len na jednej strane diskety. V súčasnej dobe sa už nepoužívajú. b/ DS - Double side - s dvojstranným záznamom
Magnetické médium je na oboch stranách diskety, t.j. záznam sa realizuje na oboch stranách. 3. Podľa hustoty záznamu:
a/ SD - single density - jednoduchá hustota v súčasnosti sa už nepoužíva. b/ DD - double density - dvojnásobná hustota
c/ HD - high density - vysoká hustota
2.1 Ako funguje disketová mechanika
Ak vložíme disketu do disketovej jednotky, disketa sa rýchle roztočí. Dva čítacie/zapisovacie hlavy na dvoch stranách zovrú disk a urobia kontakt s týmto magnetickým médiom. Keď chcete otvoriť nejaký súbor na diskete, procesor vyšle signál do disketovej jednotky, aby akcelerovala na maximálnu otáčkovú rýchlosť ktorá je približne 300 ot/min, v tom istom čase krokovací motorček pripojený k read/write hlave posunie hlavy na pozíciu 0 na disku. Čítacie hlavy nájdu pozíciu na ktorej sa nachádza vami zvolený súbor na stope 0, ktorá obsahuje údaje (t.j. veľkosť a pozíciu) o všetkých súboroch na disku. Keď hlavy dosiahnu danú pozíciu súboru, kde začína, počítajú magnetické čiastočky na diskete, ktoré vyvolávajú kladné alebo záporné napätie na hlavách, tie to posielajú do počítača, ktorý ich vyhodnocuje ako jednotky a nuly. Ak chceme uložiť na disketu nejaké údaje, hlavy idú na pozíciu 0 a zisťujú či je disketa plná, ak nie je zisťujú, kde môžu uložiť daný súbor.
3. CD-ROM
Prvý krát sa CD nosiče objavili na trhu v roku 1982. Dnes existujú na trhu 4 základné typy optických nosičov. Ide o CD-ROM (aj audio CD), CD-R, CD-RW DVD-ROM. CD mechaniky pracujú na princípoch optiky. Záznam je predstavovaný stopou dvoch stavov dátovej vrstvy.
Stopa má tvar špirály ktorá začína na záznamovej ploche pri strede disku a smeruje k okraju. Jedná sa o akýsi reťazec vrypov, teda miest zo zmenenými vlastnosťami aktívnej dátovej vrstvy, ktoré spätne pri čítaní dát v jednotke CD vykazujú odlišné vlastnosti odrazu než pôvodný materiál. Samotný záznam sa obvykle vytvára laserovým lúčom, ktorý tieto zmeny vytvára. Behom čítania dát v mechanike CD disk rotuje a čítacia hlava vysiela laserový paprsok a ten sa posúva od stredu disku k okraju nad stopu záznamu, pričom každý prechod medzi vrypom a nedotknutou dátovou vrstvou predstavuje logickú hodnotu true čiže 1. Pre úplnú presnosť ešte uvediem dve základné metódy čítania takto vytvoreného záznamu.
Metódy čítania súvisia s rýchlosťou čítania dát. Prvá z nich je metóda CLV (Constant linear velocity - konštantná obvodová rýchlosť, kde sú otáčky disku vyššie pri čítaní dát bližšie ku okraju disku ako pri
čítaní u vonkajšieho okraju. Tím je zaručená konštantná rýchlosť prenosu dát. Druhá metóda je CAV (Constant angular velocity - konštantná uhlová rýchlosť), kde sú otáčky disku konštantné a prenos dát sa zrýchľuje s posuvom čítacej hlavy smerom k vonkajšiemu okraju disku.
Základná rýchlosť prenosu je odvodzovaná od hodnoty 150 kB/s a jej násobkov. Rýchlosť CD-ROM sa potom udáva ako násobok tejto rýchlosti. Takže napríklad CD-ROM 40x ma prenosovú rýchlosť 6000 Kb/s (40 x 150 kB/s), zatiaľ čo 8x CD-ROM má prenosovú rýchlosť len 1200 kB/s (8 x 150 kB/s).
3.1 Disk CD-R (recordable)
Jedná sa v súčastnej dobe o najrozšírenejšie disky. Prakticky všetky média umožňujú zápis do 650 MB dát. Štruktúra zápisu zodpovedá štruktúre uvedenej vyššie. Zápis sa prevádza vysokovýkonným laserom (asi 780 nm), ktorý nenávratne spôsobí rozklad aktívnej (dátovej) vrstvy z organickej farby.
Originálne disky CD-ROM (read only memory), ktoré sa vyrábajú vo veľkých množstvách sa lisujú a majú zvyčajne striebornú farbu. Disky CD-R nemajú striebornú farbu nikdy. Zvyčajne majú farbu rôznych odtieňov modrej, žltej, zelenej. Výrobcovia udávajú prvotriednu kvalitu zápisu na disk minimálne 10 rokov pokiaľ nedôjde k mechanickému poškodeniu. Tvrdí sa, že behom jedného roku dojde ku strate asi 1% dát, čo údajne spôsobuje snaha dátovej vrstvy postupne nadobúdať pôvodný stav. Skutočnosť je však iná a všeobecne záleží na materiály dátovej vrstvy a akým vplyvom je disk vystavený.
Keď sa slušne s diskom zaobchádza životnosť je omnoho dlhšia.
3.2 Disk CD-RW (rewritable)
Disky CD-RW umožňujú dáta zaznamenávať aj opakovane ako je tomu napr. u diskiet. Na týchto diskoch je aktívna vrstva v kryštalickom stave. Zápis sa prevádza laserovým lúčom o vlnovej dĺžke 650-780nm. Ten spôsobí ohriatie úseku aktívne vrstvy (Ag-In-Sb-Te) nad teplotu tavenia, ktorá okamžite prejde do tekutého stavu. Následným ochladením dôjde k fázovej premene látky z tekutého do amorfného stavu. Zápis je teda prezentovaný reťazcom amorfného a kryštalického stavu aktívnej dátovej vrstvy. Pri čítaní sa potom využíva toho, že amorfný stav vykazuje nižšiu odrazivosť ako stav kryštalický. Ak je aktívna vrstva opäť zahriata nad kryštalizujúcu teplotu (200°C) po dostatočne dlhú dobu, dôjde opäť k fázovej premene a aktívna vrstva nadobudne opäť kryštalický stav (mazanie dát ). V súčastnej dobe existujú disky, ktoré takto opakovane možno prepísať viac než 1000x a životnosť je 30 rokov. Disky CD-RW majú nižšiu odrazivosť ako disky CD-ROM a CD-R, ale aj tak sú čitateľné v mechanikách CD-ROM, ktoré však musia podporovať funkciu MR (multi read) a samozrejme v mechanikách DVD.
3.3 Ako fungujú CD-RW mechaniky
CD-RW médium obsahuje niekoľko polykarbonátových vrstiev a predlisovanú vodiacu špirálu pre vedenie laseru. Vrstva pre záznam je z obidvoch strán obklopená vrstvou dieelektrika (zlúčenina silikónu, kyslíku, zinku a síry). Tieto vrstvy majú štyri hlavné úlohy:
modifikovať odozvy optického média
zvýšiť účinnosť laseru pre dosiahnutie správnej teploty
pôsobiť ako tepelná izolácia medzi jednotlivými vrstvami
slúžiť ako mechanická brzda záznamového média, aby nedochádzalo k jeho posuvu vplyvom odstredivých síl. 3.4 Rez médiom CD-RW
Záznamové médium CD-RW používa technológiu fázovej zmeny. Využíva sa zmena štruktúry materiálu z kryštalickej formy na amorfnú. K tomu slúži špeciálna chemická zlúčenina (striebra, india, antimonu, teluru), ktorá mení pôsobením energie svoj stav (kryštalický, vysoko odrazivý, amorfný-nízko odrazivý) a je schopná sa pôsobením rovnakých síl vrátiť do pôvodného stavu. Materiál použitý v CD-RW diskoch má tú vlastnosť, že pri zahriatí na určitú teplotu a následovnom ochladení dochádza k jeho kryštalizácií. Pri zahriatí na ešte vyššiu teplotu a následovnom ochladení prechádza materiál do amorfného stavu. Kryštalický stav odráža viacej svetla ako amorfný a tým je dosiahnutého dvojstavového efektu (0, 1), v ktorom sú uložené informácie. Kryštalický stav vytvára land a amorfní stav zase pit.
Použijeme teda laser s dvoma energetickými stavmi a máme nástroj na ukladanie údajov ako aj ich mazanie. CD-RW mechaniky musia mať výkonnejší laser ako klasické CD-R mechaniky, pretože pre zmenu fázy média do amorfného stavu musí byť dosiahnutá teplota 600°C čomu zodpovedá výkon asi 20mW. Pre prechod do kryštalického stavu stačí teplota 200°C. Na dosiahnutie tejto teploty stačí výkon laseru asi 4-8 mW.
3.5 Výkon laseru CD-RW
Nevýhodou CD-RW diskov je , že nie všetky CD mechaniky dokážu čítať toto médium. Staršie mechaniky a CD prehrávače zvyčajne nedokážu čítať tieto média. Je to dané nižšou odrazivosťou svetla CD-RW disku ako klasických lisovaných alebo CD-R diskov, ktoré odrážajú až 70% svetla.
4. Disky DVD (digital versatile disk)
Zvonku vyzerá mechanika DVD ako obyčajná CD-ROM-ka, médium sa tiež nelíši od klasického CD, tak v čom je rozdiel? Zvonku je to iba "logo" - namiesto "Compact Disk" je tam "DVD", tak prečo platiť viac?
Rozdiel je vo výkone a v kapacite. Zatiaľ čo na CD sa dá uložiť bežne až (alebo „len“) 650 MB, na jednostranné jednovrstvé DVD médium sa zmestí 4,7 GB dát (čo zodpovedá kapacite 7 CD diskov), na jednostranný dvojvrstvý disk 8,5 GB (13 CD) a na obojstranný dvojvrstvý disk kapacitne takmer 27 CD – a to na platničke rovnako veľkej a vizuálne rovnakej ako bežné CD! Ako je to možné? V prvom rade má DVD hustejší záznam dát a inú optiku. Disk môže byť dvojvrstvý - jedna vrstva je priehľadná a záleží iba na nastavení optiky laserového lúča, či bude čítať dáta zo spodnej, alebo vrchnej vrstvy. A ako som už spomínal, dá sa nahrať z oboch strán. Keď si to tak spočítate, tak jeden disk sú vlastne 4 jednoduché disky s výslednou kapacitou ako 27 bežných CD!!! Kapacitou teda niekoľkonásobne prevyšuje možnosti CD aj pri použití maximálnych kompresných algoritmov. Hlavné využitie sa očakávalo v oblasti počítačov, ale… Mechaniky DVD-ROM sú zatiaľ asi raz tak drahé ako CD-ROM, to je hlavý dôvod, prečo stále nenastal veľký BOOM. Navyše zatiaľ existuje iba veľmi málo programov na DVD nosičoch. Dôvod? Potrebné dáta sa zmestia aj na CD, ktorého výroba je podstatne lacnejšia. DVD disky sa čítajú laserovým lúčom o kratšej vlnovej dĺžke ako u klasických CD-ROM. To umožňuje čítať menšie dátové otvory na špirálovej stope disku. Dátová vrstva má na rozdiel od diskov CD-ROM polovičnú hrúbku a preto možno vytvárať obojstranné DVD disky.
Na takýto disk možno uložiť 9,4 GB dát.
Ďalšia technológia výroby, ktorá umožňuje až zdvojnásobiť kapacitu disku je nanesenie polopriehľadnej zlatej vrstvy na povrch odrazovej vrstvy striebornej farby. Čítanie potom prebieha tak, že laserový lúč mení vlnové dĺžky pričom jedna vlnová dĺžka je určená pre zlatú vrstvu a druhá pre striebornú dátovú vrstvu. Na takýto obojstranný disk možno uložiť 17 GB dát. Disky DVD-R umožňujú zatiaľ zápis do 4 GB.
4.1 Použitie DVD
V súčasnosti sa používajú najmä na filmy. Kedže majú veľkú kapacitu, filmové spoločnosti naň môžu dať viac dabingových verzíí, viac tituliek, veľmi kvalitný zvuk, a ešte všeličo iné, pričom kvalita obrazu je ohromujúca. Domáci DVD prehrávač stojí okolo 20.000 korún, čo je cena lepšieho videorekordéru. Počítačová mechanika stojí asi 5.000,- a ďaľších 5.000,- stojí kvalitná dekódovacia karta s TV výstupom. Video je možné dekódovať aj softvérovo, ale minimálne na Pentiu II 350 MHz (to je skutočne to najmenšie minimum). V súčasnosti sa začína DVD dekóder implementovať už aj do grafickej karty. Časy, keď DVD nahradí videorekordér sú však zatiaľ v nedohladne. Sony už síce vyvinula prístroj, ktorý dokáže zaznamenať cca 5 hodín v kvalite DVD, ale s jeho masovou výrobou sa zatiaľ nepočíta. Bude treba zabezpečiť dostatok kvalitných, dostupných a lacných médií, umožniť mazať a znovu nahrávať na to isté médium (RW disky) a rozbehnúť veľkú reklamnú kampaň. Tiež sa chystá nové zariadenie DVD DIVX, ktoré má zabudovaný modem. Titul si kúpite za viac ako symbolickú cenu a po vložení do prístroja môžete prehrávať 48 hodín. Po uplynutí sa „zakóduje“. Cez vstavaný modem ho môžete (po zaplatení) odblokovať. Podľa zaplatenej sumy buď na 48 hodín, alebo natrvalo. Objavil sa aj DVD walkman. Poznámka:
Keďže tento referát som písal asi pred rokom, dnes už nemusí byť aktuálny, pretože vývoj v informatike pokračuje míľovými krokmi..