Informacijos nešėjas. Saugojimo laikmenų klasifikacija
Informacijos nešėjas- daiktas, naudojamas asmens ilgalaikiam informacijos saugojimui.
Optiniai diskai
Disko formos laikmena, kurią galima nuskaityti lazeriu. Informacija saugoma duobių (duobė - duobė) ir žemių (žemė - žemė) pavidalu ant polikarbonato sluoksnio. Jei šviesa sufokusuota tarp duobučių (ant objektyvo), tai fotodiodas registruoja maksimalų signalą. Jei šviesa patenka į duobę, fotodiodas užfiksuoja mažesnį šviesos intensyvumą.
Pirmoji karta
kompaktinis diskas (CD)- sukūrė Sony ir Phillips 1979 m., daugiausia naudojamas garso failams įrašyti. Jų tūris yra nuo 650 MB iki 900 MB. Jie skirstomi į CD-R (įrašomą kompaktinį diską), skirtą vienam įrašymui, ir CD-RW (perrašomą kompaktinį diską), skirtą daugkartiniam įrašymui. Labai dažnas iki šiol.
Antroji karta
Skaitmeninis daugiafunkcis diskas (DVD)– buvo paskelbta 1995 m. Dėl tankesnės darbinio paviršiaus struktūros ir galimybės jį pritaikyti abiejose disko pusėse, jis gerokai lenkia kompaktinių diskų tūrį nuo (1,46 GB iki 17,08 GB). Jie taip pat skirstomi į DVD-R ir DVD-RW, DVD+R ir DVD+RW, kurie yra pažangesni už ankstesnius du, ir DVD-RAM, leidžiančius daug daugiau perrašyti nei DVD+RW. Šiuo metu labiausiai paplitę optiniai diskai.
Skaitmeninis daugiasluoksnis diskas (DMD) yra optinis diskas, sukurtas D Data Inc. Diskas pagrįstas 3D optine duomenų saugojimo technologija, tai reiškia, kad lazeris vienu metu nuskaito nuo kelių darbinių paviršių. DMD gali saugoti nuo 22 iki 32 GB dvejetainės informacijos. DMD yra padengtos patentuotomis cheminėmis medžiagomis, kurios reaguoja, kai raudonas lazeris apšviečia tam tikrą sluoksnį. Šiuo metu cheminė reakcija sukuria signalą, kuris vėliau bus nuskaitomas iš disko. Dėl šios priežasties diskai gali talpinti iki 100 GB duomenų.
Fluorescencinis sluoksniuotas diskas (FMD)- Constellation 3D sukurtas optinės laikmenos formatas, kuriame duomenims saugoti naudojama fluorescencija, o ne atspindys, leidžiantis dirbti pagal didelės optinės atminties principus ir turėti iki 100 sluoksnių. Jie leidžia talpinti iki 1 TB įprasto kompaktinio disko dydžio. Disko duobutės užpildytos fluorescencine medžiaga. Kai į juos nukreipiama koherentinė lazerio šviesa, jie mirksi, skleisdami nenuoseklias skirtingo bangos ilgio šviesos bangas. Kol diskas skaidrus, šviesa gali netrukdoma praeiti per daugelį sluoksnių. Tušti diskai turi galimybę filtruoti lazerio šviesą (remiantis bangos ilgiu ir koherentiškumu), tuo pačiu pasiekiant didesnį signalo ir triukšmo santykį nei diskai su atspindžiu. Tai leidžia jums turėti kelis sluoksnius.
trečioji karta
„Blu-ray“ diskas (BD)- optinio disko formatas, naudojamas didelio tankio skaitmeniniams duomenims įrašyti. Šiuolaikinė šio disko versija buvo pristatyta 2006 m. Jis gavo savo pavadinimą (mėlynas spindulys - mėlynas spindulys) dėl rašymo ir skaitymo technologijos, naudojant trumpųjų bangų mėlyną lazerį, kuris leido sutankinti duomenis diske. Galima talpinti nuo 8 iki 50 GB.
Didelės talpos DVD (HD DVD)- ankstesnio disko formato analogas, kurio talpa iki 30 GB Nepalaikoma nuo 2008 m., kad būtų išvengta formatų karų.
Didelės talpos daugiafunkcis sluoksninis diskas (HDVMD)- skaitmeninės laikmenos optiniuose diskuose formatas, skirtas didelės raiškos vaizdo įrašams ir kitiems aukštos kokybės daugialypės terpės duomenims saugoti. Viename HD VMD sluoksnyje galima patalpinti iki 5 GB duomenų, tačiau dėl to, kad diskai yra daugiasluoksniai (iki 20 sluoksnių), jų talpa siekia 100 GB. Skirtingai nuo ankstesnių dviejų formatų, jis naudoja raudoną lazerį, kuris leidžia juos nuskaityti įrenginiais, kurie palaiko CD ir DVD diskus.
ketvirta karta
Holografinis daugiafunkcis diskas (HVD)- perspektyvinio formato kūrimas optiniai diskai, kuris apima žymiai padidintą diske saugomų duomenų kiekį, palyginti su „Blu-Ray“ ir HD DVD. Ji naudoja technologiją, vadinamą holografija, kurioje naudojami du lazeriai, vienas raudonas ir vienas žalias, sujungti į vieną lygiagretų spindulį. Žalias lazeris nuskaito tinklelio koduotus duomenis iš holografinio sluoksnio, esančio arti disko paviršiaus, o raudonasis lazeris naudojamas pagalbiniams signalams nuskaityti iš įprasto CD sluoksnio giliai diske. Numatoma talpa – iki 4 TB.
Kietieji diskai
Kietasis diskas- masinės atminties įrenginys, pagrindinis daugelio kompiuterių saugojimo įrenginys. Veikimo principas pagrįstas magnetinio disko domenų (mažos disko dalies) įmagnetinimo vektorių pasikeitimu, veikiant kintamajai srovei ritėje skaitymo galvutės gale. Plačiai paplitęs dėl labai didelio pajėgumo ir veikimo greičio. Daugelis standžiųjų diskų kelia triukšmą. Buitiniuose diskuose paprastai saugoma iki 1 TB informacijos. Taip pat yra išorinių standžiųjų diskų, prijungtų prie kompiuterio per USB prievadą, jie neužtikrina tokio pat greičio kaip vidiniai, tačiau užtikrina tokią pat didelę talpą. Be to, kuriami hibridiniai kietieji diskai su „flash“ atminties elementais.
Medija naudojant „flash“ atminties technologiją
Flash atmintis- savotiška elektra perprogramuojamos atminties puslaidininkinė technologija. Flash atminties puslaidininkinės technologijos veikimo principas pagrįstas elektros krūvio keitimu ir registravimu izoliuotoje puslaidininkinės struktūros srityje („kišenėje“). Tokių laikmenų privalumai yra kompaktiškumas, maža kaina, mechaninis stiprumas, didelis tūris, greitis ir mažas energijos suvartojimas. Rimtas šios technologijos trūkumas yra ribotas laikmenos naudojimo laikas.
USB atmintinė- saugojimo įrenginys, išrastas 2000 m. Labai populiarus dėl naudojimo paprastumo ir universalumo. Gali saugoti informaciją be elektros iki 10 metų.
Atminties kortelė- įvairių tipų saugojimo įrenginys, naudojamas tam tikriems įrenginiams, pvz Mobilieji telefonai, PDA, automobiliniai registratoriai. Labiausiai paplitęs standartas yra „microSD“.
DĖMESIO!Čia yra labai sutrumpintas santraukos tekstas. Pilna versija Rašinį apie informatiką galima nemokamai atsisiųsti iš aukščiau esančios nuorodos.
Saugojimo laikmenų tipai
Informacijos nešėjas- fizinė aplinka, kurioje tiesiogiai saugoma informacija. Pagrindinis informacijos nešėjas žmogui yra jo paties biologinė atmintis (žmogaus smegenys). Pačio žmogaus atmintis gali būti vadinama darbo atmintimi. Čia žodis „operatyvus“ yra sinonimas žodžiui „greitai“. Išmoktas žinias žmogus atkuria akimirksniu. Savo atmintį taip pat galime vadinti vidine atmintimi, nes jos nešėjas – smegenys – yra mūsų viduje.
Informacijos nešėjas- griežtai apibrėžta konkrečios informacinės sistemos dalis, skirta tarpiniam informacijos saugojimui ar perdavimui.
Modernumo pagrindas informacines technologijas- Tai kompiuteris. Kalbant apie kompiuterius, apie laikmenas galime kalbėti kaip apie išorinius saugojimo įrenginius (išorinę atmintį). Šios duomenų laikmenos gali būti klasifikuojamos pagal įvairius požymius, pavyzdžiui, pagal vykdymo tipą, medžiagą, iš kurios pagaminta laikmena ir pan. Vienas iš informacijos laikmenų klasifikavimo variantų parodytas pav. 1.1.
Saugojimo laikmenų sąrašas pav. 1.1 nėra baigtinis. Kai kurios laikmenos bus išsamiau aptariamos tolesniuose skyriuose.
Juostinė laikmena
Magnetinė juosta- magnetinė įrašymo terpė, kuri yra plona lanksti juosta, susidedanti iš pagrindo ir magnetinio darbinio sluoksnio. Magnetinės juostos darbinėms savybėms būdingas jos jautrumas įrašymo metu ir signalo iškraipymas įrašymo ir atkūrimo metu. Plačiausiai naudojama daugiasluoksnė magnetinė juosta su adatos formos magnetiškai kietų gama geležies oksido (y-Fe2O3), chromo dioksido (CrO2) ir gama geležies oksido, modifikuoto kobaltu miltelių, dalelių darbiniu sluoksniu, paprastai orientuota į įmagnetinimo kryptis įrašymo metu.
Disko laikmena
Disko laikmena kreiptis į mašinos laikmenas su tiesiogine prieiga. Tiesioginės prieigos sąvoka reiškia, kad kompiuteris gali „pasiekti“ takelį, kuriame prasideda sekcija su reikiama informacija arba kur reikia rašyti naują informaciją.
Diskų įrenginiai yra patys įvairiausi:
- Diskelių įrenginiai (FPHD), jie taip pat yra diskeliai, jie taip pat yra diskeliai
- Kietieji diskai (HDD), jie taip pat yra standieji diskai (populiariai tik "sraigtai")
- Optiniai kompaktinių diskų įrenginiai:
- CD-ROM (Compact Disk ROM)
- DVD-ROM
Diskelių įrenginiai
Prieš kurį laiką diskeliai buvo populiariausia informacijos perdavimo iš kompiuterio į kompiuterį priemonė, nes tais laikais internetas buvo retenybė. kompiuterių tinklai ir CD-ROM skaitytuvai buvo labai brangūs. Diskeliai vis dar naudojami, bet jau gana retai. Daugiausia įvairių raktų saugojimui (pavyzdžiui, dirbant su klientas-banko sistema) bei įvairios ataskaitų informacijos perdavimui valstybės priežiūros tarnyboms.
Disketas- nešiojama magnetinė laikmena, naudojama santykinai mažos apimties duomenims daugkartiniam įrašymui ir saugojimui. Tokio tipo žiniasklaida buvo ypač paplitusi aštuntajame dešimtmetyje ir 2000-ųjų pradžioje. Vietoj termino „diskelis“ kartais vartojama santrumpa GMD - „magnetinis diskelis“ (atitinkamai įrenginys, skirtas dirbti su diskeliais, vadinamas NGMD - „floppy disk drive“, slengo versija yra diskelių įrenginys, diskelis , floppar iš anglų kalbos diskelio arba apskritai "slapukas"). Paprastai diskelis yra lanksti plastikinė plokštė, padengta feromagnetiniu sluoksniu, todėl angliškas pavadinimas "floppy disk" ("floppy disk"). Ši plokštelė dedama į plastikinį dėklą, kuris apsaugo magnetinį sluoksnį nuo fizinių pažeidimų. Korpusas yra lankstus arba patvarus. Diskeliai nuskaitomi ir įrašomi naudojant specialų įrenginį – diskų įrenginį (floppy drive). Paprastai diskelis turi apsaugos nuo rašymo funkciją, leidžiančią suteikti tik skaitymo prieigą prie duomenų. Išvaizda 3,5 colio diskelis parodytas pav. 1.2.
Kietieji diskai
Kaip standieji diskai, standieji diskai plačiai naudojami asmeniniuose kompiuteriuose.
Terminas Vinčesteris kilo iš slengo pavadinimo pirmajam 16 kV kietajam diskui (IBM, 1973), kuris turėjo 30 takelių iš 30 sektorių, kas atsitiktinai sutapo su garsiojo Winchester medžioklinio šautuvo 30/30 kalibru.
Optiniai diskai
CD(„CD“, „Shape CD“, „CD-ROM“, „CD ROM“) – optinė laikmena disko pavidalo su skylute centre, iš kurios informacija nuskaitoma lazeriu. Iš pradžių kompaktinis diskas buvo sukurtas skaitmeninei garso saugyklai (vadinamas Audio-CD), tačiau dabar plačiai naudojamas kaip bendrosios paskirties saugojimo įrenginys (vadinamas CD-ROM). Garso kompaktiniai diskai yra suformatuoti kitaip nei duomenų kompaktiniai diskai, o CD grotuvai dažniausiai gali tik juos leisti (žinoma, kompiuteryje galite skaityti abiejų tipų kompaktinius diskus). Yra diskų, kuriuose yra ir garso informacija, ir duomenys – jų galima klausytis CD grotuve ir skaityti kompiuteriu.
Optiniai diskai dažniausiai turi polikarbonato arba stiklo termiškai apdorotą pagrindą. Darbinis optinių diskų sluoksnis yra pagamintas iš ploniausių lydančių metalų (teliuro) arba lydinių (telūro-seleno, telūro-anglies, telūro-seleno-švino ir kt.), organinių dažiklių. Optinių diskų informacinis paviršius padengtas milimetro patvaraus skaidraus plastiko (polikarbonato) sluoksniu. Įrašant ir atkuriant optinius diskus, signalo keitiklio vaidmenį atlieka lazerio spindulys, nukreiptas į darbinį disko sluoksnį į maždaug 1 μm skersmens vietą. Kai diskas sukasi, lazerio spindulys seka išilgai disko takelio, kurio plotis taip pat yra artimas 1 μm. Galimybė sufokusuoti spindulį į nedidelę vietą leidžia ant disko suformuoti žymes, kurių plotas yra 1–3 μm. Lazeriai (argonas, helis-kadmis ir kt.) naudojami kaip šviesos šaltinis. Dėl to įrašymo tankis yra keliomis eilėmis didesnis už magnetinio įrašymo metodo numatytą ribą. Optinio disko informacinė talpa siekia 1 GB (kai disko skersmuo 130 mm) ir 2-4 GB (kai skersmuo 300 mm).
Taip pat plačiai naudojamas kaip informacijos nešėjas magneto-optiniai kompaktiniai diskai tipo RW (Re Writeble). Informacija ant jų įrašoma magnetine galvute, kartu naudojant lazerio spindulį. Lazerio spindulys įkaitina disko tašką, o elektromagnetas keičia to taško magnetinę orientaciją. Skaitymas atliekamas mažesnės galios lazerio spinduliu.
Dešimtojo dešimtmečio antroje pusėje pasirodė nauji, labai perspektyvūs dokumentuotos informacijos nešėjai - skaitmeniniai universalūs vaizdo diskai DVD (Digital Versatile Disk) DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R tipo didelės talpos (iki 17 vnt.). GB).
Pagal taikymo technologiją optiniai, magnetooptiniai ir skaitmeniniai kompaktiniai diskai skirstomi į 3 pagrindines klases:
- Diskai su nuolatine (neištrinama) informacija (CD-ROM). Tai plastikiniai kompaktiniai diskai, kurių skersmuo yra 4,72 colio, o storis – 0,05 colio. Jie pagaminti naudojant originalų stiklinį diską, ant kurio užtepamas nuotraukas fiksuojantis sluoksnis. Šiame sluoksnyje lazerinė įrašymo sistema sudaro duobių sistemą (žymes mikroskopinių įdubimų pavidalu), kurios vėliau perkeliamos į kopijuotus diskus. Informaciją taip pat nuskaito lazerio spindulys asmeninio kompiuterio optiniame diske. CD-ROM paprastai yra 650 MB talpos ir naudojami skaitmeninėms garso programoms įrašyti, programinė įranga kompiuteriams ir kt.;
- Diskai, leidžiantys vienkartinį įrašymą ir daugkartinį signalų atkūrimą be galimybės juos ištrinti (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - įrašyti vieną kartą, skaičiuojami daug kartų). Jie naudojami elektroniniuose archyvuose ir duomenų bankuose, išoriniuose kompiuterių diskuose. Jie yra pagrindas, pagamintas iš skaidrios medžiagos, ant kurio uždedamas darbinis sluoksnis;
- Reversiniai optiniai diskai, leidžiantys kelis kartus įrašyti, atkurti ir ištrinti signalus (CD-RW; CD-E). Tai yra universaliausi diskai, galintys pakeisti magnetines laikmenas beveik visose naudojimo srityse. Jie panašūs į vieną kartą rašomus diskus, tačiau juose yra veikiantis sluoksnis, kuriame fiziniai įrašymo procesai yra grįžtami. Tokių diskų gamybos technologija yra sudėtingesnė, todėl jie yra brangesni nei vienkartiniai diskai.
Elektroninė žiniasklaida
Apskritai, visi anksčiau aptarti vežėjai taip pat netiesiogiai susiję su elektronika. Tačiau yra laikmenos rūšis, kai informacija saugoma ne magnetiniuose / optiniuose diskuose, o atminties lustuose. Šios mikroschemos yra pagamintos naudojant FLASH technologiją, todėl tokie įrenginiai kartais vadinami FLASH diskais (populiariai tiesiog „flash drive“). Mikroschema, kaip galite atspėti, nėra diskas. Tačiau operacinės sistemos laikmenas su FLASH atmintimi apibrėžia kaip diską (vartotojo patogumui), todėl pavadinimas „disk“ turi teisę egzistuoti.
Flash atmintis (angl. Flash-Memory) – savotiška kietojo kūno puslaidininkinė nepastovi perrašoma atmintis. „Flash“ atmintį galima nuskaityti tiek kartų, kiek norima, tačiau įrašyti ją galima tik ribotą skaičių kartų (paprastai apie 10 000 kartų). Nepaisant to, kad yra tokia riba, 10 tūkstančių perrašymo ciklų yra daug daugiau, nei gali atlaikyti diskelis ar CD-RW. Ištrynimas vyksta sekcijose, todėl negalima pakeisti vieno bito ar baito neperrašius visos sekcijos (šis apribojimas taikomas populiariausiam šių dienų „flash“ atminties tipui – NAND). Flash atminties pranašumas prieš įprastą atmintį yra jos nepastovumas – išjungus maitinimą, atminties turinys išsaugomas. Flash atminties pranašumas prieš kietuosius diskus, CD-ROM, DVD yra tas, kad nėra judančių dalių. Todėl „flash“ atmintis yra kompaktiškesnė, pigesnė (įskaitant skaitymo ir rašymo įrenginių kainą) ir suteikia greitesnę prieigą.
Duomenų saugykla
Duomenų saugykla Tai informacijos sklaidos erdvėje ir laike būdas. Informacijos saugojimo būdas priklauso nuo jos nešėjo (knyga – biblioteka, paveikslas – muziejus, nuotrauka – albumas). Šis procesas yra toks pat senas kaip ir žmogaus civilizacijos gyvenimas. Jau senovėje žmogus susidūrė su būtinybe kaupti informaciją: įpjovas ant medžių, kad nepasiklystų medžiodamas; objektų skaičiavimas akmenukų, mazgų pagalba; gyvūnų atvaizdai ir medžioklės epizodai ant urvų sienų.
Kompiuteris skirtas kompaktiškam informacijos saugojimui su galimybe ją greitai pasiekti.
Informacinė sistema- tai informacijos saugykla, turinti informacijos įvedimo, paieškos, talpinimo ir išdavimo procedūras. Tokių procedūrų buvimas yra pagrindinis informacinių sistemų bruožas, išskiriantis jas nuo paprastų informacinės medžiagos kaupimų.
Nuo informacijos prie duomenų
Žmonės turi skirtingus požiūrius į informacijos saugojimą. Viskas priklauso nuo to, kiek jis yra ir kiek laiko jį reikia laikyti. Jei informacijos mažai, ją galima prisiminti mintyse. Nesunku prisiminti savo draugo vardą ir pavardę. O jei reikia atsiminti jo telefono numerį ir namų adresą, naudojame užrašų knygelę. Kai informacija saugoma (saugoma), ji vadinama duomenimis.
Kompiuteryje esantys duomenys turi kitą paskirtį. Kai kurie iš jų reikalingi tik trumpą laiką, kiti turi būti laikomi ilgą laiką. Paprastai tariant, kompiuteryje yra nemažai „keblių“ įrenginių, skirtų informacijai saugoti. Pavyzdžiui, procesoriaus registrai, registro talpykla ir kt. Tačiau dauguma „paprastų mirtingųjų“ tokių „siaubingų“ žodžių net negirdėjo. Todėl apsiribosime laisvosios kreipties atmintimi (RAM) ir nuolatine atmintimi, kuri apima jau aptartas informacijos laikmenas.
Kompiuterio RAM
Kaip jau minėta, kompiuteris turi ir keletą informacijos saugojimo priemonių. Dauguma greitas būdas atsiminti duomenis reiškia įrašyti juos į elektronines mikroschemas. Ši atmintis vadinama RAM. RAM susideda iš ląstelių. Kiekviena ląstelė gali saugoti vieną baitą duomenų.
Kiekviena ląstelė turi savo adresą. Galime manyti, kad tai yra kaip langelio numeris, todėl tokie langeliai taip pat vadinami adreso langeliais. Kai kompiuteris siunčia duomenis į RAM saugojimui, jis įsimena adresus, kuriuose duomenys yra patalpinti. Remdamasis adreso langeliu, kompiuteris jame randa duomenų baitą.
RAM regeneravimas
Adreso langelis RAM saugo vieną baitą, o kadangi baitas susideda iš aštuonių bitų, jame yra aštuoni bitų ląstelės. Kiekviena RAM lusto bitinė ląstelė saugo elektros krūvį.
Krūvių negalima ilgai laikyti kamerose – jie „nutekėja“. Vos per kelias dešimtąsias sekundės įkrova ląstelėje sumažėja tiek, kad prarandami duomenys.
Disko atmintis
Duomenų laikmenos naudojamos nuolatiniam duomenų saugojimui (žr. skyrių „Informacijos laikmenų tipai“). Kompaktiniai diskai ir diskeliai yra gana lėti, todėl didžioji dalis informacijos, kuriai reikia nuolatinės prieigos, yra saugoma standžiajame diske. Visa informacija diske yra saugoma kaip failai. Yra failų sistema, skirta kontroliuoti prieigą prie informacijos. Yra keletas failų sistemų tipų.
Duomenų struktūra diske
Kad į tuos duomenis būtų galima ne tik rašyti HDD, o tada perskaitykite dar kartą, turite tiksliai žinoti, kas buvo parašyta ir kur. Visi duomenys turi turėti adresą. Kiekviena knyga bibliotekoje turi savo salę, lentyną, lentyną ir inventoriaus numerį – tai tarsi jos adresas. Knygą rasite šiuo adresu. Visi duomenys, kurie įrašomi į standųjį diską, taip pat turi turėti adresą, kitaip jų nepavyks rasti.
Failų sistemos
Verta paminėti, kad duomenų struktūra diske priklauso nuo failų sistemos tipo. Visos failų sistemos yra sudarytos iš struktūrų, reikalingų duomenims saugoti ir tvarkyti. Šios struktūros paprastai apima operacinės sistemos įkrovos įrašą, katalogus ir failus. Failų sistema taip pat atlieka tris pagrindines funkcijas:
- Naudotos ir laisvos vietos stebėjimas
- Katalogų ir failų pavadinimų palaikymas
- Kiekvieno failo fizinės vietos diske sekimas.
- FAT (failų paskirstymo lentelė)
- FAT32 (32 failų paskirstymo lentelė)
- NTFS (naujos technologijos failų sistema)
- HPFS (didelio našumo failų sistema)
- NetWare failų sistema
- Linux Ext2 ir Linux Swap
RIEBALAI
FAT failų sistemą naudoja DOS, Windows 3.x ir Windows 95. FAT failų sistema taip pat galima Windows 98/Me/NT/2000 ir OS/2.
FAT failų sistema yra įdiegta naudojant failų paskirstymo lentelę (FAT - failų paskirstymo lentelę) ir grupes. FAT yra failų sistemos širdis. Saugumo sumetimais FAT turi dublikatą, kad apsaugotų savo duomenis nuo atsitiktinio ištrynimo ar gedimo. Klasteris yra mažiausias FAT sistemos vienetas, skirtas duomenims saugoti. Vieną klasterį sudaro fiksuotas disko sektorių skaičius. FAT įrašo, kurios klasteriai yra naudojami, kurie yra nemokami ir kur yra failai grupėse.
RIEBALAI-32
FAT32 yra failų sistema, kurią gali naudoti Windows 95 OEM Service Release 2 (4.00.950B versija), Windows 98, Windows Me ir Windows 2000. Tačiau DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, ankstesnės versijos Windows 95 ir OS/2 neatpažįsta FAT32 ir negali įkelti ar naudoti failų FAT32 diske arba skaidinyje.
FAT32 yra FAT failų sistemos evoliucija. Jis pagrįstas 32 bitų failų paskirstymo lentele, kuri yra greitesnė nei 16 bitų lentelės, naudojamos FAT sistemoje. Dėl to FAT32 palaiko daug didesnius diskus arba skaidinius (iki 2 TB).
NTFS
NTFS (nauja failų sistemos technologija) galima tik Windows NT/2000. NTFS nerekomenduojama naudoti mažesniems nei 400 MB diskams, nes reikia daug vietos sistemos struktūroms.
Centrinė NTFS failų sistemos struktūra yra MFT (Master File Table). NTFS saugo daug svarbios lentelės dalies kopijų, kad apsaugotų nuo gedimų ir duomenų praradimo.
HPFS
HPFS (High Performance File System) yra pageidaujama OS/2 failų sistema, kurią palaiko ir senesnės Windows NT versijos.
Skirtingai nuo FAT failų sistemų, HPFS rūšiuoja savo katalogus pagal failų pavadinimus. HPFS taip pat naudoja efektyvesnę katalogų struktūrą. Dėl to prieiga prie failų dažnai yra greitesnė, o vieta išnaudojama efektyviau nei naudojant FAT failų sistemą.
HPFS paskirsto failų duomenis sektoriuose, o ne klasteriuose. Norėdami išsaugoti takelį, kuriame yra sektorių arba kuris nenaudojamas, HPFS suskirsto diską arba skaidinį į 8 MB grupes. Šis grupavimas pagerina našumą, nes skaitymo / rašymo galvutės neturi grįžti į nulinę seką kiekvieną kartą, kai OS reikia pasiekti informaciją apie laisvą vietą arba reikalingo failo vietą.
NetWare failų sistema
„Novell NetWare“ operacinė sistema naudoja „NetWare“ failų sistemą, kuri buvo sukurta specialiai „NetWare“ paslaugoms.
Linux Ext2 ir Linux Swap
Linux Ext2 ir Linux failų sistemos buvo sukurtos Linux OS (UNIX versija nemokamam platinimui). Failas Linux sistema Ext2 palaiko diską arba skaidinį, kurio didžiausias dydis yra 4 TB.
Katalogai ir failų kelias
Apsvarstykite, pavyzdžiui, FAT sistemos disko vietos struktūrą kaip paprasčiausią.
Vietos diske informacijos struktūra yra į vartotoją orientuotas išorinis disko vietos vaizdas ir apibrėžiamas tokiais elementais kaip tūris (loginis diskas), katalogas (aplankas, katalogas) ir failas. Šie elementai naudojami, kai vartotojas bendrauja su operacine sistema. Ryšys vykdomas naudojant komandas, kurios atlieka prieigos prie failų ir katalogų operacijas.
Informacijos šaltiniai
- Informatika: Vadovėlis. - 3-ioji peržiūra. red. / Red. N.V. Makarova. - M.: Finansai ir statistika, 2002. - 768 p.: iliustr.
- Vilkas V.K. Asmeninio kompiuterio atminties funkcinės struktūros tyrimas. Laboratorinė praktika. Pamoka. Kurgano valstybinio universiteto leidykla, 2004 - 72 p.
Ką žinojo pirmasis žmogus? Kaip nužudyti mamutą, bizoną ar sugauti šerną. Paleolito eroje urve buvo pakankamai sienų, kad būtų galima įrašyti viską, kas buvo tiriama. Visa urvo duomenų bazė tilptų į kuklų megabaitų atmintinę. Per 200 000 savo gyvavimo metų sužinojome apie afrikinės varlės genomą, neuroninius tinklus ir nebepiešiame ant uolų. Dabar turime diskus, debesies saugyklą. Taip pat kitų tipų laikmenos, galinčios saugoti visą Maskvos valstybinio universiteto biblioteką viename lustų rinkinyje.
Kas yra laikmena
Saugojimo laikmena yra fizinis objektas, kurio savybės ir charakteristikos naudojamos duomenims įrašyti ir saugoti. Saugojimo laikmenų pavyzdžiai yra plėvelės, kompaktiniai optiniai diskai, kortelės, magnetiniai diskai, popierius ir DNR. Saugojimo laikmenos skiriasi pagal įrašymo principą:
- spausdinti arba chemiškai dažyti: knygos, žurnalai, laikraščiai;
- magnetiniai: HDD, diskeliai;
- optinis: CD, Blu-ray;
- elektroniniai: „flash drives“, kietojo kūno diskai.
Duomenų saugyklos klasifikuojamos pagal bangos formą:
- analoginis, naudojant nepertraukiamą signalą įrašymui: garso kompaktiškos kasetės ir magnetofonų ritės;
- skaitmeninis - su atskiru signalu skaičių sekos pavidalu: diskeliai, "flash drives".
Pirmoji žiniasklaida
Duomenų registravimo ir saugojimo istorija prasidėjo prieš 40 tūkstančių metų, kai „Homo sapiens“ kilo mintis padaryti eskizus ant savo būstų sienų. Pirmasis roko menas yra Chauvet urve šiuolaikinės Prancūzijos pietuose. Galerijoje yra 435 piešiniai, kuriuose vaizduojami liūtai, raganosiai ir kiti vėlyvojo paleolito faunos atstovai.
Pakeisti Aurignacian kultūrą bronzos amžiuje, atsirado iš esmės naujas informacijos nešiklio tipas - tuppum. Prietaisas buvo molio plokštelė ir priminė modernią planšetę. Įrašai ant paviršiaus buvo daromi naudojant nendrinį pagaliuką – rašiklį. Kad darbo nenuplautų lietus, tupus degindavo. Visos planšetės su senoviniais dokumentais buvo kruopščiai rūšiuojamos ir laikomos specialiose medinėse dėžėse.
Britų muziejuje yra informacijos apie finansinį sandorį, įvykusį Mesopotamijoje valdant karaliui Assurbanipal. Karininkas iš princo palydos patvirtino vergo Arbelos pardavimą. Tabletėje yra jo asmeninis antspaudas ir įrašai apie operacijos eigą.
Kipu ir papirusas
Nuo III tūkstantmečio prieš Kristų papirusas pradėtas naudoti Egipte. Duomenys užrašomi ant lapų, pagamintų iš papiruso augalo stiebų. Nešiojama ir lengva laikmenų forma greitai išstūmė savo molio pirmtaką. Ant papiruso rašo ne tik egiptiečiai, bet ir graikai, romėnai, bizantiečiai. Europoje medžiaga buvo naudojama iki XII a. Paskutinis dokumentas, parašytas ant papiruso, yra 1057 m. popiežiaus dekretas.
Vienu metu su senovės egiptiečiais, priešingame planetos gale, inkai išrado kipą arba „kalbančius mazgus“. Informacija buvo fiksuojama rišant mazgus ant verpimo siūlų. Kipu saugojo duomenis apie mokesčių surinkimą, gyventojų skaičių. Manoma, kad buvo panaudota neskaitinė informacija, tačiau mokslininkai jos dar turi išnarplioti.
Popierinės ir perfokortos
Nuo XII amžiaus iki XX amžiaus vidurio popierius buvo pagrindinė duomenų saugykla. Jis buvo naudojamas kuriant spausdintus ir ranka rašytus leidinius, knygas, žiniasklaidą. 1808 metais iš kartono pradėtos gaminti perfokortos – pirmoji skaitmeninė laikmena. Tai buvo kartono lakštai su tam tikra seka padarytomis skylutėmis. Skirtingai nuo knygų ir laikraščių, perfokortas skaitydavo mašinos, o ne žmonės.
Išradimas priklauso amerikiečių inžinieriui, turinčiam vokiečių šaknis Hermanui Hollerithui. Pirmą kartą autorius savo atžalas panaudojo rengdamas mirtingumo ir gimstamumo statistiką Niujorko sveikatos taryboje. Po bandymų perforuotos kortelės buvo naudojamos 1890 m. JAV surašymui.
Tačiau idėja pramušti skylutes popieriuje informacijai įrašyti buvo toli gražu ne nauja. 1800 m. prancūzas Joseph-Marie Jacquard pristatė perforuotas korteles, kad galėtų valdyti stakles. Todėl technologiniu laimėjimu Hollerithas sukūrė ne perforuotas korteles, o lentelių sudarymo mašiną. Tai buvo pirmasis žingsnis automatinio informacijos skaitymo ir skaičiavimo link. Hermano Holleritho TMC lentelių sudarymo mašinų įmonė buvo pervadinta į IBM 1924 m.
OMR kortelės
Tai storo popieriaus lapai, kuriuose yra optinių ženklų pavidalu žmogaus įrašyta informacija. Skaitytuvas atpažįsta žymes ir apdoroja duomenis. OMR kortelės naudojamos klausimynams, testams su pasirenkamu pasirinkimu, biuleteniams ir formoms, kurias reikia pildyti rankiniu būdu, sudaryti.
Technologija pagrįsta perfokortelių sudarymo principu. Bet aparatas skaito ne skylutes, o iškilimus ar optines žymes. Skaičiavimo paklaida nesiekia 1%, todėl vyriausybinės agentūros, egzaminą atliekančios institucijos, loterijos ir lažybų organizatoriai ir toliau naudoja OMR technologiją.
Perforuota juosta
Skaitmeninė laikmena ilgos popierinės juostelės su skylutėmis pavidalu. Perforuotas juostas pirmą kartą panaudojo Basile Bouchon 1725 m., norėdamas valdyti stakles ir mechanizuoti siūlų pasirinkimą. Bet juostos buvo labai trapios, lengvai plyštančios ir kartu brangios. Todėl jas pakeitė perfokortos.
Nuo XIX amžiaus pabaigos perforuota juosta buvo plačiai naudojama telegrafijoje, duomenims įvesti į šeštojo-septintojo dešimtmečio kompiuterius ir kaip minikompiuterių ir CNC staklių laikikliai. Dabar ritės su perforuota juosta tapo anachronizmu ir nugrimzdo į užmarštį. Popierines laikmenas pakeitė galingesnės ir talpesnės duomenų saugyklos.
Magnetinė juosta
Magnetinės juostos, kaip kompiuterinės laikmenos, debiutas įvyko 1952 metais UNIVAC I aparatui, tačiau pati technologija pasirodė daug anksčiau. 1894 m. danų inžinierius Voldemaras Poulsenas atrado magnetinio įrašymo principą, dirbdamas mechaniku Kopenhagos telegrafo kompanijoje. 1898 metais mokslininkas šią idėją įkūnijo aparate, pavadintame „telegrafu“.
Tarp dviejų elektromagneto polių praėjo plieninė viela. Informacijos įrašymas į nešiklį buvo atliktas netolygaus elektros signalo virpesių įmagnetinimo būdu. Voldemaras Poulsenas užpatentavo savo išradimą. 1900 m. pasaulinėje parodoje Paryžiuje jam teko garbė savo prietaise įrašyti imperatoriaus Franzo Juozapo balsą. Eksponatas su pirmuoju magnetiniu garso įrašu iki šiol saugomas Danijos mokslo ir technikos muziejuje.
Pasibaigus Poulseno patento galiojimui, Vokietija pradėjo tobulinti magnetinį įrašymą. 1930 m. plieninė viela buvo pakeista lanksčia juosta. Sprendimas naudoti magnetines juosteles priklauso austrų ir vokiečių kūrėjui Fritzui Pfleimeriui. Inžinierius sugalvojo ploną popierių padengti geležies oksido milteliais ir įrašyti įmagnetinant. Naudojant magnetinę plėvelę, buvo sukurtos kompaktinės kasetės, vaizdo kasetės ir modernios laikmenos asmeninius kompiuterius.
HDD
Winchester, HDD arba kietasis diskas yra aparatinės įrangos įrenginys su nepastoviąja atmintimi, o tai reiškia, kad informacija yra visiškai išsaugoma net ir išjungus maitinimą. Tai antrinis saugojimo įrenginys, susidedantis iš vienos ar kelių plokštelių, ant kurių duomenys įrašomi naudojant magnetinę galvutę. HDD yra viduje sistemos blokas disko nišoje. Prisijungti prie pagrindinė plokštė naudojant ATA, SCSI arba SATA kabelį ir prie maitinimo šaltinio.
Pirmąjį kietąjį diską 1956 metais sukūrė amerikiečių kompanija IBM. Ši technologija buvo naudojama kaip naujo tipo laikmena IBM 350 RAMAC komerciniam kompiuteriui. Santrumpa reiškia "atsitiktinės prieigos prie apskaitos ir kontrolės metodas".
Kad prietaisas tilptų namuose, jam prireiktų viso kambario. Disko viduje buvo 50 aliuminio plokščių, kurių skersmuo 61 cm ir plotis 2,5 cm. Sandėliavimo sistemos dydis prilygo dviem šaldytuvams. Jo svoris buvo 900 kg. RAMAC talpa buvo tik 5 MB. Nejuokingas skaičius šiandien. Tačiau prieš 60 metų tai buvo laikoma rytojaus technologija. Po pranešimo apie plėtrą San Chosė miesto dienraštis paskelbė pranešimą pavadinimu „Mašina su super atmintimi!“.
Šiuolaikinių HDD matmenys ir galimybės
Kietasis diskas yra kompiuterio laikmena. Naudojamas duomenims, įskaitant nuotraukas, muziką, vaizdo įrašus, saugoti, tekstinius dokumentus ir bet kokia sukurta ar įkelta medžiaga. Be to, yra operacinės sistemos ir programinės įrangos failai.
Pirmuosiuose kietuosiuose diskuose buvo iki kelių dešimčių MB. Nuolat tobulėjančios technologijos leidžia šiuolaikiniuose HDD saugoti terabaitus informacijos. Tai apie 400 vidutinio ilgio filmų, 80 000 dainų mp3 formatu arba 70 į Skyrim panašių kompiuterinių vaidmenų žaidimų viename įrenginyje.
Disketas
Diskelis arba diskelis yra laikmena, kurią IBM sukūrė 1967 m. kaip HDD alternatyvą. Diskeliai buvo pigesni nei kietieji diskai ir buvo skirti elektroniniams duomenims saugoti. Ankstyvieji kompiuteriai neturėjo CD-ROM ar USB. Vienintelis būdas įdiegti buvo diskeliai nauja programa arba atsarginė kopija.
Kiekvieno 3,5 colio diskelio talpa siekė iki 1,44 MB, kai viena programa „svėrė“ mažiausiai pusantro megabaito. Todėl Windows 95 versija iškart pasirodė 13 DMF diskelių. 2,88 MB diskelis pasirodė tik 1987 m. Ši elektroninė laikmena egzistavo iki 2011 m. Šiuolaikiniai kompiuteriai neturi diskelių.
Optinė laikmena
Atsiradus kvantiniam generatoriui, prasidėjo optinių atminties įrenginių populiarinimas. Įrašymas atliekamas lazeriu, o duomenys nuskaitomi dėl optinės spinduliuotės. Saugojimo laikmenų pavyzdžiai:
- Blu-ray diskai;
- CD-ROM diskai;
- DVD-R, DVD+R, DVD-RW ir DVD+RW.
Prietaisas yra diskas, padengtas polikarbonato sluoksniu. Paviršiuje yra mikro duobučių, kurias nuskaito lazeris. Pirmasis komercinis lazerinis diskas pasirodė rinkoje 1978 m., o 1982 m. Japonijos kompanija SONY ir Philips pristatė kompaktinius diskus. Jų skersmuo buvo 12 cm, o skiriamoji geba padidinta iki 16 bitų.
Elektroninės laikmenos CD formatu buvo naudojamos tik garso įrašams atkurti. Tačiau tuo metu tai buvo pažangiausia technologija, už kurią Royal Philips Electronics gavo IEEE apdovanojimą 2009 m. O 2015 metų sausį kompaktinė plokštelė buvo apdovanota kaip vertingiausia naujovė.
1995 m. pasirodė skaitmeniniai universalūs diskai arba DVD, tapę naujos kartos optinėmis laikmenomis. Joms sukurti buvo panaudota kitokio tipo technologija. Vietoj raudonos, DVD lazeris naudoja trumpesnę infraraudonųjų spindulių šviesą, todėl padidėja atminties talpa. Dviejų sluoksnių DVD gali saugoti iki 8,5 GB duomenų.
Flash atmintis
„Flash“ atmintis yra integruota grandinė, kuriai nereikia nuolatinės energijos duomenims saugoti. Kitaip tariant, tai yra nepastovi puslaidininkinė kompiuterio atmintis. Atminties įrenginiai su „flash“ atmintimi pamažu užkariauja rinką, išstumdami magnetines laikmenas.
„Flash“ technologijos pranašumai:
- kompaktiškumas ir mobilumas;
- didelis tūris;
- didelis darbo greitis;
- mažas energijos suvartojimas.
„Flash“ saugojimo įrenginiai apima:
- USB atmintinės. Tai pati paprasčiausia ir pigiausia laikmena. Naudojamas daugkartiniam duomenų įrašymui, saugojimui ir perdavimui. Dydžiai nuo 2 GB iki 1 TB. Yra atminties lustas plastikiniame arba aliuminio korpuse su USB jungtimi.
- Atminties kortelės. Sukurta saugoti duomenis telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose, skaitmeniniuose fotoaparatuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose. Jie skiriasi dydžiu, suderinamumu ir apimtimi.
- SSD. Kietojo kūno diskas su nepastoviąja atmintimi. Tai alternatyva standartiniam standžiajam diskui. Tačiau skirtingai nei kietieji diskai, SSD diskai neturi judančios magnetinės galvutės. Dėl šios priežasties jie suteikia greitą prieigą prie duomenų, neskleidžia girgždėjimo, kaip HDD. Iš trūkumų - didelė kaina.
Debesų saugykla
Internetinės debesų saugyklos yra šiuolaikinės informacijos laikmenos, kurios yra galingų serverių tinklas. Visa informacija saugoma nuotoliniu būdu. Kiekvienas vartotojas gali pasiekti duomenis bet kuriuo metu ir iš bet kurios pasaulio vietos. Trūkumas – visiška priklausomybė nuo interneto. Jei neturite tinklo ar „Wi-Fi“ ryšio, negalėsite pasiekti savo duomenų.
Saugykla debesyje yra daug pigesnė nei jos fiziniai analogai ir turi didelę talpą. Technologija aktyviai naudojama verslo ir švietimo aplinkoje, kuriant ir kuriant kompiuterinės programinės įrangos žiniatinklio programas. Debesyje galite saugoti bet kokius failus, programas, atsargines kopijas, naudokite juos kaip kūrimo aplinką.
Iš visų išvardintų informacijos laikmenų tipų perspektyviausi yra saugykla debesyje. Be to, vis daugiau kompiuterių vartotojų pereina nuo magnetinio kietieji diskai kietojo kūno diskuose ir „flash“ laikmenose. Holografinių technologijų ir dirbtinio intelekto plėtra žada iš esmės naujų įrenginių, kurie paliks „flash drives“, SDD ir diskus, atsiradimą.
Norint saugoti ir perkelti informaciją iš vieno kompiuterio į kitą, patogu naudoti išorines laikmenas. Kaip laikmena dažniausiai naudojami optiniai diskai (CD, DVD, Blu-Ray), „flash drives“ (flash drives) ir išoriniai standieji diskai. Šiame straipsnyje išanalizuosime išorinių laikmenų tipus ir atsakysime į klausimą "Ką saugoti duomenis?"
Dabar optiniai diskai palaipsniui išnyksta į foną ir tai suprantama. Optiniai diskai leidžia įrašyti palyginti nedidelį informacijos kiekį. Taip pat optinio disko naudojimo patogumas palieka daug norimų rezultatų, be to, diskai gali būti lengvai sugadinti, subraižyti, dėl ko prarandamas disko skaitomumas. Tačiau ilgalaikiam medijos informacijos (filmų, muzikos) saugojimui optiniai diskai yra tinkamesni nei bet kuri kita išorinė laikmena. Visi medijos centrai ir vaizdo grotuvai vis tiek leidžia optinius diskus.
Flash diskai
„Flash drives“ arba tiesiog „flash drive“ dabar turi didžiausią vartotojų paklausą. Mažas dydis ir įspūdinga atminties talpa (iki 64 GB ar daugiau) leidžia naudoti įvairiems tikslams. Dažniausiai „flash drives“ prijungiami prie kompiuterio ar medijos centro per USB jungtis. Išskirtinis bruožas„flash drives“ yra didelis skaitymo ir rašymo greitis. „Flash“ diskas turi plastikinį dėklą, kurio viduje yra elektroninė plokštė su atminties mikroschema.
USB atmintinės
Įvairiose „flash drives“ yra atminties kortelės, kurios su kortelių skaitytuvu yra visavertė USB atmintinė. Tokio tandemo naudojimo patogumas leidžia įvairiose atminties kortelėse saugoti nemažą kiekį informacijos, kuri užims minimaliai vietos. Be to, visada galite perskaityti savo išmaniojo telefono, fotoaparato atminties kortelę.
„Flash drives“ patogu naudoti kasdieniame gyvenime – perkelti dokumentus, išsaugoti ir kopijuoti įvairius failus, žiūrėti vaizdo įrašus ir klausytis muzikos.
išoriniai HD
Išoriniai standieji diskai techniškai yra kietasis diskas, patalpintas kompaktiškoje korpuse su USB adapteriu ir antivibracijos sistema. Kaip žinote, kietieji diskai turi įspūdingą disko vietos kiekį, o tai kartu su mobilumu daro juos labai patrauklius. Visą vaizdo ir garso kolekciją galite saugoti išoriniame standžiajame diske. Tačiau siekiant optimalaus išorinio veikimo kietasis diskas reikia daugiau galios. Viena USB jungtis negali tiekti visos galios. Štai kodėl išoriniai standieji diskai turi dvigubą USB laidą. Išoriniai standieji diskai yra mažo dydžio ir lengvai telpa įprastoje kišenėje.
HDD dėžutės
Yra HDD dėžučių, skirtų naudoti kaip įprasto standžiojo disko (HDD) laikmeną. Tokios dėžės – tai dėžė su USB valdikliu, prie kurios jungiami paprasčiausi stalinio kompiuterio kietieji diskai.
Taigi galite lengvai perkelti informaciją tiesiai iš kompiuterio standžiojo disko, be papildomo kopijavimo ir įklijavimo. Ši parinktis bus daug pigesnė nei išorinio standžiojo disko pirkimas, ypač jei reikės perkelti beveik visą standžiojo disko skaidinį į kitą kompiuterį.
Istorija
Poreikis keistis informacija, išsaugoti rašytinius savo gyvenimo įrodymus ir pan., su žmogumi egzistavo visada. Per žmonijos istoriją buvo išbandyta daug informacijos nešėjų. Kadangi nešiklis turi daugybę parametrų, informacijos nešiklio raidą lėmė tai, kokie reikalavimai jam buvo keliami.
Senovės laikai
Senovės žmonės ant uolų vaizdavo medžiojamus gyvūnus. Tačiau anglies, molio, kreidos piešinius nuplovė lietus, o norėdami padidinti informacijos saugojimo patikimumą, primityvūs menininkai uolose ėmė aštriu akmeniu raižyti gyvūnų siluetus. Nors akmuo pagerino informacijos saugumą, jo įrašymo ir perdavimo greitis paliko daug norimų rezultatų. Žmogus įrašymui pradėjo naudoti molį, kuris turėjo akmens savybių (informacijos išsaugojimas), o jo plastiškumas, įrašymo paprastumas leido padidinti įrašymo efektyvumą.
Gebėjimas efektyviai rašyti prisideda prie rašto atsiradimo. Prieš daugiau nei penkis tūkstančius metų (šumerų civilizacijos pasiekimas, šiuolaikinio Irako teritorija) atsirado raštas ant molio (jau ne piešiniai, o ikonos ir piktogramos, panašios į raides). Šumerai ant šlapio molio lentelių išspaudė ženklus su nendrių pagaliuku, nukreiptu į „pleištą“ (iš čia ir kilo pavadinimas - dantraštis). Dėžėse („aplankuose“) buvo dideli dokumentai su dešimčių molinių „puslapių“.
Molis buvo sunkus dideliems tekstams, kurių poreikis augo. Todėl turėjo pasirodyti kitas vežėjas, kuris jį pakeistų.
Egiptas: papirusas
Trečiojo tūkstantmečio pr. Kr. pradžioje. e. Egipte atsiranda naujas nešiklis, kurio parametrai yra šiek tiek patobulinti, palyginti su molio lentelėmis. Jie išmoko iš papiruso (aukšto žolinio augalo) pasidaryti beveik tikrą popierių. Iš žodžio „papirusas“ kai kuriose kalbose kilo popieriaus pavadinimas: fr. popierius- prancūzų ir vokiečių, anglų kalbomis. popierius- anglų, ispanų kalbomis papelis- ispanų, baltarusių kalbomis. popierius– baltarusiškai. Papiruso lapų pluoštas atrodo kaip saulės spinduliai (dievas Ra), trikampio stiebo pjūvis yra piramidės formos, todėl augalas buvo laikomas karališku.
Šio nešiklio trūkumas buvo tas, kad laikui bėgant jis patamsėjo ir sulūžo. Papildomas trūkumas buvo tai, kad egiptiečiai uždraudė papiruso eksportą į užsienį.
Azija
Informacijos nešėjų trūkumai (molis, papirusas, vaškas) paskatino naujų nešėjų paieškas. Šį kartą pasiteisino principas „viskas nauja – gerai pamiršta sena“: Persijoje nuo seno rašymui buvo naudojamas defteris – džiovintos gyvūnų odos (turkų ir giminingose kalbose žodis „defter“ iki šiol reiškia sąsiuvinį), kurį Graikai prisiminė.
Graikijos miesto Pergamo gyventojai (pirmieji perėmė senovinę technologiją) patobulino odų apdirbimo procesą ir II a. e. pradėjo gaminti pergamentą. Naujosios terpės privalumai – didelis informacijos saugojimo patikimumas (stiprumas, ilgaamžiškumas, netamsėjo, neišdžiūvo, netrūkinėja, nelūžo), daugkartinis panaudojimas (pvz., išlikusioje maldaknygėje X a. mokslininkai rado kelis sluoksnius įrašų, sudarytų aukštyn ir žemyn, ištrintų ir nuvalytų, o rentgeno spindulių pagalba buvo aptiktas seniausias Archimedo traktatas). Knygos ant pergamento – palimpsestai (iš graikų kalbos παλίμψηστον – rankraštis, parašytas ant pergamento pagal išplautą ar nubrauktą tekstą).
Kaip ir kitose šalyse, Pietryčių Azijoje buvo išbandyta daug skirtingų informacijos įrašymo ir saugojimo būdų:
- deginimas ant siaurų bambukinių plokščių su tvirtinimu virvelėmis į „bambukines knygas“ (trūkumas – užima daug vietos, mažas virvelių atsparumas dilimui);
- laiškas adresu:
- šilkas (trūkumas yra didelė šilko kaina),
- palmių lapai, įsiūti į „knygą“ (šiuolaikinės knygos popieriaus lapas taip vadinamas jo delno prototipo atminimui).
Dėl ankstesnių vežėjų trūkumų Kinijos imperatorius Liu Zhao įsakė surasti jiems vertą pakaitalą, o vienas iš pareigūnų (Cai Lun) 105 m. e. sukūrė popieriaus gamybos metodą (kuris beveik nepasikeitė iki šių dienų) iš medžio pluošto, šiaudų, žolės, samanų, skudurų, pakulų, augalų atliekų ir kt. Kai kurie istorikai teigia, kad Cai Lun šnipinėjo popieriaus gamybos procesą iš popierinė vapsva (iš sukramtytų ir lipniomis seilėmis suvilgytų medienos plaušų stato lizdą). Tačiau dabar rasta įrodymų, kad popierius pradėtas gaminti dar anksčiau.
Europa
Europos teritorijoje labai išsivysčiusios tautos (graikai ir romėnai) ieškojo savo įrašymo būdų. Keičiama daug įvairių terpių: švino lakštai, kaulų plokštelės ir kt.
Pradedant nuo VII amžiaus pr. e. įrašas daromas aštriu pagaliuku – rašikliu (taip pat ir ant molio) ant medinių lentų, padengtų lankstaus vaško sluoksniu (vadinamosios vaško lentelės). Informacijos ištrynimas (dar vienas šios laikmenos privalumas) buvo atliktas atvirkštiniu buku rašiklio galu. Tokios lentos buvo sujungtos į keturias dalis (iš čia kilo žodis „užrašų knygelė“, nes senovės graikų τετράς išvertus iš graikų kalbos reiškia keturis).
Tačiau užrašai ant vaško yra trumpalaikiai, o įrašų išsaugojimo problema buvo labai aktuali.
Amerika
11–16 amžiuje Pietų Amerikos vietinės tautos sugalvojo mazgo raidę „kipu“ (kipu išvertus iš kečujų indėnų kalbos – mazgas). Iš virvių (prie jų buvo pririštos raištelių eilės) buvo surašytos „žinutės“. Tipas, mazgų skaičius, spalvos ir siūlų skaičius, jų vieta ir pynimas buvo kipu „kodavimas“ („abėcėlė“).
Šiaurės Amerikos indėnų gentys užkodavo savo žinutes mažomis kriauklelėmis, suvertais ant virvelių. Šis rašto tipas buvo vadinamas „wampum“ – nuo indiško žodžio wampam (trumpinys iš wampumpeag) – balti karoliukai. Virvelių susipynimas sudarė juostelę, kuri dažniausiai buvo dėvima kaip diržas. Spalvotų kriauklių ir piešinių ant jų derinys galėtų sudaryti ištisas žinutes.
Senovės Rusija
Kaip nešiklis buvo naudojama beržo žievė (viršutinis beržo žievės sluoksnis). Raidės buvo perpjautos raštu (kauliniu ar metaliniu pagaliuku).
Iki XVI amžiaus pabaigos Rusija turėjo savo popierių (rusų kalboje žodis „popierius“ greičiausiai kilo iš italų kalbos, bambagia - medvilnė).
Saugojimo laikmenų tipai: (jei paprašys!!!)
- Kietasis magnetinis diskas, ZhMD, HDD (kietasis diskas, HD). Jis naudojamas kaip pagrindinė stacionari laikmena kompiuteriuose. Didelė talpa, greita prieiga. Kartais yra modelių su išimamu disku, kurį galima išimti iš kompiuterio ir paslėpti nuo seifo. Taip atrodo HDD.
- Diskelis, GMD (floppy disk, FD) arba diskelis (disketas). Pagrindinė asmeninių kompiuterių keičiama laikmena. Maža talpa, mažas prieigos greitis, tačiau kaina taip pat nedidelė. Pagrindinis privalumas yra nešiojamumas.
- Lazerinis CD (CD, CD-ROM). Didelė talpa, vidutinis prieigos greitis, tačiau nėra galimybės įrašyti informaciją. Įrašymas atliekamas specialia įranga. Taip atrodo kompaktinių diskų įrenginys.
- Perrašomas lazerinis kompaktinis diskas (CD-R, CD-RW). Vienais atvejais galimas tik rašymas (be perrašymo), kitais – irgi ribotas duomenų perrašymo ciklų skaičius. Tos pačios specifikacijos kaip ir įprasto CD.
- DVD. Panašus į CD-ROM, bet turi didesnį įrašymo tankį (5-20 kartų). Yra įrenginių ir tik skaitymui, ir DVD rašymui (perrašymui).
- Nuimamas ZIP arba JAZZ tipo magnetinis diskas. Jis atrodo kaip diskelis, bet turi daug didesnę talpą. Taip atrodo ZIP diskas ir jam skirtas įrenginys.
- Magneto-optinė arba vadinamoji. diskelis. Didelės talpos nuimama laikmena. Tai atrodo kaip magneto-optinis diskas ir jo diskas.
- Juostinė kasetė – tai išimama laikmena, skirta streameriui – įrenginys, specialiai sukurtas dideliems duomenų kiekiams saugoti. Kai kurie kompiuterių modeliai yra pritaikyti įrašyti informaciją į įprastas juostines kasetes. Kasetė turi didelę talpą ir didelį rašymo skaitymo greitį, tačiau lėta prieiga prie savavališko juostos taško. Taip atrodo streameris ir jo kasetės.
- Perfokortos šiandien beveik nenaudojamos.
- Perforuota juosta – šiuo metu beveik nenaudota.
- Kasetės ir ROM lustai (tik skaitymo atmintis, ROM). Jiems būdingas perrašymo neįmanomas arba sudėtingumas, maža talpa, santykinai didelis prieigos greitis, taip pat didelis atsparumas išoriniams poveikiams. Paprastai naudojamas kompiuteriuose ir kituose specializuotos paskirties elektroniniuose įrenginiuose, pavyzdžiui, žaidimų pultuose, įvairių įrenginių valdymo moduliuose, spausdintuvuose ir kt.
- Magnetinės kortelės (juostelės). Maža talpa, gabenamumas, galimybė derinti mašininio skaitomo ir paprasto teksto informaciją. Kreditinės kortelės, leidimai, asmens dokumentai ir kt.
- Yra daug specializuotų laikmenų, naudojamų įvairiuose retuose įrenginiuose. Pavyzdžiui, magnetinė viela, holograma.
Pradžių pradžia (informacijos nešėjų evoliucija)
XVIII a., Prancūzija, Lieso miestas. Tekstilės meistras Basile Bouchon sukūrė elegantišką staklių valdymo būdą. Pirmiausia jis būgne sumontavo popieriaus ritinėlį su tinkamose vietose padarytomis skylutėmis, po to mašina sugebėjo atkartoti duotą raštą ant audinio. Išradimas leido sukurti labai sudėtingus pynimus automatiniu režimu.
Čia reikia padaryti lyrinį nukrypimą. Monsieur Bouchon buvo vargonų kolekcionieriaus sūnus, šie muzikos instrumentai veikia panašiu principu. Stebėdamas tėvo darbus jaunuolis sugalvojo technologiją, kuri vėliau pasaulį apvertė aukštyn kojomis. Bouchon pirmasis rado būdą, kaip įrašyti komandas atskiroje laikmenoje su galimybe pakeisti ir pakartotinai naudoti.
Laikas praėjo, išradimas buvo toliau plėtojamas. Pirmiausia Jeanas-Baptiste'as Falconas pasiūlė vietoj popieriaus ritinio naudoti sujungtas stačiakampes dalis, vėliau Jacques'as Wacansonas patobulino Bouchon-Falcon mašiną ir padarė ją automatine – žmogaus dalyvavimas tapo nebereikalingas. Beje, išradingojo išradėjo rankos priklauso pirmiesiems pasaulyje robotams (robotui fleitininkui ir antims). Deja, jie buvo prarasti...
Pasaulinė sėkmė ir šlovė tekstilės staklės sulaukė 1801 m., kai Joseph Marie Jacquard dar kartą patobulino technologiją. Kodėl tiek daug laiko praleidžiame kalbėdami apie tekstilės mašinas? Faktas yra tas, kad žakardo mašina pateko į istoriją kaip kompiuterio prototipas. Mechaninė konstrukcija, žinoma, negalėjo atlikti skaičiavimų, tačiau darbo režimų keitimas naudojant perfokortas sudarė programavimo technologijų pagrindą. Mūsų tyrimo kontekste visų pirma įdomus komandų įrašymo ant laikiklio - popieriaus (perfokortos pavidalo) metodas.
Kita mūsų laiko mašinos stotelė – XIX amžiaus 30-ieji. Tuo metu gyveno legendinis matematikas, analitikas filosofas ir inžinierius Charlesas Babbage'as. Jis žinomas kaip pirmasis kompiuterių sistemų architektas. 1822 m. jis ėmėsi surinkti skirtumų mašiną (skaičiavimo automatizavimą). Kaip sumanė Babbage, mašina turi apskaičiuoti polinomų (polinomų) reikšmes – šis procesas užtruko daug laiko ir privedė prie daugybės klaidų. Deja, techniniai sunkumai neleido mums užbaigti to, ką pradėjome.
Kitas „Babbage“ projektas, „Analytical Engine“, buvo perfokortų naudojimas programai įkelti. Išradėjas pasiūlė tuo metu negirdėtą koncepciją: programa buvo surašyta ant popierinės perforuotos kortelės, įdiegta aparate ir atlieka tolesnius veiksmus. Beje, Ada Lovelace, kuri į istoriją įėjo kaip pirmoji programuotoja (1970-aisiais jos vardu buvo pavadinta programavimo kalba), padėjo kurti programas perfokortose. Išradingos idėjos techniškai įgyvendinti nepavyko, tik XX amžiaus pradžioje pasekėjai pagal Babbage'o brėžinius surinko analitinį variklį.
Tolesnis duomenų laikmenų likimas glaudžiai susijęs su Hermano Cholerito veikla. Kitas surašymas buvo numatytas 1890 m. JAV. Praėjusio surašymo rezultatams surūšiuoti prireikė septynerių metų. Vyriausybė nusprendė optimizuoti procesą ir išbandyti Cholerite siūlomą metodą. Hermanas surinko perfokortelėje įrašytų duomenų nuskaitymo ir apdorojimo mechanizmą. Taikant naują metodą, surašymą pavyko užbaigti vos per 2,5 metų.
Vėliau Cholerit įkūrė Tabulating Machine Company ir pradėjo prekiauti. Verslas pasirodė esąs pelningas, 1911 m. dar trys įmonės prisijungė prie Herman ir įkūrė Computing Tabulating Recording Corporation, vėliau pervadintą IBM.
Iki 1937 m. 32 aparatai IBM gamykloje Niujorke kasdien spausdindavo 5–10 milijonų perfokortelių. Popierinės nešyklės buvo naudojamos visur ir gavo oficialių dokumentų statusą. Visai gali būti, kad perfokortos į istoriją būtų įėjusios anksčiau, tačiau pasaulį nušlavė Antrasis pasaulinis karas.
Juostos era
Tuo metu vokiečių inžinierius Fritzas Pflumeris sukūrė magnetinę plėvelę. Naują laikiklį sudarė plonas popieriaus sluoksnis, padengtas geležies oksido milteliais. Pflumer pardavė technologiją AEG, kuri sukūrė pirmąjį pasaulyje įrašymo ir atkūrimo įrenginį „Magnetophon“. Išradimas buvo kruopščiai slepiamas iki Vokietijos kapituliacijos. Tik šeštojo dešimtmečio pradžioje magnetinė juosta išsiveržė iš šalies.
Naujovės ėmėsi įrašų ir televizijos kompanijos, kurios pradėjo naudoti juostą garso ir vaizdo įrašymui. Technologijos į kompiuterių pasaulį pateko 1951 m., kai Eckert-Mauchly išleido sistemą UNIVAC I. Pirmiausia kompiuteris pateko į patį biurą, nuo kurio prasidėjo IBM istorija – surašymo biurą. UNIVAC naudojama magnetinė plėvelė saugojo daug daugiau informacijos nei popierinės perforuotos kortelės (10 000 perforuotų kortelių = 1 plėvelės ritė). IBM neliko nuošalyje ir perėjo prie naujo tipo laikmenų. Norėdami išversti duomenis iš sukauptų perforuotų kortelių, Eckert-Mauchly ir IBM pristatė automatinius keitiklius.
Laikui bėgant plėvelės ritės buvo suvyniotos į plastikines dėžutes, o būtent tokia forma „kasetės“ išliko iki šių dienų. Filmas tapo de facto duomenų, vaizdo įrašų ir muzikos įrašymo standartu.
Buvo 1967 metai, ir IBM vienam iš savo inžinierių pavedė sukurti greitą, kompaktišką laikmeną, skirtą klientams siųsti programinės įrangos naujinius. Davido Noble'o komanda sukūrė lankstų 8 colių (20 cm) 80 KB diską su galimybe įrašyti vieną kartą. Gaminys buvo trapus ir pritraukė daug dulkių. Modifikuota versija buvo suvyniota į audinį, užklijuota plastiku ir pavadinta FD23. Kūrinys buvo vadinamas „floppy“ arba „floppy disk“ (plastikinė pakuotė buvo plona ir lanksti, laikiklis tarsi „plasnodavo sparnais“, kai buvo nešamas rankose arba purtomas ore – iš čia ir kilo pavadinimas „floppy“. , nuo angliško žodžio flop – plakti). Kompiuteriai buvo pradėti aprūpinti diskelių įrenginiais, tačiau kelias į sėkmę nebuvo lengvas. Diskas kainavo tiek pat, kiek ir pats kompiuteris, daugelis ir toliau naudojo filmų kasetes.
1972 m. Alanas Shugartas paliko IBM ir pradėjo dirbti „Memorex“. Ten inžinierius sukūrė Memorex 650, 175 KB perrašomą diskelį. 8 colių diskeliai buvo toliau tobulinami, todėl jų tūris padidėjo iki 1000 KB.
Tačiau 8 coliai yra šiek tiek daug mobiliojo ryšio operatoriui. Vieną dieną du darbuotojai iš Shugart Associates (įkurto Alanas Shugartas) sėdėjo bare su An Wang iš Wang Laboratories ir diskutavo apie tinkamą diskelio dydį. Tada ir gimė mintis, kad diskelis neturėtų būti didesnis už servetėlę (5,25 colio arba 13 cm). Pirmuosiuose 5,25 colio diskelių pavyzdžiuose buvo iki 98 KB duomenų. Tai buvo pirmasis formatas, kurio nereklamavo IBM. Laikui bėgant, diskelio dydis padidėjo iki 1200 KB.
Optinė technologija laimi
1979 m. „Philips“ ir „Sony“ suvienijo jėgas, kad sukurtų revoliucinę laikmeną, pagrįstą optine technologija. Tyrimus dar 1977 metais pradėjo Philips inžinieriai, pirmasis kompaktinis diskas (CD) gimė 1982 metais.
Įrašymo metodas buvo pagrįstas disko paviršiaus šildymo ir taškų formavimo ant jo griežtai nustatytais intervalais koncepcija. Taško pasikeitimas į plokščią paviršių reiškia vienetą, o pokyčio nebuvimas reiškia nulį. Apie disko dydį sklando įvairios legendos. Jie teigia, kad 120 mm skersmuo pasirinktas neatsitiktinai – tokio dydžio diske su 16 bitų kodavimu ir 44,1 kHz kokybe patalpinta lygiai 74 minučių garso. Na, 74 minutės yra 9-osios Ludwigo van Bethoveno simfonijos trukmė ...
Rugpjūčio 17 dieną Philips gamykloje pasirodė švedų grupės ABBA albumas kompaktiniame diske, tuo pat metu prekyboje pasirodė ir grotuvai. Iki 1985 metų daugelis įrašų kompanijų perėjo prie kompaktinių diskų, patefonų kainos krito. Nieko keisto, juk kompaktiškas ir lengvas, vos 16 g sveriantis diskas buvo 1,2 mm storio, o kokybiško garso talpino 74-90 minučių.
Tapo aišku, kad duomenims įrašyti galima naudoti ir kompaktinį diską. 1985 metais Sony ir Philips sukūrė CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) standartą, leidžiantį įrašyti duomenis į diską. Tik gamyklose esantys gamintojai galėjo įrašyti kompaktinius diskus. Nepaisant kompaktinių diskų pranašumų, diskeliai išliko populiarūs.
5,25 colio diskelių apribojimai ir trūkumai akivaizdūs – laikmena gana didelė ir trapi, į lizdus lengvai prasiskverbdavo nešvarumai. Kelios įmonės ėmėsi naujų standartų kūrimo. Dėl to atsirado įvairių viena su kita nesuderinamų modifikacijų. „Sony“ problemą išsprendė pristatydama gana paprastą 3,5 colio diskelį su slankiojančia sklende. Kai kurios bendrovės, įskaitant „Apple“, palaikė „Sony“ plėtrą. Laikui bėgant, diskelių tūris padidėjo nuo 400 KB iki 1,44 MB.
1991 metais į areną įžengė Insite Peripherals su Floptical. Inžinieriai sujungė standartinį diskelių įrenginį su infraraudonųjų spindulių diodu skaitymo galvutės padėties nustatymui, o tai leido padidinti diskelio dydį iki 21 MB. Tuo pačiu metu įrenginys galėjo nuskaityti įprastus diskelius. Vienintelis „Floptical“ trūkumas yra ryšys per brangią SCSI sąsają. Po trejų metų Iomega pristatė Zip. Nepaisant panašaus formato ir 3,5 colio matmenų, nauji įrenginiai negalėjo nuskaityti įprastų diskelių. Iomega pristatė 100, 250 ir net 750 MB talpos diskelius, tačiau techninės problemos ir didelės laikmenų kainos padarė savo, Zip jau niekas neprisimena.
Kompaktiniai diskai kaip niekad išpopuliarėjo 1990-ųjų viduryje, kai atsirado specialūs vaizdo įrašų (Video CD, Super Video CD) ir nuotraukų (Photo CD, Picture CD) įrašymo formatai. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Sony ir Philips pristatė CD-R (Compact Disk Recordable) – kompaktinius diskus su galimybe įrašyti vieną kartą. Kitas atspirties taškas yra 1998 m., kai ta pati „Sony“ ir „Philips“ pora sukūrė CD-RW (Compact-Disk Rewritable) diską. Tuo pat metu horizonte iškilo ir DVD formatas...
lazerinis diskas
Pirmoji optinė laikmena buvo vadinamasis lazerinis diskas (LD), kurį Philips ir MCA pademonstravo 1972 m. Kaip VHS vaizdo kasečių pakaitalą, buvo bandoma prastumti didžiulį 30 centimetrų diską. Laserdisk buvo beveik visiškai analoginė laikmena su skaitmeniniu garsu, diskuose galėjo tilpti iki 60 minučių vaizdo. Paprastai prodiuseriai išleisdavo filmus dviem laikmenomis.
Iš pradžių diską po 60 minučių reikėjo apversti į kitą pusę. Tada technologijų gamintojai išleido grotuvus, kuriuose skaitymo galvutė išmoko judėti iš vienos pusės į kitą, o žiūrovas dar turėjo laukti, kol prasidės skaitymas. Filmai dviejuose ar daugiau diskų yra kita istorija. Ypač tokiems rinkiniams Pioneer išleido grotuvą su dviem padėklais.
Technologija buvo keletą kartų pervadinta, tačiau ji niekada nebuvo išsaugota. Žaidėjai su LD palaikymu pasirodė iki 2003 m. Dabar tai retenybė.
Vietoj epilogo
Visi žino, kas nutiko toliau – atsirado įrašomieji ir perrašomi DVD diskai, didelės „flash drives“ ir t.t.. Apie 2000-uosius pagaliau į istoriją įėjo paskutinė magnetinių juostų, vaizdo kasečių eros tvirtovė. Šiuo metu žiniasklaidos rinkoje vyksta įnirtingas karas tarp HD-DVD ir Blu-ray, naujos kartos technologijų. O ateityje tikimės 300 GB talpos holografinių diskų...
