50280 (Виды машинных носителей информации), страница 2

За прошедшие полвека появилось великое множество стандартов, форматов, моделей, семейств стримеров. Их можно разбить на несколько групп.

Стримеры, использующие методы линейной и линейно-серпантинной записи

QIC, QIC-Wide и Travan

Первый накопитель формата QIC появился в 1972 году. В нем использовался картридж, сходный с обычной аудиокассетой, емкостью 20МБ. В картридже использовалась четвертьдюймовая магнитная лента.

Накопители QIC используют обычный линейный метод записи, форматов же существует великое множество. Все они отличаются типом ленты, числом дорожек и плотностью записи. Максимальная емкость картриджа в накопителях работающих по методу QIC составляет около 700МБ, что, конечно же, недостаточно для архивации больших объемов данных.

Для увеличения емкости, корпорация SONY в 80-х годах представила свою версию QIC - стандарт QIC-Wide, где емкость картриджа была увеличена до 2,3ГБ.

В 1994 году фирма Imation, создала новый стандарт картриджа на основе QIC и QIC-Wide, который был назван Travan. В этом стандарте максимальная емкость картриджа составляет 10ГБ, а при использовании сжатия — до 20ГБ. Накопители Travan могут также работать с некоторыми картриджами QIC и QIC-Wide.

Недостатком накопителей семейства QIC было низкое быстродействие и недостаточная емкость картриджей. В результате они вытеснены с рынка более производительными устройствами и в настоящее время уже не производятся..

DLT (Digital Linear Tape, цифровая линейная запись).

Формат DLT был разработан в середине 80-х годов компанией DEC для своих компьютеров MicroVAX. В 1994 году права на технологию у DEC приобрела компания Quantum.

В устройствах DLT используется полудюймовая магнитная лента. Информация записывается так называемым линейно-серпантинным методом. Лента современных устройств стандарта DLT содержит до 208 дорожек, а емкость картриджа достигает 35ГБ несжатых данных. Технология DLT предоставляет мощные средства контроля целостности данных: используются коды коррекции ошибок по Риду-Соломону (ECC), 64-битный избыточный циклический код (CRC) и 16-битный код обнаружения ошибок (EDC).

В 1998 году Quantum анонсировала технологию Super DLT, которая позволит в будущем увеличить объем картриджа до 1ТБ несжатых данных и скорость записи до 100МБ/сек за счет многочисленных инновационных решений, таких, например как, использование комбинации методов оптической и магнитной записи (LGRT - Laser Guided Magnetic Recording).

В 1996 году компания Tandberg предложила технологию SLR (Scalable Linear Recording), представляющую собой дальнейшее развитие технологии QIC. Особенностями стримеров от Tandberg являются тонкопленочные магниторезистивные многоканальные головки и оригинальная система отслеживания их положения. Технология позволяет записывать на 1 картридж до 50ГБ данных. Количество дорожек может доходить до 192.

LTO (Linear Tape Open, открытый стандарт линейной записи)

Стандарт LTO был разработан компаниями HP, Seagate и IBM как альтернатива закрытому DLT. Существуют два формата, базирующихся на технологии LTO.

Формат Accellis разрабатывался для обеспечения исключительно быстрого доступа к данным. Предполагалось, что устройства, использующие этот формат, обеспечат среднее время доступа порядка 10 сек и будут иметь емкость 25 ГБ несжатых данных. Но на рынке так и не появилось накопителей, работающих с этим форматом.

Другая разновидность LTO - формат Ultrium оказался более жизнеспособным. Первые стримеры этого формата появились в 2000 году и обеспечивали емкость 100ГБ несжатых данных при скорости записи 7,5МБ/сек, современные же обеспечивают скорость записи до 80МБ/сек на картриджи до 400ГБ. В планах разработчиков повысить эти цифры в два раза в стримерах Ultrium 4-го поколения.

Из особенностей этого формата можно упомянуть следующиие:

- Поддержка большого количества параллельных каналов на ленте

- Высокая плотность записи информации на ленту

- Улучшенный алгоритм сжатия информации - распознает сжатые данные и отключает компрессию

- Динамическое перемещение данных из испорченных областей на ленте, при поломке сервомеханизма или одной из головок чтения-записи

- LTO-CM (LTO Cartridge Memory) - чип для хранения информации о размещении данных на носителе.

ADR (Advanced Digital Recording)

Стандарт ADR предлагает на рынке компания On-Stream, являющаяся дочерней компанией Philips. Эта технология позволяет одновременно работать с 8 из 192 дорожек на ленте. Благодаря этому обеспечивается достаточно высокое быстродействие при низкой скорости ленты. И, как следствие, снижается нагрузка на ленту. В технологии предусмотрена двойная ECC-коррекция ошибок - как горизонтально, так и вертикально. Изменяемая скорость подачи ленты позволяет подстраиваться под скорость передачи данных с диска без замедления самого процесса резервного копирования. Накопители ADR воспринимаются ОС как отдельный диск, данные с которого напрямую доступны в ОС, то есть можно использовать содержимое ленты без восстановления данных. ADR позволяют сохранить 25 Гбайт несжатых данных на ленту. В будущем планируется увеличить емкость картриджа в несколько раз.

Стримеры, использующие метод наклонно-строчной записи

DAT/DDS (Digital Audio File/Digital Data Storage)

Формат DDS (Digital Data Storage) был разработан в 1989 году компаниями HP и Sony на базе формата DAT (Digital Audio Tape). Лента DAT/DDS имеет ширину 4мм, но в отличие от QIC, в этом стандарте применяется наклонно-строчная запись. Стримеры этого формата - недорогие и достаточно эффективные устройства резервного копирования данных небольшого объема (формат DDS-4 обеспечивал емкость до 40ГБ). Не так давно появились модели нового поколения - DAT 72. Новые модели отличает вдвое большая емкость (до 72ГБ), достаточно низкая цену и совместимость по чтению и по записи с картриджами DDS предыдущих форматов. Скорость записи у новых моделей 3МБ/сек.

Недостатком DAT/DDS является высокая чувствительность к механическим воздействиям а также быстрый износ головок.

Mammoth tape

8-миллиметровая лента, изначально была разработана для видео, но в 1996 году компания Exabyte предложила свое решение, специально разработанное для нужд компьютерной индустрии. В нем была использована специальная лента AME (Advanced Metal Evaporated).

Накопители формата Mammoth позволяют записать на картридж 60ГБ несжатых данных со скоростью 12 МБ/сек. Срок службы магнитных головок составляет около 50тыс.ч. В накопителях для обеспечения целостности данных применяется двухуровневое кодирование Рида-Соломона. Для очистки поверхности магнитных головок в этих стримерах используется специальная кассета SmartClean, в которой перед обычной магнитной лентой расположен небольшой отрезок чистящей ленты. В результате головки накопителя очищаются без вмешательства оператора.

VXA компании Ecrix

Особенностью накопителей формата VXA являются специальные методы записи и считывания данных, такие как DPF (Discrete Packet Format, дискретный пакетный формат). Данные записываются не линейными блоками, а 64-байтовыми группами по 387 пакетов данных. Работа с пакетами данных может выполняться в произвольном порядке, при получении всех переданных пакетов данные собираются в первоначальную форму. Технология весьма напоминает пакетирование в Интернет.

OSO (Over Scan Operation, многократное сканирование) — В накопителях VXA осуществляется избыточное чтение каждой группы пакетов данных, что позволяет восстановить информацию даже с поврежденных лент.

VSO (Variable Speed Operation, работа на разных скоростях) Позволяет менять скорость ленты в соответствии с изменением скорости передачи данных. В отличие от обычного накопителя, где при перерыве в передаче данных, лента отматывается назад, VXA-накопитель просто останавливается, ожидает поступления очередной порции данных и продолжает запись с места, где ранее произошла остановка.

AIT (Advanced Intelligent Tape)

Формат AIT был разработан компанией Sony. Устройства AIT-1 позволяли сохранять на одном картридже до 35ГБ несжатых данных со скоростью 3МБ/сек, а современные накопители AIT-4 - до 200ГБ со скоростью 24МБ/сек.

В AIT впервые была использована встроенная флэш-память MIC (Memory-In-Cassette), в которой помещается служебная информация о содержимом ленты и карта распределения данных, позволяющая оптимизировать доступ к ним. При использовании других технологий такая информация обычно хранится в первых сегментах ленты. В результате использования MIC поиск ускоряется в сотни раз по сравнению со скоростью чтения/записи.

Накопители AIT имеют систему слежения ATF (Auto Tracking Following), которая используется для точной записи на дорожку данных, и усовершенствованную технологию сжатия ALCD (Advanced Lossless Data Compression), разработки корпорации IBM. Она позволяет выполнять сжатие с коэффициентом 2,6:1 против обычного 2:1 для других технологий.

В этот накопитель встроена система очистки головок, которая активизируется при достижении лимита корректируемых ошибок.

S-AIT (Super Advanced Intelligent Tape)

На базе AIT в 2001 году Sony разработала формат S-AIT. Ширина ленты S-AIT составляет 0.5 дюйма. AIT и S-AIT изготавливаются по одинаковой технологии, однако емкость кассеты S-AIT в 5 раз больше (500 ГБ несжатых данных) за счет увеличения общей площади ленты. S-AIT передает данные с очень высокой скоростью - 30 MБ/сек.

Прочие виды стримеров

В качестве стримеров пытались использовать обычный домашний аудиомагнитофон. На 90-минутную аудиокассету «влезало»около 0,5-1 МБ, а считывалась информация со скоростью около 10КБ/мин.

В ZX-Спектрумах использовались мини-картриджи ZX Microdrive. Их емкость составляла около 100КБ, а скорость 200-300 КБ/мин.

В качестве стримера может быть использован и видеомагнитофон. На 180-минутную видеокассету записывалось от 1-2 ГБ информации (первые АрВиды без сжатия) и до 10ГБ (в режиме SuperLongPlay) со скоростью 12-15МБ/мин. Преимуществом устройства была (вплоть до появления DVD-R) непревзойденно низкая стоимость хранения информации.

Не так давно, в 2003 году, компания DV Streamer Ltd. выпустила программу DV Streamer PRO, которая позволяет записывать данные с ПК на ленту DV. То есть видеокамера DV превращается в стример. Вы можете записывать до 8,7 Гбайт данных на 60-минутную ленту. Максимально же (используя технологию LongPlay и отключив коррекцию ошибок) на кассету можно записать до 15ГБ информации.

4 Флоппи-диск

Активный образец дискеты был создан IBM в 1967 году. Она была диаметром 8 дюймов, имела емкость 100 Кбайт и получила название Flexible disk, то есть гибкий диск. Название флоппи-диск она получила позднее от английского слова flop, что означает «хлопать крыльями». Первый образец дискеты представлял собой круглую пластину с центральным, усиленным по краям отверстием. Конверт дискеты имел отверстия для шпинделя, который вращал носитель, прорезь для головок и для считывания индекса.

В 1976 году размер гибкого диска уменьшили до 5,25 дюйма и тогда появилось название уменьшительное название diskette — дискета. Сначала ее объем составлял 180 Кбайт, затем он вырос до 360 Кбайт и 1,2 Мбайт. Недостатком гибкого диска была слабая защита от механических повреждений.

В 1980 году Sony разработала дискету и дисковод на 3,5 дюйма. Носитель в ней был помещен в сплошной корпус из твердого пластика. Единственное отверстие для доступа головок к носителю было прикрыто металлической шторкой с возвратной пружиной. С этого времени дискета перестала быть гибкой.

В настоящее время дискеты используются как самое дешевое средство резервного копирования (объемом информации не более 10 Мбайт), а также для переноса данных с одного ПК на другие, в том числе с портативных на стационарные ПК.

Дискеты каждого типоразмера (5,25 и 3,5 дюйма) бывают обычно двусторонними (Double Sided, DS), односторонние давно стали анахронизмом. Плотность записи может быть различной: одинарной (Single Density, SD), двойной (Double Density, DD) и высокой (High Density, HD). Поскольку об одинарной плотности уже мало кто вспоминает, такую классификацию обычно упрощают, говоря только о двусторонних дискетах двойной плотности (DS/DD, емкость 360 или 720 Кбайт) и двусторонних дискетах высокой плотности (DS/HD, емкость 1,2, 1,44 или 2,88 Мбайта).

Дискеты бывают форматированные и неформатированные. Хотя форматированные в заводских условиях дискеты немного дороже неформатированных, пользователю не придется тратить время на их форматирование, а кроме того, они прошли дополнительное тестирование. Неформатированные дискеты форматируются на ПК посредством специальных программ, входящих в комплект утилит операционной системы или другого стандартного набора утилит (например, Norton Utilities). Эти программы предлагают, как правило, стандартный набор параметров форматирования. На дискетах предусмотрена возможность защиты от записи.

Наиболее распространены 3,5-дюймовые дискеты. Их магнитный диск помещен в прочный пластмассовый корпус. Зона контакта магнитных головок с поверхностью диска закрыта специальной шторкой (задвижкой), отодвигаемой только внутри накопителя. Скорость чтения/записи для 3,5-дюймового дисковода составляет около 63 Кбайт/с, среднее время поиска — порядка 80 мс. На диске располагается 80 дорожек (хотя некоторые программы форматирования позволяют использовать технологические дорожки 80, 81 и 82 для повышения емкости диска).

В конце 1980-х годов фирма Toshiba за счет улучшения технологии производства и способов записи сумела повысить емкость дискеты до 2,88 Мбайт. Однако этот формат не прижился, и вплоть до конца 20 века, подавляющее большинство дискет имели емкость 1,44 Мбайт.

Как и любой другой магнитный дисковый носитель, гибкий диск дискеты разбит на концентрически расположенные дорожки, которые, в свою очередь, разбиты на секторы. Перемещение головки для доступа к различным дорожкам осуществляется при помощи специального привода позиционирования головки, который перемещает в радиальном направлении блок магнитных головок от одной дорожки к другой. Нумерация дорожек начинается с 0, а секторов с 1. Эта система впоследствии перешла на жесткие диски.

Принцип записи информации на дискету — такой же, как и в магнитофоне, при непосредственном механическом контакте головки с магнитным слоем, нанесенным на искусственную пленку. Однако в отличие от магнитофона запись здесь осуществляется без высокочастотного подмагничивания, а путем перемагничивания материала носителя до насыщения. Общие принципы конструкции блока головок для считывания и записи информации с течением времени почти не изменились. Их особенность заключается в наличии двух головок стирания, расположенных по бокам сзади от головки записи/воспроизведения (так называемое туннельное стирание). Роль боковых головок заключается в исключении взаимовлияния информации, записанной на соседних дорожках. Скорость чтения, записи 1МВ/ мин.