устройства за съхранение (дискове)

устройства за съхранение са компютър външна памет - те ви позволяват да съхранява информация за по-нататъшна употреба, независимо от състоянието (или изключите) на компютъра. Устройствата за съхранение могат да бъдат реализирани чрез различни физични принципи за съхраняване на информация - магнитни, оптични, електронни в комбинация от тях. Външна памет е коренно различна от вътрешната (RAM) по начин, който процесор достъп до паметта (изпълнима програма). външни запаметяващи устройства работят на блокове от информация, но не и байтове или думи, като RAM. Тези блокове обикновено имат определен размер, който е кратно на мощност 2. Устройството може да бъде пренаписан от вътрешната памет или външното обратно само изцяло и специална процедура (подпрограмата) се изисква да изпълнява операция за външен обмен на паметта. с външна процедура обмен запаметяващи устройства свързана с типа на устройството, контролер и метод за свързване на устройства за система (интерфейс).

За стабилност и записване презаписваем устройство за съхранение на данни се разделят на:

Записваеми памет (PROM), в които крайният потребител може да записва информация само веднъж (например, CD-R).

Многократно презаписваем памет (PPPZU) (например, CD-RW).

Оперативна памет (RAM) предоставяне на режим на запис, съхранение и четене на информация в хода на неговата обработка. Бързо, но скъпо RAM (SRAM) е изграден върху спусъците, по-бавно, но по-евтини разновидности на RAM - динамична памет (DRAM) се основава на кондензаторите. В двата вида информация памет изчезва след прекъсване на захранващия източник (например, ток).

Според метод за достъп до информация на устройства за съхранение на данни са разделени на устройства с директно (или незабавно) и сериен достъп.

Според геометричната изпълнението на устройства за съхранение се разделят на:

диск (магнитни дискове, оптични, магнито-оптичен);

лента (магнитна лента, перфолента);

барабан (магнитните барабани);

карта (магнитна карта, перфокарта, флаш карта и т.н.).

печатни платки (DRAM карти, касети).

Според физическия принцип:

перфорации (дупки или вдлъбнатини)

smagnitnoy рекорд

използване на електростатичния заряд в диелектрика (кондензатор памет, съхранение електроннолъчева тръба);

Ефекти използване в полупроводници (EEPROM, флаш памет)

Основната характеристика на устройствата - капацитета за съхранение, измерен в килобайта, мегабайта, гигабайта и терабайта (KB, MB, GB, туберкулоза, или на английски транскрипция СН, CF, CB, телевизор, или дори по-кратък - К, М, G, T) , Тук, като правило, килограм префикс мега-, гига, са десетични стойности tera- - 10 3. 10 6. 10 9 и 10 12, съответно. В други компютърни подсистеми NAP-разширител при определяне на размера на RAM, ROM и други вътрешна памет, същия префикс често се използва в двоични стойности 2 10. 2 20. 2 30 и 2 40, съответно, където 1 KB = 1024 байта, 1MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB, 1 TB = 1024 GB. Тези несъответствия се обясняват с разликите на капацитета на същата апаратура, от различни източници. "Binary" кило, мега, гига, tera- по- "тежък", така че капацитетът на устройството в десетични единици, ще изглежда по-впечатляващо. Например, паметта на 528MB (знак) е 504 MB (двукомпонентни).

външно устройство с памет могат да бъдат подвижни или фиксирани медии. Използването на сменяеми носители ви позволява да съхранявате неограничен обем информация, и ако медиите и формата на запис са стандартизирани, те позволяват повече и споделяне на информация между компютрите. Има устройства с автоматично записване реле - лента въртележка, кръгъл JukeVoh устройство. Това са скъпи устройства се използват в мощни файлови сървъри. За настолни машини, има CD-ROM дискове с множество дискове (CD-shanger) промяна автоматично.

Най-важните параметри са споделени време достъп до устройството. скорост на данните и разходите за единица за съхраняване на информация.

Време за достъп (магарета време) се определя като средната интервал от издаването на заявка за прехвърляне на информационния блок преди действителното предаване. Диск има време за достъп от няколко до стотици милисекунди. За електронни устройства външен времето за достъп до паметта се определя от скоростта на чиповете памет и четенето е една малка част от микросекунди и запис може да продължи много по-дълго, поради естеството на енергонезависима електронна памет. За устройства с мобилните оператори на основния поток на времето се осъществява в процеса на позициониране глави (потърси време - време за търсене) и чакат да ги подход желания източник медиите (латентност - латентната период). За дискови и лентови устройства принципи за позициониране са различни, и на различните компоненти на процеса на търсене.

скорост на данните се определя като изпълнението на обмена на данни, измерено след изваждане. Въпреки това, методът на измерване на този параметър може да бъде несъответствия, защото съвременните устройства се състои от буферна памет на значителен размер. буферен обмен с действителната скорост на превозното средство (вътрешна скорост) и външната повърхност могат да се различават значително. Ако скоростта на външната повърхност е ограничена скорост електронни схеми и постижимо честота на предаваните сигнали, вътрешната норма на повече твърдо ограничени възможности на електромеханични устройства (скорост носител движение и плътност на запис). Когато измерванията за пренос на малки обеми пратки за ограничение на скоростта ще се прояви външен интерфейс буфер памет, при средни обеми - ограничена вътрешна скорост и при високи обеми дойде преди и следващите отрязъци от време, търсене на информация. Това се случва, че като скорости за данни показват само максималната скорост на интерфейса, както и вътрешната норма може да се съди от скоростта на дискови медии и броя на секторите на пистата.

не се изисква определяне на специфичните разходи за задвижвания с фиксирани и обяснение за съхранение. В случай на сменяеми носители, тази цифра е интересно за самата медия, но ние не трябва да забравяме за разходите си шофиране, което също може да доведе до техния капацитет.

По отношение на жилищното настаняване компютърно устройство може да бъде вътрешен или външен.

Вътрешните устройства са поставени в специална три или пет-инчов заливи шаси и се захранват от собственото си захранване. В описанието на компютърни черва се разделят на отделни части и външни и вътрешни, но те се различават само в дали предния панел на устройството инсталирана в отделението, оставяйки предния панел на производството или не.

Външни устройства се поставят в отделна сграда, и те се хранят от собствено захранване или прихващане захранването на 5 V на клавиатурата на компютъра конектор-ма. Външно изпълнение има и двете малки преносими устройства, както и особено големи дискови масиви. Сами кара за външни и вътрешни устройства обикновено имат една и съща конструктивна един от най-често срещаните формати.

спестяване (запис) на информация от определена област на вътрешната памет гостоприемник (размера на цяло число от блокове) в определено място на устройството за носител;

четене каза блокове с устройството носител в споменатата памет зона на вътрешния домакин;

помощни операции, включително определяне на състоянието и параметри на носителя, форматът на носител (ако е необходимо) и тестване м. р.

Стойност интелигентност хардуер (по отношение на домакина) контролер и сложността на софтуера си шофьор (обема на работата, извършена от процесора домакин), зависи от вида на устройството за съхранение. За да се оптимизира работата на системата като цяло (домакин и съхранение) са склонни да се увеличи интелигентността на контролера. За да се намали контролера на устройство за съхранение и може да опрости най-простите до интерфейсния адаптер.

Физическото местоположение на контролера зависи от изпълнението на устройството. Общата схема на устройствата при свързване към хоста е показана на фиг. 1. Ако контролерът е разположен отделно от устройството, интерфейсът на устройство за съхранение е много специфична. Ако контролерът е вградена в устройството за съхранение, всички от специфичните взаимодействия с превозвача се намира в устройството - на вътрешния интерфейс между медийни средства за достъп и контролера. В този случай, има свободата да избира свързващия интерфейс устройство (в действителност - за неговия администратор) на хост.

Фигура 1 - устройство за съхранение, свързан към приемника, и нейните интерфейси

от съществено значение за съхранение параметър Интерфейсът за връзка устройство е скорост на трансфер на данни. Ако интерфейс за съхранение връзка устройство осигурява средства за комуникация контролер за достъп, този интерфейс трябва да бъде в състояние да предава данни със скорост на достъп (четене и писане) на превозвача. В настоящите устройства контролер изхвърля заедно с носител, тя има своя собствена буферна памет. В същото време проявява независимост трафик външен интерфейс на скоростта на медиите достъп. Това дава по-голяма свобода при избора на свързващия интерфейс. Разбира се, по-висока от скоростта на външната повърхност, по-бързо обмен на данни с устройство за съхранение: забавянето, необходимо за прехвърляне на данни между устройството за буферна памет и паметта на гостоприемник се намалява. Най-модерните високоскоростни твърди дискове вътрешния валутен курс (между превозвача и контролера) е близо до гигабит в секунда. Оцени предоставена от външен интерфейс обикновено е по-висока вътре. Въпреки това, дори и с бавен устройство челен съхранение не губи ефективност, така че в някои случаи за по-голямо удобство, ниска цена и наличност на връзки дари с обмен с устройството за съхранение. Има устройства за съхранение, които са от решаващо значение за скоростта интерфейса: оптични устройства за запис на диск не могат да спрат процеса на записване на произволно място. Въпреки това, този проблем е решен. Това увеличава количеството на буферна памет до такъв размер, че може да прокара фрагмент изисква непрекъснато записване. От решаващо значение за скорост външни интерфейс и съхранение на лента устройства: своевременността на данните за доставка може да доведе до преход им в режим старт-стоп, което предизвиква допълнително намаляване на производителността и увеличаване на износване носител.

първото устройство за съхранение в компютъра - флопи диск диск (FDD) - свържете кабела за интерфейс за контрол, линия, отделно от самите устройства. Този специален интерфейс (на FDD) са оцелели до сега те се свързват дискови устройства, които изискват скоростта на предаване е 500 Kbit / сек (около 60 KB / сек). За да се свържете и да се намесвам устройствата старите дискове лента (много ниска скорост).

SAS интерфейс е базиран на ниска цена SATA интерфейс и дори осигурява съвместимост с SATA устройства SAS контролери (но не и обратно). Обхват на интерфейсите са различни. SAS устройства са предназначени за съхранение на системи за бизнес данни (корпоративен клас), те имат една или две пристанищни интерфейси. SATA устройства (само с един порт) са предназначени за настолни системи, те са по-евтини SAS устройства. Като интегрирана схема и софтуер (фърмуер) SAS устройства са сходни с устройства на Fibre Channel (двоен порт), за да бъдат използвани в мрежи за съхранение (Storage Area Network, SAN) предприятието мащаб.

За външна памет устройства се използват успешно и свързване към USB шината, а на LPT-порт. LPT-порт интерфейс осигурява ниска скорост на предаване (до 2 MB / сек), но тя присъства в почти всички компютри (дори много стар). USB 1.0 автобус до устройство за съхранение може да осигури трафик на до 1.2 МБ / сек, USB 2.0 на гумите - до 25 MB / сек. По-ефективни устройства за свързване на външна шина Fire Wire, SCSI, служещ за мултимедия.

Сравнителни характеристики на интерфейсите на устройството за съхранение са показани в таблица. 1.1. Това показва, максималните стойности на основните параметри. Действителната скорост на данните е, разбира се, винаги по-ниска. Топологични ограничения (броят на устройствата и максималното разстояние) за редица интерфейси са формално (в рамките на ефективност). Действителните стойности, съответстващи на ефективна конфигурация могат да бъдат скромни (например, се смята, че FC-AL работи ефективно, когато броят на възлите на пръстен 30 и с дължина 100 м). Чрез споделяне се отнася до едновременно физически извършва едновременно предаване на информация, отнасяща се към разтвора на различни проблеми (от един или повече инициатори с един или повече целеви устройства). Работа с множество инициатори са предвид също, едновременно (SATA порт селектора не предоставя такава възможност).

Независимо от голямото разнообразие от интерфейси, в повечето случаи, трябва да избирам между двете основни - ATA (IDE) и SCSI, обаче, сега всеки има сериен вариант (SATA и SAS). ATA автобус в модерни системи, работещи в режим на UltraDMA, така че за бързина и сигурност на грешката тя не изостава неговите конкуренти. За външни устройства са широко използвани USB и пожар на проводника. Предимства и недостатъци на основните интерфейси за свързване на съхранение са обобщени в таблица. 1.2. интерфейс на Fibre Channel не е стигнал до масата, използвани за външни устройства за съхранение на големи системи. Този интерфейс позволява да се разпространява запаметяващите устройства и компютри (допуска съвместното използване на устройства). Тези свойства са особено ценни за критични приложения, където се изисква да се гарантира способността за оцеляване на системата дори при частично разрушение (по време на бедствия, аварии и други "радост" съвременния живот).

Таблица 1.1. Спецификациите на интерфейса за съхранение