История изобретения и развития устройств хранения информации

Оглавление:

Введение……………………………………………………………..................3

1.     История изобретения и развития устройств хранения информации……….3

2.     Организация хранения данных на устройствах с прямым и последовательным доступом…………………….............................................5

3.     Организация хранения информации в файлах................................................9

4.     Накопители информации………………………………………………. …...10

4.1.          Накопители информации на гибких магнитных дисках....................10

4.2.          Накопители на жестких магнитных дисках......................................12

1)     Внутренне накопители информации на жестких магнитных дисках................................................................................
......................12

2)     Внешние накопители информации на жестких магнитных дисках…………............................................................................
.........14

4.3.          Накопители информации на флэш-памяти……………….............16

4.4.          Накопители на оптических дисках………….................................17

4.5.          Магнитооптические накопители информации……………………19

4.6.          Ленточные накопители информации

5.     Технологии информационных хранилищ……………………………...21

6.     Системы Хранения Данных……………………………………………..22

7.     Дата центры и облачные хранилища…………………………………...23

Заключение………………………………………………………………..24

Литература и источники…………………………………………………26

                                            Введение

Информация представляет особую ценность для человека, общества и цивилизации.

Хранение информации является важнейшим процессом любой информационной системы.

Носитель (накопитель) информации – материальный объект или физическая среда, содержащий информацию и обеспечивающий непосредственное ее хранение. Человеческая память или мозг человека является носителем информации. Память человека можно назвать «оперативной» и «внутренней», т.к. содержащаяся в ней информация воспроизводится мгновенно, при этом мозг находится внутри человеческого организма.

Носитель информации — строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного (кратковременного) или длительного хранения и последующей передачи информации.

Наиболее распространенные способы хранения различного рода информации на сегодня — жесткие диски, Flash-накопители (SSD, USB флешки, карты памяти), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray) и не относящиеся к накопителям, но также служащие той же цели облачные хранилища (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive, OneDrive).

Целью моей работы является исследование истории возникновения и характеристик основных устройств и способов хранения информации и определение наиболее надежных вариантов.

1.     История изобретения и развития устройств хранения информации

В 1898 году датский инженер В. Поулсен продемонстрировал прибор, который мог записать речь на стальную струну. Поулсен говорил в микрофон, который был присоединен к электромагнитной катушке, перемещаясь, при этом, от одного конца проволоки к другому. В основе современных устройств магнитной записи информации лежит этот же принцип с той лишь разницей, что струна заменена тонкой магнитной лентой. Применяемые в настоящее время способы записи и считывания информации можно разбить на две группы: магнитный и оптический.

В 1950-х г. активно применялась технология магнитной записи. В 1970-х —1980-хг.г. достижения в области оптической записи, позволили фирмам-производителям RСА, «Sony» и «Philips» запустить в производство оптические устройства хранения информации. Первый оптический диск для хранения информации был выпущен в 1985 году. Наиболее известными устройствами такого рода в России являются компакт-диски (CD).

Логическим продолжением этих работ стало развитие магнитооптического способа записи информации. Первая коммерческая версия магнитооптической системы была выпущена только в 1994 году.

Основа современных информационных технологий – это ЭВМ. Когда речь идет об ЭВМ, то можно говорить о носителях информации, как о внутренних, так и о внешних запоминающих устройствах (внешней памяти). Эти носители информации можно классифицировать по различным признакам, например, по типу исполнения, материалу, из которого изготовлен носитель и т.п. Один из вариантов классификация носителей информации представлен на рис. №1:

ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.

2.     Организация хранения данных на устройствах с прямым и последовательным доступом

Организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом – это способ записи на определенных носителях информации в этих устройствах с обеспечением доступа для считывания.

Данные устройства называются запоминающими устройствами (ЗУ) или память, которые обеспечивают важнейшую операцию – хранение данных.

Цель хранения данных-  это обеспечение записи и считывания данных, в том числе на другие ЗУ и обеспечение сохранности в течение определенного интервала времени. Наиболее важными характеристиками памяти является тип, емкость и скорость.

Существуют два вида памяти, использующей различные базовые логические элементы:

· Статическая память (SRAM), в которой запоминающая ячейка не требует питания для хранения информации)

· Динамическая память (DRAM), в которой основным элементом памяти является конденсатор, что требует питания в процессе хранения)[1].

Модули памяти – это специальные микросхемы, емкость которых измеряется в мегабайтах. Например, минимальный размер оперативной памяти нового компьютера составляет 1 ГБ (1024 МБ)

По признаку доступа к данным ЗУ подразделяются на устройства с доступом:

· прямым (непосредственное обращение к элементам ЗУ по их адресам);

· последовательным (последовательное чтение данных на ЗУ).

· ассоциативным (чтение и запись по определенному признаку, характерному для данного типа ЗУ.

Различают следующие типы ЗУ:

· внутренние (внутренняя память - интегральные микросхемы, размещенные на системной плате компьютера);

· внешние (внешняя память - отдельные конструктивные элементы, размещенные вне системной платы компьютера)

Внутренние ЗУ подразделяются на:

·                    регистровые;

·                    ЗУ основной памяти;

·                    ЗУ кэш-памяти.

Регистровые ЗУ предназначены для хранения небольшого объема информации и размещаются в микропроцессоре или иных устройствах компьютера, участвуют в процессе ввода- вывода данных, вычислительных процессах и процессах обмена данных.

ЗУ основной памяти предназначены для оперативного хранения и обмена данных и подразделяются на два вида:

· оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

· постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Оперативная память (ОЗУ) – это достаточно дорогая часть аппаратуры персонального компьютера c высокой скоростью работы, оказывающая значительное влияние на его производительность. Из ОЗУ процессор берет исходные данные для обработки, туда же записывает результаты, при выключении компьютера содержимое стирается. Однако при выключении компьютера ее содержимое стирается. При обработке информации процессором обращение идет к любой ячейке, поэтому ее называют памятью с произвольным доступом (Random Access Memory- RAM)[2].

Постоянная память (ПЗУ) служит для хранения постоянной (редко изменяемой) программной и справочной информации. ЕЕ важнейшей функцией является хранение базовой системы ввода-вывода (BIOS), программ тестирования и начальной загрузки. Обращение происходит медленнее, чем к оперативной, но информация в ней хранится постоянно, даже после выключения компьютера[3].

Кэш-память (cache) – это быстродействующая буферная память, используемая компьютером для ускорения обработки информации, хранящейся в более медленных запоминающих устройствах (оперативная, постоянная, внешняя память), что способствует повышению общей производительности системы.[4]Кэш-память размещается в процессоре.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для долговременного хранения информации. Обеспечивает автономное от компьютера сохранение и использование информации. Внешние ЗУ оперируют блоками информации, имеющим фиксированный размер (кратный числу 2), имеют фиксированные или сменные, позволяющие обмениваться информацией между компьютерами, носители информации.

Любые накопители могут находиться внутри системного блока (внутренние) или подключаться через интерфейсы (внешние).

В книге «Информатика: аппаратные средства персонального компьютера» В.Н. Яшина дается следующая классификация накопителей информации[5]:

· На гибких магнитных дисках (Floppy Disk Drive-FDD)

· На жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive- HDD)

· На основе флэш-памяти

· На оптических дисках (СD- Compact Disk, DVD – Digital Versatile Disk)

· Магнитооптические (МО)

· Ленточные (стримеры)

Графически данная классификация представлена на рисунке №2:

Кроме перечисленных видов памяти может использоваться виртуальная память (virtual memory) - комплекс аппаратно-программных средств, обеспечивающих переадресацию данных, когда внешняя память используется в дополнение к оперативной. Данная память предоставляет возможность работы с расширенным пространством памяти, не заботясь о том, где именно находятся необходимые данные, т.к. функции по перемещению требуемых данных система берет на себя.

Основные свойства данных устройств:

·        информационный объем памяти;

·        время доступа;

·        время и скорость записи и считывания.

Информационный объем памяти – максимально возможный объем хранимой информации и выражается в соответствующих единицах измерения- битах, байтах, килобайтах, мегабайтах и т.д.

Время доступа (access time) определяется как усредненный интервал от выдачи запроса на передачу блока данных до фактического начала передачи и различно у разных видов ЗУ.

Скорость считывания и записи информации является скоростью передачи информации и определяется как производительность обмена данными. Для различных ЗУ данная характеристика различна. В качестве единицы измерения принята единица бит в секунду (бит/с), также применяется байт/с.

3. Организация хранения информации в файлах

Файл - это основная структурная единица организации и хранения данных в компьютере.

Файл - это определенное количество информации, имеющее имя и хранящееся на внешнем ЗУ. первая часть – это непосредственно имя файла, которое присваивает пользователь, вторая- его расширение. Кроме того, существует понятие- формат файла, определяющей способ хранения информации.

Порядок хранения файлов определяется файловой системой, которая имеет определенную структуру. Файлы объединяются в папки, которые в свою очередь могут входить в другие каталоги или папки.

Стоит отметить, что структура данных на диске зависит от типа файловой системы. Все файловые системы состоят из структур, необходимых для хранения и управления данными. Эти структуры обычно включают загрузочную запись операционной системы, каталоги и файлы. Файловая система также исполняет три главных функции:

·        отслеживание занятого и свободного места;

·        поддержка имен каталогов и файлов;

·        отслеживание физического местоположения каждого файла на диске.

Различные файловые системы используются различными операционными системами (ОС). Некоторые OС могут распознавать только одну файловую систему, в то время как другие OС могут распознавать несколько. Некоторые из наиболее распространенных файловых систем:

·        FAT (File Allocation Table)

·        FAT32 (File Allocation Table 32)

·        NTFS (New Technology File System)

·        HPFS (High Performance File System)

·        NetWare File System

·        Linux Ext2 и Linux Swap

Каталоги и путь к файлу

Информационная структура дискового пространства - это внешнее представление дискового пространства, ориентированное на пользователя и определяемое такими элементами, как том (логический диск), каталог (папка, директория) и файл. Эти элементы используются при общении пользователя с операционной системой. Общение осуществляется с помощью команд, выполняющих операции доступа к файлам и каталогам.

4.Накопители информации

4.1.Накопители информации на гибких магнитных дисках

Существует несколько видов накопителей на гибких магнитных дисках. Основным является дисковод (Floppy Disk Drive - FDD) – устройство, в котором накопителем информации является дискета.

Накопители информации на гибких магнитных дисках (НГМД) относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения относительно больших объемов информации. НГМД относятся к ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным, хранящимся на магнитном диске[6].

Запись и считывание информации реализуется электромагнитным способом, основанном на взаимодействии магнитного носителя информации и магнитных головок, входящих в состав дисковода.

Дисковод состоит из:

· электрического двигателя, который автоматически включается при установке дискеты в дисковод, с постоянной скоростью вращения 300 об/мин;

· шаговые двигатели, предназначенный для перемещения магнитных головок;

· магнитные головки (для верхней и нижней стороны);

· электронный блок, обеспечивающий преобразование и передачу электрических сигналов.

Дискета- это носитель информации в виде круглого полимерного диска, покрытого с двух сторон магнитным материалом с большой остаточной намагниченностью, помещенного в пластиковую упаковку.

Приводы (позиционирования головок и вращения) и система считывания-записи управляется электронной схемой, размещённой на печатной плате, находятся внутри корпуса дисковода.

Для записи данных на дискету, она должна быть предварительно отформатирована, т.е. на магнитном диске должна быть создана физическая и логическая структура.

Характеристики:

Дискеты 3,5 дюйма имеют емкость до 1,44 МБ, а 5,25 дюйма- до 1,2 МБ.

Скорость вращения дисковода FDD- 300 об/мин, время доступа 84 мс, скорость обмена данными –до 62 КБ/с.

История:

В 1971г. группа инженеров IBM под руководством Анана Шугарта придумывает первый восьмидюймовый флоппи-диск емкостью 80Кбайт. В 1976г. появилась дискета размером 5,25 дюйма (133мм).ЕЕ размеры соответствуют размерам салфеток для коктейля, которыми пользовались разработчики, обсуждавшие детали нового проекта в одном из бостонских баров. В 1980г. появились дискеты диаметром 3,5 дюйма, выпущенные корпорацией Sony.Сегодня они исключены из спецификации[7].

Таким образом накопители гибких дисков и носители информации дискеты, были массово распространены с 1970-х и до конца 1990-х годов. В XXI веке накопители на гибких магнитных дисках уступают свои позиции более современным и ёмким CD, DVD и удобным в использовании флеш-накопителям.

4.2.          Накопители на жестких магнитных дисках

Накопители информации на жестких магнитных дисках (НЖМД), также как и НГМД, относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения больших объемов информации. НЖМД относятся к ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным и подразделяются на внутренние, устанавливаемые в системный блок компьютера, и внешние (переносные) по отношению к системному блоку[8].

1) Внутренне накопители информации на жестких магнитных дисках

Жесткий диск (HDD) — это то устройство в компьютере, которое хранит все данные (программы, фильмы, изображения, музыку и пр. информацию, а также саму операционную систему).

Жесткий диск применяется для хранения и использования больших объемов информации.

Жесткий диск – это один или несколько покрытых специальным магниточувствительным веществом металлических дисков, которые расположены на одной оси и находятся в герметичном алюминиевом корпусе.

Запись и считывание информации в HDD реализуется также посредством электромагнитного способа.

Конструктивно выполнен в виде электронно-механического единого устройства, которое устанавливается в системный блок компьютера.

Винчестер содержит:

·                    двигатель;

·                    головку для записи и чтения;

·                    управляющую электронику;

·                    микросхемы кэш-памяти.

Если в НГМД применяется один гибкий диск, то в НЖМД несколько дисковых пластин, расположенных одна над другой.

Герметически закрытый корпус, в который заключены жесткие диски, изолирует их от внешней среды и предотвращает попадание пыли и других частиц. Для доступа к информации один двигатель вращает пакет дисков, а управляющий устанавливает головки в место считывания или записи информации.

Все современные НЖМД имеют в своем составе микросхемы кэш- памяти объемом от 2 до 8 Мбайт для хранения промежуточных данных в процессе обработки информации. Обмен данными между НЖМД и МД осуществляется через контроллер НЖМД- микрокомпьютер специального назначения.

Характеристики НЖМД:

·  объем памяти десятки и сотни гигабайт;

·  время доступа, среднее время доступа для современных НЖМД- 7-9 мс

·  средняя скорость считывания – 60 Мбайт/с;

·  скорость вращения от 5400 до 7200 об/мин;

·  объем кэш-памяти-2-8Мбайт[9].

Также, как и для дискеты, для записи информации на жесткий диск, диск должен быть отформатирован, первоначальное форматирование осуществляет фирма-производитель.

На сегодняшний день уже выпускаются жесткие диски объемом 8000 ГБ.

История:

Часто жесткий магнитный диск называют винчестер. Само название «винчестер» появилось в 1973г., когда компания IBM выпустила пакет из двух дисков по 30МБ с маркировкой «30/30», что напоминало пользователям калибр двустволки «винчестер 30/30». В персональных компьютерах жесткие диски появились только в 1983г. с объемом 10МБ, временем доступа- 100мс, скоростью передачи данных 85 КБ/с. Современный винчестер имеет объем от 250-500 ГБ, время доступа менее 8 мс, скорость передачи данных от 100 Мб/с, скорость вращения 7200 об/мин у обычных дисков и до 15000 об/мин у дисков для серверов[10].

Основные производители: Fujitsu, Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital.

2) Внешние накопители информации на жестких магнитных дисках

Внешние (переносные) накопители информации на жестких магнитных дисках также, как и внутренние, предназначены для долговременного хранения больших объемов информации и относятся к ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным[11].

Подключение внешних НЖМД осуществляется к соответствующим портам (USB –универсальный последовательный порт и FireWire- последовательный быстродействующий порт) системного блока через специальный кабель.

В настоящее время используется в основном USB, который подключается к материнской плате компьютера с помощью шины, обеспечивающей подключение до 127 периферийных устройств.

Запись и считывание информации во внешнем НЖМД реализуется также, как и во внутреннем НЖМД посредством электромагнитного способа.

Конструктивно внешний НЖМД аналогичен внутреннему и представляет единое электронно-механическое устройство, которое подключается к соответствующему порту системного блока.

В корпусе данного устройства установлены:

·        носители информации (диски);

·        двигатель дисковода;

·        управляющий двигатель;

·        электромагнитные головки записи и считывания информации;

·        устройство позиционирования электронных головок;

·        электронный блок, обеспечивающий обработку данных и управление механическими устройствами НЖМД;

·        микросхемы кэш-памяти.

Характеристики:

В качестве примера приведем характеристики внешнего НЖМД (Hardy Drive Data Edition HDD- Fujitsu MHV2040AT USB Device):

·        объем памяти (информационная емкость) 40 Гбайт;

·        максимальная скорость передачи информации при использовании шины USB2.0. 60 Мбайт/с;

·        габаритные размеры 13,5смх7,5смх1,5см;

·        масса 180г.;

·        Ноt Plug and Play-подключение и использование возможно без перезагрузки компьютера;

·        передача электрического напряжения для питания внешнего НЖМД производится через USB-кабель[12].

Для записи информации на жесткий магнитный диск внешнего накопителя диск должен быть отформатирован.

4.3.           Накопители информации на флэш-памяти

Флэш-накопители (USB Flash Drive) - портативное устройство для хранения и переноса данных с одного компьютера на другой. Компактный, легкий, удобный и удивительно простой в эксплуатации. Для его работы не нужны ни соединительные кабели, ни источники питания, ни дополнительное программное обеспечение. Особенности USB Flash Drive: высокая скорость обмена данными по USB, защита от записи переключателем на корпусе, защита данных паролем, не требуются драйверы и внешнее питание, может быть отформатирован как загрузочный диск, хранение данных до 10 лет.

Накопители информации на флэш-памяти относятся к внешним (переносимым) ЗУ с прямым доступом к данным и предназначены для длительного хранения небольших объемов информации (единицы гигабайт)[13].

Накопители информации на гибких и жестких дисках имеют в своем составе механические компоненты, снижающие их надежность и определяют относительно большое потребление электроэнергии. Флэш-память является исключительно электронным устройством и лишено указанных недостатков.

Флэш-накопитель представляет собой устройство, состоящее из:

·        защищенного корпуса с маркировкой;

·        выходного разъема для подключения к соответствующему порту;

·        системного блока компьютера или электронного блока.

Внутри защитного корпуса размещается электронный блок (микросхема), который включает в себя перепрограмируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) с неограниченным циклом записи и считывания, а также контроллер флэш-памяти. Относится к энергонезависимым устройствам, после отключения электрического питания от такого накопителя информация в нем сохраняется в течение нескольких лет.

Флэш-память подключается к порту системного блока компьютера (в основном USB), обмен данными осуществляется через контроллер накопителя и порта.

Процесс записи на флэш- память отличается от ОЗУ, и реализуется в два этапа: стирание и непосредственная запись.

Перед записью флэш-накопитель должен быть отформатирован.

История:

Название flash переводится как вспышка. Впервые в 1990г. японская компания Toshiba употребила слово flash в контексте «быстрый, мгновенный», при описании своих новых микросхем. Изобретателем флэш-памяти считается фирма Intel, представившая в 1988г. флэш-память, промышленное производство начато в 1994г.

Флэш-накопители получили широкое распространение благодаря малым размерам, высокой надежности, возможности хранения информации при отсутствии электропитания и используются не только в компьютерах, но также в цифровых фотоаппаратах, видеокамерах. Однако, для данного вида накопителей характерна невысокая скорость обмена данными и небольшой объем памяти.

4.4. Накопители на оптических дисках

Накопители информации на оптических дисках предназначены для длительного хранения достаточно больших объемов информации (сотни Мбайт и десятки Гбайт)[14].

Накопители информации на магнитных дисках могут быть внутренними, находящимися в системном блоке компьютера и переносимыми внешними и состоят из дисковода и оптического диска.

Основные параметры диска:

·        Емкость (раньше СD-ROM имели емкость 650 МБ, сейчас до 800 МБ

·        Скорость вращения, которая определяет максимальную скорость чтения

Самыми распространенными являются дисководы компакт-дисков (Compact Disk Drive). Существует три вида данных дисков[15]:

·        Компакт диск только для чтения (Compact Disk Read Only Memory- CD –ROM) содержит информацию доступную только для чтения

·        Компакт диск записываемый (Compact Disk Recordable- CD-R)- предназначены для однократной записи «болванки»

·        Компакт диск перезаписываемый (Compact Disk Re Writable-CD-RW) предназначен для многократной записи «многоразовые болванки»

Накопители информации на компакт-дисках включают в себя дисковод и компакт диск.

Дисковод, в свою очередь, состоит из:

·        электрического двигателя, вращающего компакт диск;

·        системы загрузки компакт дисков;

·        оптико-механического лазерного блока;

·        электронного блока, обеспечивающего управление, преобразование, согласование и передачу электрических сигналов[16].

Накопители информации на оптических дисках подразделяются на:

·        Использующий в качестве накопителя компакт-диски (CD-Compact Disk)

·        Использующие как компакт-диски, так и цифровые универсальные диски (DVD- Digital Versatile Disk)

Для записи и считывания информации на CD и DVD используется оптический способ, при этом существенны отличия: различный информационный объем, различные файловые системы и различная плотность записи.

История:

Появление их связано с ростом массива информации и проблемой с переносом данных между компьютерами. Информационный объем дискеты не обеспечивал потребности и в 70-х годах фирма-разработчики начали работу над созданием новых типов накопителей

Впервые появился в 1986г. и его емкость была 650МБ и превышала емкость жесткого диска. Дисководы СD-ROM пришли из мира музыкальной техники.

Компакт-диски используются как высококачественные носители аудио- и видеозаписей или иной информации. Характеризуются достаточно большой емкостью и низкой стоимостью приводов. Каждый новый компьютер укомплектован дисководом CD ROM.

4.5. Магнитооптические накопители информации

Магнитооптические накопители информации сочетают свойства оптических и магнитных накопителей. Для чтения данных используется оптическая система, для записи данных — одновременно оптическая и магнитная.

Магнитооптические накопители информации относятся к внешним ЗУ с прямым доступом к данным и предназначены для длительного хранения больших объемов информации (до нескольких гигабайт)[17].

Магнитооптический диск взаимодействует с операционной системой как жёсткий диск, то есть предоставляет операционной системе произвольный доступ в режиме чтения-записи к отдельным секторам диска. Это свойство магнитооптического диска позволяет эффективно использовать на нём файловые системы, ориентированные на применение на других накопителях на магнитных дисках (FAT32, NTFS, ext4 и пр.).

МО состоит из дисковода и магнитооптического носителя (диска). При записи и считывании информации используется магнитооптический способ и использованием оптического генератора (лазера) и магнитных головок. При записи поверхность вращающегося диска нагревается лазером до «точки Кюри» (примерно 200 С) после чего магнитная головка, расположенная с обратной стороны диска, создает электромагнитный импульс, который изменяет намагниченность. Эти изменения создают отпечатки, эквивалентные битам на оптических дисках.

Компания Sony запустила первые промышленные образцы в 1980-х гг.

Сейчас основными производителями являются: Pinnacle Micro Inc., Sony, Verbatim, Philips, Hewlett Packard, Mitsubishi, Fujitsu.

Данные носители информации уступают другим по ряду характеристик, в связи с чем не имеют широкого применения, используются в основном для резервного хранения информации, имея высокую надежность хранения ( не зависят от перепадов (-120 до +50 С) температуры и внешних магнитных полей. Наиболее популярной данная технология была в начале-середине 1990-х.

Несмотря на то, что в определенные периоды времени магнитооптические диски были популярным решением для долговременного хранения данных, в настоящее время в этой роли намного популярнее ленточные накопители, например, стриммеры LTO.

4.6. Ленточные накопители информации

Кроме магнитных и оптических дисков для резервного копирования больших объемов информации применяются ленточные накопители стри́меры (streamer).

Стример- это запоминающее устройство для записи, хранения и чтения цифровой информации, работающее по принципу магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным. Такая лента аналогична обычным магнитофонным аудиокассетам[18].

Достоинства ленточных накопителей информации:

·        большая ёмкость;

·        наименее дорогие и широкие условия хранения информационного носителя;

·        стабильность работы (порядка 400 тыс. часов);

·        надёжность (сохранность записи до 30 лет);

·        возможность сжатия информации перед записью и восстановления для считывания

·        низкое энергопотребление

Недостатки:

·        Невысокая скорость записи, поиска и считывания (не более 15 МБ/с)

·        сравнительно высокая стоимость устройства записи (стримера).

История:

Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году в компании Eckert-Mauchly Computer Corporation на ЭВМ UNIVAC I. В качестве носителя использовалась тонкая полоска металла шириной 12,65мм, состоящая из никелированной бронзы (называемая Vicalloy). Плотность записи была 128 символов на дюйм (198 микрометров / символ) на восемь дорожек.

В ЭВМ, выпускавшихся до момента появления и широкого распространения жестких дисков, накопители на магнитной ленте (НМЛ), аналогичные стримерам, использовались как основной долговременный носитель информации. В дальнейшем в мейнфреймах НМЛ стали использоваться в системах иерархического управления носителями для хранения редко используемых данных. Некоторое время они достаточно широко применялись в качестве съёмного ЗУ при переносе большого количества информации.

Основные производители ленточных накопителей: Exabyte, Fujitsu, HP, IBM, Sony.

Многие компании производители снимают с производства ленточные хранилища информации (Digital Data Storage- DDS). При этом фирма Tandberg Data разработала новую технологию хранения данных на ленте O-Mass, позволяющую записывать на один картридж до 10ТБ и считывать со скоростью до 1 ГБ/с, совместив оптическое чтение и магнитную запись.

5.        Технологии информационных хранилищ

В настоящее время в связи с ростом объема информации и необходимостью совместного использования данных в процессе коллективной работы актуален вопрос интеграции информационных технологий. Одной из форм интеграции являются информационные хранилища.

Технология информационных хранилищ - это разновидность интегрированной технологии, предназначенной для реализации процедур, методов и средств хранения и применения комплекса баз данных (БД) в решении задач пользователя[19].

Для хранения массива данных используются серверы.

Информационное хранилище (Data Warehouse, DW) - это совокупность БД, содержащая единообразно представленную и согласованную информацию, максимально соответствующую концепции БД[20].

Хранилище может представлять собой сеть хранения данных, состоящая из внешних и внутренних источников, функционирующие под управлением распределенных СУБД.

6.        Системы Хранения Данных

Если Серверы - это универсальные устройства, выполняющие в большинстве случаев либо функцию сервера приложения (когда на сервере выполняются специальные программы, и идут интенсивные вычисления), либо функцию файл-сервера (т.е. некоего места для централизованного хранения файлов данных), то СХД (Системы Хранения Данных) - устройства, специально спроектированные для выполнения таких серверных функций, как хранение данных.

Классификация СХД по типу подключения:

DAS. Первые дисковые массивы соединялись с серверами по интерфейсу SCSI. При этом один сервер мог работать только с одним дисковым массивом. Это - прямое соединение СХД ( DAS - Direct Attached Storage ). 

NAS. Для более гибкой организации структуры вычислительного центра - чтобы каждый пользователь мог использовать любую систему хранения - необходимо подключить СХД в локальную сеть. Это - NAS - Network Attached Storage). Но обмен данными между сервером и СХД во много раз более интенсивный чем между клиентом и сервером, поэтому в таком варианте появились объективные трудности, связанные с пропускной способностью сети Ethernet. Да и с точки зрения безопасности не совсем правильно показывать СХД в общую сеть.

SAN. Но можно создать между серверами и СХД свою, отдельную, высокоскоростную сеть. Такую сеть назвали SAN (Storage Area Network). Быстродействие обеспечивается тем, что физической средой передачи там является оптика. Специальные адаптеры (HBA) и оптические FC-коммутаторы обеспечивают передачу данных на скорости 4 и 8Gbit/s. Надёжность такой сети повышалась резервированием (дупликацией) каналов (адаптеров, коммутаторов ). Основным недостатком является высокая цена. 

7.        Дата центры и облачные хранилища

Дата-центр (от англ. data center), или центр хранения и обработки данных (ЦОД/ЦХОД) — это специализированное здание для размещения (хостинга) серверного и сетевого оборудования и подключения абонентов к каналам сети Интернет.

Дата-центр исполняет функции обработки, хранения и распространения информации, как правило, в интересах корпоративных клиентов — он ориентирован на решение бизнес-задач путём предоставления информационных услуг. Консолидация вычислительных ресурсов и средств хранения данных в ЦОД позволяет сократить совокупную стоимость владения IT-инфраструктурой за счёт возможности эффективного использования технических средств, например, перераспределения нагрузок, а также за счёт сокращения расходов на администрирование.

Облачное хранилище данных (англ.cloud storage)— модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном, третьей стороной. В отличие от модели хранения данных на собственных выделенных серверах, приобретаемых или арендуемых специально для подобных целей, количество или какая-либо внутренняя структура серверов клиенту, в общем случае, не видна. Данные хранятся и обрабатываются в так называемом «облаке», которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Физически же такие серверы могут располагаться удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах. В списке самых известных облачных хранилищ данных находятся: Dropbox, облако@mail.ru, Яндекс.Диск, Box,microsoft OneDrive, Google Drive, iCloud и др.

«Облачные хранилища» обеспечивают возможность доступа к данным с любого компьютера, имеющего выход в Интернет, независимость от аппаратных сбоев, предполагается сервисное обслуживание клиентов провайдером. Безопасность при хранении и пересылке данных является одним из основных вопросов при работе с «облаком». Надёжность, своевременность получения и доступность данных в «облаке» очень сильно зависит от многих промежуточных параметров, таких как: каналы передачи данных на пути от клиента к «облаку», надежность последней мили, качество работы интернет-провайдера клиента, доступность самого «облака» в данный момент времени. Если же сама компания, предоставляющая онлайновое хранилище, будет ликвидирована, клиент может потерять все свои данные.

                                              Заключение  

Итак, подведем кратко итоги.

Ценную информацию целесообразно хранить на оптических носителях, при этом следует учитывать, что оптические диски чувствительны к свету, высокой влажности и перепадам температур.

При большом объеме информации и регулярности обращения к ней следует использовать внешний жесткий диск, предотвращая падения и удары.

Наиболее удобным накопителем информации для оперативной работы является мобильный и удобный накопитель— «флешка», при этом данный накопитель не пригоден для длительного хранения информации

Среди стратегических направлений развития информационных технологий особое место занимают облачные технологии, аналитика больших объемов данных, интеграция мобильных устройств и технологий социальных сетей в корпоративную среду. Совокупность этих технологий и процессов объединяет в собирательный термин «Третья платформа», развитие которой в ближайшие несколько лет приведет к трансформации бизнес-моделей в большинстве отраслей.

Этапы развития ИТ-отрасли представляют в виде трех платформ. Первая платформа была построена на базе мейнфреймов и терминалов, на которых работали тысячи приложений и пользователей. В основе Второй платформы лежат традиционные персональные компьютеры, Интернет, клиент-серверная архитектура и сотни тысяч приложений. Третья платформа характеризуется стремительно растущим количеством постоянно подключенных к Интернету мобильных устройств в сочетании с широким использованием социальных сетей и развитой облачной инфраструктуры, применяемой для решения комплексных аналитических задач. Приложения, контент и услуги, построенные на базе технологий Третьей платформы, доступны миллиардам пользователей. Облачные вычисления, большие данные, мобильные и социальные технологии стимулируют взаимное развитие. Действительно, пользователи растущего числа мобильных устройств производят все больше контента, который удобно хранить в облаках. За счет роста мобильных устройств повышается активность пользователей в социальных сетях. Накапливаемый в них контент становится важным источником для анализа и извлечения ценной информации с помощью технологий больших данных. При этом, основным вопросом использования «облачных хранилищ»

                                Литература и источники:

1.     Хлебников А.А. Информатика: учебник- Изд.4-е, перераб. И доп.- Ростов н/Д: Феникс, 2013.

2.     Яшин В.Н. Информатика: аппаратные средства персонального компьютера: Учеб. Пособие. – М.: ИНФА - М, 2010.

3.     Исаев Г.Н. Информационные технологии: учеб. Пособие – М.: Издательство «Омега-Л», 2012.

4.     Wikipedia.org

---