Háttértárakról A tartós tárolás (non-volatile) ...ha elmegy az áram, mi lesz az adattal? Tároló típusok online a számítógépek számára mindig elérhető offline.

Az előadások a következő témára: "Háttértárakról A tartós tárolás (non-volatile) ...ha elmegy az áram, mi lesz az adattal? Tároló típusok online a számítógépek számára mindig elérhető offline."— Előadás másolata:

1 Háttértárakról A tartós tárolás (non-volatile) ...ha elmegy az áram, mi lesz az adattal? Tároló típusok online a számítógépek számára mindig elérhető offline fizikailag leválasztható a gépről

2 Történeti áttekintés Vákuum csövek használata adattárolásra (lyukkártya és a lyukkártya-szalag az elterjedt) Mágnes-szalag végleg felváltja a lyukkártya-szalagokat IBM kifejleszti az első merevlemezt ( Winchester 30-30) IBM létrehozza az első hajlékony lemezt: floppy disk (8”) Sony megalkotja a 3,5”-os floppy disk-et (720 KB)

3 Történeti áttekintés Drivetec bejelenti a (formattálatlanul) 3,33 MB kapacitású 5.25”-os floppy lemez kifejlesztését Philips és a Sony együttműködésének eredményeként létrehozzák a CD-ROM-ot (számítógépes adattárolásra) MB-os háttértár ára $200 alá esik (kevesebb, mint $1 MB-onként) DVD-RAM technológia megszületése (17 GB ~ két film) ~ 2001 megfizethetővé válnak a „tartós” háttértárak

4 Külső tárolású média Lyukkártya Lyukkártya-szalag Mágnes-szalag
nagy kapacitású soros elérésű (lassú) kézzel kell feltenni, felfűzni a meghajtóra Mágneses korong

5 Belső tárolású média Gyűrűs memóriák (korábban)
ferrit gyűrűk nagyon kicsi kapacitás (1 bit/gyűrű) tárolási elv: mágnesezési irány megváltoztatása véletlen elérésű tartós tárolásra alkalmas 1980-as évekig űrjárművekben használták (sugárzás- és rázkódástűrő) Flash memóriák (manapság) BIOS chip, CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick PCMCIA Type I és Type II, videojátékok memória kártyái, USBpen

6 Új generációs adattárolók
Elektronikus memóriák (flash) nagy kapacitás nagy adatátviteli képesség (USB 2.0) mind nagyobb hajlékonyság akár floppyba is csatlakoztatható kártyák hardware-es tömörítést is alkalmazhat jelszavas védelemi lehetőség írásvédelmi lehetőség sebesség: ~ 12 Mbps adat megtartás: ~ 10 év újraírható: ~ x

7 Flash drive - MEMS Micro Electric Mechanical Systems

8 Kapacitás/ár arány

9 Merev/hajlékony meghajtók
Tartós tárolás Véletlen elérésű ...de miért „merev” a lemez (harddisk)... kemény alumíniumötvözet mágneses réteggel ...és miért „hajlékony” (floppy)? hajlékony mylar® alap mágneses réteggel

10 Floppylemez Kényelmes (kicsi, hordozható) Olcsó Szabványos
Könnyen beszerezhető Ha van olvasó, van író is floppy-történelem 8” (1973) 5.25” (1976) 3.5” (1980) kapacitás: 90 KB MB (átlagosan)

11 A floppylemez felépítése
80 sáv 18 szektor/sáv 512 byte/szektor Forgási sebesség: 300 rpm Magyarul 3,5” 5,25” Single Density (SD) Egyoldalas nincs KB Double Density (DD) Dupla oldalas 720 KB 360 KB High Density (HD) Magas felbontású 1.44 MB 1.2 MB Laser Servo (LS-120) Lézeres felbontású 120 MB

12 Winchester Fejlődés 1980-ban 10 MB, jelenleg 160 GB+ elérési idő 87 ms-ról kevesebb, mint 8 ms-ra csökken Kapacitás/ár arány ($ GB-os Seagate [7200 rpm]  $1/GB) Adatsűrűség (soha nem elég nagy) Burkolat levegő tartja a fejet a lemez felett fej-lemez távolság: 2 milliomod inch 30-szor vékonyabb a hajszálnál 10-szer kisebb a porszemnél 5-ször kisebb a dohányfüstöt alkotó részecskéknél bármilyen fej-lemez érintkezés adatvesztéssel jár

13 A winchesterek fejlődése

14 Winchesterek XXI. sz. XIX. sz. XX. sz.

15 A winchester felépítése
surface read-write head cylinder sector track disk controller cache Winchester

16 A winchester

17 A bitek fizikai tárolása a mágneses korongon

18 A winchester gyorsasága
Data Transfer Rate: az adatok cserélődésének sebessége Elérési sebesség az az idő, ami alatt megkapjuk a adatot a lemezről 7-9 ms-os elérési idő, amely függ: a forgási sebességtől a fejek számától az elektronikájától a cache méretétől a szabvány fajtájától (IDE/SCSI) lassan nő Adattömörítés (file, hardware szint) Töredezettség

19 A lemez geometriája Mit értünk a lemez geometriáján?
a felületek (fejek), cilinderek és szektorok számának megadását Az adatok nagyon különbözőek CMOS RAM-ban van tárolva, innen veszi az operációs rendszer bootoláskor a meghajtó-program inicializálásához az információkat BIOS tervezési korlátai  1024-nél több sávot nem tud kezelni  BIOS „átverése”: címlefordítás, melyet a kontroller végez

20 Lemezkapacitás számolás - BIOS
Mekkora kapacitású winchestert rakhatok (elvileg) a gépembe, ha a BIOS... 10 biten címzi a cilindert, 8 biten a fejet, 6 biten a szektorokat és 1 szektorban 512 byte adat van? segítség: a fejcím lehet csak szektorcím 1-ről indul 210 * (28-1) * (26-1) * 512 = 1024 * 255 * 63 * 512 B = B = =  7.8 GB

21 Lemezkapacitás számolás - operációsrendszer
Mekkora kapacitású winchestert rakhatok a gépembe, ha az op.rendszer... 16 biten címzi a cilindert, 4 biten a fejet, 8 biten a szektorokat és 1 szektorban 512 byte adat van? segítség: a szektorcím 1-ről indul 216 * 24 * (28-1) * 512 = * 16 * 255 * 512 B = B = = GB

22 ATA ATA (AT Attachment) ATA-2
szabványosított lemezmeghajtó csatolófelület (80-as években, IBM fejlesztés) IDE (Integrated Drive Electronics) az alaplapok általában két csatlakozással rendelkeznek csatlakozásonként két meghajtó (master/slave) 40 eres kábel 4.16 MB/sec ATA-2 EIDE (Enhanced IDE) 504 MB-nál nagyobb merevlemezt is tud kezelni 80 eres kábel 4x gyorsabb az ATA-1-nél

23 ATA, ATAPI ATA-3 ATA-4 ATA-5 ATAPI Ultra-ATA nem gyorsabb az ATA-2-nél
S.M.A.R.T. nagyobb megbízhatóság self monitoring analysis and report technology biztonságosabb (pl. jelszóval le lehet védeni) power managment ATA-4 ATAPI és az ATA-3 vegyítése ATA-5 66.67 MB/sec automatikus kábel felismerés (40 vagy 80 eres) ATAPI AT Attachment Packet Interface lehetővé teszi más meghajtók csatlakozását Ultra-ATA ATA-3-ra, 4-re és 5-re is épülhet 33 MB/sec

24 Parallel ATA vs. Serial ATA
Parallel ATA Serial ATA Átviteli sebesség 100/133 MB/sec 150/300/600 MB/sec Feszültség 5 V 250 mV Tüskék száma 40 7 Kábel-hosszúság 45.72 cm 1 m Kábel Széles Vékony

25 SCSI SCSI-1 SCSI-2 (fast) SCSI-2 (wide) SCSI-2 (fast and wide) SCSI-3
8 bit-es busz 5 MB/sec 50 eres kábel és 6 m hosszú lehet SCSI-2 (fast) 10 MB/sec SCSI-2 (wide) 16 bit-es adatátvitel SCSI-2 (fast and wide) 16 bit-es busz 20 Mbytes/sec 50 eres kábel és 3 m hosszú lehet SCSI-3 EPI (Enhanced Parallel Interface) kábel hossza nagyobb lehet többféle meghajtó csatolható akár 160 MB/sec

26 Lemeztöredezettség Az összetartozó adatokat egy cilinderre célszerű írni (pl. egy file blokkjait) az operációs rendszer „látását” torzítja a címfordítás a SCSI-t nem érinti - azonnal teljes címekkel dolgozik (más elv) lemeztöredezettség-mentesítők (defragment) Linux probléma: szinte semmit nem tud a lemez geometriájáról file darabjait sorszámozza

27 Lemez partíció Floppy-n 1 db boot szektor
Winchestereken 2 db boot szektor Fő boot sector (Master Boot Record) 0. cilinder, 0. fej, 1. szektor (512 B) tartalmaz egy gépi kódú betöltőprogramot szektor végén 4 db 16 byte-os táblázat (partíciós tábla) a legvégét 0x55 és 0xAA számok zárják le Eredetileg max. 4 részre lehetett osztani a merevlemezt 16 byte tartalma: boot flag (1), partíció első szektora (3), partíció típuskódja (1), partíció utolsó szektora (3), a partíció első szektora a partíciós tábla címéhez képest szektorban (4), a partíció mérete szektorokban (4)

28 Lemez formattálása Szükségesek címek az adat megtaláláshoz
Lemez darabolása elektronikusan sávok szektorokra osztása (512 B) Blokkok/clusterek az operációsrendszer definiálja a legkisebb tárolható adatmennyiséget cluster méret DOS-ban 4 KB File-rendszerek (FAT, NTFS, EXT2) jövő: adatbázis alapú file-rendszerek

29 File Allocation Table Különleges tábla, mely tartalmazza...
... a fizikai helyét minden file-nak ... a blokkok közti kapcsolatot ... az üres helyeket ... a hibás szektorok helyét

30 FAT típusok FAT12 - az eredeti DOS FAT FAT16 - Windows 95
12 bites blokk címek az összes floppy ezt a file-rendszert használja a kompatibilitás megtartása miatt kevesebb, mint 16 MB címezhető meg FAT16 - Windows 95 16 bites blokk címek majdnem 2 GB megcímezhető FAT32 - Windows 98/ME/NT/2000/XP/2003 32 bites címek  2048 GB-ig használható

31 tárolható bejegyzések száma
A FAT16-problematika A FAT16 csak 216 (65 536) db bejegyzést (file-t - blokk információt) tud tárolni Nagyobb lemez  nagyobb blokk méret 256 MB  4 KB 512 MB  8 KB 1 GB  16 KB 2 GB  32 KB lemez méret tárolható bejegyzések száma blokk méret =

32 A FAT16-problematika megoldása
Lemez tömörítés: egy file-t készít és ír a merevlemezre az operációsrendszer, melybe becsomagolja a file-okat Átdolgozott FAT felépítés (FAT32) mérettől függően változik a blokkméret Windows 98  6 GB  4 KB 2048 GB  32 KB Más file-rendszer a FAT helyett: Master File Table Windows NT/2000/XP/2003 NTFS file-rendszer

33 Tárolási paradoxon Mi történik akkor, ha kisebb a kiírandó file, mint a blokkméret? 1 B-os szöveg tárolására 1 egész blokkot felhasznál, ami lehet pl. 32 KB egy 2 GB-os merevlemezen minél nagyobb a háttértár, annál több hely veszik el a nem teljesen kitöltött blokkok miatt

34 Lemeztömörítés Az operációsrendszer egy file-t készít fizikailag a merevlemezre Ezt a file-t egy virtuális meghajtóként kezeli és így megoldja a file-ok elérhetőségét tárolja a teljesen és félig használt blokkok valamint a szabad helyek fizikai címét tárolja a még felhasználható lemezterületet is

35 Lemeztömörítés Algoritmusra épülő, vagyis
ismétlődéseket keres, mintákat tárol le pointerek mutatnak a mintákra (globálisan) file-onként készít mintákat néhány minta készítése esetén előfordulhat, hogy nagyobb lesz a kiírt file a könyvtárszerkezet is tömöríthető levédhető (jelszó szükséges a kitömörítéshez)

36 Melyik file-rendszer a legjobb?
FAT12 FAT16 FAT32 NTFS Op.rendszer DOS, Win 9x, NT, 2000, XP Win 98, NT, 2000, XP NT, 2000, XP Maximális méret 16 MB 2.048 GB 2 048 GB közel végtelen Maximális száma a file-oknak 4 096 65 536 File-név hosszúság 8+3 (név+kit.) <=255 közel végtelen unicode Biztonság nincs hozzáférési kontroll Blokkméret minimális jobb maximális

37 Ext2/Ext3/ReiserFS Ext2 Ext3 ReiserFS kb. 10 éves fejlesztés
nagy stabilitás rendszerhiba esetén a fschk (file system check) átnézi az összes file-t hiba vagy lezáratlan i-node után kutatva ha a file-rendszer túlságosan megnő, szinte használhatatlanná válik Ext3 journaling file-rendszer össze-vissza ír a lemezre, ahogy a leggyorsabbnak találja ReiserFS hasonló az ext3-hoz

38 File kiolvasása a lemezről
Egy file átmásolása lemezről a memóriába az op.rendszer megkeresi a file-t a FAT táblában, és beolvassa az első blokk címét az op.rendszer átalakítja a blokk-címet fizikai címmé az op.renszer kéri a BIOS-t, hogy másolja a file-t a memóriába

39 File kiírása a lemezre Egy file elmentése a memóriából a lemezre
az operációsrendszer megnézi a FAT táblát, hol van üres blokk a lemezen az op.rendszer átalakítja a kiolvasott címet fizikai címmé az op.rendszer elküldi a fizikai címet és az adat memóriacímét a BIOS-nak a BIOS átmásolja a memóriacímhez tartozó adatot a háttértárra a megadott helyre egy blokknál - több adat esetén - az op.rendszer keres még szabad helyet ez lehet a lemez bármelyik részén a FAT tábla tárolja, hogyan következnek a blokkok az op.rendszer legvégül frissíti a FAT-t

40 File törlése Microsoft Windows Unix Floppy (bármely rendszerben)
lomtár fizikailag a file nem kerül törlésre, csak a címe törlődik a FAT-ból Unix fizikailag átírja a file-t tartalmazó blokkokat - más sem férhet többé hozzá Floppy (bármely rendszerben) törlés után még visszahozható az adat, ha nem lett felülírva

41 RAID Redundant Array of Independent Disks
Redundant Array of Inexpencive Disks több lemez egy logikai lemezként látszik az adat több fizikai lemez között van szétosztva a redundancia véd a lemezhiba ellen lehet software-es és hardware-es

42 A RAID alapfajtái RAID0 vagy lineáris RAID Jellemzők és előnyök
Legalább két merevlemezt igényel. A merevlemezeket sávokra bontja, az adatokat blokkokra tördeli és minden blokk egymás után különböző merevlemezre fog kerülni. Az I/O műveletek teljesítménye javul mivel a merevlemezek között megoszlik a munka. Akkor a legjobb a teljesímény, ha minden kontrollerre egyetlen merevlemez jut. Nem számol ellenörző kódot (parity). Egyszerű a tervezése és a megvalósítása. Hátrányok Nem “igazi” RAID, mivel nem hibatűrő. Egyetlen lemezen levő hiba a teljes adat elvesztését eredményezi. Nem ajánlott a használata, amikor az adatok épsége fontos. Ajánlott alkalmazások Video és kép szerkesztés. Pre-Press alkalmazások Nagy sávszélességet igénylő alkalmazások. RAID1 Legalább két lemezt igényel. Egyetlen írás vagy két olvasás lehetséges egy tükrözőtt párra. Az információ mindig két meghajtóra kerül fel párhuzamosan (a felhasználó a két meghajtót egynek látja) Az olvasás sebessége kétszeresére növekszik, az írás sebessége azonos az egyedülálló merevlemezekhez viszonyítva. Több felhasználót ki tud szolgálni páhuzamosan, akik ugyanazon diszkről kérnek le adatokat. Kétféle megvalósítás: a kérések felváltva az eredeti, illetve a tükrözött diszkhez vannak intézve azt hajtja végre, amelyik diszk fej-pozicionálásához kevesebb időre van szükség. Egy olyan megvalósítás is lézezik mely két részre osztja a cilindereket és a diszk azokat a kéréseket hajtja végre, ahol az adatok a neki kiosztott cilindereken helyezkednek el. Hibatűrés: bármely meghajtó meghibásodása esetén a rendszer tovább működik A 100%-os redundancia miatt. A károsodott adatokat a jó lemezről visszaszerezzük. Blokkonkénti átviteli sebesség azonos az egyedülálló lemezekével. Egyes esetekben kezelhet több egyidőben történő drivehibát is. Legegyszerűbb RAID tárolási minta. Kétszeres tárolókapacitás-felhasználás A software implementációja terheli a CPU-t ezért a hardware implementálása sokkal előnyösebb. Software implementáció esetén nem engedi meg a lemezek (hibás) müködés közbeni eltávolítását. Könyvelés Fizetés Pénzügy Könnyű elérhetőséget igénylő alkalmazások. RAID2 Each bit of data word is written to a data disk drive (4 in this example: 0 to 3). Each data word has its Hamming Code ECC word recorded on the ECC disks. On Read, the ECC code verifies correct data or corrects single disk errors. Minden adat word minden bitje az adatlemez driveokra kerül(a fenti példában 4-re, 0-tól 3-ig. Minden adatwordnak a Hamming kód ECC –je átvevődik az the ECC lemezekre. Olvasáskor az ECC kód ellenőrzi az adatok helyességét vagy kijavítja az egyedi lemez hibákat. Futási idő közbeni adatjavítás. Nagyon jó adatátviteli időt biztosít. A kontroller tervezése aránylag egyszerű az l 3,4 & 5 –ös RAID mintákhoz képest. Sok diszket igényel (a megvalósítástól függ, vagyis attól, hogy milyen hibajavító kódot alkalmaznak, illetve a mező méretétől) Nem léteznek kereskedelmi megvalósításai / kereskedelmileg nem gyakorlati értékű. RAID 3 Az adatblokk felosztódik és beíródik az adat a lemezekre. Íráskor generálódik egy csík paritása, amelyet a paritás lemezre ír és olvasáskor ellenőriz. Implementálása legkevesebb 3 merevlemezt igényel. Nagyon magas az olvasási és írási sebesség. A lemezek hibásodása nem okozhat károkat. A fenti ábrán A parity = A0 XOR A1 XOR A2 XOR A3; ugyanígy számítható ki B, C és D értéke is. Ha egy meghajtó meghibásodik, akkor mezőinek információi kiszámíthatók az ellenőrző diszk és a többi diszk mezőinek XOR művelete révén. Pl. Az A0 meghibásodása esetén az A0 értékét a következő képpen kapjuk meg: A0 = A parity XOR A1 XOR A2 XOR A3 Képes egy mezőben levő hiba detektálására, kijavítására. A mező mérete általában kicsi (pl. 1 byte). Olvasáskor ellenőrzés, íráskor az ellenőrző információ megváltoztatása. Az átviteli sebesség legfennebb egy egyedülálló merevlemez sebbességével egyenlő. A kontroller elkészítése bonyolult. A software implementáció nehézkés és erőforrásigényes. Nagy kimenetet igénylő alkalmazások RAID 4 Minden teljes blokkot a lemezre ír. A paritás az azonos rangú blokkokra íráskor generálódik, és felmásolódik a paritás lemezre és olvasáskor ellenörizve lesz. Nagyon magas olvasási sebesség. Bonyolult a kontroller elkészítése. A legrosszabb az írási sebesség. Worst Write transaction rate and Write aggregate transfer rate Az adatok visszaszerzése hiba esetén nehézkés és gyenge hatásfokú. Egy blokk olvasásának sebessége egyenlő az egyedülálló merevlemez blokkolvasási sebességével. RAID 5 Minden teljes adatblokkot egy lemezre ír. Az azonos rangú blokkok paritása íráskor generálódik és különböző lemezekre lesz írva és olvasáskor ellenörzi majd. A RAID4 és RAID3-nál felmerült egy probléma: csak egy diszken van tárolva az ellenőrző információ. Ha több egyidejű írás történik különböző diszkeken, minden íráskor felül kell írni az ellenőrző információt, és ezt egyidejűleg nem lehet, a fejnek mozognia kell (mármint a merevlemezének). Továbbá a legkihasználtabb, legleterheltebb az ellenőrző diszk. Ennek elkerülésére az ellenőrző mezőket egyenletes eloszlással megosztották a diszkek között az ábrán látható módon. A RAID 5 azonos méretû partíciókból hozható létre. Elõnye az olcsóságán túl, hogy az olvasási sebesség jóval nagyobb, mint akár egyetlen winchester esetén lenne. Sok user által használt nagyméretû programoknál, ahol az I/O mûveletek többsége olvasás, ez a leggyorsabb hibatûrõ megoldás. Legmagassabb olvasási sebesség. Átlagos írási sebesség. A lemez hibásodása átlagosan befolyásolja a teljesítményt. A legkomplexebb a kontroller elkészítése. Nehéz visszahozni az adatokat lemezhiba esetén (pl. a RAID1-hez viszonyítva) Az írási mûveletek nem túl gyorsak, a paritások írása miatt, ráadásul kb. 3-szor annyi memóriát igényel az I/O cache-elése. További hátrány, hogy meghibásodás esetén az olvasási műveletek is lelassulnak, és tovább nő a memóriaigény, mert ekkor a kiesett meghajtó adatait is a paritásból, és a többi meghajtó adataiból állítja vissza a rendszer. Ezt természetesen megérzik a userek, arról nem is beszélve, hogy az új meghajtóra regenerálni kell az adatokat, amely elég hosszú folyamat, és a regenerálás alatt minden hálózati kapcsolat tiltva van. Állomány és alkalmazás szerverek. Adatbázis szerver. WWW, és hír-szerverek. Intranet szerverek. A legéletképesebb RAID-szint. RAID6 A RAID 6 lényegében egy kiterjesztése a RAID5-nek, amely az optimizált hibatolerancia érdekében egy második független paritás sémát is használ. (2 dimenziós paritás) Az adat blokkokat sávonként írja a lemezekre, hasonlóan a RAID5-höz, és egy második paritáshalmazt is számol, amelyet átlósan ír minden lemezre; A RAID6 nagyon magas hibatolleranciát biztosít és több egyidejű lemezhibásodást is tud kezelni. A legjobb megoldás a nagyon fontos alkalmazások esetén (mission critical applications) Mégbonyolultabb a kontroller elkészítése. More complex controller design Az írási teljesítmenyt azonos szintre hozhatjuk a RAID5-el bizonyos módszerekkel. N+2 lemez szükséges az implementálásához a 2 dimenziós paritás séma miatt. RAID7 Minden I/O művelet aszinkron, függetlenül irányított és cache-elt beleérve a host interface átutalásokat. Minden írás és olvasás központilag cache-elt a nagysebességű x-buson keresztül. Ajánlott paritáslemez bármely kanálison lehet. Teljesen implementált folyamat orientált valós idejű operációs rendszer rezidens a beágyazott embedded array control microprocessor A paritás generálást a cache végzi. Az átlagos írási sebesség 25-90%-al jobb mint az egyedi lemezeknél és szor jobb más szintekhez képest. A sávszélesség változtatható. Az írási teljesítmény javítható ha növeljük a merevlemezek számát. Nagy költésg MB-onként. Rövid garancia. Not user serviceable RAID10 Legkevesebb négy merevlemezt igényel. Sávozott sorozatként van implementálva, melynek szegmensei RAID1-ek. RAID1-el azonos a hibatoleranciája. Magas I/O műveletek teljesítménye. Bizonyos esetekben több egyidejű lemezmeghibásodást is kezelhet. Nagyon költséges. Minden lemez párhúzamosan kell írjon, hogy növeljék a hatékonyságot. Nagy teljítményt és hibatűrést igénylő adatbázis szerverek esetében. RAID0+1 A RAID0+1 tükrözött lemezek sorozataként van implementálva, amelynek szegmensei RAID0-ák. A hibatoleranciája azonos a RAID5-el. Magas I/O sebbeségeket érhetünk el a többszörör sávszegmensnek köszönhetően. Nem összetévesztendő a RAID10-el. Egyetlen lemezhiba a teljes sorunknak RAID0-vá változását okozhatja. Nagyon drága. Képkezelő alkalmazások. Általános fileszerver. RAID53 Legkevesebb öt merevlemezt igényel. Valojában RAID03-nak kellene nevezni, mert sávozott RAID0-ként van implementálva, melynek szegmensei RAID3-ak. Hibatűrése azonos a RAID3-al. Magas az átviteli sebesség a RAID3 szegmensnek köszönhetően. Magas az I/O sebességet ér el kis kérések esetén a RAID0-nak köszönhetően. Nagyon költséeges. Minden lemezfej szinkronizálva kell legyen. Néhány jótanács Bad sectorok Bármelyik fenti megoldást is választjuk, keletkezhet bad sector valamelyik merevlemezen. Ekkor a Windows NT automatikusan megkérheti az SCSI vezérlõt a sector javítására, de IDE esetén ez nem lehetséges, mert ezeket a merevlemezeket gyárilag véglegesen betesztelik. Ha nem sikerül a hardveres javítás, az NT regenerálja a rossz sectort, és áthelyezi másik területre (automatikusan), de a hibás szektort minden merevlemezen rossznak jelöli meg, és nem használja. Tehát egy merevlemez felületi hibái a többi lemezre is kihatással vannak, ezért fontos a megbízható merevlemez megválasztása. Megbízható merevlemez Egy szerverbe különösen fontos a gyors merevlemez, de nem a megbízhatóság árán. Gyakran hasonló teljesítményû winchesterek között is nagy árbeli különbség lehet, amely gyakran nem véletlen. Népszerû dolog az olvasási sebességet a fordulatszám észnélküli növelésével elérni, de rosszabb minõségû meghajtók csapágya gyakran huzamosabb használat után szétrázódik, a winchester folyamatosan morgó hangot ad. Ez gyorsan rosszabbodik, és az így keletkezõ rezgések még a közel lévõ jó merevlemezekben is kárt tehetnek. Ez igaz a kerregõ ventillátorokra is, hiszen bár papíron a mai meghajtók kibírnak 1 G terhelést, de az állandó rezgésekre jóval érzékenyebbek. (bad sector termelés) Sokkal jobban jár az, aki inkább drágább, de nagyobb belsõ cache-el (2Mb felett) rendelkezõ winchestert vásárol, mert ez alacsonyabb fordulatszámon is lehet gyors, de tovább tart.

43 CD-ROM Compact Disk, Read Only Memory Nagy kapacitású
650 MB egy oldalon Tartós adattárolás Nagymennyiségű olyan adatok tárolására alkalmas, melyek nem igényelnek frissítést Képek Zenék Nagy programok Könyvek

44 CD-R és CD-RW CD-R CD-RW Compact Disk, Recordable
Csak egyszer írható (WORM) CD-RW Compact Disk, Rewritable többször írható, törölhető

45 DVD Digital Video Disk Digital Versatile Disk
Nagy kapacitás GB oldalanként Filmek tárolása Különösen nagyméretű adatok tárolása térkép telefonkönyv kép

46 DVD típusok DVD-5: egy oldal, egy réteg, 4.7 GB
DVD-9: egy oldal, két réteg, 8.5 GB DVD-10: két oldal, egy réteg/oldal, 9.4 GB DVD-14: két oldal, egyik oldalon egy réteg, másikon kettő, GB DVD-18: két oldal, két réteg/oldal, GB

47 CD-ROM jellemzői Az adatok spirál alakban elhelyezkedő szektorokban tárolódnak floppyn és merevlemezeken a szektorok koncentrikus körökben helyezkednek el (sávok) Változó forgási sebesség gyorsabb a belső részénél az adatnak azonos sebességgel kell „mozogni” az optikai érzékelő alatt

48 CD-ROM működése Műanyag réteg alatt kiemelkedések és mélyedések találhatók Az olvasófej megvilágítja lézerfénnyel a védett réteget a mélyedésekből (pits) nem verődik vissza a fény a kiemelkedések (lands) visszaverik a fényt egy foto-diódába, amely ezt érzékeli a foto-dióda alakítja a „van fény-nincs fény” jeleket elektromos jelekké (1 vagy 0)

49 CD-R technológia A lemez rétegei: tiszta polimer (lézeres oldal)
tiszta firnisz arany színű tükröző színezőanyag (általában zöld) polikarbonát (lexan) - műanyag alapú réteg (címkézhető oldal)

50 CD-R A lemez felszíne előre barázdált
ezek kerülnek megváltoztatásra A lézersugár felmelegíti a barázdált réteget és mélyedést hoz létre kifehéríti a színezett réteget kicsit eltorzítja polikarbonát réteget lyukat helyez el a színezett rétegben

51 DVD technológia A lemez rétegei szimmetrikusak
mindkét oldaluk olvasható dupla rétegük van mindkét oldalon a lézer mindig egy rétegre fókuszál (odaállítja a gyújtópontját) kisebb hullámhosszú fény: pontosabb fókuszálás spirál befelé, spirál kifelé  nem kell átállítani a fejet írás/olvasás közben

52 CD-RW A réteg, melyre az adat rögzítésre kerül, olyan anyagból készül, melynek állaga lehet kristályos (tükröző) vagy sima (nem tükröző) Írás barázdákat nem készít (ha már ott vannak) °C-ra melegíti a lemez egy pontját a kristályosból sima felületet készít Törlés kisebb energia hatására (200 °C) a sima részek bekristályosodnak

53 Adatátviteli sebesség
DVD vs. CD DVD sebessége Adatátviteli sebesség CD sebessége 1x 11.08 Mbps 9x 2x 22.16 Mbps 18x 4x 44.32 Mbps 36x 5x 55.40 Mbps 46x

54 Zip drive vs. 3.5”-os floppy
Kapacitás MB versus 1.4 MB Sebesség 3 000 rpm vs. 300 rpm Fejek külön író/olvasó fej fizikailag hozzáér a lemezhez 1/10-e a fejmérete Sávok 2 118 vs. 135 Lemezfelület nagyobb adatsűrűségű média

55 Hordozható háttértárak
Nagymennyiségű adat tárolása Hordozhatóság „Kiterjeszthető” alkalmazások más gépen ugyanaz a program (akár operációsrendszer) Backup, biztonság teljes egészében lementhető egy háttértár az adatok fizikai biztonsága A winchesterek már porvédelemmel vannak ellátva / automatikus fejparkolás <2 millimikron vagy >2 mμ

56 QIC kazetta Nagy kapacitású: 4 GB+ Olcsó Soros elérésű
A legtöbb formátumot támogatja akár a FAT file-rendszert is Spirális elvű (2 szalag) Blokkokat hoz létre Hibajavító kódokat is tárol Összetett író/olvasó fejjel rendelkezik, amely lehetővé teszi az azonnali adatellenőrzést

57 ??? Szempontok: Melyik a legjobb adattároló? biztonság tartósság
megbízhatóság újraírható legyen vagy ne elhelyezkedés fizikailag 150 év múlva Melyik a legjobb adattároló?

58 Melyik a legmaradandóbb adathordozó?
Média Év Kőtábla 2200 Papíralapú tároló Fotópapír 100 Mikrofilm 10-500 Mágneskazetta 10-30 Digitális szalag 10-300 VHS kazetta Újság 10-20 CD/DVD 5-100

59 Jövőkép Merevlemez Egyéb kapacitás ár/kapacitás arány fejlődés
60%-kal nőtt évente ár/kapacitás arány $35/MB-ról $0.1/MB-ra csökkent 10 év alatt fejlődés magneto-optikai tárolók a lézertechnika és mágneses elv vegyítése optikai rásegítésű winchesterek (OAW) amikor a mágneses tér eltéríti a lézersugarakat Egyéb Internet