Носители информации

Линейный  метод записи 

Информация  располагается на продольных дорожках, проходящих по всей длине ленты. Запись и чтение осуществляются в одном направлении движения ленты. Разновидностью этого метода является линейно-серпантинный метод, где работа с данными производится в обоих направлениях движения ленты.Принцип тот же что и в обычном кассетном магнитофоне. 

Наклонно-строчный метод записи 

Информация  записывается на наклонных дорожках, проходящих по диагонали от одного края ленты к другому, используя  головки, вращающиеся вокруг своей  оси. Сама же ось наклонена под  углом к направлению движения ленты (как в видеомагнитофонах). Преимуществом этого метода является меньшая линейная скорость протяжки ленты. Поэтому в устройствах, работающих на этом принципе, можно применять более тонкую ленту. Соответственно, при одинаковых размерах картриджа, длина ленты может быть намного больше. Недостатком метода можно считать более быстрый износ ленты и головки. 

Практически все стримеры практикуют программное  и/или аппаратное сжатие информации. Это позволяет «малой кровью»  достаточно серьезно увеличить емкость  носителя и скорость работы с информацией. Поскольку данные бывают разные (от текстовых файлов, «утрамбовываемых» в 5-10 раз до .mp3 файлов, несжимаемых вообще), а оценивать как-то надо, то производители стримеров используют для оценки двукратное сжатие (2:1), увеличивая на этот же коэффициент и скорость работы с информацией. 

Современные стримеры могут быть и внешними и  внутренними и подключаются через  один из нескольких стандартных интерфейсов: флоппи, IDE, SCSI или интерфейс параллельного  порта (Centronix). Последние модели подключаются через суперпопулярные сегодня USB и FireWire (IEEE1394). 

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.