6. Háttértárak Ezek az eszközök ki-, bemeneti perifériák, az adatok mozgása kétirányú.
Miért van rájuk szükség? • Belső memória bővítése • Programok és adatok tárolása, rögzítése • Meglévő programok, adatok beolvasása
Mágneses elvű háttértárak Streamer Régen kazettákat használtak, ennek az a hátránya, hogy szekvenciális elérésű, ami azt jelenti, hogy ha a kazetta végéről szeretnénk egy adatot beolvasni, akkor az előtte levőket is végig kell olvasni. Ebből az következik, hogy ez a megoldás időigényes, azaz lassú. Adatok archiválására azonban még ma is használják a nagy tárolókapacitása miatt. Fajtái: QIC kazetta, DDS kazetta, Ditto max, DLT, SLR kazetta, LTO Ultrium Floppy (hajlékonylemez) Ezt az eszközt kisebb adatok pl. dokumentumok, táblázatok tárolására, szállítására használják. Pár éve a különböző perifériákhoz pl. nyomtatókhoz szükséges drivereket is ezen az eszközön mellékelték. (Ma a CD lemez kiszorította ezt a szerepét.) Kétfajta méretben terjedt el: az 5,25” és a 3,5”. (1 coll=1 inch=2,54 cm). A kétfajta méretű lemezhez értelemszerűen kétfajta meghajtó használatos. Létezik olyan meghajtó, melynek két nyílása van az egyikbe a kis floppyt, a másikba a régebbi, nagyobbat lehet helyezni. Ez a helykihasználás miatt érdekes. A nagy floppy 1,2 Mbyte tárolókapacitású, a kicsi 1,44, de létezik 2,88 Mbyte-os változata is, de ez nem igazán terjedt el.
Megj.: Mit jelentenek ezek, hogy 1,2 Mbyte, 1,44 Mbyte? Egy karakter tárolásához 1 byte szükséges. 1 A4-es írott oldal kb. 2000 karaktert tartalmaz. 1 Mbyte kb 500 gépelt oldal. A fej hozzáér a mágneslemezhez, ami kb. 300 fordulatot tesz meg percenként, ezért a lemez kopik, idővel használhatatlanná válik. Mechanikusan írásvédetté lehet tenni. A floppy lemezt első használat előtt formattálni kell, ami létrehozza a sávokat és a szektorokat és sorszámozott címet a nekik. Mit ne csináljunk a lemezzel, hogy az használható maradjon? • ne tegyük mágnes közelébe • ne érjünk hozzá a mágneses réteghez • ne hajlítgassuk
sáv
szektor
(ábra: sáv-track, szektor-sector) Jellemző adatok: Tárolókapacitás, forgási sebesség, sávszám(80), sávsűrűség(tpi)96-135. Winchester (merevlemez) A merevlemezeket gyakran becézzük úgy, hogy „winchester”. De miért? Nos, 1973-ban az IBM bemutatta a Model 3340-es meghajtóját – természetesen akkor még nem létezett a PC, tehát nem ahhoz –, amelyet sokan a modern merevlemez-meghajtó atyjaként tartanak számon. A berendezésnek két különálló tengelye volt. Egy fix és egy cserélhető. Mindkettő kapacitása egyenként 30 MB volt. Éppen ezért gyakran csak úgy emlegették, mint „a 30-30”-ast. A winchester becenév pedig már innen származik, utalásként a híres 30-30-as Winchester ismétlőpuskára. Anyaga fém, vékony alumíniumrétegen tárolódnak az adatok.. Az adathordozó és az író/olvasó fej egy egységet képez. Az adathordozó nem cserélhető külön. Felépítése ugyanolyan, mint a floppyé csak itt több lemez (6-15) van (cilinder) és ehhez több fej is. A merevlemezt partíciókra (Fdisk, Particion magic) lehet osztani, így logikailag több meghajtót tudunk kezelni, ezáltal több operációs rendszer futhat a gépünkön. Elsődleges partíció és kiterjesztett. Elsődlegesről lehet bootolni, kiterjesztettről alapesetben nem (Bootmanagerrel meg lehet oldani). Elsődlegesből 4 lehet, kiterjesztettből 16. Lényegesen gyorsabb a hajlékonylemeznél. A fordulatszáma 3600-7200 fordulat/perc. A fej nem érintkezik a lemezzel, hanem fölötte lebeg (0,3-0,5 μm). A hozzáférési ideje 10 ms. Jellemző adatok: Tárolókapacitás (GB), forgási sebesség (rpm = forgás per perc), beépített cache memória méret (MB) FAT (File Allocation Table) Fájl elhelyezkedési táblázat. Azt tárolja, hogy melyik fájl hol helyezkedik el a lemezen. Ez nagyon fontos, ezért két példányban szokták tárolni, ha az egyik megsérül, akkor meg mindig ott a másik.
FAT12 A legrégebbi típusú FAT, amely 12 bites bináris számot használ a blokkok nyilvántartására. Egy ilyen kötet maximum 4096 blokkot képes kezelni, így olyan kis kötetek számára ideális, mint egy floppy vagy egy 16 MB-nál kisebb merevlemez-partíció. Manapság már csak floppykon használatos, hiszen a DOS 6.22-es változata előtt volt használatban merevlemezek particionálásához. FAT16 Olyan FAT, amely 16 bites bináris számot használ a blokkok nyilvántartására. Egy ilyen formátumú kötet maximum 65 536 blokkot képes kezelni, így a 16–2048 MB-os kötetek számára ideális. FAT32 A legújabb FAT-típus: először a Windows 95 OSR2-es kiadásában bukkant fel, átöröklődött a Win98ba, illetve a Windows XP-ben is meglelhető; 28 bites bináris számot használ a blokkok nyilvántartására. Nevével ellentétben nem 32-t, mivel 4 bit a 32-bôl „fenntartott”. A 28 bit még bőségesen elég ahhoz, hogy nevetségesen nagy partíciókat is kezelni tudjon. Elméletben több mint 268 millió blokkal is elboldogul, így akár – szintén csak elvben – 2 TB (terabájt) méretű meghajtókkal is. Ebben az esetben azonban magának az allokációs táblának a mérete is elképesztően megnőne. NTFS A Windows NT fejlesztése során a Microsoft kifejlesztette az 1980-as évek vége felé az NT fájlrendszerét, az NTFS-t (NTFS - New Technology File System - Új technológiájú fájlrendszer). Előnye a FAT-tal szemben, hogy az állományokhoz, könyvtárakhoz jogosultságokat lehet rendelni.
Optikai elvű háttértárak CD-ROM CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), azaz csak olvasható memória. Tárolókapacitása 650800 Mb. Átmérője 4,75 coll=12 cm. Sebessége 1X-52X, (1X=150Kbyte/másodperc). A CD felépítése: polikarbonát réteg, tükröző bevonat, védő lakkréteg. A pitek és a landek spirálisan helyezkednek el a lemez felületén, a belsejéből kiindulva. Egy pit mérete 0,8 μm. Működése: A letapogatás során az optikai fejből egy alacsony teljesítményű lézersugár fókuszálódik a lemeztányér felületére. A visszavert fény az optikai fejbe jut, majd egy tükörrendszer vetíti egy fényérzékelő elemre. Különböző mennyiségű fény verődik vissza a lyukakról és az ép felületekről. A modulált visszavert fény az optikai fej fényérzékelőjében elektromos jellé alakul. Ha az ép lemezfelületre fókuszálják a lézersugarat, a beérkező sugár kb. 70%-a, a lyukakról 25%-a verődik vissza a lemezfelületről. CD-DA A nevéből adódóan ezt a fajtát hanganyagok tárolására használják. A lemezeken főleg zene található igen jó hangminőséggel, melyet a 44,1 kHz frekvenciájú 16 bites PCM (Impulzus-kódmoduláció) biztosít. Tulajdonképpen a hangforrásjelből másodpercenként 44100 mintát veszünk, és minden analóg mintát 16 bites bináris számmá alakítunk a PCM eljárás szerint. Az audió CD (CD-DA) gyártására öt különböző lépcsőfokot dolgoztak ki: 1. 2. 3. 4. 5.
adat-előkészítés (premastering) mesterlemez készítés (mastering) nyomólemez készítés (electroforming) sokszorosítás fröccsöntéssel ellenőrzés / csomagolás
CD-R Ezt a fajtát nevezik még CD-WORM-nak is. WORM=Write Once Read Multiple. Tehát ez lényegében azt jelenti, hogy a felhasználó egyszer írhatja a CD lemezt, azaz ő vihet rá adatokat (persze ehhez szükséges egy CD-író). A CD-írás egy erősebb lézersugárral történik, a nyers CD-n csak a vezető barázdák találhatóak, ezek vezetik a lézerfejet. Egy korszerű íróval (24X) 4-5 perc alatt lehet elkészíteni egy lemezt. CD-RW A CD-RW (Compact Disc-ReWritable) lemez a hajlékonylemezhez hasonlóan törölhető és többször újraírható. Tárolóanyagok különböző ötvözetek lehetnek: gallium-antimonid, indium-antimonid, tellúr-, és germániumötvözetek. Az adatok törlése úgy történik, hogy felhevítik ezt a réteget, majd hagyják kihűlni. Amikor kihűlt, úgy néz ki, mint eredeti állapotában, azaz felülete sima, nincs rajta adat. Ezeket sokszor lehet újraírni. (1 milliószor). DVD (Digital Video Disk, Digital Versatile Disk) A CD lemezhez külsőre nagyon hasonlító DVD átmérője 120 mm, viszont (a CD-vel ellentétben) mindig két 0,6 mm vastagságú lemez összeragasztásával készül. Óriási különbség továbbá a tárolható adatmennyiség, mely a hagyományos CD 7-25-szöröse is lehet. Az ábrán a CD és a DVD közti különbségek láthatók. Fajtái: DVD5: A legegyszerűbb DVD-lemez. Kapacitása 4,7 GB, mivel csak egyoldalas és egyrétegű. DVD9: 8,5 GB tárolókapacitású, kétrétegű, egyoldalas lemez. DVD10: 9,4 GB kapacitású kétoldalas lemez és egyrétegű. DVD17: Két rétegű, kétoldalú, 17 GB kapacitású, a legbonyolultabb gyárthatóságú lemez.
Körzeti (ország) kódok Mivel a filmstúdiók a filmek lejátszási lehetőségét országonként szeretnék korlátozni, ezért a DVDlemez és -lejátszó szabvány olyan kódokat tartalmaz, melyekkel csak az adott földrajzi helyeken lehet az adathordozót lejátszani. Minden lejátszónak saját körzeti kódja van, így maga a lejátszó utasíthatja vissza a lemez lejátszását. A rendszer óriási hátránya, hogy pl. az USA-ban vásárolt lemezt az európai lejátszókban nem használhatjuk. A DVD-lemezen feltüntetik, melyik körzethez tartozik (nem kötelező a körzetkód használata). Ha nincs körzeti kód feltüntetve a lemezen, akkor bárhol használhatjuk. A körzeti kód 1 byte-ból áll, mely 6 régiót (helyszínt) határoz meg: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Észak-Amerika Japán, Európa, Dél-Afrika, Közel-Kelet (Egyiptom) Délkelet-Ázsia, Kelet-Ázsia (Hongkong) Ausztrália, Új-Zéland, Csendes-óceáni szigetek, Közép- és Dél-Amerika, Karib-szigetek Korábbi Szovjetunió, Indiai-félsziget, Afrika (Észak-Korea és Mongólia) Kína. MOD
Magneto-optikai lemez, többször (több milliószor) újraírható. A mágnesezhető réteg olyan anyagból készült, amely szobahőmérsékleten nem magnetizálható, de magasabb hőmérsékleten (180 °C) igen. A felmelegítést lézersugár végzi. Amikor a réteg forró, akkor egy mágnessel megváltoztatják a szerkezetét, mely kihűlés után is megmarad. Az így fölvitt információt egy gyengébb lézersugár akárhányszor el tudja olvasni. A 3,5 collos lemez tárolókapacitása 128 vagy 230 MB, az 5,25 collosé 650 vagy 594 MB. Ma azonban már léteznek 2 Gbyte tárolókapacitású MOD-ok is és lehetnek kétoldalasak.
Blu-ray Egy jelenlegi, egyoldalas, hagyományos DVD 4,7 GB adatot képes tárolni, ami elegendő egy átlagos 2 órás, normál felbontású filmnek és néhány extra adatnak. De egy magas felbontású film, aminek sokkal tisztább képe van HDTV(High-Definition Television), mint egy DVD filmnek körülbelül 5ször több helyet követel, ezért nélkülözhetetlen olyan lemezek gyártása, amin sokkal több adat fér el, mint egy DVD-n, ahogy a stúdiók is egyre-inkább jobb minőségben gyártják a filmeket. Ahhoz, hogy a HDTV-ről felvegyünk egy több mint 2 órás műsort Blu-ray lemezt kell használnunk. Eltérően a jelenlegi DVD-ktől, amik vörös lézert használnak az adatok írásához és olvasásához, a Bluray kék lézert használ (amiről egyébként a nevét is kapta). A kék lézer rövidebb hullámhosszon működik (405 nanométer), mint a vörös lézer (650 nanométer). Az egyrétegű Blu-ray lemezen több mint 25 GB információt tudunk tárolni – kb. ötször annyi információ, mint amennyit egy DVD képes tárolni; egy dupla rétegű Blu-ray lemezen, pedig mintegy 50 GB-nyi adat tárolható.
