A számítógép hardverelemei - Háttértárak (mágneses, optikai, elektronikai) működése, karbantartása, javítása

dr. Száldobágyi Zsigmond Csongor

A számítógép hardverelemei - Háttértárak (mágneses, optikai, elektronikai) működése, karbantartása, javítása

A követelménymodul megnevezése:

Számítógép javítása, karbantartása A követelménymodul száma: 1174-06 A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT-019-30

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA


ESETFELVETÉS - MUNKAHELYZET Munkahelyén

Önt

azzal

bízzák

meg,

hogy

a

megnövekedett

adattárolási

igények

kielégítésére gondoskodjon a merevlemezes egységek cseréjéről, valamint szükség szerint cserélje le az optikai háttértároló egységeket. Fontos tudni: a kollégák különböző telephelyeken dolgoznak, néhányan pedig távmunkában végzik feladataikat. Így gyakran nagy mennyiségű adat átvitelére van szükség. Biztosítani kell, hogy az adatok átvihetőek legyenek a számítógép-hálózat működésképtelensége esetén is. Melyek az adattárolás lehetséges eszközei? Milyen jellemző paramétereket kell figyelembe venni a háttértároló egységek kiválasztásánál? Hogyan (milyen felületen) csatlakozhatnak a háttértárak

a

személyi

számítógéphez?

Mik

a

hordozható

háttértárakkal

szembeni

különleges elvárások? Melyek a biztonsági mentésre (biztonsági másolat tárolására) szolgáló hardverelemekkel szembeni speciális követelmények?

SZAKMAI INFORMÁCIÓTARTALOM A SZÁMÍTÓGÉP INFORMÁCIÓÁRAMLÁSI BLOKKVÁZLATA Hiába a leggyorsabb számítógép, ha nem tudjuk ellátni azt feldolgozandó adatokkal, vagy épp az eredményekről nem értesülünk. Mielőtt az adatok bevitelére szolgáló eszközökkel, azok működésével megismerkednénk, nézzük meg, milyen összefüggésben állnak ezek számítógépünk más részeivel. Az 1. ábra az adatok áramlásának bemutatására szolgál:

1


1. ábra. A számítógép információáramlási blokkvázlata

Láthatjuk, hogy a bemeneti és a kimeneti eszközöket jelképező téglalapok „egymásba érnek„, azaz metszethalmazuk is van. Ez valójában azt jelenti, hogy vannak olyan eszközök, melyek egyaránt megvalósítanak adatbevitelt és adatkivitelt is a központi vezérlőegység számára. Valójában ilyenek a háttértárolók is, ám ezekkel — különösen nagy jelentőségük miatt — ebben a fejezetben külön ismerkedünk meg. A

bemeneti

és

Definíciószerűen

kimeneti

egységeket

megfogalmazva:

a

összefoglaló

számítógép

néven

központi

perifériáknak egységéhez

nevezzük. kapcsolódó

hardverelemeket perifériáknak nevezzük. A perifériákat az adatáramlás iránya szerint csoportosíthatjuk: — háttértárolók; — beviteli eszközök; — kiviteli eszközök; — be- és kiviteli eszközök. Ebben a tartalomelemben csak a háttértároló egységekkel kapcsolatos ismeretekre fókuszálunk. 2


A HÁTTÉRTÁRAK CSOPORTOSÍTÁSA A

háttértárakat

működési

elvük,

az

információtárolás

módja,

a

hordozhatóság,

s

felhasználási céljuk szerint is csoportosíthatjuk. Három olyan fizikai elvet alkalmazunk a gyakorlatban, melyek alkalmasak adataink tárolására oly módon, hogy nem igényelnek folyamatos energiaellátást. Épp ez az az ismérv, mely elhatárolja az operatív tárakat (RAM) a háttértáraktól. A háttértárak jelentősége folyamatosan nő, ahogy világunk digitalizálódik, s rohamosan növekszik a tárolandó adatok mennyisége. Így várható, hogy újabb megoldások, más fizikai, esetleg kémiai, biológiai elvek alapján felépülő háttértárak is megjelennek majd. De jelenleg csak fizikai elveket tudunk adattárolásra alkalmazni: -

mágnesességet;

-

optikai jelenségeket;

-

elektromosságot.

Mivel adatainkat sokszor pótolhatatlannak kell tekinteni (hisz azt a digitális fényképet azon a nyaraláson, azokkal a szereplőkkel, abban az élethelyzetben, környezetben megismételni valóban lehetetlen), ezért igen fontos a tárolt adatok biztonsága. Ez részben azt jelenti, hogy az adatok az adott tárolási módszer mellett minél hosszabb ideig felismerhetőek, dekódolhatóak legyenek. Másrészt gondoskodni kell arról, hogy ahhoz illetéktelenek ne férhessenek hozzá. Vannak olyan adatforrások, melyeknek mindig készen kell állnia a használatra (ilyen például maga a telepített operációs rendszer is), s van, amit csak elvétve használunk, esetleg csupán egyszer a számítógép életében (telepítőkészlet). De olyan is, melyet nem szívesen hagynánk a számítógépen, ha elmegyünk a közeléből (ezek az úgynevezett szenzitív adatok). Érezzük, ezeket nem érdemes egy eszközön tárolni. Ennek megfelelően megkülönböztethetünk: -

beépített háttértárakat;

-

hordozható háttértárakat.

Ám — majd részletesen is látni fogjuk —, hogy a hordozható háttértárak nem feltétlenül képesek önállóan az adatok számítógép felé közvetítésére: -

egyesek képesek önállóan adatot közvetíteni (pl.: külső HDD, pendrive);

-

de a többségük külön fizikai eszközt, meghajtót igényel az adatok dekódolásához, közvetítéséhez (pl.: CD, DVD, Blu-ray, floppy, streamer- és dat-kazetta, stb.).

S persze a célszerű eszköz kiválasztásakor legalább nagyságrendjében ismernünk kell az eszközök tárolási kapacitását. Bár ezek folyamatosan változhatnak a technikai fejlődés során, az egyes eszközök szabványosítása néha a nagyobb adattárolási kapacitás korlátjává válik.

3


MÁGNESES HÁTTÉRTÁRAK A mágnesesség fizikai jelensége ősi ismerete az emberiségnek. Az iránytű használata évezredes múltra tekint vissza. A hozzá tartozó fizikai jelenséget is könnyű megtapasztalni: az azonos mágneses pólusok taszítják, az ellenkezőek vonzzák egymást. S milyen szerencse, hogy mindössze e két pólus van! Szokás szerint délinek és északinak nevezzük ezeket. Azért ezen egyszerű elv igen összetett jelenségek alapja, emlékezzünk vissza fizikai tanulmányainkra, vagy nézzünk utána internetes forrásokból!

2. ábra. Mágnesek kölcsönhatása

Szalagos háttértárak Történetileg a szalagos mágneses háttértárak jelentek meg elsőként a ma még fellelhető eszközök közül (előzőleg részben operatív, részben háttértárfunkciókra alkalmaztak mágnesdobokat).

4


3. ábra. Mágnesdobos egység1

4. ábra. Mágnesszalagos egységek2

1

Forrás: http://picasaweb.google.com/papika26/Muzkepek# (2010. november 4.)

2

Forrás: http://picasaweb.google.com/papika26/Muzkepek# (2010. november 4.)

5

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Hogy képet kapjunk ezekről, elegendő csak az otthonunkban még itt-ott előforduló szalagos vagy kazettás magnetofonra vagy a videomagnóra gondolni, hiszen a tárolás elve hasonló.

5. ábra. Szalagos háttértároló szerkezeti kialakítása

A DAT (Digital Audio Tape) kazettákkal történő adattárolás sorosan történik, a visszaolvasás is csak így lehetséges.

6. ábra. DAT kazetta

6

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA A megszokottól eltérően itt nem láthatunk fájlrendszert, mappákat. S a többszörös írás során sincs védelem a felülírás ellen. Az adatokat blokkokra tördelik, de a hibás beolvasást nem minden szalagos egység meghajtója tudja a cséve visszatekerésével ismételt beolvasási kísérlettel korrigálni. Ilyen esetben hibajelzést vagy egyszerűen (ha a hibát nem is észleli) hibás beolvasott adatsort kapunk. Az adatsűrűség növelése érdekében a szalagon több sáv helyezkedik el. Több szalagszélesség volt (van) használatban a kazettás magnóból ismerttől a 25 mm-esig (valójában 1 inch-esig). A szalag két cséve között tekercselődik a kívánt pozícióba, ahol az író-, olvasó- és a törlőfej helyezkedik el. Ennek következménye, hogy igen lassú az adatok elérése, ez akár — szerencsétlen kezdő pozíció esetén — több perc is lehet. Viszont több GB-nyi adatot tárol (ami

a

kialakulásukkor

elérhető

eszközökkel

elképzelhetetlenül

soknak

számított!),

meglehetősen biztonságosan. Ám a tárolási idő korlátozott (bár évtizedekben mérhető), hiszen a szalagon tárolt mágneses részecskék (domainek, Weiss-cellák) egy idő után elvesztik rendezettségüket (lemágneseződnek, azaz visszaáll a rendezetlen mágneses állapot). Nem használ a tárolásnak a szalag esetleges nyúlása sem… A streamer szalagos egységek is ferromágneses anyaggal bevont műanyag szalagra rögzítik az információt, de az adattárolás a videómagnókéhoz hasonlatos, azaz egy forgó fej egymással párhuzamos, de a szalag hossztengelyéhez képest hegyesszöget bezáró irányban írja fel az adatblokkokat.

7. ábra. Streamer meghajtó és kazetta

7

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Hajlékonylemezes háttértároló A következő lépcsőfokot — a mára szintén eltűnőben lévő —hajlékony-lemezek megjelenése jelentette, melyet az IBM fejlesztett ki az 1970-es években. Az idők során három méret volt használatban, ám az egyre kisebb lemezeken egyre több adat fért el a technológiai fejlődés következtében:

8. ábra. Flopimeghajtók és -lemezek3

A hajlékonylemez egy, mindkét oldalán mágnesezhető réteggel bevont, műanyag alapú korong, melynek központjában a korong megforgatására (és pozicionálására) alkalmas rész van. A külső hatások elleni védelmet tokba helyezéssel oldották meg, melynek anyaga előbb papír, majd keményebb műanyag volt. Több kivágást helyeztek el a tokozáson: az író-olvasó fejnek, a forgatóegységnek, de kivágásokkal jelezték az írásvédelmet is.

9. ábra. Különböző méretű flopilemezek: 8", 5¼", 3½"4

3

Forrás: http://retropages.uw.hu/theme_431.html (2010. november 4.)

4

Forrás: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Floppy_disk_2009_G1.jpg (2010. november 4.)

8

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Azért szükséges alaposan megismerni az adattárolási eljárását, mert ebből fejlődött ki a merevlemezes tároló, mely örökölte az adatstruktúrát. Az adatokat a lemezre koncentrikus köröket alkotó sávokba, s azokat sugárirányba felosztó szektorokra tagolva szervezték. Egyegy szektor kapacitása az 1,44 MB-os flopi esetében 512 bájt. Ez a lemez legkisebb címezhető egysége.

10. ábra. A flopilemez adatszerkezete

Míg a 8”-os lemezekhez külső meghajtókat alkalmaztak, addig a PC-kben az 5¼”, és a 3½”os lemezek kezelésére beépíthető meghajtók állnak rendelkezésre. Maguk a lemezek mint hordozható háttértárak üzemelnek (bár villamosra, trolira, villamos vontatású vasútra felülni ilyennel a zsebben adatbiztonság szempontjából könnyelműségnek tűnik), így a kor adattárolási szintjén ez (hely)takarékos megoldásnak számított. Az adatok írásához,

visszaolvasásához

azonban

itt

is

a

számítógépbe

beépített

vagy

ahhoz

csatlakoztatott meghajtóegység szükséges. Merevlemezes háttértároló Az egyre nagyobb tárolókapacitás, a gyorsabb adatelérés igénye, a biztonságosabb adattárolás kívánalma hívta életre a merevlemezes tárolási módot. A hajlékonylemezes tároláshoz képesti különbségek: -

egy lezárt tokozásban

elhelyezett, pontosan

pozicionált

lemez

+

meghajtó

megbonthatatlan egysége; -

a mágneses felületű lemez alapját diamágneses tulajdonságú alumíniumötvözet vagy kerámia adja, így az kemény, alakja, mérete állandó;

-

egy egységben több lemezt helyeznek el (köteg, cilinder);

-

minden lemez mindkét oldalához külön-külön író-olvasó fej tartozik (bár ezek együtt mozognak).

9


11. ábra. Merevlemezes egység

A

lezárt

tokozáson

belül

a

fejek

sugárirányban

képesek

elmozdulni

az

állandó

fordulatszámmal forgó lemezek fölött. Az alkalmazott fordulatszámok: 5400, 7200, 10 000, de már ennél gyorsabb típusok is léteznek. A fejek igen kis távolságra mozognak a lemeztől (0,2-1 nanométer), melyet a forgás közben keletkező légpárna stabilizál. Így elkerülhető, hogy a szerkezet rezgése vagy külső mozgatása miatt a fej a lemez felületéhez érjen, s abban kárt okozzon.

12. ábra. Merevlemez-meghajtó egyik író-olvasó feje

10

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Azonban ezek az egységek is nehezen viselik a hirtelen ütést, egyes frekvenciájú rázkódásokat. Az adatsűrűség mára olyan nagy, hogy egy-egy, a gyártás során bekerülő porszem is adatvesztést, esetleg működésképtelenséget okoz.

13. ábra. Hibás merevlemez belső szerkezete

Az adatáramlás más egységek felé történő szervezésére, meggyorsítására átmeneti tárolóval és önálló vezérlőegységgel szerelik fel a merevlemezes egységeket. Eszközcsoportonként eltérő méretű merevlemezes egységeket alkalmaznak: -

2,5"-os típust a hordozható készülékekben (pl.: laptop);

14. ábra. 2,5"-os merevlemez laptopba építve

11

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA -

3,5"-os típust az asztali és szervergépekben;

15. ábra. 3,5"-os merevlemez asztali számítógépekhez

-

de léteznek ezeknél kisebb merevlemezes egységek is, például külső HDD egység, illetve hordozható készülékek céljaira.

Bár folyamatos a fejlődés, 2010 elején kapacitásuk 500 BG és 2 TB között mozog. Az elvárható adatelérési idő átlagosan 8-20 ms, az adatátviteli sebességet az alkalmazott csatolófelület szabhatja meg. Három csatlakoztatási módot alkalmazunk: A hagyományos IDE (Integrated Drive Elektronics), azaz eleve az eszközbe integrált csatoló közvetlenül képes az AT szabványú (és későbbi) gépekhez csatlakozni. Eredetileg ezt egy csatolókártya segítségével valósították meg, de ma már szinonimaként alkalmazhatjuk az ATA (Advanced Technology Attachment) vagy a PATA (Parallel ATA) elnevezéseket az újabb szabványok megjelenése óta. Ebben a formában 40 eres (legnagyobb elméleti adatátviteli sebesség: 17 MB/s) vagy a gyorsabb működést lehetővé tévő 80 eres (legnagyobb elméleti adatátviteli sebesség: 100 MB/s) szalagkábel biztosítja az alaplappal az adatkapcsolatot. E kábelek hossza legfeljebb 46 cm lehet. Párhuzamos adatáramlás valósul meg, de nem a ma már igényelt 32 vagy 64 biten, hanem mindössze 16 biten. Egy szalagkábelen két egység csatlakoztatása

történhet,

ennek

módja

a

következetes

master/slave

alkalmazása, vagy a „cable select” mód engedélyezése.

16. ábra. PATA csatlakozású 3.5"-os merevlemez

12

beállítások

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Ennél gyorsabb és rugalmasabb csatlakoztatást tesznek lehetővé a SATA (Serial ATA) szabványok. Az akár 1 m hosszú, mindössze 7 eres (melyből valójában csak négyet használunk, a többi tartalék) vezetéken az adatok sorosan áramlanak. Ez a kábelezés nagyobb szerelési szabadságot enged. Így könnyebb a számítógépházban termelődő hőtől is megszabadulni. Minden eszköz külön kapcsolatot létesít az eszközvezérlővel, így nem szükséges az egy csatlakozáson átvihető kapacitáson osztozni. De maga az adatátviteli sebesség is jelentősen nőtt: SATA I. esetén 150 MB/s, SATA II. esetén pedig akár 300 MB/s is lehet, s már létezik SATA III. is, ami elméletileg 600 MB/s adatátvitelt tesz lehetővé, bár ilyen háttértároló pillanatnyilag még nem áll rendelkezésre.

17. ábra. SATA csatlakozású merevlemez (3,5"-os típus)

Inkább a szerver berendezések rendszere a SCSI [ejtsd: szkázi] (Small Computer System Interface = egyszerű számítógép-csatoló) felület. Ez háttértárakon kívüli más eszközök (pl.: szkenner, nyomtató) csatlakoztatását is lehetővé teszi. A SCSI vezérlőkártyán önálló processzor látja el az adatforgalmazással és ütemezéssel kapcsolatos feladatokat, így növeli a rendszer sebességét, kevéssé terheli a CPU-t. 50 eres szalagkábel biztosítja a kapcsolatot, mely 8 bites párhuzamos adatátvitelt valósít meg (9 biten, ugyanis paritásbittel segíti az adatbiztonságot), legfeljebb 7 eszközt csatlakoztatva a vezérlőkártyához. Az újabb (SCSI-II.) szabvány már 68 eres szalagkábelen keresztül 16 bites párhuzamos adatkapcsolat megvalósítását teszi lehetővé, akár 15 perifériás egységet illesztve a vezérlőkártyához. De elsősorban a rendszer logikája tér el az ATA-, SATA-kapcsolatoktól. A SCSI adatcsomagokra bontott adatáramlást valósít meg, melyet az eszközökhöz címez, melyek egyaránt lehetnek az

adatcsomag

küldői

(initiator)

és

céljai

(target).

A

rendszer

—

szerverekben

elengedhetetlen — másik előnye a „HotSwap” képesség: azaz lehetővé teszi a rendszer leállítása, áramtalanítása nélkül az egyes egységek lekapcsolását, cseréjét, feljelentkezését.

13


18. ábra. Különféle szabványú SCSI csatlakozású merevlemezek Mivel háttértárainkon, s azok közül is leginkább a merevlemezeken tároljuk értékes és sokszor pótolhatatlan adatainkat, tenni kell azért, hogy azok el ne veszhessenek. Ennek hardveres megoldását az adatok többszörös vagy legalább hibatűrő tárolási módja biztosíthatja. Ilyen hibatűrő rendszerekbe szervezett háttértárak találhatóak a különböző RAID (Redundant Array of Independent Disks vagy Redundant Array of Inexpensive Disks) rendszerekben. A különböző rendszerek az adatok többszöri (redundáns) tárolásával segítik, hogy egy kieső (meghibásodó)

tárolóegység

esetén

a

teljes

adattartalmat

helyre

lehessen

állítani.

Ugyanakkor e rendszerek az adatátviteli sebesség növeléséhez is hozzájárulhatnak. Bár elvileg

sok

különböző rendszer létezik, ezek

közül csak

néhányat

használunk

a

gyakorlatban: -

RAID 0 — legalább két merevlemezt tartalmaz, s azzal ér el nagyobb átviteli sebességet, hogy a fájlok tartalmát elosztja a merevlemezek között;

19. ábra. RAID 05

5

Forrás: http://www.wikipedia.hu/RAID (2010. november 4.)

14

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA -

RAID 1 — itt is legalább két merevlemezt használunk, de ez esetben a biztonság érdekében egyik lemez a másiknak tükörképe, kópiája;

20. ábra. RAID 16

-

RAID 5 — elterjedten alkalmazzuk napjainkban, az előző kettő előnyeit igyekszik ötvözni, ehhez a megoldáshoz legalább három merevlemezre lesz szükségünk, melyeken részben a megosztás miatti gyorsulást fogjuk tapasztalni, részben a helyesen megválasztott redundancia miatt bármelyik lemez meghibásodása esetén a másik kettőről az eredeti adatállomány visszaállítható.

21. ábra. RAID 57

Mióta számítógépekkel dolgozunk, egyre több adatot szeretnénk magunkkal vinni. Vagy éppen azt szeretnénk, hogy a merevlemezen tárolt adatainkat a számítógéptől távol tárolhassuk biztonságos körülmények között (pl. biztonsági másolat). Erre kínált megoldást régebben a rackbe szerelt merevlemez.

6


7


15

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Ez két részből áll: egy fogadóegységet a gépházba kell beépíteni, mely az eddig ismertetett felületek segítségével csatlakozik a rendszer többi eleméhez. A másik része tartalmazta a merevlemezt. Azonban ezek csatlakoztatása (ATA csatolók esetében) csak a számítógép kikapcsolt állapotában lehetséges, tehát ha utóbb kívánjuk csatlakoztatni, az a számítógép újraindítását igényli.

22. ábra. Mobile rack beépített merevlemezzel

E nehézségek leküzdésére inkább az USB felületen csatlakozó merevlemezek terjednek. Azért ezzel is lehetnek kellemetlenségeink: Ha a 1,8” vagy 2,5” rendszerűeket választjuk (melyeket inkább laptopok és más hordozható eszközök számára fejlesztettek ki, s tárolókapacitásuk nem is éri el az 3,5”-os típusokét), akkor ugyan lehetőség van az USB csatlakozón keresztül biztosítani a szükséges tápfeszültség-ellátást, de ez rendszerint két csatlakozót igényel.

23. ábra. Külső merevlemezes egység 16

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Ha a nagyobb tárolókapacitást lehetővé tévő 3,5”-os típusok mellett döntünk, külön tápegységre is szükség

van, mivel ezek

+12

V-os feszültséget

is igényelnek

a

működésükhöz. Ám legalább arra nincs gondunk, hogy mikor akarjuk a csatlakoztatást elvégezni. Viszont fokozottan ügyelni kell rá, hogy üzem közben az egység ne rázkódjon, ütés ne érje!

OPTIKAI HÁTTÉRTÁRAK Az optikai háttértárak esetében a fény jelenségeit használjuk fel az információ tárolása, különösen a tárolt adathalmaz dekódolása (beolvasása) során. Bár lényegi (alapelvi) különbségek nincsenek az egyes tárolóeszközök között, de a technológiai eltérések miatt a CD részletes megismerése után szólunk a többiről is.

24. ábra. Optikai lemez (CD)

Adattárolás CD-n A CD (Compact Disk) a Philips fejlesztéseként 1979-ben jelent meg a kereskedelemben, de nem informatikai eszközként, hanem az LP lemezeket (hagyományos bakelit hanglemez) leváltó új, digitális médiaként. Bár ekként is nagy karriert futott be, hisz megszüntette a recsegést (zajt), a geometriai hibákból eredő torzításokat, ám a digitalizálás kétségtelenül némi adatvesztéssel jár.

17

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Számunkra fontosabb, hogy az eredetileg is digitális média miként segít adataink tárolásában. A hajlékony- és a merevlemezes tároláshoz képest itt nem koncentrikus körök (sávok) képezik a tárolás alapját, hanem az eredeti (hanglemez) cél nyomán egy spirál alakban soros módon vannak az adatok felírva a lemez felületére. Azonban a hanglemezektől eltérően ez a spirál nem a lemez külső szélénél, hanem az írható felület belső szegélyénél kezdődik. Alapvetően három részre tagolódik: -

Bevezető rész (lead-in): ez a mintegy 4 mm-nyi helyet elfoglaló rész tartalmazza a lemezen elhelyezett információ tartalomjegyzékét.

-

Programterület: itt helyezkednek el a tárolt adatok.

-

Lezáró rész (lead-off): az adattömeg lezárására szolgál.

Ez egy igen szoros spirál, hisz az egymás melletti barázdák közötti távolság csupán 1,6 mikron. Ez azt jelenti, ha kiegyenesítenénk a CD teljes spirálját, akkor az mintegy 6 km hosszú lenne. Azonban a soros adattárolás fő gondja – mint azt a mágnesszalagos egységnél láttuk –, hogy lassan lehet elérni az információt. A szektorok mágneslemezeknél már bevált módszere (az egyedi címezhetőség, s a fejegység sugárirányú szabad pozicionálhatósága) azonban feloldja ezt a gondot. Ekként a CD spirálját azonos adathosszakra tagoló szektorok kerülnek kialakításra. Egy-egy ilyen szektor hasznos mérete 2048 bájt, melyhez a címzést, pozicionálást, valamint a hibadetektálást és a hibajavítást szolgáló további hely szükséges. Ezzel együtt egy szektor valódi mérete 3252 bájt. Összesen 270 000 szektor kerülhet így kialakításra, ami mintegy 552 MB adat tárolását teszi lehetővé. Nem véletlen, hogy ez a szám nem cseng ismerősen, ugyanis rendszerint a hibadetektáló és a hibajavító részt elhagyó, úgynevezett „mode 2” rendszerben készülnek a gyakorlatban a CD lemezek, s így már 630 MB lehet a tárolt adatmennyiség. További tárterület nyerhető különböző módosításokkal. De hogyan kerülnek az adatok a CD-re? S hogyan olvashatjuk azokat onnan vissza? Ehhez először is meg kell ismerkednünk a lemez szerkezeti kialakításával:

25. ábra. A CD lemez szerkezeti kialakítása

A CD egy 120 mm átmérőjű polikarbonát műanyagból készült tárcsa, melynek vastagsága 1,2 mm. Ez adja a lemez mechanikai szilárdságát, s egyik oldalról védi is az adathordozó felületet. Ugyanakkor kellően átlátszó ahhoz, hogy a fény akadálytalanul jusson el a csupán 125 nm (nanométer) rétegvastagságú alumíniumréteghez. Ezt egy lakkréteg fedi, amit a címke takar. 18

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Az adatokat tulajdonképpen a lakkréteg hordozza. Kinagyítva felületét, azt látnánk, hogy apró lyukak (pit) szaggatják a folytonos felületet. A lemez felületének a barázdák mentén észlelt többi részét (ha úgy tetszik, a lyukak közötti területet) landnek nevezzük.

26. ábra. CD lemez felületének elektronmikroszkóppal kinagyított képe

S ha ezt megfelelően fókuszált, a lemez síkjára merőleges fénnyel képesek vagyunk megvilágítani, akkor két dolog történhet (a megvilágítás, azaz az olvasás alulról történik, így a lyukak tulajdonképpen dudorok): Ahol a fény az alumínium sík felületét éri, onnan szinte teljes egészében visszaverődik (legalább 70%-ban), az alkalmasan elhelyezett fényérzékelő ezt jelként azonosítja. Ha azonban a dudorhoz (pit) ér forgása során a fénycsóva, onnan eltérő mértékben verődik vissza, s a fényérzékelő ezt más jelértékűnek tekinti. A visszaverődés csökkenése csak kevéssé a fény szóródásának a következménye. Valójában a pitek magassága a lényeg: az alkalmazott fényforrás nem elég kicsiny átmérőjű, hogy csak a pitek 5 nm-es területét világítsa meg. Megvilágítja a környező landterületet is. De a pit magassága a fény hullámhosszának mintegy a negyede, így a teljes úthossz során az összeadódó eltérés megközelítőleg a hullámhossz fele. Középiskolai hullámtani ismereteinket felelevenítve már látjuk is magunk előtt, amint az ellentétes fázisú jelek (jelen esetben a fény) kioltják egymást.

19


27. ábra. A CD-meghajtó szerkezeti egységei

A folyamathoz alkalmazható koherens hullámhosszú fókuszált fényt azonban igen nehéz előállítani. Ilyen célra lézerfényt alkalmaznak. Ennek különleges jellemzője, hogy a fényforrást egyetlen hullámhosszúságú (azaz koherens) fénykéve hagyja el. Ráadásul a távozó fotonok iránya jó megközelítéssel párhuzamos. Önmagában a visszaverődés vagy annak hiánya még nem ad elegendő információt, ezt össze kell vetni a lemez közben bekövetkezett elfordulásának mértékével. Ez az elfordulás azonos fordulatszám mellett viszont eltérő lenne a lemez különböző átmérőjű részeinél, miközben a szektorok hossza azonos. Ezt ellensúlyozni kell, így a fordulatszámot folyamatosan szabályozzák. A kódolás látszólag egyszerű folyamat, hisz a számítógépünk már binárisan (azaz 1-esek és 0-k sorozataként) jeleníti meg az adatokat, s ezek közvetlenül megfeleltethetőek lennének a piteknek és a landeknek. Ám egy hosszú nullasorozat egy hosszú landet eredményezne, ami alatt előfordulhat, hogy a lézer „eltéved”, elveszti a barázda irányát, s másikra ugorva folytatja a beolvasást. Így valójában a kódolás úgy működik, hogy az 1 értékű bitek esetén pitland, vagy landpit átmenet jeleníti meg, a 0 értékű biteket az átmenet hiánya adja.

20

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Az adatok elhelyezése a CD lemezre eltérő technológiákkal történhet: -

Üzemi körülmények között mesterlemezt alkalmaznak. Az így megírt CD-k csak olvashatóak.

-

Otthoni viszonyaink között a CD-t egy menetben (session) (azaz a CD-re egyszerre felkerül az összes tárolandó adat), vagy több menetben írhatjuk meg. Legfeljebb 99 írási menet lehetséges az írólézer kalibrálási területének mérete miatt. Ugyanakkor a túl sok részletben való írás jelentősen csökkenti a ténylegesen tárolható adatok mennyiségét, mivel minden felírás során 9 MB-nyi területet igényel a bevezetés, s 4 MB-ot a kivezető szakasz felírása (ez utóbbi adat egymenetes írásnál 13 MB). Az adatokat ugyan szabadon írhatjuk fel a lemezekre, ám azok utólag már nem módosíthatók!

-

Készülnek — az eddig tárgyalttól eltérő technológiával — többször írható CD lemezek is.

Az eredeti egyszeres lejátszási sebesség — mely a hanganyagok folyamatos lejátszásához szükséges adatfolyamot biztosította — már a múlté. Mind a lemezek olvasásakor, mind írásakor ezek többszörösét alkalmazzuk, az elérhető elméleti többszörözés függ a CD lemez típusától és a meghajtótól is. Sokféle CD kerül forgalomba: -

Fizikai méret szerint léteznek mini CD-k 80 mm átmérővel, a szokásos 120 mm-esek mellett. A mini CD-k tárolókapacitása 200 MB. Gyártanak speciális alakú CD-ket is (téglalap, négyzet), persze fontos, hogy ezek középpontosan szimmetrikusak, s az adattartomány rész a bezárt kör átmérőjén belül helyezkedik el.

-

De eltérő tárolási kapacitásokkal találkozunk a normál méret esetén is: 650 és 800 MB közötti típusok kaphatóak, s létezik 900 MB-os típus is. A 700 MB-osnál nagyobbak ára meredeken emelkedik, s a DVD-k megjelenésével el is vesztették a többletkapacitásból eredő előnyeiket.

A CD lemez tehát egy cserélhető háttértár. Ennek előnye, hogy használaton kívül megfelelő körülmények között tárolható, nincs folyamatosan üzemben. Így elérhető, hogy évtizedes biztonságos

tárolási

időre

helyezzük

biztonságba

adatainkat

megfelelő

minőségű

alapanyagok esetén. Hátránya azonban, hogy külön meghajtóegységet igényel, melyet rendszerint a számítógépházba építve helyezünk el.

21


28. ábra. Optikai meghajtóegység

Ezek csatlakoztatása a számítógépünkhöz a merevlemezeknél megismert módokon és csatolófelületeken keresztül történhet. Bár ma már az új eszközöket SATA felülettel látják el, jó tudni, hogy a ténylegesen elérhető adatáramlási sebesség korlátja nem a PATA felület, hanem maga az optikai meghajtó. Így egy esetleges tervezett bővítésnél nyugodtan megtarthatjuk bevált optikai meghajtónkat. Adattárolás DVD-n A DVD (Digital Video Disc) nevéből következően a videó adatfolyamok (filmek) a CD-k kapacitását meghaladó adatmennyiségének tárolására születtek meg. Azonban azóta annyira elterjedtek az informatikai eszközök háttértárolóiként, hogy ma inkább alkalmazhatjuk a „Digital Versalite Disc” (sokoldalú digitális lemez) megjelölés rövidítéseként. 22

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Ebben a rövid fejezetben csak a CD-hez képesti eltérésekről ejtünk szót, hisz alapelveit tekintve a működés azonos a két rendszernél. Ránézésre az alkalmazott lemezeket sem tudjuk megkülönböztetni, hisz fizikai méreteik egyeznek. A DVD-k szerkezetileg több formában készülnek. Az újítás, hogy két, egymásra helyezett rétegből is állhatnak, illetve mindkét oldalon tárolhatnak adatokat. Így tehát szerkezeti rendjük ekként épül fel:

29. ábra. DVD lemezek lehetséges szerkezeti kialakításai

A rétegek és az oldalak száma alapján négyféle típus létezik: DVD lemezek adattárolási kapacitása Típus neve

Oldalak száma

Rétegek száma

Tárolási kapacitás

DVD-5

1

1

4,7 GB

DVD-9

1

2

8,5 GB

DVD-10

2

1

9,4 GB

DVD-18

2

2

17 GB

A másik különbség az alkalmazott lézer fényének hullámhossza. Míg a CD-k esetében 780 nm-es, addig a DVD-k esetében 650 nm-es hullámhosszúságú fényre van szükség a kívánt hullámtani hatásokhoz. Ez nagyobb adatsűrűség létrehozását teszi lehetővé. A fókuszálás fejlesztésével közelebb kerülhettek a barázdák is, 0,74 mikron távolságra vannak csupán egymástól.

23


30. ábra. DVD lemez felületének elektronmikroszkóppal kinagyított képe

A DVD kezelésére alkalmas meghajtók felülről kompatibilitást biztosítanak, azaz a CD-k kezelését (legalább olvasását) is meg tudják valósítani. Adattárolás Blu-ray lemezen Az informatikai és az audiovizuális rendszerek adatéhsége csillapíthatatlanul növekszik. Az egyre nagyobb felbontású, részletgazdagabb filmtechnika egyre több adat tárolását igényli egy-egy film esetében. Több, párhuzamosan folyó fejlesztés folyik e célok kielégítésére, most úgy tűnik, a Blu-ray technika háttérbe szorította a HD-DVD-t, így ezzel ismerkedünk még meg. Nevéből következően a megvilágításra alkalmazott fény a fő különbség. Itt még kisebb, 405 nm-es fényt alkalmaznak, amit szemünk már kéknek érzékel. A kisebb hullámhossz kisebb piteket, s ez sűrűbb barázdáltságot tesz lehetővé, ami a tárolható adattömeg nagyságát növeli végeredményben. Így egy Blu-ray lemez 25 GB adatot képes tárolni.

24


31. ábra. A különféle optikai adathordozók jellemzőinek szemléletes összehasonlítása 8

Némi változtatás a lemez (méreteit egyébként a CD-től továbböröklő) szerkezetében is van: az írott réteg 0,1 mm-re helyezkedik el a felülettől, s emiatt hatékonyabban kell azt védeni a mechanikai behatásoktól a karcolódástól. Összefoglalóan az alábbiakat mondhatjuk el az optikai háttértárolókról: -

Az egyes rendszerek közötti fő különbséget az alkalmazott lézerfény hullámhossza és az ebből következő adatsűrűség, valamint a lemezek — szemre szinte észrevehetetlen — szerkezeti különbségei adják.

-

Maguk a lemezek hordozható, cserélhető háttértárak, ám külön meghajtóegységet igényelnek.

ELEKTRONIKUS HÁTTÉRTÁRAK A megismert háttértárolók igen nagy mennyiségű adat tárolására képesek ugyan, de jelentős hátrányok mellett: -

nagyméretűek;

-

mozgó alkatrészeket tartalmaznak;

-

érzékenyek a külső mechanikai behatásokra, hőmérséklet- és páratartalomváltozásra stb.

8

Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Blu-ray_disc (2010. november 4.)

25

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Ugyanakkor már régóta ismertek olyan áramköri megoldások, melyek lehetővé teszik az információ tárolását folyamatos energiaellátás nélküli elektronikai áramkörökben. Ezek az EEPROM-ok (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), magyarul az elektronikusan törölhető és programozható memóriák. Ezeket régóta alkalmazzák is a számítógépekben, a BIOS kapcsán tanultunk is erről, hisz ilyen tárolókban él tovább a számítógép kikapcsolása után az ott kiválasztott minden alapbeállításunk. Ezeknek az áramköröknek a tárolókapacitását csupán a rendelkezésre álló gyártástechnológia korlátozza. Ennek fejlődésével azt tapasztalhatjuk, hogy szinte évente duplázódik meg a megfizethető kategóriában a tárolókapacitás. Mindez nem az eszköz méretének növelésével,

hanem

a

beépített

elektronikai

alkatrészek

méretének

csökkentésével,

integráltsági fokának növelésével valósul meg. A gyakorlatban egyre több helyen alkalmazunk ilyen eszközöket: -

eleinte a flopilemezek kiváltásának eszközeként pendrive-okban jelent meg;

-

majd memóriakártya formájában számos audiovizuális eszközben kapott teret (digitális fényképezőgépek, mobiltelefonok stb.);

-

de ma már az önálló háttértár szerepét is betöltheti a hordozható számítógépekben: SSD (Solid State Drive) meghajtók veszik át a merevlemez szerepét is – terjedését egyelőre magas ára korlátozza.

32. ábra. SSD memóriamodul SATA csatlakozófelülettel

A fő problémát az írási sebesség jelenti, mely töredéke az adatok kiolvasási sebességének. Ezt azonban csekély energiaigénye, azonnali rendelkezésre állása (ellentétben a többi háttértároló eszköz bootolási időszükségletétől), hot swap csatlakoztatási lehetősége, kis mérete, univerzalitása messze ellensúlyozza. Így valószínűleg ez a tárolás a jövő vezető technológiája!

26


JAVÍTÁS, KARBANTARTÁS, CSERE Háttértároló eszközökön általában javítási feladataink nincsenek. Ennek okai: -

szerkezeti: e szakképesítés során szerzett ismereteink elégtelenek a mikroelektronikai és finommechanikai alkatrészek szakszerű javításához;

-

gazdaságossági: a meghibásodott alkatrész beszerzése rendszerint meghaladja a pótlására szolgáló új eszköz beszerzési árát, nem beszélve a javítási idő alatt kiesett működtetés miatt elszenvedett veszteségről;

-

célszerűségi: a javítási kísérlet esetleg — végzetes — adatvesztés kockázatával járhat!

A mechanikai jellegű karbantartási feladatokra is állnak a fenti megfontolások, így ilyet is csupán kivételesen szükséges elvégeznünk. E kevés esetek: -

a csatlakozófelületek és a cserélhető háttértárak behelyezését szolgáló részek portalanítása, tisztántartása;

-

a külső egységek külső tisztántartása;

-

az

optikai

meghajtók

fejegységének

tisztántartása,

letisztítása:

speciális

tisztítólemez, ritkábban az erre a célra ajánlott vegyszerek segítségével (utóbbiak helytelen

megválasztása

a

fejegység

optikai

jellemzőinek

megváltozását,

a

berendezés működésképtelenségét vonja maga után!). Ugyanakkor számos feladatunk van a merevlemezen tárolt adatok karbantartása során (pl.: töredezettség-mentesítés, biztonsági mentés, biztonsági másolat készítése stb.). De ezzel nem itt, hanem a szoftveres feladataink sorában ismerkedünk meg, külön modulfüzetben. Háttértároló egység cseréje A háttértárak elhelyezésére megfelelő számban állnak rendelkezésre szerelőkeretek a számítógépház szerkezeti elemeként. Szerelési feladatot csak kikapcsolt, áramtalanított eszközön végezzünk! A merevlemezes egység kiszerelése során fontoljuk meg az alábbi lépéseket, s a szükséges sorrendben hajtsuk azokat végre: -

adatmentés;

-

az egység feltárása a számítógépház megbontásával;

-

az egység tápellátást és adatkapcsolatot biztosító (esetleg egyéb) vezetékeinek lecsatlakoztatása;

-

az egység mechanikai rögzítésének megbontása (ez lehet csavarkötés vagy gyorskötés a számítógépház szerelési rendszerének függvényében);

-

az egység eltávolítása a készülékházból.

27


33. ábra. Merevlemez elhelyezésére szolgáló keret (csavarral, támasszal)

Az új egység beszerelése előtt fontos annak megfelelő elhelyezéséről döntenünk. Ennek során

legyünk

tekintettel

a

különböző

csatlakozóvezetékek

elhelyezkedésére,

méretkorlátaira, de leginkább arra, hogy ezek az egységek is hőt termelnek, ugyanakkor üzemi hőmérséklet feletti használatuk az élettartam jelentős lecsökkenéséhez, esetleg meghibásodáshoz vezet. A beszerelés a kiszerelés fordított sorrendjében történik. Ügyeljünk a mechanikailag stabil, fix rögzítésre az alkalmazott készülékház típusának megfelelően. Csavarkötés esetén a megfelelő átmérőjű és menetemelkedésű csavart használjuk, s a káros rezonanciák elkerülése érdekében minden lehetséges ponton (ez rendszerint 4 db csavar) végezzük el a rögzítést, a csavarokat érzéssel, de határozottan meghúzva. Ügyeljünk a túlhúzás miatti menetszakadás elkerülésére, ha az mégis bekövetkezik, a csavart cseréljük le megfelelő másik darabbal.

34. ábra. Optikai meghajtó elhelyezésére szolgáló 5¼"-os keret

28

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA A beszerelt meghajtó adatkapcsolatát úgy alakítsuk, hogy a rendelkezésre álló (pl. SATA) csatlakozók közül mindig a legkisebb sorszámú egységbe csatlakozzék, a magasabb sorszámúak maradjanak üresen. Az egyes csatlakozók fizikai kialakítása elkerülhetővé teszi a helytelen csatlakoztatást. A PATA szalagkábelek esetén támpont lehet, hogy az 1-es pin a vezetéken piros csíkkal jelzett, ennek a tápfeszültség-csatlakozó felé kell esnie.

35. ábra. Az eszközöket összekötő kábelezést megfelelően kötegelve kell elhelyezni

A

beszerelést

követően

a

készülékházban

gondoskodjunk

a

vezetékek

megfelelő

kötegeléséről, rögzítéséről. Ennek nem elsősorban esztétikai, mint inkább zárlatvédelmi, de leginkább hőáramlási okai vannak. Próbaüzem során a BIOS-ban ellenőrizzük a beszerelt egységet, illetve hajtsuk végre a szükséges szoftverek telepítését, az adatok megfelelő struktúrában való helyreállítását, felmásolását a beszerelt új egységen (erről részletesebben szintén a szoftveres feladatokkal kapcsolatban szólunk, külön modulfüzetben).

TANULÁSIRÁNYÍTÓ A „Szakmai információtartalom” (tananyag) részben leírt sok ismeretet most értelmezzük az eredeti kérdéseink („Esetfelvetés—munkahelyzet”) tükrében. Lapozzon vissza, s olvassa el ismét a kérdéseket! Ha szükségesnek érzi, olvassa újra a tananyagot is, bár erre sort keríthet részenként, az egyes kérdésekre keresett válaszok során is. Ha szükségesnek találja, vagy a téma egyes részei alaposabban is érdeklik, internetes forrásokból számos kiegészítő és értelmező ismeretre tehet szert. Különösen fontos az egyes eszközök működésének fizikai alapjait megérteni, a hozzájuk tartozó fizikai ismeretek elsajátításához használja az internetes forrásokat! 29

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA Fontos! Soha ne arra törekedjék, hogy szó szerint tanulja meg a tananyag egyes részeit. Az informatika egy gyorsan fejlődő tudomány, így az összefüggések megértése, s ezek alapján a gyakorlatban felbukkanó újabb technológiák rendszerbe illesztése a feladata. Keressünk választ tehát kérdéseinkre, de nézzük meg azt is, hogy ennek mi a helyes sorrendje, mi mindent kell végiggondolnunk, mielőtt döntenénk! 1. Elsőként vegye számba a fejlesztendő számítógépeket, mérje fel az azokban elhelyezett háttértárolókat. Egy kiválasztott számítógép adatait az alábbi struktúrában rögzítse:

Számítógép azonosítója: ______________________________________________________________________ Beépített hajlékonylemezes egység (darabszáma, típusa): ____________________________________________ _________________________________________________________________________________________ Beépített merevlemezes egység típusa: __________________________________________________________ Beépített merevlemezes egység tárolókapacitása: __________________________________________________ Beépített merevlemezes egység csatlakoztatási módja: ______________________________________________ (Amennyiben több merevlemez van a számítógépbe beépítve, a fenti adatokat mindegyikhez adja meg!) Beépített optikai meghajtóegység típusa: _________________________________________________________ Beépített optikai meghajtóegység által kezelt lemeztípusok: __________________________________________ Beépített optikai meghajtóegység írási, olvasási jellemzői: ___________________________________________ Beépített optikai meghajtóegység csatlakoztatási módja: ____________________________________________ (Amennyiben több optikai meghajtó van a számítógépbe beépítve, a fenti adatokat mindegyikhez adja meg!) Egyéb beépített adattároló eszközök (típusa, csatlakoztatási módjuk, tárolási jellemzőik): __________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________

30

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA 2. Mérje föl a kiválasztott számítógép esetében, hogy a merevlemezen jelenleg milyen kihasználtság tapasztalható! Az egyes adatok megállapításához alkalmazhat fájlkezelő, valamint lemezkarbantartó szoftvereket.

Merevlemez tárolókapacitása: _________________________________________________________________ Szabad terület aránya: _______________________________________________________________________ Programok által elfoglalt tárterület: _____________________________________________________________ Tárolt adatok által elfoglalt tárterület: ___________________________________________________________

3. A munkahelyi felettese, valamint a számítógépet használó munkatársa segítségével állapítsák meg a várható tárolási szükségletnövekedést. Vegyék figyelembe a várható szoftverfejlesztést

és

a

tárolandó adatmennyiség

munkavégzés

miatti

növekedését,

archiválás vagy más ok miatti esetleges csökkenését. Gondolják végig a szükséges újabb adattárolási formátumok megjelenését is.

Programok által igényelt tárhelynövekmény: ______________________________________________________ Adatok által igényelt tárhelynövekmény (havonta): ________________________________________________ Igényelt újabb tárolási formátumok (pl. Blu-ray): __________________________________________________

4. A számítógép megbontása után állapítsa meg, hogy milyen, háttértároló csatlakoztatására alkalmas felületekkel rendelkezik!

PATA csatlakozófelületek száma: ______________________________________________________________ SATA csatlakozófelületek száma: ______________________________________________________________ Egyéb alkalmas csatlakozó felületek leírása (pl. SCSI): _____________________________________________ _________________________________________________________________________________________

5. Döntse el a fenti adatok birtokában, hogy a számítógép következő egyéves működtetése: -

igényli-e merevlemezes egység bővítését?

-

új optikai meghajtó beépítését?

_________________________________________________________________________________________

31

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA 6. Amennyiben (s ezt most a gyakorlás miatt tételezzük is fel!) a merevlemez várható kapacitása nem elegendő, döntse el, hogy: -

lehetőség van-e újabb egység beépítésével az adattárolási kapacitás növelésére?

-

melyik a célszerű út: új egység pótlólagos beépítése, avagy a jelenlegi cseréje nagyobb tároló kapacitású eszközre?

-

lehetőség van-e más jellegű háttértárral való helyettesítésre?

-

az adatok számára hely felszabadítására archiválással, tömörítéssel?

-

melyik eljárás a gazdaságosság szempontjából leginkább célszerű?

-

melyik megoldás a leghatékonyabb adatbiztonság szempontjából?

Válaszát indokolja írásban!

A merevlemez lecserélésének előnyei: ___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ A merevlemez lecserélésének hátrányai, kockázatai: _______________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ A merevlemez lecserélésének feladatai: __________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________

7. Tanára felügyelete mellett végezzen el gyakorlásként minden, a vizsgált számítógépen alkalmazott háttértároló egységből egy-egy eszköz ki- és beszerelését, csatlakoztatását (legalább az alábbiak esetében hajtsa végre a feladatot: hajlékonylemezes és merevlemezes meghajtó, optikai meghajtó, SSD kártya stb.)! Ellenőrizze a megfelelő működést!

32


ÖNELLENŐRZŐ FELADATOK 1. feladat Válassza ki az alábbi felsorolásból a ma korszerűnek tekinthető háttértárakat! A betűjel aláhúzásával jelölje a helyes válaszokat. A.

DAT kazetta

B.

DVD író/olvasó

C.

Merevlemezes egység

D.

Flopilemez

E.

Pendrive

2. feladat Nevezze meg az eszközt, melyet az alábbi adatsorral jellemezhetünk: 3,5"; 7200 rpm; 1500 GB, Serial ATAII Válaszát írja le a kijelölt helyre!

_________________________________________________________________________________________

3. feladat Állítsa növekvő sorrendbe a betűjelzések felsorolásával az alábbi háttértárakat jelenleg szokásos adattárolási kapacitásuk alapján! A.

Blu-ray

B.

DVD

C.


D.

Flopilemez

E.

Pendrive (8 GB)

F.

CD

_________________________________________________________________________________________

33

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA 4. feladat Válassza

ki

az

alábbi

felsorolásból,

hogy

milyen

csatlakozófelületeken

keresztül

csatlakoztatható a számítógéphez merevlemezes meghajtó! A betűjel aláhúzásával jelölje a helyes válaszokat. A.

SCSI

B.

USB

C.

DVI

D.

SATA

5. feladat Döntse el az alábbi állításokról, hogy igazak vagy hamisak! Az „I”, vagy „H” betűt írja eléjük! A merevlemezen az adatok soros elérésűek. A pendrive az optikai háttértárak közé tartozik. A CD felületén a land „0”-t, a pit „1”-et jelent a kódolás során. A hajlékonylemezes egység egy mágneses elven működő háttértároló. A Blu-ray olvasó piros színű lézerfényt alkalmaz. 6. feladat Döntsön! Határozza meg a szükséges háttértároló egységeket a távmunkában dolgozó kollégák (otthon használt) asztali személyi számítógépéhez! Jellemezze a kiválasztott egységek adattároló képességét! Indokolja választását!

_________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________

34


MEGOLDÁSOK 1. feladat A.

DAT kazetta

B.

DVD író/olvasó

C.


D.

Flopilemez

E.

Pendrive

2. feladat Merevlemezes egység 3. feladat D.,

F.,

B.,

E.,

A.,

C.

4. feladat A.

SCSI

B.

USB

C.

DVI

D.

SATA

5. feladat H

A merevlemezen az adatok soros elérésűek.

H

A pendrive az optikai háttértárak közé tartozik.

H

A CD felületén a land „0”-t, a pit „1”-et jelent a kódolás során.

I

A hajlékonylemezes egység egy mágneses elven működő háttértároló.

H

A Blu-ray olvasó piros színű lézerfényt alkalmaz.

35

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HÁTTÉRTÁRAK (MÁGNESES, OPTIKAI, ELEKTRONIKAI) MŰKÖDÉSE, KARBANTARTÁSA, JAVÍTÁSA 6. feladat merevlemez (1 TB): az operációs rendszer, a használt programok, a nagy mennyiségű adat tárolására; optikai meghajtó (DVD-író): programok telepítése, adatok archiválása céljából; pendrive (8-16 GB) a szenzitív adatok tárolására, illetve adatok közvetlen átvitelére más eszközre.

36


IRODALOMJEGYZÉK FELHASZNÁLT IRODALOM Markó Imre: PC hardver konfigurálás és installálás. LSI Oktatóközpont, Budapest, 2000. Ila László: PC-építés, tesztelés, eszközkezelés. Panem, Budapest, 1996. Csala Péter-Csetényi Arthur-Tarlós Béla: Informatika alapjai. Computer Books, Budapest, 2003. Szücs László: Digitális Számítógépek. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 2005.

AJÁNLOTT IRODALOM Markó Imre: PC hardver konfigurálás és installálás. LSI Oktatóközpont, Budapest, 2000. Ila László: PC-építés, tesztelés, eszközkezelés. Panem, Budapest, 1996. Csala Péter-Csetényi Arthur-Tarlós Béla: Informatika alapjai. Computer Books, Budapest, 2003. Markus Bäcker: PC-doktor. Computer Panoráma, Budapest, 2002.

37

A(z) 1174-06 modul 019 számú szakmai tankönyvi tartalomeleme felhasználható az alábbi szakképesítésekhez: A szakképesítés OKJ azonosító száma: 33-523-01-1000-00-00

A szakképesítés megnevezése Számítógép-szerelő, -karbantartó

A szakmai tankönyvi tartalomelem feldolgozásához ajánlott óraszám: 20 óra

A kiadvány az Új Magyarország Fejlesztési Terv TÁMOP 2.2.1 08/1-2008-0002 „A képzés minőségének és tartalmának fejlesztése” keretében készült. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. Kiadja a Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézet 1085 Budapest, Baross u. 52. Telefon: (1) 210-1065, Fax: (1) 210-1063 Felelős kiadó: Nagy László főigazgató

A számítógép hardverelemei - Háttértárak (mágneses, optikai, elektronikai) működése, karbantartása, javítása

Recommend Documents