Bankovní institut vysoká škola Praha Katedra matematiky, statistiky a informačních technologií
Datová úložiště pro domácnosti a malé firmy
Bakalářská práce
Autor:
Pavel Lukeš Informační technologie
Vedoucí práce:
Praha
Ing. Bohuslav Růžička, CSc.
Duben, 2013
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a v seznamu uvedl veškerou použitou literaturu. Svým podpisem stvrzuji, že odevzdaná elektronická podoba práce je identická s její tištěnou verzí, a jsem seznámen se skutečností, že se práce bude archivovat v knihovně BIVŠ a dále bude zpřístupněna třetím osobám prostřednictvím interní databáze elektronických vysokoškolských prací.
V Praze, dne 30. 4. 2013
Pavel Lukeš
Anotace Tato bakalářská práce popisuje ukládání dat pro účely domácností a malých firem. Zabývá se přehledem typů datových úložišť a navržením vzorového datového úložiště. Klíčová slova: datová média, datová úložiště, zabezpečení, zálohování.
Annotation This bachelor thesis describes the data storages for home and small companies. It deals with overview of the types of storages and contains example of data storage for home. Keywords: data media, data storages, security, backup
Obsah Úvod ...................................................................................................................................... 7 1 Historie datových úložišť .................................................................................................... 8 1.1 První datová úložiště .................................................................................................... 8 1.1.1 Děrný štítek ........................................................................................................... 8 1.1.2 Děrná páska ........................................................................................................... 9 1.1.3 Disketa ................................................................................................................ 10 1.1.4 Magnetický pásek a kazeta .................................................................................. 11 1.1.5 SyQuest výměnný disk ........................................................................................ 12 1.1.6 Kompaktní disk ................................................................................................... 12 1.1.7 USB flash disk ..................................................................................................... 14 1.1.8 Pevný disk ........................................................................................................... 14 1.2 Nejnovější trendy v ukládání dat................................................................................. 15 1.2.1 SSD disky............................................................................................................ 15 1.2.2 Vzdálený přístup k datům .................................................................................... 16 1.2.3 Zabezpečené flash disky ...................................................................................... 17 2 Datová média .................................................................................................................... 18 2.1 Optická média ............................................................................................................ 18 2.1.1 CD....................................................................................................................... 20 2.1.2 DVD.................................................................................................................... 21 2.1.3 Blu-Ray ............................................................................................................... 24 2.2 Magnetická média ...................................................................................................... 25 2.2.1 HDD.................................................................................................................... 25 2.2.2 Magnetická páska ................................................................................................ 27 2.3 Polovodičová média ................................................................................................... 28 2.3.1 USB flash disky ................................................................................................... 29 2.3.2 Paměťové karty ................................................................................................... 30 2.3.3 SSD disky............................................................................................................ 32 3 Datová úložiště ................................................................................................................. 34 3.1 Úložiště typu SAN ..................................................................................................... 34 3.2 Úložiště typu NAS ..................................................................................................... 35 3.3 Cloudové systémy jako datová úložiště ...................................................................... 36 3.3.1 Možnosti cloudu .................................................................................................. 37 3.3.2 Nevýhody cloudu................................................................................................. 37 4
3.3.3 Synchronizace a záloha dat .................................................................................. 37 3.3.4 Přístup k souborům přes webové rozhraní ............................................................ 39 3.3.5 Sdílení dat ........................................................................................................... 40 3.4 Rozšíření diskové kapacity zařízení ............................................................................ 40 3.5 Vlastní cloud .............................................................................................................. 41 4 Zabezpečení datového úložiště .......................................................................................... 42 4.1 Šifrování ukládaných dat ............................................................................................ 42 4.1.1 Šifrování celého disku ......................................................................................... 42 4.1.2 Šifrování zvolených souborů či složek ................................................................. 43 4.2 Zabezpečení přenosu .................................................................................................. 43 4.2.1 Asymetrická šifra................................................................................................. 43 4.2.2 HTTPS ................................................................................................................ 44 4.2.3 FTPS ................................................................................................................... 44 4.2.4 SSH (SFTP)......................................................................................................... 45 5 Zálohování dat .................................................................................................................. 46 5.1 Systém RAID ............................................................................................................. 46 5.1.1 RAID 0 ................................................................................................................ 46 5.1.2 RAID 1 ................................................................................................................ 47 5.1.3 RAID 0+1 a 1+0 .................................................................................................. 47 5.1.4 Další RAID varianty ............................................................................................ 47 5.2 Vzdálená úložiště ....................................................................................................... 48 5.2.1 Pronajatý diskový prostor .................................................................................... 48 5.2.2 Vlastní vzdálené úložiště ..................................................................................... 49 5.3 Obnova zálohovaných dat........................................................................................... 49 5.3.1 Rizika .................................................................................................................. 49 5.3.2 Vyhledání dat ...................................................................................................... 50 6 Vytvoření komplexního datového úložiště ......................................................................... 51 6.1 Požadavky .................................................................................................................. 51 6.2 Důležitost dat ............................................................................................................. 52 6.2.1 Velmi důležitá data .............................................................................................. 52 6.2.2 Důležitá data........................................................................................................ 52 6.3 Vybrané technologie a komponenty ............................................................................ 52 6.3.1 DLNA ................................................................................................................. 53 6.3.2 NAS Disk s DLNA – WD Book .......................................................................... 54 6.3.3 Cloud – Google Drive .......................................................................................... 56 6.3.4 Zálohovací software pro OS Windows – Cobian Backup ..................................... 57 5
6.3.5 Zálohovací software pro OS Android – FolderSync ............................................. 58 6.4 Konfigurace a zapojení ............................................................................................... 60 6.4.1 NAS Disk ............................................................................................................ 60 6.4.2 Cloud................................................................................................................... 61 6.4.3 Zálohovaní dat z OS Windows............................................................................. 62 6.4.4 Zálohování dat z OS Android .............................................................................. 62 6.5 Vyhodnocení požadavků ............................................................................................ 63 Závěr ................................................................................................................................... 65 Seznam použité literatury ..................................................................................................... 66 Elektronické zdroje .......................................................................................................... 66 Knižní zdroje ................................................................................................................... 68 Seznam použitých obrázků ................................................................................................... 69
6
Úvod Cílem této práce je popsat ukládání dat pro účely domácností a malých firem. Zpracovat přehled typů datových úložišť a provést vzorový návrh datového úložiště. Mnoho dat a informací se, díky informační technice, stále častěji vyskytuje v digitální podobě. Jsou tak pro uživatele snáze spravovatelná, lépe se v nich vyhledává a je možné je zálohovat a sdílet. Některá data už v řadě firem a domácností nalezneme pouze v digitálním formátu. Spolu s množstvím digitálně ukládaných informací rostou i požadavky na samotná úložiště. Pro ukládání souborů je potřeba jejich dostatečná kapacita. Při práci s nimi je důležitá rychlost načítání i ukládání. Jejich zabezpečení vyžaduje důmyslné prostředky, které znemožní přístup neoprávněným osobám. Digitální data také stále častěji obsahují důležité a unikání informace. Proto se klade stále větší důraz na spolehlivost a způsob zálohování. Úložiště pro malé firmy a domácnosti nemůže zabírat mnoho prostoru a jeho správa musí být co nejsnadnější. I pořizovací a provozní náklady nemohou být vysoké. Tyto nemalé požadavky není snadné splnit. Datová úložiště pro data výpočetní techniky prošla více než stoletým vývojem. Zaměřím se tedy na zmapování nejdůležitějších historických událostí, které ve vývoji datových úložišť přinesly nové poznání a posunuly možnosti práce se soubory. Nevynechám ani nejmodernější trendy, které dnes určují styl a způsob využívání dat. V současnosti je mnoho možností jak soubory ukládat a spravovat. Vlastnosti datových médií se ale v mnohém výrazně liší. Abychom se mohli rozhodnout, jakým způsobem různá data ukládat, jsou zde uvedena současná nejrozšířenější a nejdostupnější datová média, jejich charakteristika, výhody i nevýhody. Na základě dlouholeté zkušenosti s domácím úložištěm, bude představen postup sestavení komplexního úložiště. Cenově dostupného, spolehlivého, ale také snadno spravovatelného. Nabídne také multimediální funkce a možnost snadného sdílení společných dat, v prostředí domácnosti, ale i na cestách. Nebude opomenuto ani zálohování dnes velice populárních přenosných zařízení, které se v mnoha domácnostech vyskytují, tedy notebooků, chytrých telefonů a tabletů. 7
1 Historie datových úložišť Datový nosič musí splňovat mnoho požadavků, jako jsou spolehlivost, rychlost čtení a ukládání dat, kapacita, velikost a další. Mnohé z nich limitují dostupné technologie a poznání. Vývoj datových nosičů je tedy stále nekončícím procesem, který se již z dob děrného štítku propracoval k ukládání informací do DNA1. DNA ve své struktuře kóduje program pro vývoj a vlastnosti celého organismu. Vědci ovšem našli cestu, jak tuto strukturu využít pro dlouhodobé uložení vlastních dat. Jedná se prozatím pouze o experiment, při kterém se podařilo uložit neuvěřitelných 700 TB dat do jediného gramu DNA. Dokládá ovšem, jak daleko jsou vědci schopni zajít při snaze vytvořit datový nosič s co největší hustotou zápisu. Historie uchovávání dat, a to i na přenositelných médiích, začala se samotným počátkem lidské civilizace. Data byla zaznamenávána na hliněné tabulky nebo papyrus. Prvními médii pro uchování digitálních dat byly děrný štítek a děrná páska viz kapitola 1.1. S nástupcem těchto médií se setkala již většina uživatelů prvních osobních počítačů. Jednalo se o disketu, té se věnuje kapitola 1.1.3.
1.1 První datová úložiště 1.1.1 Děrný štítek Děrný štítek byl prvním rozšířeným médiem pro uchování dat, které byly zpracovány stroji, automaty nebo počítači. Průkopníkem tohoto média byl Basile Bouchon, který s jeho pomocí již v roce 1725 programoval tkalcovské stroje. Ty byly řízeny děrnou páskou uzavřenou
Obrázek 1 - Děrný štítek, zdroj: wikipedia.com
do smyčky. Tento princip později zdokonalil Joseph Marie Jacquard a v roce 1801 si nechal
1
DNA je deoxyribonukleová kyselina, která je nositelkou genetické informace všech organismů s výjimkou některých nebuněčných
8
patentovat automatický tkalcovský stav, pro jehož programování použil děrný štítek. O čtyři roky později, tedy v roce 1805, stroj zdokonalil a kombinací děr na kartách dokázal vytvářet i složité vzory. Tento stroj je nazýván „Stav s žakárovým řízením“. První masivní využití děrných štítků pro ukládání dat proběhlo v USA v roce 1890 při sčítání obyvatel. Doba potřebná pro vyhodnocení se zkrátila na pouhý jeden rok, z původních osmi let, které vyhodnocení trvalo v roce 1880. Pro sčítání byly použity děrnoštítkové stroje Hermana Holeritha. Ten později na jejich výrobu založil firmu, která se v roce 1911 stala jednou ze zakládajících složek společnosti IBM 2. Děrný štítek získal i svůj formát. Nejběžnější kapacita byla 80 znaků. Děrné štítky měly přesně definované pořadí a nesmělo dojít k jejich prohození. Často tedy docházelo k jejich číslování. Využívány byly ještě v 80. letech 20. století. Koncem 20 století je nahradila modernější média.
1.1.2 Děrná páska Obdobou děrných štítků byla děrná páska, která byla využívána v dálnopisech a terminálech. Nejčastěji se jednalo o papírový nosič, který měl 5 nebo 8 stop. Kontrola dat byla realizována podle liché a sudé parity. Menší vyražené otvory sloužily jako vodící stopa.
Obrázek 2 - Děrná páska, zdroj: wikipedia.com
První informace o využití děrné pásky jsou z roku 1846, kdy ji Alexander Bain použil při posílání telegramu. Děrná páska byla vyráběna z pevnějšího papíru. Tak, aby bylo možné stočit ji do kolečka, ale zároveň byla odolnější k mechanickému namáhání. Pásky určené k dlouhodobému používání byly vyráběny z „acid-free3“ papíru, nebo Mylar filmu. Takové pásky bylo možné používat i desítky let.
2
IBM - International Business Machines Corporation, firma zabývající se výrobou a prodejem počítačového software, hardware a poskytování IT služeb. Založena byla roku 1888. 3
Acid-free papír je nekyselý papír s PH větším než 7. Kyselina zlepšuje jemnost papíru, ale časem zvyšuje jeho křehkost a lámavost.
9
Děrná páska s osmi stopami, určená pro sálové počítače, pojala v jednom řádku 1 Byte. Jeden kilobajt se při rozteči 2,54 mm vešel na 2,6 metru pásky. Instrukce byly zaznamenávány ve strojovém jazyce pro konkrétní typy počítačů, nebyl tedy nutný předchozí překlad. Data na pásce byla pro lidi špatně čitelná a i jejich vytváření bylo velice náročné. Proto byl tento způsob nahrazen sofistikovanějším způsobem vytváření a uchovávání kódu.
1.1.3 Disketa Vznik
diskety
umožnil
objev
magnetického
záznamu, který je využíván na záznamové vrstvě média. Tato vrstva slouží pro záznam i čtení dat. První
diskety
představení
měly
proběhlo
rozměr v roce
8 palců. 1969
a
Jejich provedl
ho výzkumný tým IBM vedený Alanem Shugartem. Její kapacita byla 80 kB, což odpovídá přibližně
Obrázek 3 - Disketa IBM 8", zdroj: chip.cz
1000 děrným štítkům. V roce 1976 byla představena disketa s rozměrem 5,25 palce a kapacitou 160 kB. Její kapacita byla v roce 1981 rozšířena na 1,2 MB. Výroba byla postupně ukončena po roce 1995. S disketou o velikosti 3,5 palce a kapacitou 1,44 MB přišla na trh firma Sony, která ji představila v roce 1980. Již v roce 1981 byl prodáván první počítač, který měl mechaniku pro 3,5 palcovou disketu přímo zabudovanou ve své konstrukci. Dnes se disketa běžně nevyužívá. Její kapacita a rychlost čtení i zápisu byla dávno překonána. Data na disketě nebyla v bezpečí ani během přenosu, kdy na ně působila cizí magnetická pole. Často docházelo ke ztrátě dat, nebo jejich narušení. Hlavička mechaniky se během přehrávání dotýkala povrchu diskety. Tím docházelo k jejímu opotřebování při každém použití.
10
1.1.4 Magnetický pásek a kazeta Magnetický pásek nebo kazeta, podobně jako disketa, využívá
k uchování
záznamu.
dat
princip
magnetického
Magnetopáskové jednotky s pásky
v kotoučích byly standardně používány dlouho v době sálových a menších (skříňových) počítačů. Kazeta přichází až s PC. Nejčastěji bylo možné se s ní
setkat
u
prvních
domácích
Obrázek 4 - Kazeta, zdroj: root.cz
počítačů
sedmdesátých a osmdesátých let, jako Commodore, Atari, Sinclair apod. Kazeta mohla obsahovat několik programů či her, jejichž umístění bylo označeno počtem otáček cívky. Počítadlo otáček bylo součástí kazetového přehrávače, včetně tlačítka pro reset již nasčítaných otočení. Před spuštěním požadované sekvence bylo nutné přetočit kazetu na počáteční bod záznamu, obvykle podle počítadla otáček. Poté došlo ke spuštění datového záznamu, který počítač zpracovával. Pokud se načtení nepodařilo, bylo potřeba celou sekvenci přetočit na její začátek a pokus opakovat. Počátkem sedmdesátých let vznikl jeden z prvních počítačů, který kazetu využíval jako své úložiště, byl to Hewlett Packard HP 9830. Dokázal na pásce vyhledávat soubory podle čísla, rozlišovat mezery mezi záznamy nebo najít konec záznamu na pásce. Kazeta se ujala především jako hudební médium, v tomto pojetí je nazývána audiokazetou. Kazeta byla zkonstruována pro záznam hudby. Jako datový nosič nebyla dostatečně rychlá. Páska se mohla přetrhnout nebo zacuchat do mechaniky. Datová stopa s každým přehráním ztrácela na kvalitě a páska se opotřebovávala. Její výroba byla složitá, protože se skládá z mnoha materiálů a dílů. Proto byla upřednostněna disketa, a později modernější média, jako kompaktní disk viz kapitola 1.1.6. Princip pásky a magnetického média jako dlouhodobého úložiště se ale využívá dodnes. Jedná se o zařízení, která na pásku dokáží zálohovat veliká množství dat a dlouhodobě je uchovat v archivu. Magnetické pásce je věnována kapitola 2.2.2.
11
1.1.5 SyQuest výměnný disk Pro přenos většího objemu dat vyrobila, a v roce 1983 uvedla na trh, firma SyQuest výměnný a přenositelný pevný disk. Na něj bylo možné uložit až 5 MB dat. Na tomto řešení byla unikátní především schránka s paticí pro připojení disku, která byla pevnou součástí počítače. Disk bylo možné vyjmout bez nutnosti počítač rozebírat. Kapacita
SyQuest
disků
se
s postupem
času
zvětšovala. I přes neustálý vývoj dalších médií
Obrázek 5 - Přenositelný pevný disk SyQuest, zdroj: flickr.com
se stále větší kapacitou se firma SyQuest nedokázala na trhu udržet a její činnost byla v roce 1998 ukončena.
1.1.6 Kompaktní disk Kompaktní disk byl původně vyvinut jako hudební nosič. Na trh byl uveden v roce 1979 firmami Sony a Philips. Záměrem bylo vytvořit médium, které pojme 60 minut trvající záznam hudby. Firma Sony ale trvala na požadavku uchovat 74 minut. Stejnou dobu totiž trvá celá Beethovenova devátá symfonie. Prvním albem na kompaktním disku se stalo
Obrázek 6 - Kompaktní disk ve vysunuté mechanice, zdroj: e15.cz
„The Visitors“ od skupiny ABBA vydané v roce 1982. Kompaktní disk postupně začal nahrazovat gramofonové desky, magnetofonové pásky a audiokazety. V roce 1985 byl vydán standard nazývaný „Yellow Book“. Ten zásadně přepracoval koncept CD coby média pro ukládání zvukových stop tak, aby mohl být využit pro ukládání počítačových dat. Tím došlo ke vzniku CD-ROM tedy Compact Disk Read Only Memory. Původní CD-ROM, vycházející ze 74 minutového kompaktního disku, měl kapacitu 656 MB. Později byla kapacita rozšířena na 700 MB. Běžný kompaktní disk má průměr 12 cm. Vytvořena byla i menší 8 cm varianta s kapacitou 184–210 MB.
12
Kompaktní disk se stal velice rozšířeným médiem. Vznikla i přepisovatelná verze nazývána CD-RW. Princip přepisovatelného disku je popsán v kapitole 2.1. Kompaktní disk se stal velice oblíbený pro svoji pořizovací cenu. V současné době jsou náklady na jeden disk v řádech korun. I díky tomu se jedná o stále používané médium, i když na ústupu. Kapacita samotného kompaktního disku se již nemění, princip čtení a zápisu ale posloužil jako inspirace pro další nástupce, například dnes velice rozšířený DVD či Blu-Ray disk. Kompaktnímu disku je dále věnována kapitola 2.1.1. DVD disk byl uveden na trh v roce 1996 v Japonsku. Zkratka DVD byla původně z názvu Digital Video Disc. To především z důvodu jeho vzniku. Jeho kapacita umožňovala uložení celého filmu ve kvalitě PAL. Během dokončení specifikace došlo ke změně názvu na Digital Versatile Disc, neboli víceúčelový disk. To se v praxi osvědčilo, protože disky DVD nejsou zdaleka využívány jen jako video disky. Pro svoji kapacitu dosahující až k 17,1 GB u oboustranné dvouvrstvé verze, se staly rozšířeným médiem pro přenos a zálohu dat. Nejrozšířenější a z principu nejspolehlivější jednostranná a jednovrstvá verze má kapacitu 4,7 GB. Více o DVD je v kapitole 2.1.2. Nejnovějším je Blu-Ray disk, který má shodné rozměry jako CD a DVD, ale vyšší kapacitu. Na trhu se objevil společně s prvním přehrávačem Sony BDZ-S77 v roce 2003. Největší kapacitu nabízí 4 vrstvá verze Blu-Ray, na tu je možné uložit až 128 GB dat. Ke čtení Blu-Ray disků je zapotřebí jiné vlnové délky laseru (405 nm). Vyžaduje tedy speciální Blu-Ray mechaniky pro čtení i zápis. Ty jsou ale schopné číst i zapisovat na média DVD nebo CD. Dnes se Blu-Ray disky používají především jako velkokapacitní média pro zálohování, FullHD video (1080 řádků) a 3D filmy. V počátku filmová studia odrazovala nemožnost ochránit Blu-Ray disky protipirátskou ochranou. Zabezpečení později vymyslelo sdružení AACS LA. Krátce po uvedení prvních zabezpečených Blu-Ray disků ale došlo k prolomení bezpečnostního algoritmu. Kopírování jejich obsahu dnes tedy nepředstavuje žádný problém. Nevýhodou Blu-Ray disku je prozatím jeho cena a potřeba pořízení Blu-Ray čtečky a vypalovačky. Z uvedených výhod v podobě 3D a FullHD filmů se častěji objevuje v systémech domácího kina. Ty navíc využijí i nové formáty zvuku, které nabízejí například nekomprimované stopy pro každý reproduktor (technologie Dolby TrueHD) a možnost vyvážení hlasitosti pro hlas i hudbu během filmu. Více o Blu-Ray discích je v kapitole 2.1.3. 13
1.1.7 USB flash disk První flash disk byl vyvinutý spoluprací firem IBM a Trek Technology. Vyráběla ho firma M-Systems kterou založil Dov Moran. Tento první 8 MB USB flash disk se nazýval DiskOnKey. Do prodeje se dostal 15. prosince 2000. Podporoval pouze první verzi
USB
s maximální
rychlostí
1,5
MB/s.
Za necelý rok bylo v prodeji několik nových variant, největší s kapacitou 32 MB. Dnes je kapacita USB
Obrázek 7 - DiskOnKey 8 MB, zdroj: mosaic.cnfolio.com
flash disku i 512 GB a využívají rozhraní eSATA a USB 3.0. USB flash disk k ukládání dat používá polovodičovou paměť. Její podrobnější popis a princip fungování je v kapitole 2.3. Velikou výhodou flash paměti je, že neobsahuje žádné pohyblivé části, které by podléhaly opotřebení, nebo limitovaly rychlost čtení a zápisu. Při jejich používání nedochází ani ke vzniku velkého množství tepla. Díky těmto výhodám se staly i součástí dnešních SSD disků viz kapitola 2.3.3. USB diskům je dále věnována kapitola 2.3.1.
1.1.8 Pevný disk První pevný disk, pracující na principu magnetického záznamu, byl vynalezen v roce 1956 firmou IBM. Měl kapacitu 4,4 MB, velikost 24 palců a plotny se otáčely rychlostí 78 otáček za minutu. Počítač osazený tímto diskem se jmenoval IBM 305 RAMAC. První uzavřené disky se dostaly na trh až v roce 1973 pod označením Winchester. Záznamová
vrstva
i
způsob
fungování
čtecí
Obrázek 8 - Otevřený HDD, zdroj: wikipedia.com
a záznamové hlavy prošel postupně vývojem, který umožnil rychlejší přístup k datům i kvalitnější a rychlejší způsob záznamu. Klasický pevný disk má ale řadu nevýhod. Čtecí hlava je velice blízko záznamové vrstvy na točící se plotně. Při náhlém pohybu počítače může dojít k poškození záznamu čtecí hlavou. 14
Motor, který slouží k otáčení ploten i samotný jejich pohyb, je zdrojem velkého množství tepla, které působí na disk a okolní součástky počítače. Zahřívání, chladnutí i roztáčení disku zkracuje jeho životnost. Rychlost ploten navíc limituje rychlost zápisu i čtení dat. Pro tyto důvody je HDD dnes často nahrazován SSD diskem viz kapitola 2.3.3. HDD se dále věnuje kapitola 2.2.1.
1.2 Nejnovější trendy v ukládání dat Dnešní trend využívání úložišť vychází ze samotného používání výpočetní techniky. Rozšířeným trendem jak ve firemním, tak domácím prostředí jsou přenosná zařízení. Jedná se především o notebooky, chytré telefony a tablety. Prodej klasických počítačů dlouhodobě klesá. Na druhé straně vznikají propracované serverové systémy, které jsou schopny nabídnout velice vysoký distribuovaný výkon i rychlý přístup k datům. Slouží tedy i pro služby, které přenosná zařízení využívají.
1.2.1 SSD disky Notebook, s ohledem na omezený prostor, obsahuje nejčastěji standardní 2,5 palců veliký disk. Klasický HDD, tedy disk s otáčejícími se plotnami, je stále nejvíce rozšířený. Pro přenosná zařízení ale není zcela
ideální.
Pohybujícím
se
mechanickým
součástkám neprospívá pohyb zařízení, zejména náraz nebo prudká změna polohy může způsobit nevratné poškození disku. Spolehlivější a současně
Obrázek 9 - SSD disk 2,5", zdroj: wikipedia.com
rychlejší variantou jsou SSD disky, ty neobsahují pohyblivé části, ale jsou cenově nákladnější a jejich kapacita zdaleka nedosahuje možností plotnových disků. SSD disky jsou běžně dostupné přes 5 let, až v posledních letech se ale začínají objevovat jako výchozí disky v konfiguracích prodávaných notebooků. Stále dochází k úpravám způsobu ukládání i načítání dat, a také ke změnám v ovladačích pro operační systémy. Právě skutečnost, že se jedná o novou technologii, vede k doporučení data často zálohovat. SSD diskům se dále věnuje kapitola 2.3.3.
15
1.2.2 Vzdálený přístup k datům Z pohledu
nejnovějších
trendů,
kdy
přenosná
zařízení potřebují zálohovat svá data, rozšířit svou vnitřní kapacitu paměti a velice často mají přístup k internetu, je ideální variantou využít některou ze služeb vzdáleného
přístupu
k datům.
Jedná
se o služby nejčastěji v podobě cloudových úložišť, která umožňují uložit data zákazníka přes internet na disky poskytovatele
služby.
K těmto
datům
Obrázek 10 - Datacentrum firmy Google, zdroj: submitinme.com
je možné přistupovat, a to zpravidla více cestami. Velice často je podobná služba, obvykle na omezenou dobu, součástí „výbavy“ prodávaného zařízení, ať už se jedná o notebook, chytrý telefon nebo tablet. Cloudové systémy ale nabízí mnohem více než pouze možnost uložit a stáhnout data, jejich detailnímu popisu je věnována kapitola 3.3. Pro možnost přistupovat k datům vzdáleně existuje i mnoho programů, které zpřístupní data například firemního nebo domácího počítače přes internet. Jako příklad zdarma poskytovaného software mohu uvést program Home FTP server. Ten umožňuje velice podrobné definování, do kterých složek je možné vzdáleně přistupovat, a to jak podle uživatelského jména, tak podle IP4 nebo MAC5 adresy počítače. I prodávaná řešení například NAS síťové úložiště, často nabízejí zpřístupnění uložených dat na internetu. A to přímou cestou na úložiště, nebo přes třetí službu, která poskytuje na internetu systém umožňující nejen přistupovat k datům, ale i využít řadu dalších, často multimediálních, možností. Síťovým diskům NAS je věnována kapitola 3.2.
4
IP adresa jednoznačně identifikuje síťové rozhraní v počítačové síti, která používá internetový protokol
5
MAC adresa je jedinečný identifikátor síťového zařízení
16
1.2.3 Zabezpečené flash disky USB
flash disk
je
užitečným příslušenstvím
především pro přenos a předání dat bez potřeby internetu. Jejich kapacita dnes již zpravidla není limitující. V případě ztráty flash disku ale může dojít ke zneužití dat, které obsahuje. Značné úsilí v dnešní době věnují jejich výrobci právě zabezpečení. Nejčastěji se setkáváme s šifrovanými daty, pro
Obrázek 11 - Crypteks USB, zdroj: gizmag.com
jejichž přístup musíme v softwaru, který je s diskem dodáván, zadat heslo. To ovšem vyžaduje instalaci specifického programu a ruší tak příjemnou vlastnost flash disku, že jsou data přístupná po připojení do USB portu počítače, pokud obsahuje obvyklý operační systém. Zajímavou novinkou je pak například mechanicky zabezpečený flash disk Crypteks USB. Ten obsahuje mechanický kódový zámek CRXi VAULT, který umožňuje vytvořit 14 348 907 kombinací hesla. Až po zadání hesla je disk možné otevřít, a připojit k USB portu. Výrobce pro zesílení celé jeho konstrukce použil ocel a hliník. Mechanické prolomení zámku tak velice ztížil. Pro jistotu je ale možné i data hardwarově šifrovat pomocí šifry AES 256 bit (symetrická bloková šifra). To, že řešení bezpečnosti přenášených informací není zbytečnou činností, dokládá i využití flash disku jako přenosného média pro předání výsledků voleb z některých volebních místností k okrskové volební komisi, při přímé volbě prezidenta České republiky v roce 2013.
17
2 Datová média Ačkoli se datová média vyvíjejí dlouhou dobu, stále neexistuje univerzální, které by pokrývalo všechny požadavky, které uživatelé a systémy mají. Z toho důvodu je potřeba kombinovat média a jejich vlastnosti tak, aby došlo k vytvoření prostředí, které bude mít pokryté veškeré potřeby, jeho provoz nebude vyžadovat zbytečné náklady, a přístup k datům bude dostatečně rychlý. U jednotlivých požadavků je třeba zvážit náklady na pořízení i provoz média. Další velmi důležitou vlastností je jeho životnost a doba, po kterou je schopné uchovat data. Hledět je třeba i na rychlost čtení i zápisu a rychlost při vyhledávání v datové struktuře. V této kapitole se zaměřím na jednotlivé vlastnosti médií podle způsobu technologie uchovávání dat.
2.1 Optická média Optická média získala své pojmenování z principu, kterým se z nich čtou data. Ty načítá optická hlava, která se skládá z polovodičového laseru, čočky, která usměrňuje laserový paprsek a fotodiody, která přijímá laserové světlo odrážející se o povrch kompaktního disku. Čtecí hlava se tedy média nedotýká, díky tomu při čtení nedochází k jeho poškozování. Hromadná výroba optických disků je prováděna lisováním. Celá datová stopa je tedy vytvořena v jeden okamžik otiskem „formy“ záznamové vrstvy. Další možný způsob záznamu je vypalování binární stopy do záznamové vrstvy pomocí laseru. Optická média se při čtení otáčejí. Načítání dat probíhá od středu média. Data jsou na disku v konstantní hustotě ve tvaru spirály. Z toho důvodu se ve středu média za jedno otočení načte méně dat než na jeho kraji. Základní čtecí rychlost je u kompaktního disku 150 kB/s. Tato rychlost vychází z množství dat, které je třeba načíst u středu média, kde je stopa nejkratší. Pro dosažení co nejrychlejšího načítání dochází ke zvyšování rychlosti otáčení média. Základní rychlost DVD je stanovena na 1,385 MB/s u Blu-Ray je to pak 6,74 MB/s. V oblasti kraje média, kde se během jednoho otočení načte nejvíce dat, ale při vysokých rychlostech dochází při čtení k chybám. Je tedy třeba měnit rychlost otáčení podle oblasti, ze které laser data načítá. Tato technologie se nazývá CLV (anglicky Constant Linear 18
Velocity). Díky ní je tedy možné přizpůsobovat rychlost otáčení dle potřeby čtecí jednotky. Média, která poskytují rychlost čtení nad 8x základní rychlosti využívají právě technologie CLV, kterou musí podporovat mechanika. Uvedený násobek pak vyjadřuje maximální rychlost čtení, které je možné dosáhnout na kraji média. Maximální rychlost otáčení je 52x, což představuje 10 000 otáček média za minutu. Této rychlosti se ovšem dosahuje pouze při čtení u kraje média, protože dlouhodobé otáčení touto rychlostí může způsobit deformaci nebo poškození disku. Pro dosažení větší kapacity je možné použít více záznamových vrstev. Pokud čtecí jednotka přistupuje do vzdálenější vrstvy, musí změnit ohniskovou vzdálenost. První vrstva je polopropustná, což umožní prostup světla na vrstvu druhou. Další variantou navýšení kapacity jsou oboustranná média. To ale znemožňuje kontinuální čtení, protože je třeba disk fyzicky otočit v mechanice, nebo je třeba vlastnit dvě mechaniky a média. Optické médium ale nemusí sloužit pouze pro jednorázový zápis. Existují i přepisovatelné varianty, jako je například CD-RW. Tento disk obsahuje také polykarbonátovou vrstvu a předlisovanou vodící spirálu pro vedení laseru, má ale navíc vrstvy dielektrika kolem záznamové vrstvy. Tyto vrstvy se skládají ze sloučeniny křemíku, kyslíku, zinku a síry. Modifikují odezvu optického média tak, aby poskytovalo čistý signál. Dále působí jako tepelná izolace mezi substrátem, předlisovanou drážkou a odraznou vrstvou. Také působí jako mechanická brzda záznamového média, aby nedocházelo k jeho posunu vlivem odstředivých sil. Záznamové barvivo je jiné než u kompaktního disku pro jednorázový záznam. Namísto vytváření nevratné deformace v záznamové vrstvě média využívá změnu struktury materiálu. K tomu slouží speciální chemická sloučenina stříbra, india, antimonu a teluru. Pomocí této sloučeniny dochází při působení energie ke změně stavu z krystalického (vysoce odrazivý) na amorfní (s nízkou odrazivostí) a zpět. Pro zapisování na CD-RW je zapotřebí speciální mechanika, která musí disponovat ještě silnějším laserem. K přeměně sloučeniny záznamové vrstvy do amorfního stavu je potřeba teploty až 600 °C. Optická média jsou velice rozšířená. Slouží jako datový nosič prodávaných produktů v oblasti software, audia i videa. V dnešní době jsou nejrozšířenější tři typy optických médií. Neliší se ale pouze v kapacitě, ale i řadě dalších vlastností.
19
Spojuje je jedna společná nevýhoda, která jasně profiluje způsob jejich použití, jakožto média pro nejčastěji jednorázové uložení dat – optické médium není možné použít pro rozšíření kapacity počítače, což způsobuje rychlosti čtení, zápisu a množství přepisů, které je i v případě přepisovatelných variant velice malé. V této oblasti je výjimkou pouze DVD-RAM, který je možné přepsat až 100 000×. Nejedná se ale o příliš rozšířené médium, což způsobuje především nekompatibilita s běžnými DVD mechanikami a malá rychlost čtení i zápisu.
2.1.1 CD Kompaktní disk neboli CD, je dnes nejdostupnějším optickým médiem. Nejběžnější variantou je 700 MB verze disku s průměrem 12 cm. Základní rozdělení
CD-ROM – kompaktní disk, vyrobený vylisováním záznamové vrstvy. Slouží pouze pro čtení
CD-R – médium se záznamovou vrstvou, do které je možné jednorázově vypálit data pomocí laseru
CD-RW – médium se speciální záznamovou vrstvou, která umožňuje vymazání uložených dat a vypálení nové stopy
Výhody kompaktního disku:
cena – jeden disk stojí méně než 5 Kč, jedná se o nejlevnější médium za 1 kus. V poměru cena/kapacita vycházejí lépe jiná média, jako například HDD nebo páska.
doba uchování záznamu – pokud není disk vystaven slunečním paprskům, vysoké teplotě nebo prašnému prostředí, a při manipulaci s ním je dbáno maximální opatrnosti, dokáže uchovat data desítky let. CD-R a CD-RW disky obsahují datovou stopu, do které je možné laserem zapisovat data. Tato vrstva tedy podléhá následkům tepla. Lisovaná média tuto vrstvu neobsahují, proto dokáží uchovat data déle. Samotný kompaktní disk se skládá z různých navrstvených materiálů, nesvědčí mu tedy ani výraznější změny teplot. Řada výhod i nevýhod pro uchování záznamu kompaktního disku platí i pro jeho modernější nástupce, jako je DVD a Blu-Ray. Kompaktní disk ale využívá nejmenší hustotu záznamu, díky čemuž je záznamová vrstva odolnější. 20
dostupnost – kompaktní disky i mechaniky pro jeho čtení/zápis jsou dnes velice dobře dostupné. Disky je možné pořídit i mimo specializované prodejny s výpočetní technikou.
Nevýhody kompaktního disku
skladnost – kompaktní disky jsou díky svým rozměrům dobře skladné. V poměru kapacita/rozměr ale DVD a Blu-Ray vyjdou lépe než CD, protože mají větší kapacitu, ale shodné rozměry. Lépe v tomto poměru vychází i SSD, HDD nebo flash disky.
kapacita – kompaktní disk dnes již neposkytuje zajímavou kapacitu. Jsou vhodné pro uchování dokumentů a fotografií, ale i v této oblasti dnes dochází k nárůstu uživatelských požadavků. Fotoaparáty, které zaznamenávají fotografie do formátu nazývaný RAW6 potřebují pro jedinou fotografii i 30 MB místa. Takových fotografií se pak na kompaktní disk vejde pouhých 23. Jako dostačující je pro ukládání hudby a audio souborů, ať už v bezeztrátových nebo ztrátových formátech jako jsou mp3 apod. Jako nedostačující je v případě mnoha softwarových produktů nebo pro ukládání videa a filmů.
přepisovatelnost – klasický lisovaný kompaktní disk je pouze pro čtení. Verze CD-R pak umožňuje vypálit data pouze jednou. U varianty CD-RW je možné přepisovat celý obsah vícekrát, počet přepsání je ale omezený. Obvykle je možné provést kolem 10 přepisů.
rychlost – rychlost čtení i zápisu je také již dávno překonána u všech běžně používaných nástupců a alternativ.
2.1.2 DVD Digital Versatile Disc neboli DVD je logickým následovníkem CD. Hlavním přínosem DVD je větší kapacita, která je až 17,1 GB. Větší kapacity bylo dosaženo větší hustotou zápisu a u některých verzí DVD také více vrstvami. Oproti CD je DVD náchylnější na mechanické poškození. Vyžaduje tedy opatrnější zacházení.
6
RAW je soubor obsahující minimálně zpracovaná data ze snímače digitálního fotoaparátu
21
Základní rozdělení
Podle velikosti o DVD-5, 4,7 GB, jednostranné médium s jednou vrstvou o DVD-9, 8,5 GB, jednostranné médium s dvěma vrstvami o DVD-10, 9,4 GB, oboustranné médium, s jednou vrstvou o DVD-18, 17,1 GB, oboustranné médium s dvěma vrstvami
Podle standardu o DVD-ROM – určený pouze pro čtení, záznamová vrstva je při výrobě vylisována podobně jako u CD-ROM o DVD-R – varianta určená pro provedení jednoho záznamu o DVD+R – jedná se o konkurenční médium k variantě DVD-R. Rozdíl je ve frekvenci, která je používána pro zápis, nazývá se „High frequency wobbled groove“. Médium má také propracovanější detekci chyb. Vylepšen je i způsob čtení, který je spolehlivější ve vyšších otáčkách. Toho bylo dosaženo jiným způsobem adresování nazývaným ADIP – „Address in pregroove“. o DVD-RW – podobně jako u CD-RW se jedná o médium, které umožňuje čtení, zápis i mazání obsahu. o DVD+RW – konkurenční varianta k DVD-RW, která má stejné výhody jako DVD+R. Navíc jsou data na médiu ukládána do 32 kB bloků, které je možné libovolně přehrávat. Pokud dojde k přerušení zápisu, dojde k přepsání posledního bloku a dále se pokračuje v zapisování dat. Tato technologie se nazývá „Lossless linking“. o DVD-Video – jedná se o médium obsahující video soubor nebo soubory ve formátu, určeném pro video přehrávače. Tento standard vyžaduje existenci adresáře VIDEO_TS ve kterém jsou uloženy soubory s videem, audiem, titulky a soubory s informacemi o obsahu, dle kterých video přehrávače mohou
22
sestavovat nabídky o kapitolách apod. Video je ukládáno v MPEG-27 kompresi a standardu PAL8 nebo NTSC9. o DVD-Audio – toto médium je určené pro audio soubory. Díky své kapacitě nabízí prostor k uložení bezeztrátových audio stop a stop pro reprodukci prostorového zvuku. Soubory jsou dle standardu uloženy ve složce AUDIO_TS. o DVD-RAM – médium, které je možné mnohonásobně přepisovat. DVD mechanika nemusí být s tímto typem média kompatibilní, což je jeho veliká nevýhoda. Lze jej přepsat až 100 000 krát u tří rychlostní verze a 10 000 krát u pěti rychlostní. Umožňuje práci se soubory podobně, jako je obvyklé u pevného disku, tedy přesouvat, kopírovat nebo mazat. Médium je velice vhodné pro zálohování a archivaci, jeho garantovaná čitelnost dat je až 30 let. Výhody DVD disků
kapacita – disk nabízí dostatečnou kapacitu pro zálohování, archivaci nebo přenos dat. Díky mnoha variantám je možné zvolit médium podle potřeby a ceny.
kompatibilita – DVD (vyjma DVD-RAM) je možné číst i vypalovat v mechanikách, kterými jsou dnes běžně vybaveny počítače nebo notebooky. Je také velice rozšířené jako médium pro videopřehrávače. Jejich podpora je již zcela běžná i v autorádiích a systémech domácího kina.
cena – DVD disky jsou cenově dobře dostupné a je možné vybrat si z více kapacitních variant 4,7 až 17,1 GB.
Nevýhody DVD disků
rozlišení – DVD-Video má menší rozlišení než dnes velice oblíbené HD a FullHD formáty. Video je na FullHD obrazovkách přehrávané zvětšeně, což vede ke snížení jeho kvality.
7
MPEG-2 je ztrátový komprimační datový formát využívaný u digitálních videozáznamů
8
PAL je standard využívaný v mnoha zemích, je standardem i pro Českou republiku. Jeho rozlišení je 576 řádků a 768 sloupců 9
NTSC je standardem především pro země Japonska, severní a střední Ameriky. Tento standard má rozlišení 480 řádků a 720 sloupců
23
přepisovatelnost – podobně jako u CD je i v případě DVD nevýhodou počet možných přepisů. Výjimkou je pouze DVD-RAM.
spolehlivost – uložená data jsou náchylná na škrábance nebo jiné mechanické poškození disku. Záznamová stopa zapisovacích médií může být také poškozena teplem nebo přímým světelným zářením.
2.1.3 Blu-Ray Blu-Ray disk v dnešní době představuje optické médium s největší kapacitou. Rozměry jsou stejné, jako v případě DVD a CD. Pro filmový průmysl, nebo ukládání videa z HD a FullHD kamer byl disk s větší kapacitou velikým přínosem. Právě z tohoto důvodu dnes Blu-Ray mechaniky nalezneme především v domácích kinech a také herních konzolích. S klesající cenou mechanik i médií se ale postupně dostávají i do počítačů a notebooků. Blu-Ray disk je stále ve vývoji, jeho předpokládaná kapacita je 1 TB. Existuje již 16 vrstvý disk s kapacitou 400 GB, zatím se ale nejedná o schválený standard. Základní rozdělení
Podle velikosti (schválené standardy) o BD, 25 GB, jednovrstvé médium o BD, 50,1 GB, dvouvrstvé médium o BDXL, 100,1 GB, třívrstvé médium o BDXL, 128 GB, čtyřvrstvé médium
Podle standardu o BD-ROM – disk určený pouze pro čtení, výroba záznamové stopy se provádí lisováním, tedy jako u CD-ROM nebo DVD-ROM o BD-R – disk umožňující jednorázový zápis o BD-RE – přepisovatelný disk, tedy obdoba DVD-RW o BD-3D – disk obsahující 3D obsah. Pro jeho přehrání je potřeba podpora čtecí mechaniky i televizoru, který vytváří iluzi 3D filmu. Dnes 3D technologii podporuje řada televizorů i domácích kin. Není ale dostatečný počet 3D titulů, proto se tato technologie rozšiřuje jen velice pomalu.
24
Výhody Blu-Ray disků
kapacita – jedná se o logickou výhodu, jelikož je to i důvod jeho vzniku. Dle firmy Sony dojde k představení 1 TB Blu-Ray disku v roce 2013. Takto velký disk umožní zálohu celého běžného disku notebooku, nebo stolního počítače. Kapacita dnešních standardních Blu-Ray disků umožňuje snadné šíření FullHD a 3D filmů.
Nevýhody Blu-Ray disků
nekompatibilita – velikou nevýhodou, která ztěžuje jejich rychlé rozšíření je nekompatibilita s DVD
mechanikami.
Používání Blu-Ray disků vyžaduje
i nakoupení nové techniky.
menší podpora SW – pro možnost vypalování nebo zpracovávání videa pro Blu-Ray není na výběr tolik programů, jako pro práci s DVD
přepisovatelnost – podobně jako u DVD a CD je i disk BD-RE možné přepsat pouze přibližně desetkrát
spolehlivost – stopa záznamu je během manipulace s diskem nechráněna, je tedy náchylná na škrábance a jiné mechanické poškození. Záznamová stopa zapisovacích médií může být také poškozena teplem či světelným zářením, stejně jako u CD a DVD.
2.2 Magnetická média Magnetická média sehrála ve vývoji výpočetní techniky velice důležitou roli. V dnešní době se s nimi stále setkáváme. Nejčastěji v podobě hard disků neboli HDD. Ty jsou stále jako hlavní úložiště většiny počítačů, notebooků, serverů, diskových polí nebo NAS úložišť. Na dlouhodobé zálohování se stále používá magnetická páska. Páskové mechaniky v domácnostech využívány zpravidla nejsou. Používají se především ve větších firmách a to i pro zálohu velkých objemů dat.
2.2.1 HDD HDD neboli Hard Disk Drive je nejpoužívanější úložiště v počítačích. Použitelný je pro krátkodobé i dlouhodobé ukládání. Má krátkou dobu odezvy. Dnes jsou nejrozšířenější 2 velikosti HDD, 3,5 palců pro stolní počítače, servery atp. a 2,5 palců, pro notebooky a přenosné USB disky. Kapacita HDD disků se dnes pohybuje v řádech TB. 25
Princip ukládání dat spočívá ve využití magnetismu záznamové vrstvy. Na nemagnetický základ je nanesena vrstva feromagnetik. Tato vrstva je zmagnetována záznamovou hlavou, která funguje na principu toroidu. Tedy cívky, jejíž jádro je složené z malých plíšků uspořádaných do tvaru prstence. Magnetické pole, které tato cívka indukuje je nejsilnější ve středu prstence. Podle proudu procházejícím touto cívkou dochází k odlišnému zmagnetizování záznamové vrstvy. HDD obsahuje mechanické části, především čtecí hlavu a otáčející se plotny. Rychlost přístupu k datům je ovlivněna rychlostí otáčení ploten, dnes jsou nejčastějšími rychlostmi 5400, 7200, 10 000 a 15 000 otáček za minutu. Pro servery a diskové pole jsou vyráběny disky určené pro dlouhodobý provoz. Pro kapacity větší než 1 TB je potřeba zajistit hustotu zápisu přes 300 Gbits/in2 při velikosti záznamových cest na disku jen 30 až 50 nm. To zajistila nově vyvinutá vícevrstvá struktura označena CPP GMR (current perpendicular to the plane-giant magnetoresistive). Pro získání větší kapacity se disky zapojují do tzv. diskových polí. Tento postup se také využívá pro vytvoření diskové kapacity z více menších disků, což může vyjít levněji a zvyšuje to přístupnost dat v případě, že dojde k poškození jednoho z disků. Způsob zapojování více disků je popsán v kapitole 6.1. HDD je dnes možné najít i v nahrávacích set-top-boxech a řadě dalších nahrávacích zařízení. Výhody HDD
kapacita – disky o velikosti 3,5" dnes dosahují 4 TB, 2,5" disky mají až 2 TB. Kapacita se každým rokem zvyšuje, při zachování velikosti disku
cena – díky veliké oblibě se na výrobu HDD zaměřilo mnoho výrobců, díky tomu jsou disky velice dobře dostupné. Nejsou určeny k tomu, aby spolu s obsahem mohly být předány novému majiteli, jako je možné třeba u CD, ale poměr ceny a nabízené kapacity je velice výhodný. Náklady na pořízení 1 GB kapacity jsou v řádech korun.
rychlost – disky mají velice rychlou odezvu při čtení i zápisu. Rychlejší je přístup do operační paměti a dnes moderních SSD disků, které ale nemají porovnatelnou kapacitu.
26
Nevýhody HDD
poruchovost – čtecí hlava je velice blízko k záznamové vrstvě, při otřesu může dojít k nevratnému poškození záznamové vrstvy. Mechanické části, které otáčejí plotnami, nebo hýbají čtecími hlavami, mají omezenou životnost. Také může dojít k poškození dat vlivem cizího magnetického pole. Používáním se také opotřebovává záznamová vrstva, což se může projevit vznikem chybných clusterů10.
zahřívání – jakmile se plotny začnou otáčet, dochází k zahřívání disku a tedy i ostatních komponent počítače. Změna teplot při častém zapínání a vypínání disku neprospívá ani plotnám, které se teplem rozpínají. Přenosná zařízení vydávají na chlazení mnoho energie z napájecí baterie, čímž dochází ke zkrácení doby jejich výdrže.
velikost – trend přenosných zařízení, tedy hlavně telefonů a tabletů, vyžaduje rozměrově co nejmenší úložiště. HDD tedy není z důvodů velikosti možné použít. Využívány jsou polovodičové paměti, které ale nedosahují takových kapacit.
2.2.2 Magnetická páska Magnetická páska je lety ověřené médium, které se stále používá, především pro zálohování. Záloha je prováděna pomocí páskové jednotky. Na pásky je možné ukládat jednotky TB dat. Rychlost zápisu je ve stovkách MB za vteřinu. Během ukládání je možné data šifrovat a chránit je tak před neoprávněným přístupem. Pásková jednotka bývá často zapojována do síťového úložiště SAN (viz kapitola 3.1), kde na ní dochází k automatickému zálohování zvolených souborů. Záznam je uchováván v digitální kvalitě, což vyřešilo problém s kolísající kvalitou analogového záznamu. Výhody magnetické pásky
cena pásky – ta je vzhledem ke kapacitě velice přívětivá. Náklady na 1 GB jsou méně než 1 Kč
rychlost zápisu – záloha na pásku probíhá rychlostí několik set MB za vteřinu
10
Cluster - sloučený blok dat na úrovni systému souborů do logického celku, který se používá pro snížení režie mezi počítačem a úložným zařízením.
27
doba uchování dat – pásky jsou dlouholetým užíváním ověřené jako velice trvalé médium pro uchování dat. Někteří výrobci dokonce garantují archivační životnost pásky. Nejčastěji na 30 let.
Nevýhody magnetické pásky
cena páskové jednotky – zavedení zálohy na pásku předchází pořízení páskové jednotky, ty se pohybují v řádech desetitisíců korun
magnetismus – záznam na magnetické pásce může být narušen cizím magnetickým polem
opotřebování – páska se během převíjení opotřebovává a zkracuje se tak její životnost. Páska se může také zacuchat nebo přetrhnout.
sekvenční zpracování – při hledání záznamu na pásce je potřeba ji převinout až k hledanému místu. Při zápisu a čtení pásky může dojít k jejímu poškození, pokud by došlo k náhlému přerušení procesu.
2.3 Polovodičová média Polovodičové paměti jsou dnes velice rozšířené. Využívá je mnoho zařízení, jako jsou mp3 přehrávače, mobilní telefony, tablety, kamery, fotoaparáty, digitální diktafony a podobně. Nejrozšířenější podobou, pro přenosná zařízení, jsou paměťové karty. Pro přenos dat mezi počítači se často využívají USB flash disky. Dnes se stávají velice oblíbenými SSD disky, které také využívají polovodičovou paměť. Polovodičová média využívají pro uchování dat tranzistory. Ty jsou využity tak, že informace nezaniká ani po ukončení napájení. Díky tomu je možné informace na paměť uložit a po přenosu přečíst. Unipolární tranzistor, který se v polovodičových pamětech používá, má 2 plovoucí hradla. Jedno hradlo funguje jako ovládací, tzv. „Control Gate“ tedy zkratkou CG. Druhé plovoucí hradlo se nazývá „Floating Gate“ tedy zkráceně FG. FG je od okolí izolované oxidem. Je-li na něj přiveden elektron, zůstává v něm, díky izolaci, uchován. Pokud je na FG elektron, nastává při průchodu proudem na CG změna prahového napětí. Podle velikosti napětí na CG tedy proud tranzistorem protéká, nebo neprotéká, což ovlivňuje počet zachycených elektronů na FG. Pokud přes CG proud teče je hodnota buňky interpretována jako logická 0. Neprotéká-li přes CG proud, je hodnotou v buňce logická 1.
28
Mazání dat z buňky probíhá ve chvíli, kdy je na CG přivedeno veliké napětí, to vyvolá silné elektrické pole, které přitáhne elektrony z FG. Tím se FG uvolní a přes CG začne opět procházet proud. Oproti klasickým pevným diskům jsou data na flash médiích rovnoměrně rozložena do jednotlivých paměťových buněk pomocí speciálních algoritmů. Nevýhodou flash paměti je omezený počet přepsání každé buňky. V případě poruchy je možné přečíst informace v jednotlivých buňkách. Bez znalosti algoritmu, podle kterého jsou ukládány, je ale prakticky nemožné je složit ve smysluplný celek.
2.3.1 USB flash disky USB flash disky slouží k přenosu dat v informační technice velice dlouho, a jsou osvědčenou a spolehlivou pamětí. Dnešní USB flash disky mají kapacitu v desítkách až stovkách GB. Existují různá provedení ať už elegantní, i v podobě přívěsků až šperků, nebo i outdoorové, vodotěsné a pádu vzdorné. V nejnovějších trendech v kapitole 1.2.3 jsou zmíněny zabezpečené USB disky. I v této oblasti existuje celá řada řešení. Zabezpečení může být řešeno heslem, kódovým zámkem nebo i přečtením otisku prstu apod. Rychlost přístupu k datům i rychlost zápisu je daná i rychlostí USB sběrnice. Dnešní USB flash disky mohou podporovat USB 3.0, které nabízí teoretickou přenosovou rychlost až 5 Gbit/s. Flash disky s USB 3.0 jsou zpětně kompatibilní se starším rozhraním. K využití rychlosti, kterou nabízí je ale potřeba mít podporu USB 3.0 nejen v USB flash paměti, ale i v rozhraní počítače nebo notebooku na USB sběrnici. Výhody USB flash disků
snadné použití – USB flash disk, je zpravidla možné používat v současných operačních systémech bez nutnosti instalovat speciální software nebo ovladač. Pro přístup k paměti je využíván tzv. USB Mass storage11. Disk je po připojení k PC možné používat stejně, jako je obvyklé u pevných disků.
velikost – USB flash disky mohou mít miniaturní rozměry, některé modely nejsou o mnoho větší než samotný USB konektor. Existují i velice malé a ploché USB flash
11
USB Mass storage - počítačový komunikační protokol používaný pro komunikace s externími zařízeními pomocí USB
29
disky, které se zasunují mezi střední a horní část USB portu. Připomínají tedy spíše karty.
kapacita – na trhu jsou dostupné USB flash disky s kapacitou až 512 GB, což je vzhledem k jejich velikosti velice zajímavý poměr
mnoho variant – při pořizování vhodného USB flash disku je doopravdy z čeho vybírat. Výrobci dbají na vzhled a provedení a snaží se odlišit i dalšími faktory, jako je například rychlost čtení a zápisu. Některé USB flash disky je možné využívat i jako čtečku paměťových karet. Jak je zmíněno výše, i varianty ve způsobu zabezpečení jsou různé. Výrobci také mnohdy přidávají různý podpůrný software.
Nevýhody USB flash disků
omezený počet přepsání – jedná se o obecnou nevýhodu polovodičových pamětí, u USB flash disků ale zpravidla nedochází k neustálému přepisování dat, dokáží tedy sloužit i mnoho let
2.3.2 Paměťové karty Paměťové karty také využívají polovodičovou paměť, na rozdíl od USB flash disku nevyužívají standardní rozhraní pro připojení k počítači, což vychází z důvodu jejich vzniku. Paměťové karty slouží primárně jako úložný prostor pro přenosná zařízení. Více výrobců se rozhodlo vytvořit vlastní paměťovou kartu, existuje jich tedy více druhů. Karty mají specifické konektory, a proto musí být jejich připojení k počítači zprostředkováno přes tzv. čtečku (název je poněkud zavádějící, většina čteček dokáže do paměti karty i data zapisovat), která se již připojí ke standardnímu USB portu a poskytuje možnost připojení jednoho, nebo i více druhů karet. Některé počítače nebo notebooky jsou od výroby osazeny i čtečkou paměťových karet, nejčastěji pak tzv. SD karet, které jsou dnes nejrozšířenější. Nejrozšířenější typy paměťových karet
Multimedia Card
Compact Flash Card
SD Memory Card
Smart Media Card
Memory Stick
xD-Picture Card 30
Karty se dále liší podle rozměrů, například SD Memory Card má kromě standardního rozměru i velikost mini a micro, podobně jsou na tom i ostatní typy. Pro menší modely jsou vyráběny redukce, aby mohly být vloženy do čteček pro standardní velikost. Kapacita karet se neustále zvětšuje, SD Memory Card dosáhla na velikost 4 GB, ale nejednalo se o kapacitu konečnou, novější formát karet SDHC nabízí kapacitu až 32 GB, nejnovější formát SDXC karet pak 256 GB. Generace karet ale vyžadují svoji podporu od zařízení, na SDHC kartu tedy není možné přistupovat z výrobku, který podporují pouze SD karty, nebo nemusí být možné využít celou její kapacitu. Pokud zařízení podporuje SDHC karty, pak dokáže pracovat i s klasickými SD kartami, formáty jsou tedy zpětně kompatibilní. Některé karty mají i standard, kterým značí rychlost čtení a zápisu dat. U SD karet se jedná o značení rychlostních tříd, neboli „Class“. Značení je číselné a vychází z rychlosti zápisu. Čím je toto číslo větší, tím rychleji je možné data zapisovat. Class 2 má garantovanou rychlost zápisu 2 MB/s, Class 10 pak 10 MB/s apod. Rychlost čtení a zápisu ale není dána pouze rychlostí karty. Záleží i na ostatních komponentách, přes které je ke kartě přistupováno. Důležitá je tedy například rychlosti USB sběrnice, nebo rychlosti čtečky pro paměťové karty. Výhody paměťových karet
velikost – karty v zařízeních nezabírají mnoho prostoru a přitom poskytují dostatečnou kapacitu. Díky tomu je možné mít k dispozici více karet, a tím si například prodloužit dobu nahrávání videa, nebo uložit více vyfotografovaných snímků.
vyměnitelnost – pokud si uživatel pořídí zařízení s integrovanou pamětí, musí si vystačit s nabízenou kapacitou. Paměťové karty v tomto ohledu přinesly veliký posun, protože umožňují uživateli po čase využívání zařízení jeho kapacitu změnit. Mnoho výrobců vybavuje při prodeji výrobek jen základní kartou, s menší kapacitou. Tím je snížena jeho prodejní cena. Má-li uživatel k dispozici volnou paměťovou kartu, může jí bez zbytečných nákladů ve výrobku vyměnit. Vyměnitelnost ale přináší i další, velmi podstatnou výhodu. Pokud uživatel využívá dva přenosné výrobky se stejnou kartou a na jedné z nich mu dojde místo, nebo ji zapomněl, může využít kartu z druhého zařízení. 31
Nevýhody paměťových karet
nekompatibilita – karet je mnoho druhů a mnoho velikostí. Existují čtečky, které zvládají přistupovat k desítkám typů karet, ale pak je třeba mít ji i při cestách k dispozici a při zálohování karty, prohlížení, nebo správě obsahu mít například notebook, ke kterému je třeba ji připojit. Není možné čtečku připojit k chytrému telefonu a její obsah přes něj prohlížet nebo upravovat. Kartu také nemusí být možné připojit k multimediálnímu centru, televizi nebo domácímu kinu a promítnout tak její obsah.
cena – rozšířenější typy karet vyrábí více výrobců, jejich ceny jsou tedy dostupné. Hůře jsou na tom ale karty rozšířené méně. Při výběru zařízení s podporou paměťových karet je tedy dobré se informovat, jaký konkrétní typ karty podporuje.
2.3.3 SSD disky SSD disk je moderní zařízení (viz kapitola 1.2.1), které se postupně rozšiřuje mezi uživatele. Na rozdíl od HDD disků nabízí celou řadu výhod a nevýhody každou generací ustupují. Nejzávažnějším nedostatkem je počet zápisů na jeden sektor. Disk má jiný způsob práce se soubory při ukládání. Nesnaží se je řadit za sebe, jako to bývá obvyklé u HDD disků, pro které je tento způsob řazení zásadní pro rychlé načtení dat. SSD disk může rozmístění souborů nebo jejich částí volit tak, aby využíval právě takové bloky, na které bylo nejméně zapisováno. Díky tomu dochází k zásadnímu prodloužení jejich životnosti. Mnoho výrobců také záměrně uvádí nižší kapacitu disku než je skutečná. Na disku je tedy i záložní prostor, který nahradí dosluhující a mnohokrát přepsané buňky novými. Výhodou SSD disků je jejich tichost, a pracovní teplota – nedochází totiž k jejich zahřívání. Notebook se nemusí vypořádávat s teplem, které je třeba často aktivní cestou odvést od ostatních součástek. To šetří baterii zařízení a zároveň snižuje jeho hlučnost. Disky navíc nevyžadují defragmentaci. Seřazení dat do stejné oblasti a přepis paměťových buněk, ke kterému při defragmentaci dochází, dokonce snižuje jejich životnost. Dnes se SSD disky nacházejí i v diskových polích, a pro nejčastěji požadovaná data jsou využívány v úložištích SAN viz kapitola 3.1. Rychlost počítačů pro běžnou práci je mnohdy limitována právě rychlostí disku, proto si SSD disky rychle nacházejí mezi uživateli svoji oblibu. 32
Typy buněk v SSD paměti
TLC – (Triple Level Cell) nejlevnější a nejpomalejší varianta, buňka obsahuje 3 stavy. Čipy s TLC pamětí jsou rozměrově nejmenší a na provoz jsou energicky nejméně náročné
MLC – (Multi Level Cell) levnější varianta, buňka obsahuje 2 stavy, počet zápisů je až 10 000
eMLC – (Enterprise Multi Level Cell) vychází z MLC, ale umožňuje až 30 000 zápisů
SLC – (Sing Level Cell) nejrychlejší a nejdražší varianta, buňka obsahuje 1 stav, počet zápisů je až 100 000
Výhody SSD disků
rychlost – rychlost čtení i zápisu na SSD disk je dnes nejvyšší, kterou u velkokapacitních zařízení pro práci s často měnícími se daty máme k dispozici
spolehlivost – disk neobsahuje mechanické části, nezahřívá se a má malou spotřebu. Je díky tomu také více odolný vůči otřesům. Pro práci s daty není potřeba roztáčet plotny a pohybovat čtecí hlavičkou. Disk je tichý, méně hmotný a odolnější vůči změnám teplot. Odhad životnosti je díky nepřítomnosti pohyblivých částí až 2 000 000 hodin.
polovodičová paměť – na rozdíl od HDD nevyužívá SSD magnetismus pro ukládání dat. Data tedy nejsou ovlivněna cizím magnetickým polem
Nevýhody SSD disků
kapacita – kapacita dnešního SSD disku se pohybuje ve stovkách GB, ale HDD má kapacitu i 4 TB
cena – cena SSD disků postupně klesá, v poměru cena/kapacita ale vycházejí oproti HDD stále velice nevýhodně
počet zápisů – odhadovaná životnost sektoru disku je 100 000 zápisů. Záleží na typu a generaci SSD, viz typy buněk v SSD paměti
33
3 Datová úložiště Množství dat firem i domácností se neustále zvyšuje. Může za to růst využívání informačních technologií. Dokumenty, dopisy, knihy, hudba, filmy a další přecházejí do digitální podoby a namísto prostoru zabírají diskovou kapacitu. Rozšířením výpočetní techniky došlo také k potřebě sdílet data mezi počítači a využívat společná velkokapacitní úložiště. Nejnovějším trendem je pak přístup k souborům přes internet z mnoha míst a mnoha různých zařízení. Dalším důvodem k využívání datových úložišť je nárůst důležitosti dat, které počítače spravují a ukládají a proto je potřeba je kvalitně zálohovat, třídit a prohledávat.
3.1 Úložiště typu SAN SAN je zkratkou Storage Area Network. Jedná se o síťové úložiště, které slouží k ukládání, archivování, zálohování a ochraně dat. Propojuje klientské stanice a servery se zařízeními pro ukládání a zálohování dat, jako jsou disková pole a zálohovací zařízení. Tento koncept vznikl z důvodů dosažení co největší rychlosti při práci s daty a jejich konsolidaci. K přenosu dat slouží velice rychlé, nejčastěji optické linky. Jednotlivé linky se při výpadku dokáží zastupovat. Vybudování SAN úložiště je nákladné, ale má řadu předností. Jednou z nich je možnost neustále síť rozšiřovat a zvyšovat tak její kapacitu i rychlost. SAN je primárně využíván ve velkých společnostech, které vyžadují rychlý přístup k datům a snadnou škálovatelnost. V dnešní době jsou ale, díky klesajícím cenám, často budovány i v menších firmách. V počítači je možné k celé SAN síti přistupovat jako k jednomu síťovému disku. Vstupními body do SAN sítě jsou servery, které provádějí a vyhodnocují veškeré operace spojené se správou souborů, ověřování práv, bezpečnostních pravidel atd. Zajišťují automatické přesouvání často využívaných dat na rychlejší úložiště, složené například z SSD disků, nebo naopak uložení dat na pomalejší, ale levnější úložiště z klasických HDD. Automaticky mohou také provádět zálohování na pásky přes pásková zařízení. Síť SAN je komunikačně oddělena od komunikační sítě firmy a funguje jako sekundární síť. Protože se veškeré objemné přesuny dat odehrávají mezi systémy v SAN síti, dochází k menšímu přesunu dat v klasické LAN síti, na které tak klesá její vytížení a zlepšuje se její prostupnost.
34
Pomocí nastavení současného zrcadlení dat na více disků je možné zajistit rychlou obnovu dat, zrcadlení dat je navíc možné nastavit i do jiné, nezávislé lokality. Jedná se tedy o velice užitečné a komplexní úložiště, které ale vyžaduje nemalé náklady na pořízení a provoz.
3.2 Úložiště typu NAS NAS – Network Attached Storage je datové úložiště, které je připojené k síti. Tato zařízení jsou velice dobře použitelná jak pro prostředí podniku, tak pro domácnost. Jejich zapojení k síti je velice snadné a rychlé. NAS úložiště je disk, nebo více disků v serveru, který má vlastní operační systém (velice často Linux12). Připojením úložiště k síti dojde k vytvoření síťového úložiště, ke kterému mohou přistupovat uživatelé, kteří mají k síti přístup. Pomocí webového rozhraní je možné přistupovat k administračnímu rozhraní NAS úložiště, definovat práva pro uživatele, sledovat obsazenost disků a nastavovat celou řadu parametrů. Důležitou vlastností NAS úložiště jsou podporované protokoly. Mezi nejčastější patří CIFS, NFS a FTP. Pomocí těchto protokolů je možné k obsahu na disku přistupovat. Řadu z nich podporují přímo operační systémy, není tedy třeba instalovat speciální software nebo ovladače. NAS úložiště nabízí i řadu dalších služeb, jako jsou multimediální servery. Mezi nejrozšířenější patří DLNA server, který umožňuje streamové přehrávání multimediálních souborů. Na tento typ rozhraní se dnes dokáže připojit řada produktů, jako jsou mobilní telefony, televize nebo domácí kina. Bez nutnosti stahovat multimediální soubor je tedy možné si jej rovnou přehrát. DLNA je detailně popsáno v kapitole 6.3.1. Další možností je vystavit si domácí nebo firemní NAS úložiště, nebo lépe jeho část, na internetovou síť. Přístup k obsahu je možné zabezpečit jménem a heslem, nebo i certifikátem. Dojde tak k vytvoření malého osobního cloudu, který umožní přístup k datům odkudkoli. Důležité je brát ohled na možné prolomení bezpečnosti, nebo nalezení mezery v operačním systému úložiště a tím zpřístupnění uložených dat útočníkovi. Jelikož je možné připojit síťový bod NAS úložiště k operačnímu systému jako disk, je i velice snadné naplánovat na jeho úložiště pravidelné nebo jednorázové zálohování. Navíc mnoho NAS disků nabízí možnost zálohy jejich dat na další úložiště, ať už jiné NAS úložiště, nebo
12
Linux je operační systém podobný Unixu, který vychází z otevřeného kódu. Většina distribucí systému je k dispozici zdarma.
35
například USB disk. To platí pro úložiště, která mají i USB port pro připojení dalšího disku s USB rozhraním. Nevýhodou NAS disku je rychlost přenosu dat, která je limitována rychlostí sítě, na kterou je připojen. Jedná se ale o velice vhodné zařízení pro zálohu dat jak pro domácnosti, tak i menší firmy. Má-li NAS více disků, je možné nastavit i jejich vzájemné zrcadlení a tím zajistit dostupnost dat v případě, že jeden disk doslouží. Tato funkce se nazývá RAID a je blíže popsána v kapitole 5.1. V případě, že NAS úložiště není využíváno, dojde k zaparkování a uspání disků, což snižuje jejich opotřebení a výrazně prodlužuje jejich životnost.
3.3 Cloudové systémy jako datová úložiště Cloud neboli oblaka – ve světě IT velice populární slovo. Jedná se o služby, které umožní vzdálený přístup k datům z různých míst a zařízení. Dnes je tento termín velice oblíbený a to především díky dostupnosti internetu a využívání mnoha typů zařízení, které potřebují efektivně sdílet data. Cloud zvyšuje mobilitu, umožňuje snadné sdílení mezi prostředími, ale i kolegy, kamarády nebo rodinnými příslušníky atp. Na jednom souboru může spolupracovat více lidí, a to v některých službách i současně. Fyzicky jsou data uložena v datacentrech poskytovatele. V případě jejich synchronizace na počítač, tablet nebo telefon tak dochází k vytvoření kopie souboru. Data tedy zabírají více místa, ale jsou tak současně zálohována. To je velice důležitá vlastnost cloudu. Řada služeb, které jsou poskytovány zdarma, nemá garanci zachování dat. Není ale obvyklé, že by došlo ke ztrátě nebo poškození souborů. V případě, že dojde k poškození dat v počítači, nebo jiném zařízení, je šance jejich obnovy právě z cloudu veliká. Pokud dojde k výpadku služby, nebo poškození souborů v úložišti datacentra, je k dispozici verze souboru uložená na počítači. Pravděpodobnost, že se tyto dvě události setkají v jeden okamžik, není veliká, a proto nepředstavuje veliké riziko. Cloudové úložiště zdarma bez garance nabízejí i velké firmy, jako je Google nebo Microsoft. Medializace ztráty uživatelských souborů pro takové firmy představuje poškození jejich renomé a možný odliv řady uživatelů. Ačkoli tedy nenesou garanci za uchování dat, dbají velice dobře na to, aby byla dobře uchována. Důležité je zohlednit fakt, že jsou data uložena a tedy i přístupná u poskytovatele služby. V případě dat s citlivými nebo osobními údaji tedy může dojít, v případě jejich uložení 36
do cloudu, k porušení legislativy. Je tedy třeba zvážit, jaká data budou do cloudu uložena a jakých způsobem zabezpečena.
3.3.1 Možnosti cloudu K ukládání souborů do cloudu může uživatele motivovat mnoho faktorů, mezi které bezpochyby patří:
synchronizace dat mezi více zařízení
záloha dat
vzdálený přístup k souborům
sdílení dat
prostor pro ukládání souborů, které nemusí být okamžitě dostupné
využití integrovaných aplikací pro prohlížení, editaci dat a multimediální funkce
3.3.2 Nevýhody cloudu Nevýhody úložiště v cloudu závisí na potřebách uživatele a typu dat, která do něj mají být uložena. Důležitá je také volba poskytovatele. Mezi společné nevýhody patří:
data jsou uložena u poskytovatele služby; pokud by se podařilo prolomit zabezpečení jeho serverů, nebo by došlo k vynesení dat některým z jeho zaměstnanců, může dojít k jejich zveřejnění nebo zneužití
pro přístup k datům je potřeba internet; jeho rychlost a kvalita pak ovlivňuje rychlost přístupu k souborům
v případě výpadku služby jsou data nedostupná
služby poskytované zdarma zpravidla negarantují, že nedojde k poškození nebo ztrátě dat
3.3.3 Synchronizace a záloha dat Synchronizací dat se z cloudu stává velice efektivní datové úložiště, které automaticky zálohuje data z počítače. Často navíc umožní řadu funkcí, jako je verzování dat, automatická archivace, nebo uchování souboru i v případě jeho smazání z počítače, nebo jiného zařízení. Pokud například při editaci dokumentu provedete jeho uložení, speciální program inicializuje jeho synchronizaci do cloudové služby. Ověří se, zda již tento soubor nebyl dříve nahrán. 37
Pokud ano, označí se nahraná verze za starší verzi nově nahrávaného souboru. Pokud uživatel dojde k závěru, že provedené úpravy nechce zachovat, může ve webovém rozhraní cloudové služby zobrazit verze souboru, a jednu ze starších označit za aktuální. Verzování zajišťuje uchování více podob souboru a tím tedy vyžaduje více prostoru. Z toho důvodu je možné tuto funkci vypnout, nebo nastavit maximální počet uchovávaných verzí. Další možností je definovat dobu, po kterou mají být starší verze uchovány. Dojde-li k odstranění souboru v počítači, opět proběhne inicializace synchronizace. Soubor v úložišti cloudu ale nemusí být odstraněn, podle nastavení může dojít pouze k jeho označení za smazaný. Díky tomu je možné tyto soubory ve webovém prohlížeči procházet a obnovovat, nebo potvrzovat jejich odstranění. Automatické smazání takto označených souborů může být vyvoláno po určeném čase, nebo po docílení jisté úrovně zaplnění vzdáleného úložiště. Novou a oblíbenou přidanou hodnotou některých antivirových programů je průběžná záloha souborů do cloudového úložiště. Pokud dojde k poškození nebo smazání souboru virem, antivir nabídne jeho obnovení. Další velice užitečnou vlastností synchronizace je možnost jejího využití na více zařízení. Tedy mezi počítači ale i telefony a tablety. K provedení synchronizace ale musí každé zařízení, i diskový prostor u poskytovatele služby, obsahovat dostatek volného prostoru. Kapacita v cloudovém úložišti je vždy omezená, ale její navýšení je možné za příplatek. V telefonech nebo tabletech, je ale prostor omezený vnitřní pamětí, kterou je často možné rozšířit o prostor na například paměťové kartě (viz kapitola 2.3.2), což ale nemusí stačit k dorovnání diskového prostoru počítače. Z toho důvodů existují dvě možnosti synchronizace: 1. centralizovaná synchronizace – možnost synchronizovat celý obsah dat cloudu do vybrané složky v počítači, telefonu nebo tabletu. Datově se tedy jedná o nejnáročnější variantu, která přenese data složky do cloudu a udržuje jejich synchronizaci nad všemi soubory, včetně souborů v podsložkách. 2. decentralizovaná synchronizace – umožňuje uživateli vybrat, která data se budou synchronizovat. Tyto možnosti jsou závislé na poskytovateli služby. Možné je vybrat konkrétní adresáře, typy souborů, nebo je omezit podle velikosti apod. Samotnou synchronizaci v zařízení obsluhuje program, který vytvořil přímo poskytovatel cloudové služby, nebo jiný výrobce, který se integroval na jeho rozhraní. Mnohdy je tedy 38
možné vybrat si právě takový software, který nejvíce splňuje očekávání uživatele. Možností, synchronizace dat je doopravdy mnoho, z nejčastějších například:
synchronizace trvale spuštěnou službou na pozadí, při každé změně souboru
synchronizace pouze na pokyn uživatele
naplánovanou synchronizací v určený čas nebo po časovém intervalu
spuštění synchronizace podle aktuálního vytížení počítače nebo rychlosti sítě
spuštění synchronizace pouze na zabezpečené Wi-Fi síti
při synchronizaci provádět převod souborů na specifický formát
nesynchronizování po překročení určitého množství odeslaných dat za daný časový úsek
synchronizace omezenou rychlostí
způsob řešení konfliktních situací během synchronizace
3.3.4 Přístup k souborům přes webové rozhraní Cloudové služby často umožňují přistupovat k souborům vzdáleně, přes webové rozhraní. Přihlášení do služby probíhá nejčastěji pomocí jména a hesla a případně ověřovacího kódu, který je zaslán přes SMS, email, nebo vygenerován speciální aplikací, například v mobilním zařízení. Po přihlášení je možné soubory procházet, prohledávat, přemisťovat, mazat, odesílat, sdílet, třídit atp. V konkrétních případech také zobrazovat a editovat. To je závislé na typu souboru, poskytovateli služby nebo typu a verzi webového prohlížeče. Dnes je možné využívat k úpravě dat nejen dovednosti, které implementoval poskytovatel služby, ale i přes webové aplikace třetích stran, které tím značně rozšiřují možnosti cloudu. Pomocí těchto aplikací je možné editovat mnoho typů dokumentů, obrázky, fotografie, audio i video soubory nebo například vektorové a CAD 13 soubory. Podobná podpora existuje i pro zobrazování souborů. Je tedy možné bez potřeby stahovat soubor nahlížet na jeho obsah, přehrávat video i audio soubory, procházet výkresy atp. Řada těchto aplikací již dosáhla takové úrovně, že často zcela nahradí dříve potřebný nainstalovaný software. Provozem cloudu a využívání integrovaných aplikací je tedy možné ušetřit
13
Computer aided design – 2D a 3D počítačové projektování, počítačem podporované navrhování
39
za licence na software, který byl nutný k zobrazení nebo editaci konkrétního typu soboru nebo souborů.
3.3.5 Sdílení dat Sdílení dat mezi více počítači je praktickou vlastností, díky které může mít uživatel na všech svých zařízeních stejné soubory a jejich verze. K této funkci ale zcela postačí jejich synchronizace viz kapitola 3.3.3. V pojmu cloudu, je sdílením dat myšleno především jejich zpřístupnění dalším osobám, které tak získají přístup pro jejich prohlížení, stažení nebo i editaci. Možnosti závisí na poskytovateli. Dnes nejsou výjimkou celé projektové adresáře, s dokumentací a dalšími soubory, nad kterými mohou všichni zaměstnanci společně pracovat. Soubory jsou verzovány, a je tedy možné sledovat, kdo jakou změnu provedl, změny schvalovat, zamítat, nebo celé verze mazat či obnovovat. Velice pokročilou a užitečnou funkcí je vytváření nebo editace souboru přes webové rozhraní více uživateli. Tímto způsobem může být vytvářen dokument, tabulkový list, prezentace atp. Podle barvy kurzoru je možné určit, kdo změnu právě provádí. Některé služby vedle editovaného souboru zobrazují i chatovací okno, takže je možné se během úpravy textově domlouvat s dalšími uživateli. Hrozí-li konflikt v editované části dokumentu, zobrazí systém upozornění a požádá uživatele o strpení. V případě velkého počtu uživatelů systém editaci umožní jen omezenému počtu a ostatní upozorní, že je z důvodu vytížení soubor dále dostupný pouze pro čtení. V běžném použití se ale jedná o velice užitečnou a funkční možnost, která se rychle stává nepostradatelnou, především díky veliké úspoře času. Funkce sdílení dat nemusí vyžadovat, aby měl uživatel, kterému chceme soubor nabídnout k prohlídnutí, aktivní registraci ve stejné cloudové službě. Možné je sdílet soubor pomocí unikátního odkazu pro konkrétního uživatele, nebo ho vystavit jako veřejný. U těchto způsobů je třeba brát ohled na možnost zneužití přístupu k souboru. Může se objevit i jako obsah jiné služby, bez možnosti jeho viditelnost a přístupnost změnit nebo omezit.
3.4 Rozšíření diskové kapacity zařízení Diskový prostor úložiště cloudu je možné libovolně měnit. Běžně je k dispozici zdarma několik jednotek GB, za pravidelný poplatek jde jeho kapacitu zvětšit. To umožňuje používat cloud na dlouhodobé zálohování dat, nebo ho využívat jako úložiště na soubory, u kterých není zásadní čas přístupu. Data jsou dostupná, pouze pokud je k dispozici připojení 40
k internetu. Některá zařízení, která zpravidla neobsahují veliký vlastní úložný prostor, jsou prodávána s předplaceným úložištěm v cloudu, nebo větším přiděleným prostorem zdarma. Taková nabídka je dnes často k vidění především u notebooků s SSD diskem, nebo telefonů a tabletů.
3.5 Vlastní cloud Pro ukládání dat do cloudu není třeba využívat pouze služeb poskytovatelů cloudových služeb. Další možností je vystavení vlastního úložiště tak, aby bylo možné přistupovat k souborům přes internet. Takovou možnost nabízí provoz vlastního serveru, nebo například úložiště SAN, kterému je věnována kapitola 3.1. Provoz vlastního řešení přináší řadu nákladů a rizik. Internetová přípojka by měla poskytovat dostatečnou rychlost pro stahování i nahrávání souborů a důležitá je i její spolehlivost. Zabezpečení a zálohování vlastního řešení vyžaduje pokročilé znalosti v této oblasti a sledování nejnovějších možností a trendů. Přístupy na úložiště je třeba monitorovat a vhodně logovat a vyhodnocovat. Dále je třeba sledovat, zda nedošlo k prolomení zvoleného způsobu zabezpečení. Bezpečnost a spolehlivost také vyžaduje co nejčastější aktualizace firmware úložiště nebo operačního systému serveru. Stejně tak je třeba zvolit bezpečnou antivirovou ochranu. Spolehlivost celého řešení ovlivní i kvalita zvolených síťových komponent. Nebezpečí ztráty nebo poškození dat hrozí v případě, kdy jsou zařízení s daty, jako počítač, telefon nebo tablet současně, ve stejné místnosti, nebo budově jako vlastní cloudové řešení. Jsou takto vystaveny ohrožení zcizení, požáru, nebo potopy atp.
41
4 Zabezpečení datového úložiště Při práci s citlivými daty je důležité dbát na jejich zabezpečení. Při zcizení datového úložiště, nebo odchycení datové komunikace může dojít k zneužití souborů. Pro tyto situace existují sofistikovaná řešení, pomocí kterých je možné toto riziko minimalizovat.
4.1 Šifrování ukládaných dat Pro zvýšení zabezpečení ukládaných dat, je možné disk, nebo oblast disku šifrovat. Pokud by došlo k jeho zcizení, nebude útočník schopný přistoupit k datům ani po vyjmutí disku a připojení k vlastnímu počítači. V případě poškození šifrovaného disku není snadné data obnovit. Existují ale i firmy, které se na tuto oblast specializují.
4.1.1 Šifrování celého disku FDE neboli Full Disk Encryption – jedná se o šifrování na úrovni sektorů disku. Možné je šifrovat celý disk, nebo vybrané oddíly. Využívány jsou šifrovací algoritmy jako je AES, Blowfish, Triple DES a další. Výhodou tohoto způsobu šifrování je, že jsou zabezpečeny všechny soubory i systémové, nebo dočasné. Je-li aktivováno šifrování celého disku, použije se při startu počítače pre-boot prostředí, které uživatele vyzve k zadání jména a hesla, případně jen hesla. Po ověření jeho správnosti dojde k odšifrování a načtení operačního systému. Uživatel dále pracuje s diskem standardně. Při čtení nebo zápisu souborů ale dochází k dekódování a kódování dat, což může mít vliv na rychlost práce s daty. Zpravidla je to patrné pouze u práce s velkými soubory, nebo během procesu hibernace14.
14
Hibernace je proces, při kterém se obsah operační paměti uloží na disk. Počítač je poté vypnut. Po jeho zapnutí je uložený obsah opět nahrán zpět do operační paměti a činnost počítače obnovena.
42
Šifrování celého disku nabízí speciální hardware, který je dle způsobu uložení šifrovacího klíče dělen na dva způsoby
HDD FDE – disk obsahuje data i šifrovací klíč a jeho správu
Chipset FDE – klíč je uložen mimo disk ve speciální paměti typu TPM, EEPROM apod.
Dále je možné šifrovat a dešifrovat data pomocí software. Výpočetní úloha je v tomto případě vykonávána přímo procesorem počítače.
4.1.2 Šifrování zvolených souborů či složek FES neboli File Encryption System je možnost šifrovat vybrané soubory nebo složky. Podpora pro tuto činnost je i v dnes nejrozšířenějších operačních systémech. V OS Windows se jedná o Systém souborů EFS (Encrypting File System). Ten umožňuje uložení zašifrovaných dat na pevném disku. Data jsou šifrována hromadnou symetrickou šifrou FEK (File Encryption Key). Asymetrická šifra by pro toto použití byla příliš náročná a celý proces by prodlužovala. Pro možnost šifrování složek a souborů existuje i celá řada dalších softwarových řešení. Tyto funkce nabízí i některé antivirové programy.
4.2 Zabezpečení přenosu Při přenášení dat nezabezpečenou cestou by mohlo dojít k zachycení komunikace mezi klientem a serverem útočníkem a tím získání jejího obsahu. Komunikace mezi počítačem a úložištěm by tedy měla být šifrovaná. Pokud by došlo k jejímu odchycení, získá útočník pouze nesmyslná data. Pro přesun dat je možné využívat protokoly, které komunikaci při přenosu šifrují. Téma šifrování dat je velice rozsáhlé, pro popis zabezpečení přenosu proto zmíním pouze nejčastěji používané protokoly.
4.2.1 Asymetrická šifra Pro zabezpečení přenosu dat je nejčastěji využívána asymetrická šifra. Ta byla vynalezena již v roce 1975 Whitfieldem Diffiem a Martinem Hellmanem. 43
Princip asymetrického šifrování dat spočívá v použití dvou klíčů, veřejného a privátního. Privátní klíč se používá pro dešifrování zprávy. Veřejný klíč je volně dostupný a používá se pro zašifrování. Aby mohl být klíč považován za důvěryhodný, měl by být vydán uznávanou certifikační autoritou. Klient (aplikace, webový prohlížeč atp.) používá veřejný klíč k šifrování komunikace. Ta je na straně serveru pomocí privátního klíče dešifrována. Symetrická šifra spočívá právě v tom, že zašifrovaná data veřejným klíčem dokáže dešifrovat pouze privátní, nešířený klíč.
4.2.2 HTTPS Protokol HTTPS je nástavbou nad HTTP15, umožňuje zabezpečit komunikaci pomocí asymetrické šifry SSL16 nebo TLS17. Podpora pro protokol HTTPS je ve všech nejčastěji používaných prohlížečích. Přístup na datové úložiště přes webové rozhraní pomocí tohoto protokolu musí podporovat jeho provozovatel. U větších poskytovatelů cloudových úložišť je možnost přístupu k datům přes tento protokol pomocí webového prohlížeče samozřejmostí.
4.2.3 FTPS FTP je protokol pro přenos dat, umožňuje zabezpečení přístupu jménem a heslem, dále ale probíhá komunikace nešifrovaně. I jméno a heslo je možné z komunikace při přihlašování odchytit. Tyto bezpečností nedostatky řeší právě nástavba nad FTP a to FTPS. FTPS zabezpečuje komunikaci pomocí SSL nebo TLS podobně, jako je tomu v případě HTTPS viz kapitola 4.2.2. Jedná se tedy o šifrování dat pomocí asymetrické šifry.
15
HTTP je internetový protokol určený pro výměnu hypertextových dokumentů ve formátu HTML
16
SSL je vložená vrstva mezi vrstvu transportní a aplikační. Poskytuje zabezpečení komunikace šifrováním a autentizaci komunikujících stran 17
TLS je nástupce SSL, rozdíly mezi SSL 3.0 a TLS 1.0 jsou pouze drobné
44
4.2.4 SSH (SFTP) SSH je zabezpečený protokol pro komunikaci v počítačových sítích. Pro autentizaci uživatele je možné používat jméno a heslo, nebo i veřejný klíč. Privátní klíč má uživatel uložený na straně klienta, a zabezpečen pomocí přístupového hesla. Veřejný klíč je pak uložen na straně serveru. Server při požadavku na autentizaci uživatele certifikátem vygeneruje náhodný řetězec znaků, zašifruje je pomocí veřejného klíče a pošle na stranu klienta. Uživatel je vyzván k zadání hesla k privátnímu klíči, pokud proběhne jeho ověření úspěšně, je zpráva s náhodným řetězcem rozkódována a zaslána zpět na stranu serveru. Ten vyhodnotí, zda se obsah shoduje s původně vygenerovaným řetězcem. Pokud ano, považuje server klienta za ověřeného.
45
5 Zálohování dat Dojde-li k poruše datového úložiště, nebo jeho ztrátě, bývá jeho obsah cennější, než pořizovací cena. Žádné datové médium navíc není schopné 100% zabezpečit, že na něm data zůstanou navždy zachována, viz kapitola 2. Z toho důvodu je velice důležité data zálohovat, nejlépe pak automaticky, v pravidelných intervalech. Možností, jak zálohovat data je mnoho. Nejčastěji záleží na zvoleném programu. Zálohu dat je možné řešit přírůstkově, tedy pouze nově přidaná a měněná data, nebo vždy kompletní zálohu k aktuálnímu datu. Další možností je i synchronizace dat, kdy jsou data ukládána přesně tak, jako jsou na hlavním úložišti. V případě nechtěného smazání souboru, nebo jeho poškození, což může způsobit vir nebo systémová chyba atp. je pak odstraněn i ze synchronizovaného úložiště. Tato metoda je tedy vhodná především pokud se jedná o sekundární zálohu.
5.1 Systém RAID RAID je zkratkou Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks, což je technologie, která umožňuje propojovat disky. Díky tomu může dojít k vytvoření velkokapacitního úložiště, snížení rizika ztráty dat při selhání některého z disků, zvýšení rychlosti přístupu k datům nebo i kombinaci těchto možností. Základní princip, je zapojení více disků na rozhraní, které tuto technologii podporuje. Data jsou na disky rozdělena podle zvoleného typu RAID. Pro domácí úložiště a úložiště malých firem jsou nejčastěji využívány RAID 0, neboli stripping (zápis po částech), RAID 1 mirroring (zrcadlení) a jejich kombinace, tedy RAID 0+1 respektive RAID 1+0. Těmto variantám jsou věnovány následující kapitoly.
5.1.1 RAID 0 Tento typ vytváří z několika menších disků jeden veliký. Soubor je ale uložen rovnoměrně rozdělený na každý z disků, což při čtení i zápisu zvyšuje rychlost. Výhodou tohoto zapojení je tedy především získání úložiště s větší kapacitou, a zároveň zvýšení rychlosti diskových operací se soubory. 46
Pro zapojení disků do RAID 0 se doporučuje využít disky o stejné kapacitě, protože zápis probíhá střídavě na jednotlivé disky. Tím je zajištěno rovnoměrné rozložení souborů. Celková kapacita úložiště je proto násobkem počtu disků a kapacity nejmenšího disku v poli. Bezpečnost dat se ale zapojením do RAID 0 nezvyšuje. Při poruše některého z disku jsou části souborů na něm uložené nepřístupné a není možné je z jiných disků získat nebo obnovit. Při havárii některého z disků jsou tedy všechna data ztracena.
5.1.2 RAID 1 Pro vytvoření úložiště, které dbá především na minimalizaci rizika ztráty dat, je nejlepším způsobem data zrcadlit, tedy veškerá data ukládat současně na více disků. Přesně tento způsob ukládání zajistí RAID 1. I pro RAID 1 platí, že je nejlepší využít disky o stejné kapacitě, protože celková kapacita úložiště je stejná, jako kapacita nejmenšího disku. Totéž platí i o výkonu, protože diskové pole bude tak rychlé, jako nejpomalejší připojený disk. Tento způsob zapojení tedy nezvyšuje rychlost diskových operací, ale zajistí bezpečnost uložených dat.
5.1.3 RAID 0+1 a 1+0 Jedná se o kombinaci předchozích variant RAID 0 a 1. Data jsou ukládána do bloků, které se rozdělují mezi jednotlivé disky, ty jsou současně zrcadleny. Pro využití tohoto systému je tedy zapotřebí použít alespoň 4, nejlépe identické disky. Díky této kombinaci dochází jak ke zvýšení rychlosti diskových operací, tak i k zajištění bezpečného uložení dat. Mezi RAID 0+1 a 1+0 je rozdíl v principu práce s daty. V případě varianty 0+1 jsou data nejdříve uložena a poté zrcadlena. Varianta 1+0 nejprve data zrcadlí a následně vloží do diskového pole typu RAID 0.
5.1.4 Další RAID varianty Setkat se můžeme i s dalšími způsoby, jak data mezi více disky ukládat. Pro ochranu dat proti chybám je možné využít například kontrolu pomocí parity. Využívá se logická operace exkluzivního logického součinu (XOR). Například v RAID 3 jsou 47
zapojeny dva disky pro ukládání dat a jeden disk pro uložení dat parity. Při zápisu je vypočten logický součin ze stejných lokalit na obou discích, sloužících k ukládání dat. Výsledek je poté uložen na disk pro data parity. V případě, že dojde k porušení dat na některém z disků, je možné zpětně vypočítat hodnoty ztracených bitů a data obnovit. Pro datové úložiště v domácnosti nebo malé firmě ale nejsou tyto varianty často využívány. Své uplatnění nacházejí především ve větších diskových polích, jsou tedy mimo rámec rozsahu této práce.
5.2 Vzdálená úložiště Záloha by měla být realizována tak, aby bylo minimalizováno riziko, že budou data poškozena nebo ztracena z hlavního i záložního úložiště najednou. V případě požáru, potopy, vykradení atp. muže dojít ke ztrátě dat na médiích, záložním úložišti i na hlavním disku, pokud jsou současně v ohrožené lokalitě. Z tohoto důvodu je vhodné data zálohovat i na vzdálené úložiště. Tento způsob zálohy má ale i své nevýhody. Data jsou dostupná pouze přes internet, přístup k nim tedy vyžaduje funkční připojení. Pokud dojde k výpadku internetu nebo služby, budou data nedostupná. Rychlost přístupu k souborům je omezena rychlostí internetu a také jeho spolehlivostí.
5.2.1 Pronajatý diskový prostor Možné je využít službu cloudu, nebo pronájem diskového prostoru s přístupem například přes protokol FTP/FTPS viz kapitola 4.2.3 nebo SSH viz kapitola 4.2.4. Řada cloudových služeb nabízí software, pomocí kterého je možné nastavit způsob zálohy nebo synchronizace dat z počítače, telefonu i tabletu. Více o synchronizaci do cloudové služby je v kapitole 3.3.3. Osobní zkušenost se synchronizací souborů do cloudové služby uvádím v rámci popisu vlastního domácího úložiště v kapitole 6.3.3. Pro synchronizaci či zálohu přes FTP/FTPS nebo SSH existuje řada různých programů. Jedním konkrétním se zabývám v rámci popisu způsobu zálohy vlastního domácího úložiště v kapitole 6.3.4.
48
Kapacitu pronajatého diskového prostoru je zpravidla možné za příplatek rozšířit, díky tomu uživatel platí pouze za prostor, který potřebuje. Nevýhodou je, že jsou data ukládána na cizí server, k datům může mít přístup některý z pracovníků poskytovatele. Dále může dojít ke zcizení dat
v případě prolomení zabezpečení služby.
Více o cloud službách
je v kapitole 3.3.
5.2.2 Vlastní vzdálené úložiště Další možností je provoz vlastního serveru, který může být zapojen u poskytovatele služby, která se nazývá Server Housing. Jedná se o pronájem prostoru pro server a jeho vysokorychlostní napojení na síť internet. Data jsou ukládána na vlastní úložiště. Provoz vlastního serveru ale vyžaduje nemalé náklady na jeho pořízení a odborné znalosti. Jedná se o variantu vhodnou především pro větší firmy a podniky.
5.3 Obnova zálohovaných dat Obnovení zálohovaných dat zpravidla nebývá problematickou činností. Vždy záleží, jaký způsob zálohy byl uživatelem zvolen. Z vlastní zkušenosti jsem došel k závěru, že rychlost obnovení dat není zásadní. Vždy je ale hlavní, aby byla data spolehlivě nalezena a bezpečně obnovena.
5.3.1 Rizika Může se vyskytnout problém s chybou při čtení z datového média, pokud bylo vlivem času, teploty, magnetismu nebo jiného důvodu poškozeno. Média obsahující důležité zálohy je tedy potřeba dobře skladovat a pravidelně je kontrolovat, případně po určité době pro jistotu vytvořit nový klon na nové médium. Důležité je také sledovat vývoj médií a v případě, že dochází k postupnému opouštění některého konkrétního typu, je třeba data včas překopírovat na novější typ média. Zálohováním do komprimovaného archivu jako je zip, rar a podobně, je možné dosáhnout uložení více souborů. Při poškození média v oblasti archivu budou ale všechny soubory v něm uložené nenávratně poškozené. Stejné riziko nese i šifrované úložiště, obnova dat na něm uložených, bude v případě poškození jen některé jeho části nemožná, nebo velice nákladná. 49
V případě obnovy ze vzdáleného úložiště může nastat problém s nedostupností sítě nebo služby. Soubory tedy mohou být dočasně nepřístupné. Rychlost obnovy je pak závislá na rychlosti a spolehlivosti sítě.
5.3.2 Vyhledání dat V případě dlouhodobé zálohy na SAN (viz kapitola 3.1) či NAS úložiště (viz kapitola 3.2), nebo i do cloudového úložiště (viz kapitola 3.3) přináší velikou výhodu – mezi daty je možné vyhledávat. Je tedy možné snadno dohledat oblast, kde jsou uloženy soubory, které je třeba obnovit. Zálohování na média, která jsou po uložení dat archivována, vyžaduje jejich kvalitní značení. To by mělo obsahovat datum a popis uložených souborů. Pro snadnější orientaci a dohledání, co je na kterém médiu uloženo, je dobré evidovat seznam uložených souborů. V systému Windows je možné pomocí příkazu v příkazové řádce „dir /s /b > datum_nazevmedia.txt“ vygenerovat textový soubor, který obsahuje polohu i název každého souboru ve složce i podsložkách, kde byl příkaz vyvolán. Tento příkaz je potřeba pustit v kořenové složce média se zálohou. Nad seznamem takto vygenerovaných textových souborů je pak možné snadno vyhledávat. Pokud je archivované médium označené názvem vygenerovaného textového souboru, je pak velice snadné zjistit, co je na kterém médiu v archivu uloženo.
50
6 Vytvoření komplexního datového úložiště Již během prvních let využívání výpočetní techniky jsem několikrát přišel o svá data. Ať už se jednalo o selhání pevného disku počítače, nebo ztrátu či poškození přenosného zařízení, vždy to byla velice nepříjemná událost. Rozhodl jsem se vytvořit domácí úložiště, na které by bylo možné provádět automatické zálohy. Využívám ale i řadu multimediálních funkcí, kterými je zakoupené úložiště vybaveno. Využil jsem i dostupnost a výhody cloudových služeb, a rozšířil díky nim způsob ukládání dat a jejich možnosti. V této kapitole bude detailně popsáno veškeré technické vybavení, ze kterého se mé domácí úložiště skládá. Zmíním i software, který pro jeho správu a automatizaci využívám.
6.1 Požadavky Domácí úložiště bylo sestaveno tak, aby splňovalo tyto požadavky:
velmi důležitá data budou uložena minimálně na 2 místech, a to v různých lokalitách
důležitá data budou uložena na 2 místech, minimálně vždy na jednom
kapacita bude dostačující pro zálohu 2 telefonů, 3 notebooků a jednoho stolního počítače, dále pro videa z kamery a fotografie
v rámci domácí sítě dojde k vytvoření společného úložiště
zálohování notebooků i telefonů bude probíhat automaticky
multimediální obsah bude možné bez složité obsluhy a stahování přehrávat v televizoru
pro každého uživatele bude vytvořený privátní zabezpečený prostor pro zálohovaná data
k aktuálně potřebným a velmi důležitým datům bude možné přistupovat přes internet odkudkoli
51
6.2 Důležitost dat Pro efektivní hospodaření s kapacitou úložiště je třeba rozhodnout, která data stojí za zálohu.
6.2.1 Velmi důležitá data Soubory, které časem neztrácejí na důležitosti, nebo jejich významová hodnota dokonce roste, jsou pro mne „velmi důležitá data“. Do této kategorie patří především rodinné fotografie a videa. Nejedná se ale o veškerý natočený a nafocený obsah, ale probrané a upravené soubory. Dále do této kategorie řadím i digitální kopie důležitých listin, školních prací nebo pracovních dokumentů. Tyto soubory časem neustále přibývají, a proto musí být uloženy tak, aby při výměně telefonu, počítače nebo notebooku nemuselo docházet k jejich přesouvání. Uloženy jsou především na domácím úložišti a jejich kopie je v cloudu, díky kterému je možné k nim přistupovat odkudkoli přes internet, a zároveň jsou v jiné lokalitě než domácí úložiště a ostatní zařízení.
6.2.2 Důležitá data Do kategorie „důležitá data“ pro mne spadají soubory, které obsahují aktuální výstupy, jsou to například pracovní projekty, školní práce, konfigurace programů, rozpracované video soubory a fotografie. Uloženy jsou tedy na disku v počítači nebo notebooku, na kterém s nimi pracuji, záloha je vytvářena především pro případ poruchy nebo ztráty zařízení.
6.3 Vybrané technologie a komponenty Při sestavování domácího úložiště jsem vyšel z objemů souborů, které jsem po rozdělení na „důležité“ a „velmi důležité“ získal. Pro domácí úložiště jsem vybral NAS disk s kapacitou 1 TB. Pro cloudové úložiště mi vyšla dostačující kapacita 80 GB, kterou jsem po záloze zaplnil z poloviny, ale rozšíření kapacity je pouze otázkou měsíčního poplatku, není tedy problém ji časem rozšířit. Ve svém řešení mimo níže popsané komponenty využívám mobilní telefon s OS Android Samsung Galaxy S3 a televizor Samsung UE40D6100, obě zařízení mají podporu DLNA.
52
6.3.1 DLNA Technologie DLNA (Digital Living Network Alliance) není pro provozování domácího úložiště zásadní. Určitě ale přináší velikou řadu výhod. Umožňuje sdílet a přehrávat multimediální soubory mezi zařízeními bez složité konfigurace. Uložené video nebo fotografie na domácím úložišti je možné procházet a přehrávat přímo z telefonu, televizoru, domácího kina a podobně. Video soubory se pouštějí přes stream18, tedy okamžitě, bez nutnosti čekat, až dojde k jejich celému stažení. DLNA je dnes velice rozšířená technologie, i když někteří výrobci používají vlastní označení. Například Samsung svoji nástavbu nad DLNA pojmenoval AllShare. Nic to nemění na faktu, že je tato technologie s DLNA plně kompatibilní. Podpora této technologie je i v OS Windows 7 a vyšším. Obsah počítače s tímto systémem je tedy možné přehrávat v mobilním zařízení, televizoru atp. s podporou DLNA bez potřeby cokoli instalovat a složitě konfigurovat.
Obrázek 12 - Nastavení DLNA serveru v OS Windows 7
18
Stream je kontinuální přenos audiovizuálních dat mezi zdrojem a koncovým systémem
53
Jedinou podmínkou pro provoz DLNA je, že všechna zařízení musí být vzájemně viditelná ve společné síti. Pokud jsou tedy všechny připojeny například k domácímu routeru19, je tato podmínka splněna. Nehledě na to, zda jsou připojeny pomocí Wi-Fi nebo síťovým kabelem.
6.3.2 NAS Disk s DLNA – WD Book Jako primární domácí prostor pro zálohy slouží NAS Disk My Book World Edition od Western Digital. Jeho kapacita je 1 TB. Obsahuje pouze jeden disk. Zařízení po připojení k síti, pomocí síťového kabelu UTP (kroucená dvojlinka), umožňuje přistupovat k datům přes SSH, FTP, CIFS a NFS. Pomocí CIFS je tedy možné zařízení snadno zpřístupnit jako síťový disk v OS Windows.
Obrázek 13 - NAS úložiště přístupné jako síťový disk
19
Router neboli směrovač je v počítačových sítích aktivní síťové zařízení
54
Správa úložiště probíhá přes webové rozhraní, které je rychlé a přehledné .
Obrázek 14 - Konfigurační rozhraní NAS úložiště
Toto NAS úložiště, také podporuje DLNA technologii. Nastavení obsahu, který má být na tomto serveru vystaven, se provádí přes webové rozhraní prohlížeče. Odkaz na toto nastavení je uveden v Media sekci hlavního konfiguračního panelu.
Obrázek 15 - Nastavení DLNA serveru na NAS úložišti
55
Na úložišti je možné nakonfigurovat zpřístupnění souborů přes internet pomocí služby MioNet. Tuto funkci ale nevyužívám. Data, která chci mít přístupná přes sít internet, ukládám do cloud služby Google Drive viz kapitola 6.3.3.
6.3.3 Cloud – Google Drive Google Drive je cloudová služba, která v základní bezplatné verzi nabízí 5 GB prostoru. Za pravidelný měsíční poplatek je ale možné rozšířit kapacitu i na několik TB. Pro mé potřeby je dostačující kapacita 80 GB.
Obrázek 16 - Webové rozhraní služby Google Drive
Služba Google Drive umožňuje uložení libovolného souboru. Vytvářet je možné dokument, prezentaci, tabulku, formulář a nákres. Zajímavou možností je rozšířit funkce služby o aplikace třetí strany. Díky tomu je možné zobrazovat, upravovat ale i vytvářet více typů souborů. Nahrávání souborů do služby je možné přes webové rozhraní, nebo pomocí aplikace Google Drive, která do úložiště automaticky synchronizuje vybrané složky z počítače, kde je nainstalovaná. Pokud v těchto složkách dojde ke změnám, aplikace automaticky inicializuje synchronizaci do služby.
56
Dojde-li ke změně souboru nebo složky v Google Drive, bude tento soubor automaticky v aktuální podobě stažen do počítače. Soubory jsou ve službě verzovány.
Obrázek 17 - Správa verzí souboru v Google Drive
Pokud dojde ke smazání souboru v počítači, je ve službě přesunut do koše, je tedy možné ho obnovit. Z koše ve službě bude ale automaticky odstraněn po 30 dnech. Mobilní aplikace přímo od poskytovatele služby umožňuje pouze přistupovat k souborům, nebo vytvářet a editovat základní typy. Synchronizace v této aplikaci možná není. Proto využívám aplikaci třetí strany, která je popsána v kapitole 6.3.5. Mezi další funkce této služby patří například snadné sdílení a editace souborů více uživateli najednou. Není ale možné k souborům přistupovat přes protokol pro výměnu dat, jako je FTP, SSH a další.
6.3.4 Zálohovací software pro OS Windows – Cobian Backup Pro zálohování souborů jsem vybral program Cobian Backup. Program je dostupný zdarma, nabízí mnoho možností a dlouhodobě funguje spolehlivě. Zálohování je možné provádět kompletní, inkrementální a diferenciální. Zálohovat umí do jiného disku, složky nebo přes FTP/FTPS. Zálohování je možné provádět ručně i automaticky, nastavení se provádí pomocí 57
časovače. Soubory před zálohou umí komprimovat do archivu, který dokáže automaticky i zaheslovat. Možné je nastavit libovolný počet úloh s různou konfigurací.
Obrázek 18 - Vytvoření úlohy v Cobian Backup
Program nabízí doopravdy mnoho možností k nastavení. Dokáže na pozadí běžet jako služba. Díky tomu je zajištěno automatické spuštění a běh není tak náročný na operační paměť počítače.
6.3.5 Zálohovací software pro OS Android – FolderSync Pro zálohování dat z telefonu jsem vybral aplikaci FolderSync. Ta je k dispozici pro OS Android v placené i bezplatné verzi. Bezplatná varianta zobrazuje reklamu, ale ze základních funkcionalit nic nepostrádá.
58
Tato aplikace dokáže synchronizovat soubory do řady cloudových služeb, ale i na FTP/FTPS úložiště. Podmínění, kdy má synchronizace probíhat je možné velice detailně nastavit. V případě, že je žádoucí spouštět zálohu na domácí úložiště pouze doma, je možné synchronizaci omezit pouze po připojení na domácí Wi-Fi. Dále je možné spuštění synchronizace vyvolat až pokud je telefon připojený k nabíječce.
Obrázek 19 - Prostředí mobilní aplikace FolderSync
Pomocí aplikace FolderSync je tedy možné nastavit zálohování vybraných adresářů do domácího úložiště, ale i do služby cloudu, například Google Drive.
59
6.4 Konfigurace a zapojení Samotná konfigurace vychází z požadavků na úložiště. Základním principem je propojení zařízení do domácí sítě. Hlavním bodem je router, který umožňuje připojení zařízení pomocí síťového kabelu UTP, nebo i bezdrátově pomocí Wi-Fi.
Obrázek 20 - Schématické znázornění zapojení komponent
6.4.1 NAS Disk Po připojení NAS disku pomocí UTP kabelu (kroucená dvojlinka) k routeru, je možné v konfiguračním webovém prostředí routeru zjistit, jakou IP adresu úložišti přiřadil. Na tuto adresu je možné přistoupit přes internetový prohlížeč pomocí protokolu HTTP, tedy například „http://10.0.0.103/“. Po načtení stránky je možné se přihlásit výchozími přihlašovacími údaji do konfiguračního rozhraní. 60
V konfiguraci NAS disku jsem vytvořil pro každého uživatele privátní prostor, zabezpečený uživatelským jménem a heslem. Způsob přístupu k disku je možné pro jednotlivé uživatele měnit, povolil jsem FTP a CIFS protokoly. Pro každého uživatele tedy vznikla složka, do které je možné přistupovat ze systému Windows přes adresu „\\10.0.0.103\JmenoUzivate“ nebo pomocí FTP protokolu přes adresu „ftp://10.0.0.103/JmenoUzivatele“. Uživatel musí zadat své jméno a heslo, jinak je přístup zamítnut. Disk ve výchozí konfiguraci nabízí i sdílený prostor, do kterého má přístup každý připojený uživatel k domácí sítí. Tento prostor je přístupný přes cestu například „\\10.0.0.103\Public“ nebo „ftp://10.0.0.103/Public“. Je možné vytvořit i další veřejné složky. V dalším kroku konfigurace jsem zapnul funkci DLNA. Složky, ve kterých bude tato funkce vyhledávat multimediální obsah, jsem ponechal výchozí. Ty vedou do veřejné části disku.
6.4.2 Cloud Ke zvolenému cloudovému úložišti Google Drive je třeba vytvořit účet, který je společný pro veškeré Google služby. Po registraci a vytvoření účtu je možné službu spravovat na adrese http://drive.google.com. Na této adrese je dále možné prohlížet a spravovat soubory, nebo nastavovat vlastnosti služby. Pro synchronizaci notebooku nebo počítače je třeba stáhnout a nainstalovat aplikaci, která je na této adrese po přihlášení přístupná přes odkaz „Stáhnout disk pro PC“. Po instalaci je možné vybrat hlavní složku, se kterou bude aplikace cloudové úložiště synchronizovat. V rámci této složky je možné vybrat pouze některé podsložky, jejichž obsah má být do Google Drive nahrán. V nastavení aplikace jsem tedy vybral složku, která obsahuje podsložku se soubory s velmi důležitými daty. V případě cesty „C:/Zálohováno/Velmi důležité/“ je možné vybrat jako hlavní složku „C:/Zálohováno“ a pro synchronizaci poté zvolit složku „Velmi důležité“. Aplikace okamžitě zahájí obousměrnou synchronizaci souborů, což symbolizuje i animace ikonky ve stavové liště Windows.
61
V případě OS Android je možné stáhnout aplikaci „Google Drive“ z „Google Play“ (obchod s Android aplikacemi) pro přístup k souborům v cloudu i z mobilního telefonu.
6.4.3 Zálohovaní dat z OS Windows Pro automatizovanou zálohu jsem vytvořil v programu Cobian Backup novou úlohu „Záloha dat“. Typ zálohy jsem vybral inkrementální, což zajistí zálohování souborů, u kterých došlo v počítači ke změně od poslední zálohy. Jako zdrojovou složku jsem vybral cestu k „důležitým i velmi důležitým datům“ tedy například „C:/Zálohováno“ pod kterou mám vytvořené adresáře „Velmi důležité“ a „Důležité“. Protože mám konfiguraci na přenosných zařízeních, které nemusí být vždy připojené k domácí síti, využívám časovač, který zkouší zálohovat data několikrát za den. Pokud není FTP přístup možné navázat, zobrazí se ve stavové liště u ikonky Cobian Backup křížek. Plánovač jsem nastavil na zálohování každých 60 minut v době od 18 do 24 hodin. Během této doby je velice pravděpodobné, že bude počítač připojený k domácí síti. Jelikož využívám inkrementální zálohování, není problémem, že se záloha pouští každou hodinu v uvedeném časovém rozsahu. Pokud v počítači nedošlo k žádné změně dat, nedojde k vyvolání procesu zálohy. Cílovou složku jsem nasměroval pomocí FTP přístupu s přihlášením pomocí jména a hesla do své privátní složky na NAS úložišti. Tedy na příklad: „ftp://10.0.0.103/JmenoUzivatele/Zaloha_ntb_t520/“. Takto je možné nastavit zálohu všech zařízení s OS Windows. Pro každé zařízení probíhá záloha do vlastní složky. Záloha je jednosměrná, dojde-li ke změně dat na straně úložiště, nebudou tyto úpravy přeneseny do počítače.
6.4.4 Zálohování dat z OS Android V mobilním telefonu nepracuji s velmi důležitými daty. Zálohování se týká především fotografií, které v neroztříděné podobě zálohuji ve chvíli, kdy se zařízení připojí přes Wi-Fi k domácí síti. Toto nastavení se v aplikaci FolderSync provede pomocí vytvoření nového účtu. Možné je vybrat jak Google Drive, tak i řadu dalších možností. Pro zálohu na NAS 62
úložiště používám FTP. Při vytváření účtu stačí opět zadat IP adresu a přístupové údaje k úložišti. Dále je třeba vytvořit nové propojení lokálního a vzdáleného adresáře „Folderpair“. Jako zdrojovou složku je možné vybrat libovolnou cestu v interní, nebo i externí paměti v zařízení. Pro zálohování fotografií je to konkrétně „/storage/sdcard0/DCIM/Camera“. Vzdálená složka se uvádí jakožto cesta na NAS úložišti, tedy například „/JmenoUzivatele/Zaloha_mob_s3/“. V sekci připojení „Connection“ je pak možné zaškrtnout volbu, že má synchronizace probíhat pouze při připojení pomocí Wi-Fi „Use WiFi“, a vybrat SSID sítě, tedy jméno domácího Wi-Fi připojení. Velice zajímavou možností je provádění synchronizace, pouze pokud je mobilní telefon (případně tablet) nabíjen. Pro toto nastavení stačí zaškrtnout položku „Only sync if charging“. Takto je možné nastavit zálohování libovolné složky z přenosného zařízení s OS Android do domácího NAS úložiště ale i cloudové služby.
6.5 Vyhodnocení požadavků Dle uvedených technologií, komponent, konfigurací a zapojení došlo k naplnění všech požadavků na domácí úložiště. Velmi důležitá data budou uložena minimálně na 2 místech a to v různých lokalitách
tento požadavek je splněn zálohou složky v „C:/Zálohováno/Velmi důležité/“ jak do cloudové služby, pomocí Google Drive aplikace, tak i na NAS domácí úložiště, pomocí automatické zálohy aplikací Cobian Backup
Důležitá data budou uložena na 2 místech, minimálně vždy na jednom
důležitá data jsou vždy uložena na počítači nebo zařízení. Jejich záloha je dále prováděna automaticky pomocí programu Cobian Backup na NAS úložiště.
63
Kapacita bude dostačující pro zálohu 2 telefonů, 3 notebooků a jednoho stolního počítače, dále pro videa z kamery a fotografie
kapacita 1 TB NAS úložiště WD Book pro důležitá data se ukázala jako dostačující, stejně tak 80 GB pro velmi důležitá data ve službě Google Drive. Tento požadavek je ale velice individuální.
V rámci domácí sítě dojde k vytvoření společného úložiště
NAS úložiště WD Book nabízí vytvoření sdíleného prostoru pro všechny uživatele domácí sítě
Zálohování notebooků i telefonů bude probíhat automaticky
aplikace FolderSync pro OS Android i Coobian Backup pro OS Windows umožnují nastavení automatické zálohy dat v uvedených časových intervalech
Multimediální obsah bude možné bez složité obsluhy a stahování přehrávat v televizoru
funkce DLNA je podporována celou řadou televizorů, důležitá je její podpora na straně zařízení. Vybraný NAS disk WD Book, telefon Samsung S3, i OS Windows tento standard podporují. V televizoru je tedy možné vybraný obsah zařízení prohlížet a přehrávat.
Pro každého uživatele bude vytvořený privátní zabezpečený prostor pro zálohovaná data
NAS úložiště WD Book umožňuje vytvoření privátní složky nebo složek pro každého uživatele, s možností zabezpečit přístup pomocí jména a hesla.
K aktuálně potřebným a velmi důležitým datům bude možné přistupovat přes internet odkudkoli
díky záloze velmi důležitých dat do cloudové služby Google Drive je možné k datům přistupovat přes webový prohlížeč, nebo i další aplikace a služby, které integrují jeho rozhraní. Přístup k úložišti je zabezpečen jménem a heslem, případně i dvou krokovou autentifikací s nutností potvrdit své přihlášení zadáním zaslaného kódu na mobilní telefon.
64
Závěr Vývoj datových médií stále velice intenzivně probíhá. Výrobci se snaží vyhovět narůstajícímu počtu uživatelů výpočetní techniky a jejich zvyšujícím se nárokům. Často se objevují zprávy, ve kterých vědci představují nový způsob jak efektivně ukládat data. Novinky ale musí akceptovat i uživatelé a zakoupit vybavení, které bude jejich provoz podporovat. Technologie musí být podporována i mezi výrobci IT zařízení. To vyžaduje svůj čas, po kterém je technologie dostupnější, ale zároveň již může existovat její nástupce. Dá se říci, že řada uživatelů tempu vývoje médií nestačí. Jejich data zůstávají na médiích, pro které již nemají funkční čtecí jednotky, nebo sběrnici pro jejich připojení. Představa kompletní výměny řady zařízení pro podporu poslední varianty datového média také nemusí být lákavá. Z tohoto pohledu vidím veliký prostor pro poskytovatele nabízející datové úložiště jako službu. Nehledě na konkrétní způsob uložení, jsou data přístupná přes komunikační protokol. O jejich správu a zálohu se stará poskytoval služby. Tuto variantu dnes ale stále rychlostně omezuje připojení k internetu a jeho dostupnost. Dá se očekávat, že data budou stále více přesouvána od uživatelů právě do podobných služeb. Jejich poskytovatelé budou potřebovat stále dokonalejší způsoby pro načítání, ukládání a správu dat. Pro uživatele, kteří chtějí vlastní domácí úložiště je dnes situace velice příznivá. NAS úložiště jsou dostupná a jejich správa a konfigurace snadná. Cloudové služby poskytuje celá řada firem a často nabízejí prostor, který je možné využívat bez pravidelných poplatků. Pro komunikaci s datovým úložištěm jsou osvědčené a rozšířené standardy. Je tedy i velice snadné sdílet data mezi zařízeními nebo uživateli. Důležité je, že vývoj datových úložišť zdaleka nekončí a stále jsou objevovány nové cesty a způsoby. Můžeme se těšit, že data bude možné ukládat rychleji, na stále větší a spolehlivější úložiště.
65
Seznam použité literatury Elektronické zdroje 1. 1 Tb Blu-Ray in 2013. Computer Sight [online]. 2011 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://computersight.com/hardware/1tb-blue-ray-in-2013/ 2. 256 GB na paměťové kartě. Technet.cz [online]. 2012 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/lexar/tec_foto.aspx?c=A120921_142104_tec_foto_nyv 3. Acid and lignin free. Davona [online]. 2012 [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://www.tvorive-projekty.cz/acid-and-lignin-free.dic 4. Blu-Ray. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Blu-ray 5. Co bylo kdysi: Historie Blu-ray disků. Novinky.cz [online]. 2008 [cit. 2013-01-27]. Dostupné z: http://www.novinky.cz/internet-a-pc/hardware/153575-co-bylo-kdysihistorie-blu-ray-disku.html 6. Crypteks USB: zabezpečený flash disk s mechanickým kódovým zámkem. Technet.cz [online]. 2012 [cit. 2013-01-26]. Dostupné z: http://www.zive.cz/bleskovky/crypteks-usb-zabezpeceny-flash-disk-smechanickym-kodovym-zamkem/sc-4-a-165016/default.aspx 7. Disketa. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-01-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Disketa#Historick.C3.BD_v.C3.BDvoj 8. Dolby TrueHD. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-01-26]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Dolby_TrueHD 9. DVD. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/DVD 10. DVD-RAM. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/DVD-RAM
66
11. DVD-Video. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/DVD-Video 12. Encrypting File System. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Encrypting_File_System 13. IBM. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/IBM 14. Magnetická páska. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A1_p%C3%A1ska 15. MPEG-2. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/MPEG-2 16. Nový flash disk Kingston má kapacitu 512 GB. Gamezine [online]. 2013 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://gamezine.topzine.cz/novy-flashdisk-kingston-ma-kapacitu-512-gbbude-i-terabajtovy-model/ 17. Ochrana pomocí šifrování celého disku. Computer World [online]. 2011 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://computerworld.cz/securityworld/ochrana-pomoci-sifrovani-celeho-disku-48151 18. PAL. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/PAL 19. Poškozený disk. My Blue Day [online]. 2013 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z http://www.zachrana-harddisku.cz/cz/poskozeny-disk.asp 20. Raw. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Raw_(grafika) 21. Router. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-17]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Router 22. Rozlišení. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Rozli%C5%A1en%C3%AD 67
23. Solid State Products from Teconomy. Teconomy [online]. 2013 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://www.teconomy.co.uk/pages/solid-state-storageproducts 24. Streaming. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Streaming 25. Šifrování disků: (nejen) v Linuxu. EurOpen [online]. 2011 [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://www.europen.cz/Proceedings/39/europen2011-crypt.pdf 26. USB Mass Storage. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/USB_Mass_Storage 27. Vše o DVD. PC tuning [online]. 2004 [cit. 2013-02-09]. Dostupné z: http://pctuning.tyden.cz/index.php?option=com_content&id=4237&Itemid=46 28. Všechny vaše filmy v necelém gramu. Vědci představili nový typ paměti. Technet.cz [online]. 2013 [cit. 2013-01-26]. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/zapis-dna-061-/veda.aspx?c=A130124_170952_veda_mla 29. Zálohování dat. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1lohov%C3%A1n%C3%AD_dat
Knižní zdroje 1. BALLOU, Glen. Handbook for sound engineers. 4. vydání. Boston: Focal Press, 2008, 1777 s. ISBN 978-024-0809-694. 2. HORÁK, Jaroslav. Hardware: učebnice pro pokročilé. 3. aktualizované vydání. Brno: CP Books, 2005, 344 s. ISBN 80-251-0647-0. 3. LACKO, Ľuboslav. Osobní cloud pro domácí podnikání a malé firmy. 1. vydání. Brno: Computer Press, 2012, 270 s. ISBN 978-80-251-3744-4. 4. MINASI, Mark. Velký průvodce hardwarem. 1. vydání. Praha: Grada Publishing, 2002, 763 s. ISBN 80-247-0273-8.
68
Seznam použitých obrázků Obrázek 1 - Děrný štítek, zdroj: wikipedia.com ...................................................................... 8 Obrázek 2 - Děrná páska, zdroj: wikipedia.com ..................................................................... 9 Obrázek 3 - Disketa IBM 8", zdroj: chip.cz .......................................................................... 10 Obrázek 4 - Kazeta, zdroj: root.cz ........................................................................................ 11 Obrázek 5 - Přenositelný pevný disk SyQuest, zdroj: flickr.com .......................................... 12 Obrázek 6 - Kompaktní disk ve vysunuté mechanice, zdroj: e15.cz ...................................... 12 Obrázek 7 - DiskOnKey 8 MB, zdroj: mosaic.cnfolio.com ................................................... 14 Obrázek 8 - Otevřený HDD, zdroj: wikipedia.com ............................................................... 14 Obrázek 9 - SSD disk 2,5", zdroj: wikipedia.com ................................................................. 15 Obrázek 10 - Datacentrum firmy Google, zdroj: submitinme.com ........................................ 16 Obrázek 11 - Crypteks USB, zdroj: gizmag.com .................................................................. 17 Obrázek 12 - Nastavení DLNA serveru v OS Windows 7..................................................... 53 Obrázek 13 - NAS úložiště přístupné jako síťový disk.......................................................... 54 Obrázek 14 - Konfigurační rozhraní NAS úložiště ............................................................... 55 Obrázek 15 - Nastavení DLNA serveru na NAS úložišti ...................................................... 55 Obrázek 16 - Webové rozhraní služby Google Drive ............................................................ 56 Obrázek 17 - Správa verzí souboru v Google Drive .............................................................. 57 Obrázek 18 - Vytvoření úlohy v Cobian Backup .................................................................. 58 Obrázek 19 - Prostředí mobilní aplikace FolderSync ............................................................ 59 Obrázek 20 - Schématické znázornění zapojení komponent.................................................. 60
69
