دیسک و نوار مغناطیسی؛ نگاهی کوتاه به رسانه‌های ذخیره و بازیابی اطلاعات کامپیوتر

[javadshahvand]

می توان گ�?ت هارددیسک های مغناطیسی دارای چندین شکل میباشند. هارد دیسک ها دارای ظر�?یت بالاو قیمت بیت پایین می باشند. هارددیسک ها عمومی ترین دیسک مورد است�?اده برای پردازش �?ایلی روزانه هستند.
�? دیسک ها
در مقایسه با دسترسی به عنصری در RAM دسترسی دیسک همیشه گرانتر است. با این وجود، تمام دسترسیهای دیسک با هم برابر نیستند . دلیل این،روش کار دیسک گردان است.درایوهای دیسک جزء گروهی از ابزارها به نام ابزارهای ذخیره سازی با دسترسی مستقیمDASD میباشند، زیرا امکان دسترسی مستقیم به داده ها را �?راهم میکنند.DASD ها مغایر با ابزارهای سری میباشند که گروه اصلی ابزارهای ذخیره سازی می باشند.
ابزارهای سری از رسانه های مثل نوار مغنا طیسی است�?اده می کنند که �?قط دسترسی سری را ارائه میدهند.
یک عنصر داده ای را نمی توان تا زمانی که تمام داده های قبلی آن در نوار به ترتیب خوانده یا نوشته نشده اند،خواند یا نوشت.
دیسک های مغناطیسی دارای چندین شکل میباشند. هارد دیسک ها دارای ظر�?یت بالاو قیمت بیت پایین می باشند. هارددیسک ها عمومی ترین دیسک مورد است�?اده برای پردازش �?ایلی روزانه هستند.
�?لاپی دیسک ها ارزانتر هستند ولی کندتربوده وداده های نسبتا کمی را نگه میدارند. �?لاپی ها برای پشتیبان سازی �?ایل های خاص و جابه جایی مقادیر کم داده مناسب می‌باشند.
رسانه های دیسکی غیر مغنا طیسی مخصوصا دیسک های نوری در حال رشد بوده وبه عنوان رسانه ذخیره سازی عمومیت یا�?ته اند.
�? سازماندهی دیسک ها
اطلاعات ذخیره شده روی دیسک بر روی یک یا چند ص�?حه ذخیره می شوند.به ترتیب این اطلاعات درتراک های روی دیسک ذخیره می شوند . هر تراک اغلب به تعدادی سکتور تقسیم می شود. هر سکتور، کوچکترین بخش قابل آدرس دهی روی دیسک است. هنگامی که عبارتREAD() را برای بایت خاصی از �?ایل، �?راخوانی می کنید، سیستم عامل سطح صحیح یعنی تراک و سکتور را پیدا کرده وکل سکتور را خوانده وبه ناحیه خاصی از حا�?ظه RAM به نام با�?ر منتقل می کند. سپس بایت مورد نظر درون با�?ر را پیدا می کند. در صورتی که درایو دیسک از تعدادی ص�?حه است�?اده می کند، ممکن است آن را DISK PACK نیز بنامیم. تراک هایی که دقیقا بالا وپایین همدیگر میباشند یعنی تراک های هم شماره تشکیل سیلندر را می دهند. اگر اطلاعات در روی یک سیلندر باشند، نیاز نیست که برای دسترسی به اطلاعات،بازوی هد خواندن/نوشتن حرکت کند. جابجای این بازو را جستجو SEEKING می نامند. این جابه جایی معمولا کندترین بخش خواندن اطلاعات از یک دیسک است.
�? برآورد ظر�?یت ها و �?ضای مورد نیاز
پهنای دیسک ها از ۲تا حدود ۱۴ اینچ می باشد. محدوده ظر�?یت دیسک ها نیز کمتر از ۰۰۰/۴۰۰ بایت تا میلیارد ها بایت می باشد. در یک دیسک، ص�?حه بالایی و پایینی یک طر�?ه بوده و بقیه ص�?حات دو طر�?ه می باشند، بنابراین تعداد تراک های هر سیلندر بستگی به تعداد ص�?حات دارد.
مقدار داده هایی که میتوان روی یک تراک نگهداشت بستگی به چگالی بیت های ذخیره شده روی سطح دیسک دارد. (این بستگی به مقدار ضبط رسانه و اندازه هدهای خواندن /نوشتن دارد .) یک دیسک ارزان و ظر�?یت پایین میتواند حدود ۴ کیلو بایت روی یک تراک نگه داشته ودر هر طر�? ۳۵تراک قرار دارد. یک دیسک باظر�?یت بالا تقریبا تراک های ۵۰ کیلوبایتی داشته ودر هر طر�? ص�?حه دارای ۱۰۰۰ تراک است.
از آنجایی که یک سیلندر شامل گروهی از تراک ها می باشد و یک تراک مجموعه ای از سکتورهاست وسکتور نیز از بایت ها تشکیل شده است، پس محاسبه ظر�?یت تراک، سیلندر و درایو ساده می باشد :
▪ ظر�?یت تراک= تعداد سکتورها در هر تراک * ظر�?یت هر سکتور برحسب بایت
▪ ظر�?یت سیلندر= تعداد تراک های هر سیلندر* ظر�?یت تراک
▪ ظر�?یت درایو = تعداد سیلندرها*ظر�?یت سیلندر
�? تنگنای دیسک:
کارآیی دیسک به طور شگ�?ت انگیزی رو به ا�?زایش است ولی هنوز هم سرعت دیسک ها به حد سرعت شبکه ها نرسیده است. یک درایو با کارآیی بالا میتواند ۵۰ کیلوبایت در هر تراک رابا سرعت ماکزیمم حدود۳مگابایت در ثانیه و�?قط بخشی از آن را تحت شرایط عادی انتقال دهد . شبکه هایی با کارآیی بالامیتوانند داده ها را با سرعت حدود۱۰۰مگابایت در ثانیه منتقل کنند. در نتیجه یک �?رآیند محدود به دیسک است وشبکه و cpu بایستی منتظر زمان دسترسی به دیسک برای انتقال داده ها باشند.
�? نوار مغناطیسی:
واحدهای نوار مغناطیسی جزءگروهی از ابزارها هستندکه دسترسی مستقیم را ارائه نمی دهند ولی می توانند دسترسی ترتیبی سریعی به داده ها �?راهم کنند. نوارها �?شرده بوده وتحت شرایط محیطی مختل�? به خوبی نصب می شوند و ذخیره سازی وانتقال داده ها در آنها ساده بوده وقیمت آنها نسبت به دیسک ها کمتر است.
�? کاربرد های نوار مغنا طیسی:
نوارمغناطیسی، رسانه مناسبی برای پردازش ترتیبی برنامه های کاربردی است. در صورتی که �?ایل های پردازش شده مشابه نبوده و دسترسی مستقیم نیاز نباشد، از این رسانه میتوان است�?اده کرد.
به عنوان مثال، مسئله به هنگام سازی یک لیست پستی در هر ماه را در نظر بگیرید .آیا ضروری است که لیست به طور مطلق به روز باشد یا در هر ماه به هنگام شود، کا�?ی است؟ در صورتی که اطلاعات بایستی به دقیقه باشند، پس رسانه بایستی امکان دسترسی مستقیم را �?را هم کند تا به هنگام سازی بتواند بلا�?اصله عمل کند . ولی اگر نیاز است لیست پستی �?قط هنگامی که بر چسبها چاپ می شوند به هنگام شود، پس همه تغییراتی که در طول ماه رخ می دهند، می توانند جمع شده و در یک �?ایل قرار گیرند که به همان روش لیست پستی ذخیره می شود. سپس برنامه ای که هر دو �?ایل را می خواند می تواند به صورت همزمان اجرا شده و تغییرات مورد نیاز را در داده ها اعمال نماید.
�? مقایسه دیسک ونوار مغنا طیسی:
در گذشته نوار مغناطیسی ودیسک مغناطیسی برای تمام کاربردهای ذخیره سازی ثانویه مورد است�?اده قرار می گر�?تند. دیسک برای دسترسی تصاد�?ی و ذخیره سازی �?ایل هایی که برای دسترسی بیدرنگ مدنظر بودند جالب بود ونوار برای پردازش ترتیبی داده ها و ذخیره سازی طولانی مدت �?ایل هاایده آل بود . با گذشت زمان، این قواعد تغییر پیدا کرده و دیسک بیشتر است�?اده شد.
دلیل اصلی که در دسترسیهای تصاد�?ی، نوار مغنا طیسی به دیسک ترجیح داده می شود، این است که نوارها برای تک پردازش در نظر گر�?ته شده اند، در حالی که دیسک ها عموما چندین پردازش را سرویس میدهند.این بدین معنی است که در دسترسیها هد خواندن/نوشتن دیسک بایستی از محلی به محل دیگری جابه جا شده و حاصل، یک جستجوی پرهزینه است، در حالی که درایونوار چون برای تک پردازش در نظر گر�?ته شده است، چنین هزینه ای ندارد.
این مسائل سبب شد که به تدریج دیسک جایگزین نوار شود .این تغییرات در مورد دیسک وRAM نیز انجام گر�?ته ودر حال وقوع است . برای درک کامل این تغییرات جدید، نیاز است که با م�?هوم با�?ر کردن در حا�?ظه RAM آشنا شویم. به طور خلاصه کارآیی بستگی به بزرگی �?ایلی دارد که در هر بار میتوانیم منتقل کنیم. هر چه �?ضایRAM بیشتری برای با�?رهای ورودی/خروجی قابل دسترس باشد، تعداد جستجو های مورد نیاز کاهش می یابد. بیشتر سیستم های که اکنون وجود دارد وحتی سیستم های کوچک دارای RAM کا�?ی برای کاهش دسترسیهای مورد نیاز برای پردازش �?ایل های بیشتر هستند . این تغییرات سبب کاهش قیمت دیسک ها شده و در نتیجه آنها را برای پردازش ترتیبی که در گذشته از نوارها است�?اده می شد مورد است�?اده قرار می دهند.
این بدین معنی نیست که از نوار ها نبایستی برای پردازش ترتیبی است�?اده کرد. اگر �?ایلی روی نوار نگهداری شود و درایوهای کا�?ی برای است�?اده از آنها در پردازش ترتیبی �?ایل وجود داشته باشد، ممکن کاراتر باشد.
اگر چه امروزه از دیسک برای پردازش ترتیبی است�?اده می شود ولی نوار هنوز هم به عنوان رسانه ای برای ذخیره سازی آرشیوی طولانی مدت، مهم می باشد که البته این مورد هم با عمومیت یا�?تن CDها از بین ر�?ته است. نوار هنوز هم از دیسک ارزانتر است و نگهداری �?ایل های بزرگ روی آن ساده وسریعتر است.

http://www.yazdit.myblog.ir/More-۵۸۷.ASPX