Устройство и требования к HDD. Интерфейсы HDD. RAID - массивы

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках, НЖМД, жёсткий диск, хард, харддиск, HDD, HMDD или винче́стер, (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники. Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя. Блок головок — пакет рычагов из пружинистой стали (по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки. Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика — окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения держатся в секрете. Большинство устройств содержит 1 или 2 пластины. Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа «звуковая катушка», коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя). Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.

Интерфейс (англ. interface) — набор, состоящий из линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил обмена. Современные накопители могут использовать интерфейсы ATA (AT Attachment, он же IDE — Integrated Drive Electronic, он же Parallel ATA), (EIDE), Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel. Наиболее распространены ATA и его современная версия- SATA. Они используются для ПК и ноутбуков. Основное их отличие- в скорости передачи. Для внешних накопителей используется USB. SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях; RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона всё чаще применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревшую шину SCSI.

RAID Основная идея создания RAID массива состоит в объединении сравнительно небольших и недорогих дисков в массив для достижения производительности и отказоустойчивости, не достижимых для одного большого и дорогого диска. Этот массив дисков с точки зрения компьютера будет выглядеть как одна логическая единица или устройство.

RAID представляет собой алгоритм записи информации на различные диски, используя технологии, такие как чередование (RAID уровень 0), зеркалирование (RAID уровень 1) и чередование с чётностью (RAID уровень 5) для достижения избыточности, уменьшения задержек и/или увеличения скорости чтения и записи дисков, увеличения устойчивости в случае отказа дисков.

В технологии RAID данные распределены по дискам в массиве определённым образом. При этом, сначала данные разбиваются на блоки одинакового размера (обычно 32K или 64K, хотя могут использоваться и другие размеры). Каждый блок записывается на жёсткий диск массива в соответствии с уровнем используемого RAID массива. Когда необходимо прочитать данные, выполняется обратное действие, при этом создаётся впечатление, что несколько дисков становятся одним большим диском.

2. -

 

 

3. Обеспечение информационной безопасности.

Основной принцип CALS – интегрированная компьютеризация по всем фазам жизненного цикла (ЖЦИ) изделия.

Единая информационная среда в электронной форме для всех участников жизненного цикла изделий с использованием:
- локальных вычислительных сетей;
- корпоративной сети Intranet;
- территориально-вычислительных сетей;
- глобальной сети Internet, исключающих человека в качества главного информационного канала при передаче по всем фазам ЖЦИ.

 

При таком взаимодействии участников ЖЦИ, как виртуальное предприятие(одна из новых организационных форм предприятий; В более абстрактном контексте виртуальное предприятие означает наиболее передовую и эффективную форму организации предприятия, которая является наилучшей с точки зрения имеющихся технических и экономических условий. В более конкретном смысле, виртуальное предприятие подразумевает сетевую, компьютерно-посредованную организационную структуру, состоящую из неоднородных компонентов, расположенных в различных местах. Тогда прилагательное «виртуальное» может интерпретироваться как «искусственно образованное», или как «мнимое, не существующее в реальном физическом пространстве», или как «расширенное за счет совместных ресурсов». Как правило, речь идет о сети партнеров (предприятий, организаций, отдельных коллективах и людей), совместно осуществляющих деятельность по разработке, производству и сбыту определенной продукции), просто необходимо выполнение одного из основных принципов CALS - обеспечение информационной безопасности.

Информационный обмен между структурными составляющими компаний, холдингов, корпораций других объединений, «виртуальных предприятий» выполняется с применением криптографической защиты, средств защиты от несанкционированного доступа, утечки по техническим каналам связи; с защитой данных от разрушения в аварийных ситуациях и т.д.