در جامعه مدرن، سه نوع اصلی رسانه اطلاعاتی قابل تشخیص است:

1) کاغذ؛

2) مغناطیسی؛

3) نوری

تراشه های حافظه مدرن امکان ذخیره تا 10 10 بیت اطلاعات را در 1 سانتی متر 3 فراهم می کنند، اما این 100 میلیارد برابر کمتر از DNA است. می توان گفت که فناوری های مدرن هنوز به طور قابل توجهی از تکامل بیولوژیکی پایین تر هستند.

با این حال، اگر ظرفیت اطلاعات رسانه‌های ذخیره‌سازی سنتی (کتاب) و رسانه‌های ذخیره‌سازی رایانه‌ای مدرن را مقایسه کنیم، پیشرفت آشکار است:

برگه A4 با متن (تایپ شده در رایانه با فونت 12 نقطه ای با فاصله تک) - حدود 3500 کاراکتر

صفحه کتاب درسی - 2000 کاراکتر

فلاپی دیسک - 1.44 مگابایت

دیسک نوری CD-R(W) - 700 مگابایت

دیسک نوری DVD - 4.2 گیگابایت

درایو فلش - چندین گیگابایت

هارد دیسک قابل جابجایی یا هارد مغناطیسی - صدها گیگابایت

بنابراین، 2-3 کتاب را می توان بر روی یک فلاپی دیسک ذخیره کرد، و یک کتابخانه کامل از ده ها هزار کتاب را می توان بر روی یک دیسک مغناطیسی سخت یا DVD ذخیره کرد.

مزایا و معایب ذخیره سازی اطلاعات در حافظه داخلی و خارجی. (مزیت حافظه داخلی بازتولید سریع اطلاعات است اما عیب آن این است که به مرور زمان بخشی از اطلاعات فراموش می شود. مزیت حافظه خارجی این است که حجم زیادی از اطلاعات برای مدت طولانی ذخیره می شود و عیب آن این است که دسترسی به اطلاعات خاص زمان بر است (مثلاً برای تهیه چکیده در مورد یک موضوع باید مطالب مناسب را پیدا کنید، تجزیه و تحلیل کنید و انتخاب کنید))

آرشیو اطلاعات

یکی از گسترده‌ترین انواع برنامه‌های خدماتی، برنامه‌هایی هستند که برای آرشیو کردن، بسته‌بندی فایل‌ها با فشرده‌سازی اطلاعات ذخیره شده در آنها طراحی شده‌اند.

فشرده سازی اطلاعاتفرآیند تبدیل اطلاعات ذخیره شده در یک فایل به فرمی است که افزونگی در ارائه آن را کاهش می دهد و بر این اساس، به حافظه کمتری برای ذخیره سازی نیاز دارد.

فشرده‌سازی اطلاعات در فایل‌ها با حذف افزونگی به روش‌های مختلف، مانند ساده‌سازی کدها، حذف بیت‌های ثابت، یا نمایش کاراکترهای تکراری یا یک توالی تکراری از کاراکترها بر حسب ضریب تکرار و کاراکترهای متناظر، انجام می‌شود. الگوریتم های مختلفی برای فشرده سازی چنین اطلاعاتی استفاده می شود.

یک یا چند فایل را می توان فشرده کرد که به صورت فشرده در یک فایل آرشیو یا آرشیو قرار می گیرند.

فایل آرشیویک فایل مخصوص سازماندهی شده حاوی یک یا چند فایل به صورت فشرده یا غیرفشرده و اطلاعات سرویس در مورد نام فایل ها، تاریخ و زمان ایجاد یا اصلاح آنها، اندازه ها و غیره است.

هدف از بسته‌بندی فایل معمولاً اطمینان از قرار دادن فشرده‌تر اطلاعات روی دیسک، کاهش زمان و بر این اساس، کاهش هزینه انتقال اطلاعات از طریق کانال‌های ارتباطی در شبکه‌های کامپیوتری است. علاوه بر این، بسته‌بندی گروهی از فایل‌ها در یک فایل بایگانی، انتقال آن‌ها از یک رایانه به رایانه دیگر را به میزان قابل توجهی ساده می‌کند، زمان کپی کردن فایل‌ها را بر روی دیسک کاهش می‌دهد، به شما امکان می‌دهد از اطلاعات در برابر دسترسی غیرمجاز محافظت کنید، و به محافظت در برابر آلودگی توسط ویروس‌های رایانه کمک می‌کند.

میزان فشرده سازی به برنامه مورد استفاده، روش فشرده سازی و نوع فایل منبع بستگی دارد. فشرده‌ترین فایل‌ها تصاویر گرافیکی، فایل‌های متنی و فایل‌های داده‌ای هستند که نسبت فشرده‌سازی آن‌ها می‌تواند به 5 تا 40 درصد برسد؛ فایل‌های برنامه‌های اجرایی و ماژول‌های بار کمتر فشرده می‌شوند - 60 تا 90 درصد. فایل های آرشیو تقریباً فشرده نیستند. برنامه های بایگانی در روش های فشرده سازی که استفاده می کنند متفاوت هستند، که در نتیجه بر نسبت فشرده سازی تأثیر می گذارد.

آرشیو (بسته بندی)- قرار دادن (دانلود) فایل های منبع در یک فایل آرشیو به صورت فشرده یا غیر فشرده. زیپ کردن (باز کردن بسته بندی) فرآیند بازیابی فایل ها از یک بایگانی دقیقاً به همان شکلی است که قبل از بارگذاری در بایگانی بودند. هنگام باز کردن بسته بندی، فایل ها از بایگانی استخراج می شوند و روی دیسک یا در RAM قرار می گیرند.

برنامه هایی که فایل ها را بسته و باز می کنند نامیده می شوند برنامه های آرشیو .

فایل های آرشیو بزرگ را می توان بر روی چندین دیسک (جلد) قرار داد. به این گونه آرشیوها چند جلدی می گویند. یک جلد بخشی جدایی ناپذیر از آرشیو چند جلدی است. هنگام ایجاد یک آرشیو از چندین قسمت، می توانید قسمت های آن را روی چندین فلاپی دیسک بنویسید.

ویژگی های اصلی برنامه های آرشیو عبارتند از:

سرعت کار؛

سرویس (مجموعه توابع بایگانی)؛

نسبت فشرده سازی نسبت اندازه فایل منبع به اندازه فایل بسته بندی شده است.

وظایف اصلی آرشیوها عبارتند از:

ایجاد فایل های آرشیو از فایل های فردی (یا همه) دایرکتوری فعلی و زیرشاخه های آن، بارگذاری حداکثر 32000 فایل در یک آرشیو.

· اضافه کردن فایل ها به آرشیو.

· استخراج و حذف فایل ها از آرشیو.

· مشاهده محتویات آرشیو.

· مشاهده محتویات فایل های آرشیو شده و جستجوی رشته ها در فایل های آرشیو شده.

· وارد کردن نظرات به فایل ها در آرشیو.

· ایجاد آرشیوهای چند جلدی.

· ایجاد آرشیوهای خود استخراج، هم در یک جلد و هم در قالب چند جلد.

· اطمینان از حفاظت از اطلاعات موجود در آرشیو و دسترسی به فایل های قرار داده شده در آرشیو، حفاظت از هر یک از پرونده های قرار داده شده در بایگانی با یک کد چرخه ای.

· آزمایش آرشیو، بررسی ایمنی اطلاعات موجود در آن؛

· بازیابی فایل ها (جزئی یا کامل) از آرشیوهای آسیب دیده.

· پشتیبانی از انواع آرشیو ایجاد شده توسط آرشیوهای دیگر و غیره.

محیط ذخیره سازی- محیط فیزیکی که مستقیماً اطلاعات را ذخیره می کند. حامل اصلی اطلاعات برای یک فرد حافظه بیولوژیکی خود او (مغز انسان) است. حافظه خود شخص را می توان حافظه عملیاتی نامید. در اینجا کلمه "عملیات" مترادف با کلمه "سریع" است. دانش حفظ شده توسط شخص فوراً تولید می شود. ما همچنین می توانیم حافظه خود را حافظه داخلی بنامیم، زیرا حامل آن - مغز - در درون ما قرار دارد.

محیط ذخیره سازی- بخشی کاملاً تعریف شده از یک سیستم اطلاعاتی خاص که برای ذخیره سازی یا انتقال میانی اطلاعات خدمت می کند.

اساس فناوری اطلاعات مدرن کامپیوتر است. وقتی صحبت از رایانه به میان می آید، می توانیم در مورد رسانه های ذخیره سازی به عنوان دستگاه های ذخیره سازی خارجی (حافظه خارجی) صحبت کنیم. این رسانه های ذخیره سازی را می توان بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی کرد، به عنوان مثال، بر اساس نوع اجرا، ماده ای که رسانه از آن ساخته شده است و غیره. یکی از گزینه های طبقه بندی حامل های اطلاعات در شکل 1 ارائه شده است. 1.1.

فهرست رسانه های ذخیره سازی در شکل. 1.1 جامع نیست. در بخش های بعدی با جزئیات بیشتری به برخی از رسانه های ذخیره سازی خواهیم پرداخت.

ذخیره سازی داده ها- روشی برای انتشار اطلاعات در مکان و زمان است. نحوه ذخیره اطلاعات به رسانه آن (کتاب - کتابخانه، نقاشی - موزه، عکس - آلبوم) بستگی دارد. این روند به اندازه عمر تمدن بشری کهن است. قبلاً در زمان های قدیم ، مردم با نیاز به ذخیره اطلاعات روبرو بودند: بریدگی در درختان تا هنگام شکار گم نشوند. شمارش اشیاء با استفاده از سنگریزه و گره. تصاویری از حیوانات و قسمت های شکار بر روی دیوارهای غار.

یک کامپیوتر برای ذخیره سازی فشرده اطلاعات با قابلیت دسترسی سریع به آن طراحی شده است.

سیستم اطلاعاتمخزن اطلاعاتی مجهز به رویه هایی برای ورود، جستجو، قرار دادن و صدور اطلاعات است. وجود چنین رویه هایی ویژگی اصلی سیستم های اطلاعاتی است که آنها را از انباشتگی ساده مواد اطلاعاتی متمایز می کند.

اطلاعات درایو فایل دیسک

نوار رسانه

نوار کاست- یک محیط ضبط مغناطیسی، که یک نوار نازک قابل انعطاف است که از یک پایه و یک لایه کار مغناطیسی تشکیل شده است. ویژگی های عملکرد نوار مغناطیسی با حساسیت آن در هنگام ضبط و اعوجاج سیگنال در هنگام ضبط و پخش مشخص می شود. پرکاربردترین نوار مغناطیسی چند لایه با یک لایه کاری از ذرات سوزنی شکل از پودرهای سخت مغناطیسی اکسید آهن گاما (y-Fe2O3)، دی اکسید کروم (CrO2) و اکسید آهن گاما اصلاح شده با کبالت است که معمولاً در جهت جهت گیری شده است. مغناطش در حین ضبط

DISK MEDIA

رسانه ذخیره سازی دیسکبه رسانه ماشین دسترسی مستقیم مراجعه کنید. مفهوم دسترسی مستقیم به این معنی است که رایانه شخصی می تواند به مسیری که بخش با اطلاعات مورد نیاز شروع می شود یا جایی که اطلاعات جدید باید نوشته شود، «دسترسی» داشته باشد.

درایوهای دیسک متنوع ترین هستند:

درایوهای دیسک مغناطیسی فلاپی (FMD)، همچنین به عنوان فلاپی دیسک شناخته می شود، همچنین به عنوان فلاپی دیسک شناخته می شود.

درایوهای هارد دیسک مغناطیسی (HDD)، همچنین به عنوان هارد دیسک شناخته می شوند (معمولاً فقط "پیچ")

درایوهای سی دی نوری:

سی دی رام (رام دیسک فشرده)

انواع دیگری از رسانه های ذخیره سازی دیسک وجود دارد، به عنوان مثال، دیسک های مغناطیسی نوری، اما به دلیل شیوع کم آنها، آنها را در نظر نمی گیریم.درایوهای فلاپی دیسک

چند وقت پیش، فلاپی دیسک ها محبوب ترین وسیله برای انتقال اطلاعات از رایانه به رایانه بود، زیرا اینترنت در آن روزها بسیار نادر بود، شبکه های رایانه ای نیز و دستگاه های خواندن و نوشتن سی دی بسیار گران بودند. دیسک های فلاپی هنوز هم امروزه استفاده می شوند، اما به ندرت. عمدتاً برای ذخیره کلیدهای مختلف (به عنوان مثال، هنگام کار با سیستم مشتری-بانک) و برای انتقال اطلاعات گزارش های مختلف به خدمات نظارتی دولت.

دیسکت- یک محیط ذخیره مغناطیسی قابل حمل که برای ضبط مکرر و ذخیره سازی داده های نسبتاً کوچک استفاده می شود.

این نوع رسانه به ویژه در دهه 1970 و اوایل دهه 2000 رایج بود. به جای اصطلاح "فلاپی دیسک"، گاهی اوقات از مخفف GMD استفاده می شود - "دیسک مغناطیسی انعطاف پذیر" (بر این اساس، دستگاهی برای کار با دیسک های فلاپی NGMD نامیده می شود - "درایو دیسک فلاپی مغناطیسی"، نسخه عامیانه فلاپی درایو، فلاپی است. ، فلاپر از فلاپی دیسک انگلیسی یا به طور کلی "کوکی"). به طور معمول، فلاپی دیسک یک صفحه پلاستیکی انعطاف پذیر است که با یک لایه فرومغناطیسی پوشانده شده است، از این رو نام انگلیسی "فلاپی دیسک" است. این صفحه در یک محفظه پلاستیکی قرار می گیرد که از لایه مغناطیسی در برابر آسیب فیزیکی محافظت می کند. پوسته می تواند انعطاف پذیر یا بادوام باشد. دیسک های فلاپی با استفاده از یک دستگاه خاص - یک فلاپی درایو نوشته و خوانده می شوند. فلاپی دیسک معمولاً دارای یک ویژگی محافظت از نوشتن است که امکان دسترسی فقط خواندنی به داده ها را فراهم می کند. ظاهر یک فلاپی دیسک 3.5 اینچی در شکل نشان داده شده است. 1.2.

رسانه ذخیره سازی الکترونیکی

فناوری ضبط اطلاعات در رسانه های مغناطیسی نسبتاً اخیراً - تقریباً در اواسط قرن بیستم (دهه 40 - 50) ظاهر شد. اما چندین دهه بعد - در دهه 60 و 70 - این فناوری در سراسر جهان بسیار گسترده شد.

نوار مغناطیسی شامل نواری از مواد متراکم است که لایه ای از مواد فرومغناطیسی روی آن پاشیده می شود. در این لایه است که اطلاعات "به خاطر سپرده می شود". فرآیند ضبط نیز مشابه فرآیند ضبط روی صفحات وینیل است - با استفاده از یک سیم پیچ القایی مغناطیسی، به جای یک دستگاه خاص، جریانی به سر وارد می شود که آهنربا را به حرکت در می آورد. ضبط صدا بر روی فیلم به دلیل عمل یک آهنربای الکتریکی روی فیلم اتفاق می افتد. میدان مغناطیسی آهنربا با ارتعاشات صوتی به مرور زمان تغییر می کند و به همین دلیل، ذرات مغناطیسی کوچک (دامنه ها) بسته به تأثیر میدان مغناطیسی بر روی آنها، با ترتیب خاصی شروع به تغییر مکان خود روی سطح فیلم می کنند. ایجاد شده توسط آهنربای الکتریکی و هنگام پخش یک ضبط، روند ضبط معکوس مشاهده می شود: نوار مغناطیسی سیگنال های الکتریکی را در سر مغناطیسی تحریک می کند، که پس از تقویت، بیشتر به بلندگو می رود.

کاست فشرده (کاست صوتی یا به سادگی کاست) یک حامل اطلاعات روی نوار مغناطیسی است؛ در نیمه دوم قرن بیستم، یک حامل رسانه ای رایج برای ضبط صدا بود. برای ضبط اطلاعات دیجیتال و صوتی استفاده می شود. کاست فشرده اولین بار در سال 1964 توسط فیلیپس معرفی شد. به دلیل ارزان بودن نسبی، برای مدت طولانی (از اوایل دهه 1970 تا 1990) کاست فشرده محبوب ترین رسانه صوتی ضبط شده بود، با این حال، از دهه 1990 شروع شد.

توسط دیسک های فشرده جایگزین شد.

امروزه انواع مختلفی از رسانه های مغناطیسی در جهان وجود دارد: فلاپی دیسک برای رایانه، کاست های صوتی و تصویری، نوارهای حلقه به حلقه و غیره. اما قوانین جدید فیزیک به تدریج در حال کشف شدن هستند و همراه با آنها امکانات جدیدی برای ثبت اطلاعات. همین چند دهه پیش، بسیاری از حامل های اطلاعات بر اساس فناوری جدید ظاهر شدند - خواندن اطلاعات با استفاده از لنزها و پرتو لیزر.

توسعه حامل های مواد اطلاعات مستند به طور کلی مسیر جستجوی مداوم برای اشیاء با دوام بالا، ظرفیت اطلاعاتی بزرگ با حداقل ابعاد فیزیکی رسانه را دنبال می کند. از دهه 1980، دیسک های نوری (لیزری) به طور فزاینده ای گسترش یافتند. این ها دیسک های پلاستیکی یا آلومینیومی هستند که برای ضبط و بازتولید اطلاعات با استفاده از پرتو لیزر طراحی شده اند.

بر اساس فناوری کاربردی، دیسک های فشرده نوری، مغناطیسی نوری و دیجیتال به 3 کلاس اصلی تقسیم می شوند:

1. دیسک هایی که امکان ضبط تکی و پخش مکرر سیگنال ها را بدون امکان پاک کردن آنها فراهم می کند (CD-R؛ CD-WORM - Write-Once، Read-Many - یک بار ضبط شده، چندین بار شمارش می شود). آنها در بایگانی های الکترونیکی و بانک های داده، در دستگاه های ذخیره سازی کامپیوتر خارجی استفاده می شوند.

2. دیسک های نوری برگشت پذیر که به شما امکان ضبط، پخش و پاک کردن مکرر سیگنال ها (CD-RW، CD-E) را می دهند. این ها همه کاره ترین دیسک ها هستند که تقریباً در همه کاربردها قادر به جایگزینی رسانه های مغناطیسی هستند.

3. دیسک های ویدئویی دیجیتال جهانی DVD (Digital Versatile Disk) مانند DVD-ROM، DVD-RAM، DVD-R با ظرفیت زیاد (تا 17 گیگابایت).

نام دیسک های نوری با روش ضبط و خواندن اطلاعات تعیین می شود. اطلاعات موجود در مسیر توسط یک پرتو لیزر قدرتمند ایجاد می شود که فرورفتگی های سطح آینه دیسک را می سوزاند و متناوب فرورفتگی ها و مناطق بازتابنده است. هنگام خواندن اطلاعات، جزایر آینه ای نور پرتو لیزر را منعکس می کنند و به عنوان یک (1) درک می شوند، فرورفتگی ها پرتو را منعکس نمی کنند و بر این اساس، به عنوان صفر (0) درک می شوند. این اصل امکان دستیابی به تراکم بالای ضبط اطلاعات و در نتیجه ظرفیت زیاد با حداقل ابعاد را فراهم می کند. سی دی وسیله ای ایده آل برای ذخیره سازی اطلاعات است - به طرز مضحکی ارزان است، عملاً تحت تأثیر هیچ گونه تأثیرات محیطی قرار نمی گیرد، اطلاعات ضبط شده روی آن تا زمانی که دیسک به طور فیزیکی از بین نرود، تحریف یا پاک نمی شود و ظرفیت آن 700 مگابایت است.

دیسک نوری مغناطیسی یک حامل اطلاعات است که ویژگی های دستگاه های ذخیره سازی نوری و مغناطیسی را ترکیب می کند. دیسک با استفاده از فرومغناطیس ساخته شده است. دیسک های نوری مغناطیسی، با وجود تمام مزایایی که دارند، دارای معایب جدی هستند: سرعت نوشتن نسبتا پایین، ناشی از نیاز به پاک کردن محتویات دیسک قبل از نوشتن، و پس از نوشتن - تست خواندن. مصرف انرژی بالا - برای گرم کردن سطح، لیزرهایی با قدرت قابل توجه و در نتیجه مصرف انرژی بالا مورد نیاز است. این امر استفاده از درایوهای رایتر MO را در دستگاه های تلفن همراه دشوار می کند.

دی وی دی (Di-vi-dim، دیسک دیجیتال همه کاره انگلیسی - دیسک دیجیتال چند منظوره) یک حامل اطلاعات به شکل دیسک است که از نظر خارجی شبیه به یک سی دی است، اما به دلیل داشتن قابلیت ذخیره حجم بیشتر اطلاعات، استفاده از لیزر با طول موج کوتاهتر از سی دی های معمولی. اولین دیسک ها و پخش کننده های DVD در نوامبر 1996 در ژاپن و مارس 1997 در ایالات متحده ظاهر شد. آنها برای ضبط و ذخیره تصاویر ویدئویی در نظر گرفته شده بودند. جالب است که اولین دیسک های دی وی دی 3.95 گیگابایتی در آن زمان 50 دلار قیمت داشتند. در حال حاضر، شش نوع از این دیسک ها با ظرفیت های 4.7 تا 17.1 گیگابایت وجود دارد. آنها برای ضبط و ذخیره هر گونه اطلاعات استفاده می شوند: ویدیو، صدا، داده.

کار با اطلاعات در زمان ما بدون رایانه غیرممکن است، زیرا در ابتدا به عنوان وسیله ای برای پردازش اطلاعات ایجاد شد و تنها اکنون شروع به انجام بسیاری از عملکردهای دیگر کرد: ذخیره سازی، تبدیل، ایجاد و تبادل اطلاعات. اما قبل از اینکه کامپیوتر شکل آشنای خود را به خود بگیرد، سه چرخش را پشت سر گذاشت.

اولین انقلاب کامپیوتری به پایان رسیده است

دهه 50; ماهیت آن را می توان در دو کلمه توصیف کرد: رایانه ها ظاهر شدند.

آنها کمتر از ده سال قبل اختراع شده بودند، اما در آن زمان بود که ماشین های سریال شروع به تولید کردند؛ این ماشین ها دیگر موضوع تحقیق برای دانشمندان و کنجکاوی برای دیگران نبودند. یک و نیم دهه بعد، هیچ سازمان بزرگی نمی توانست بدون یک مرکز کامپیوتری کار کند. اگر در آن زمان در مورد یک کامپیوتر صحبت می کردید، بلافاصله اتاق های کامپیوتر پر از قفسه هایی را تصور می کردید که در آن افرادی با کت سفید به شدت فکر می کردند. و سپس انقلاب دوم رخ داد. تقریباً به طور همزمان، چندین شرکت دریافتند که توسعه فناوری به سطحی رسیده است که نیازی به ایجاد یک مرکز رایانه ای در اطراف رایانه نیست و خود رایانه نیز کوچک شده است. اینها اولین مینی کامپیوترها بودند. اما کمی بیش از ده سال گذشت و انقلاب سوم فرا رسید - در اواخر دهه 70 ، رایانه های شخصی ظاهر شدند. در مدت کوتاهی، پس از تبدیل شدن از یک ماشین حساب رومیزی به یک ماشین کوچک تمام عیار، رایانه های شخصی جای خود را در دسکتاپ کاربران فردی گرفتند.

درست در لحظه ای که اولین کامپیوتر برای اولین بار چند بایت داده را پردازش کرد، بلافاصله این سوال مطرح شد: نتایج به دست آمده را کجا و چگونه ذخیره کنیم؟ چگونه می توان نتایج محاسبات، متن و تصاویر گرافیکی، مجموعه داده های دلخواه را ذخیره کرد؟

اول از همه، باید دستگاهی وجود داشته باشد که کامپیوتر با آن اطلاعات را ذخیره کند، سپس یک محیط ذخیره سازی لازم است که بتوان آن را از مکانی به مکان دیگر منتقل کرد و کامپیوتر دیگری نیز باید این اطلاعات را به راحتی بخواند. بیایید نگاهی به برخی از این دستگاه ها بیندازیم.

1. کارت خوان پانچ شده: طراحی شده برای ذخیره برنامه ها و مجموعه داده ها با استفاده از کارت های پانچ - کارت های مقوایی با سوراخ هایی که به ترتیب خاصی سوراخ شده اند. کارت های پانچ مدت ها قبل از ظهور کامپیوتر اختراع شدند؛ با کمک آنها پارچه های بسیار پیچیده و زیبایی روی دستگاه های بافندگی تولید می شد، زیرا آنها عملکرد مکانیزم را کنترل می کردند. مجموعه کارت های پانچ شده را تغییر دهید و الگوی پارچه کاملاً متفاوت خواهد بود - بستگی به محل سوراخ های روی کارت دارد. در رابطه با رایانه ها نیز از همین اصل استفاده شد، فقط به جای الگوی پارچه، سوراخ ها به رایانه یا مجموعه ای از داده ها دستور داده می شد. این روش ذخیره سازی اطلاعات خالی از اشکال نیست: - سرعت بسیار پایین دسترسی به اطلاعات. - حجم زیادی از کارت های پانچ برای ذخیره مقدار کمی اطلاعات؛ - قابلیت اطمینان پایین ذخیره سازی اطلاعات؛ - علاوه بر این، دایره های کوچک مقوا دائماً از پانچر در حال پرواز بودند که روی دستانشان افتاد، در جیبشان افتاد، در موهایشان گیر کرد و خانم های نظافتچی به طرز وحشتناکی ناراضی بودند. مردم مجبور شدند از کارت های پانچ استفاده کنند نه به این دلیل که آنها این روش را دوست داشتند، یا به این دلیل که مزایای غیرقابل انکاری داشت، نه، اصلاً مزیتی نداشت، فقط در آن زمان هیچ چیز دیگری وجود نداشت، چیزی برای انتخاب وجود نداشت. مجبور بودم بروم بیرون.

2. درایو نوار مغناطیسی (استریمر): بر اساس استفاده از دستگاه نواری و کاست با فیلم مغناطیسی. این روش ذخیره سازی اطلاعات از دیرباز شناخته شده بوده و امروزه با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که می توان مقدار نسبتاً زیادی از اطلاعات را روی یک نوار کاست کوچک قرار داد؛ اطلاعات را می توان برای مدت طولانی ذخیره کرد و سرعت دسترسی به آن بسیار بالاتر از یک کارت خوان پانچ است. از سوی دیگر، استریمر فقط برای جمع آوری، ذخیره حجم زیادی از اطلاعات و تهیه نسخه پشتیبان از داده ها مناسب است. پردازش اطلاعات با استفاده از استریمر تقریباً غیرممکن است: استریمر یک دستگاه دسترسی متوالی به داده است: برای دریافت فایل پنجم باید از بین چهار فایل اسکرول کنیم. اگر به 7529 نیاز دارید چه می کنید؟

3. درایو دیسک مغناطیسی فلاپی (FMD - درایو دیسک). این دستگاه از دیسک های مغناطیسی انعطاف پذیر به عنوان رسانه ذخیره سازی استفاده می کند - فلاپی دیسک ها که می تواند 5 یا 3 اینچ باشد. فلاپی دیسک یک دیسک مغناطیسی است که مانند یک رکورد در یک پاکت مقوایی قرار می گیرد. بسته به اندازه فلاپی دیسک، ظرفیت آن بر حسب بایت متفاوت است. اگر یک فلاپی دیسک استاندارد 5"25" می تواند تا 720 کیلوبایت اطلاعات را در خود جای دهد، فلاپی دیسک 3"5" می تواند 1.44 مگابایت را در خود جای دهد. فلاپی دیسک ها جهانی هستند، برای هر کامپیوتری از همان کلاس مجهز به درایو دیسک مناسب هستند و می توانند برای ذخیره، جمع آوری، توزیع و پردازش اطلاعات استفاده شوند. درایو یک دستگاه دسترسی موازی است، بنابراین همه فایل ها به یک اندازه به راحتی قابل دسترسی هستند. از معایب آن می توان به ظرفیت کم اشاره کرد که ذخیره طولانی مدت مقادیر زیادی از اطلاعات را تقریبا غیرممکن می کند و همچنین قابلیت اطمینان نه چندان زیاد خود فلاپی دیسک ها.

4. هارد دیسک مغناطیسی (HDD - هارد دیسک): ادامه منطقی توسعه فناوری ذخیره سازی اطلاعات مغناطیسی است. آنها مزایای بسیار مهمی دارند: - ظرفیت بسیار زیاد. - سادگی و قابلیت اطمینان استفاده؛ - امکان دسترسی به هزاران فایل به طور همزمان. - دسترسی به داده ها با سرعت بالا

5. سی دی و دی وی دی هایی که قبلا بررسی کرده ایم.

اما از آنجایی که جریان اطلاعات تنها در حال افزایش است، لازم است ابزارها و وسایل جدید بیشتری برای ایجاد، پردازش، ذخیره و انتقال آن توسعه یابد.

ما قبلاً در مورد ذخیره سازی داده ها در CD و DVD صحبت کردیم. علیرغم راحتی آنها، به دلیل نیاز به استفاده از بیشترین حجم اطلاعات ممکن، فرآیند جایگزینی آنها در حال حاضر آغاز شده است. در سال های آینده، فلش مموری رقیبی سرسخت برای هارد دیسک ها در دستگاه های محاسباتی شخصی مانند رایانه ها خواهد بود.

6. فلش مموری نوعی حافظه نیمه هادی حالت جامد غیر فرار قابل بازنویسی مجدد است.

با توجه به جمع و جور بودن، هزینه کم و مصرف انرژی کم، فلش مموری در حال حاضر به طور گسترده در دستگاه های قابل حملی که با باتری و باتری های قابل شارژ کار می کنند - دوربین های دیجیتال و دوربین های فیلمبرداری، ضبط کننده های صوتی دیجیتال، پخش کننده های MP3، PDA ها، تلفن های همراه و گوشی های هوشمند استفاده می شود. علاوه بر این، برای ذخیره نرم افزارهای تعبیه شده در دستگاه های جانبی مختلف (روتر، PBX، ارتباط دهنده، چاپگر، اسکنر) استفاده می شود. این شامل قطعات متحرک نیست، بنابراین، بر خلاف هارد دیسک، قابل اعتمادتر و فشرده تر است.

نقطه ضعف اصلی فلش مموری تعداد چرخه های بازنویسی است. می توان آن را به تعداد دفعات مورد نظر خواند، اما فقط می توان آن را در تعداد محدودی بار (معمولاً حدود 10 هزار بار) روی چنین حافظه ای نوشت. با وجود این واقعیت که چنین محدودیتی وجود دارد، 10 هزار چرخه بازنویسی بسیار بیشتر از تحمل یک فلاپی دیسک یا سی دی است. فلش مموری بیشتر به دلیل استفاده در درایوهای فلش USB شناخته شده است. به لطف سرعت بالا، ظرفیت و اندازه جمع و جور، درایوهای فلش USB در حال حاضر جای سی دی ها را از بازار گرفته اند.

در عصر شکل گیری جامعه بشری، مردم برای ثبت اطلاعات مورد نیاز خود تنها به دیواره های غار نیاز داشتند. چنین "پایگاه داده" به طور کامل بر روی یک کارت فلش مگابایتی قرار می گیرد. با این حال، در طول چند ده هزار سال گذشته، حجم اطلاعاتی که یک فرد مجبور به عمل بر روی آنها می شود، به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. درایوهای دیسک و ذخیره سازی داده های ابری اکنون به طور گسترده ای برای ذخیره سازی داده ها استفاده می شوند.

اعتقاد بر این است که تاریخچه ثبت اطلاعات و ذخیره آن از حدود 40 هزار سال پیش آغاز شده است. سطوح صخره ها و دیواره های غارها تصاویری از نمایندگان دنیای حیوانات در اواخر پارینه سنگی را حفظ کرده است. خیلی بعد، صفحات سفالی مورد استفاده قرار گرفتند. بر روی سطح چنین "لوح" باستانی یک شخص می توانست با استفاده از یک چوب نوک تیز تصاویر بکشد و یادداشت کند. هنگامی که ترکیب خاک رس خشک شد، ضبط بر روی رسانه ضبط شد. مضرات شکل گلی ذخیره اطلاعات واضح است: چنین لوح هایی شکننده و شکننده بودند.

حدود پنج هزار سال پیش، مصر شروع به استفاده از یک وسیله ذخیره سازی پیشرفته تر - پاپیروس کرد. این اطلاعات بر روی صفحات مخصوصی که از ساقه های گیاهی با تیمار ویژه ساخته شده بودند، ثبت شد. این نوع ذخیره‌سازی داده‌ها پیشرفته‌تر بود: صفحات پاپیروس سبک‌تر از لوح‌های گلی هستند و نوشتن روی آنها بسیار راحت‌تر است. این نوع ذخیره سازی اطلاعات تا قرن یازدهم پس از میلاد در اروپا باقی ماند.

در بخش دیگری از جهان - در آمریکای جنوبی - اینکاهای حیله گر گره نویسی را اختراع کردند. در این مورد، اطلاعات با استفاده از گره هایی که به ترتیب خاصی روی یک نخ یا طناب بسته می شدند، ایمن می شد. «کتاب‌های» کاملی از بسته‌ها وجود داشت که اطلاعاتی درباره جمعیت امپراتوری اینکاها، جمع‌آوری مالیات و فعالیت‌های اقتصادی هندی‌ها ثبت می‌کرد.

پس از آن، کاغذ برای چندین قرن حامل اصلی اطلاعات در این سیاره شد. برای چاپ کتاب و رسانه استفاده می شد. در آغاز قرن نوزدهم، اولین کارت های پانچ شده ظاهر شدند. آنها از مقوای ضخیم ساخته شده بودند. این رسانه های ذخیره سازی کامپیوتری اولیه به طور گسترده برای محاسبات مکانیکی مورد استفاده قرار گرفتند. آنها به ویژه در سرشماری های جمعیت کاربرد پیدا کردند و همچنین برای کنترل دستگاه های بافندگی استفاده می شدند. بشریت به پیشرفت تکنولوژیکی که در قرن بیستم رخ داد بسیار نزدیک شده است. تجهیزات مکانیکی با فناوری الکترونیکی جایگزین شده اند.

رسانه های ذخیره سازی چیست؟

همه اشیاء مادی قادر به حمل نوعی اطلاعات هستند. به طور کلی پذیرفته شده است که حامل های اطلاعات دارای ویژگی های مادی هستند و روابط خاصی را بین اشیاء واقعیت منعکس می کنند. خواص مادی اشیا با ویژگی های موادی که حامل ها از آنها ساخته شده اند تعیین می شود. ویژگی‌های روابط به ویژگی‌های کیفی فرآیندها و زمینه‌هایی بستگی دارد که از طریق آن حاملان اطلاعات خود را در دنیای مادی نشان می‌دهند.

در تئوری سیستم های اطلاعاتی، مرسوم است که رسانه های اطلاعاتی را بر اساس مبدا، شکل و اندازه تقسیم می کنند. در ساده ترین حالت، رسانه های ذخیره سازی به دو دسته تقسیم می شوند:

• محلی (به عنوان مثال، هارد دیسک رایانه شخصی)؛
• alienable (فلاپی دیسک و دیسک قابل جابجایی)؛
• توزیع شده (می توان آنها را خطوط ارتباطی در نظر گرفت).

آخرین نوع (کانال های ارتباطی) تحت شرایط خاصی می تواند هم حامل اطلاعات و هم رسانه ای برای انتقال آن در نظر گرفته شود.

در کلی ترین مفهوم، اشیاء با اشکال مختلف را می توان حامل اطلاعات در نظر گرفت:

• کاغذ (کتاب)؛
• سوابق (سوابق عکاسی، صفحات گرامافون)؛
• فیلم (عکس، فیلم)؛
• کاست صوتی؛
• میکروفرم ها (میکروفیلم، میکروفیش)؛
• نوارهای ویدئویی؛
• سی دی ها

بسیاری از حامل های اطلاعات از زمان های قدیم شناخته شده اند. اینها تخته های سنگی هستند که تصاویر روی آنها چاپ شده است. لوح های گلی؛ پاپیروس؛ پوست پوست؛ پوست درخت غان خیلی بعد، سایر رسانه های ذخیره سازی مصنوعی ظاهر شدند: کاغذ، انواع مختلف پلاستیک، مواد عکاسی، نوری و مغناطیسی.

اطلاعات با تغییر هر گونه خواص فیزیکی، مکانیکی یا شیمیایی محیط کار بر روی رسانه ثبت می شود.

اطلاعات کلی در مورد اطلاعات و نحوه ذخیره آن

هر پدیده طبیعی به نوعی با حفظ، تبدیل و انتقال اطلاعات مرتبط است. می تواند گسسته یا پیوسته باشد.

در کلی ترین مفهوم، یک رسانه ذخیره سازی یک رسانه فیزیکی است که می تواند برای ثبت تغییرات و جمع آوری اطلاعات استفاده شود.

الزامات برای رسانه های ذخیره سازی مصنوعی:

• تراکم ضبط بالا؛
• امکان استفاده مکرر؛
• سرعت بالای خواندن اطلاعات؛
• قابلیت اطمینان و دوام ذخیره سازی داده ها؛
• فشردگی

طبقه بندی جداگانه ای برای رسانه های ذخیره سازی مورد استفاده در سیستم های محاسباتی الکترونیکی ایجاد شده است. چنین حامل های اطلاعاتی عبارتند از:

• رسانه نواری؛
• رسانه دیسک (مغناطیسی، نوری، مغناطیسی نوری)؛
• فلش مدیا

این تقسیم بندی مشروط است و جامع نیست. با استفاده از دستگاه های ویژه در فناوری رایانه، می توانید با کاست های صوتی و تصویری سنتی کار کنید.

ویژگی های رسانه های ذخیره سازی فردی

در یک زمان، رسانه های ذخیره سازی مغناطیسی محبوب ترین شدند. داده های موجود در آنها به صورت بخش هایی از یک لایه مغناطیسی ارائه می شود که بر روی سطح محیط فیزیکی اعمال می شود. خود رسانه می تواند به شکل نوار، کارت، درام یا دیسک باشد.

اطلاعات مربوط به رسانه های مغناطیسی به مناطقی با شکاف بین آنها گروه بندی می شود: آنها برای ضبط و خواندن داده ها با کیفیت بالا ضروری هستند.

از رسانه های ذخیره سازی نواری برای پشتیبان گیری و ذخیره سازی داده ها استفاده می شود. آنها یک نوار مغناطیسی با ظرفیت حداکثر 60 گیگابایت هستند. گاهی اوقات چنین رسانه هایی به شکل کارتریج های نواری با حجم بسیار بیشتر است.

رسانه ذخیره سازی دیسک می تواند صلب و انعطاف پذیر، قابل جابجایی و ثابت، مغناطیسی و نوری باشد. آنها معمولاً به صورت دیسک یا فلاپی دیسک هستند.

یک دیسک مغناطیسی به شکل دایره صاف پلاستیکی یا آلومینیومی است که با یک لایه مغناطیسی پوشانده شده است. داده ها بر روی چنین جسمی با ضبط مغناطیسی ثبت می شوند. دیسک های مغناطیسی می توانند قابل حمل (قابل جابجایی) یا غیر قابل جابجایی باشند.

فلاپی دیسک (فلاپی دیسک) دارای ظرفیت 1.44 مگابایت می باشد. آنها با جعبه های پلاستیکی مخصوص بسته بندی می شوند. در غیر این صورت، چنین رسانه های ذخیره سازی فلاپی دیسک نامیده می شوند. هدف آنها ذخیره موقت اطلاعات و انتقال داده ها از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر است.

یک دیسک مغناطیسی سخت برای ذخیره سازی دائمی داده ها مورد نیاز است که اغلب در کار استفاده می شود. چنین حامل بسته ای از چندین دیسک است که با یکدیگر قفل شده اند و در یک محفظه مهر و موم شده بادوام محصور شده اند. در زندگی روزمره، یک هارد دیسک اغلب "هارد دیسک" نامیده می شود. ظرفیت چنین درایو می تواند به چند صد گیگابایت برسد.

دیسک مغناطیسی نوری یک محیط ذخیره سازی است که در یک پاکت پلاستیکی مخصوص به نام کارتریج قرار می گیرد. این یک مخزن داده همه کاره و بسیار قابل اعتماد است. ویژگی بارز آن تراکم بالای اطلاعات ذخیره شده است.

اصل ثبت اطلاعات در رسانه های مغناطیسی

اصل ثبت داده ها بر روی یک محیط مغناطیسی مبتنی بر استفاده از خواص فرومغناطیس ها است: آنها می توانند پس از حذف میدان مغناطیسی فعال بر روی آنها، مغناطش را حفظ کنند.

میدان مغناطیسی توسط یک سر مغناطیسی مربوطه ایجاد می شود. در حین ضبط، کد باینری به شکل یک سیگنال الکتریکی است و به سیم پیچ سر اعمال می شود. هنگامی که جریان از سر مغناطیسی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی با قدرت مشخص در اطراف آن تشکیل می شود. تحت تأثیر چنین میدانی، یک شار مغناطیسی در هسته تشکیل می شود. خطوط نیروی آن بسته است.

میدان مغناطیسی با حامل اطلاعات تعامل می کند و حالتی را در آن ایجاد می کند که با مقداری القای مغناطیسی مشخص می شود. هنگامی که پالس جریان متوقف می شود، حامل حالت مغناطیسی خود را حفظ می کند.

برای پخش فایل ضبط شده، از سر خواندن استفاده می شود. میدان مغناطیسی حامل از طریق هسته سر بسته می شود. اگر حامل حرکت کند، شار مغناطیسی تغییر می کند. یک سیگنال پخش به سر خواندن ارسال می شود.

یکی از ویژگی های مهم یک محیط ذخیره مغناطیسی، چگالی ثبت است. این به طور مستقیم به خواص محیط مغناطیسی، نوع سر مغناطیسی و طراحی آن بستگی دارد.

حامل های اطلاعات - مطالبی که برای ضبط، ذخیره سازی و بازتولید بعدی اطلاعات در نظر گرفته شده است.

محیط ذخیره سازی - بخشی کاملاً تعریف شده از یک سیستم اطلاعاتی خاص که برای ذخیره سازی یا انتقال میانی اطلاعات خدمت می کند.

محیط ذخیره سازی محیط فیزیکی است که در آن ثبت می شود.

رسانه می تواند کاغذ، فیلم عکاسی، سلول های مغزی، کارت های پانچ، نوارهای پانچ، نوارها و دیسک های مغناطیسی یا سلول های حافظه کامپیوتر باشد. فناوری مدرن انواع جدیدی از رسانه های ذخیره سازی را ارائه می دهد. آنها از خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوری مواد برای رمزگذاری اطلاعات استفاده می کنند. رسانه هایی در حال توسعه هستند که در آنها اطلاعات حتی در سطح مولکول های فردی ثبت می شود.

در جامعه مدرن، سه نوع اصلی رسانه اطلاعاتی قابل تشخیص است:

1) سوراخ شده - دارای پایه کاغذی باشد، اطلاعات به صورت پانچ در ردیف و ستون مربوطه وارد می شود. حجم اطلاعات 800 بیت یا 100 کیلوبایت است.

2) مغناطیسی - آنها از دیسک های مغناطیسی انعطاف پذیر و نوارهای مغناطیسی کاست استفاده می کنند.

3) نوری

حامل های اطلاعات عبارتند از:

دیسک های مغناطیسی؛

- طبل های مغناطیسی- نوع اولیه حافظه کامپیوتری که به طور گسترده در دهه 1950-1960 استفاده می شد. توسط گوستاو تاوشک در سال 1932 در اتریش اختراع شد. بعداً، درام مغناطیسی با حافظه روی هسته های مغناطیسی جایگزین شد.

- فلاپی دیسک ها- یک محیط ذخیره مغناطیسی قابل حمل که برای ضبط مکرر و ذخیره سازی داده های نسبتاً کوچک استفاده می شود. نوشتن و خواندن با استفاده از یک دستگاه خاص - یک درایو دیسک انجام می شود.

- نوارهای مغناطیسی- یک محیط ضبط مغناطیسی، که یک نوار انعطاف پذیر نازک است که از یک پایه و یک لایه کار مغناطیسی تشکیل شده است.

- دیسک های نوری- یک حامل اطلاعات به شکل یک دیسک با یک سوراخ در مرکز، که اطلاعات از آن با استفاده از لیزر خوانده می شود. دیسک فشرده در ابتدا برای ذخیره سازی صوتی دیجیتال ساخته شد، اما اکنون به طور گسترده به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی همه منظوره استفاده می شود.

- فلش مموری- نوعی از حافظه های نیمه هادی غیر فرار قابل بازنویسی حالت جامد. فلش مموری را می توان هر چند بار که دوست دارید خواند، اما فقط می توان آن را برای تعداد محدودی بار نوشت (معمولاً حدود 10 هزار بار). پاک کردن در بخش ها انجام می شود، بنابراین نمی توانید یک بیت یا بایت را بدون بازنویسی کل بخش تغییر دهید.

همه رسانه ها را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

1. انسان قابل خواندن (اسناد).

2. قابل خواندن توسط ماشین (ماشین) - برای ذخیره سازی متوسط ​​اطلاعات (دیسک).

3. قابل خواندن توسط انسان و ماشین – رسانه های ترکیبی برای اهداف بسیار تخصصی (فرم هایی با نوارهای مغناطیسی).

با این حال ، توسعه سریع فناوری رایانه خط بین گروه های 1 و 3 را پاک کرده است - اسکنر ظاهر شده است که به شما امکان می دهد اطلاعات را از اسناد به حافظه رایانه وارد کنید.

همه رسانه های ذخیره سازی موجود در حال حاضر را می توان بر اساس معیارهای مختلف تقسیم کرد. اول از همه، لازم است که متمایز شود فرارو غیر فراردستگاه های ذخیره سازی اطلاعات

درایوهای غیر فرار مورد استفاده برای بایگانی و ذخیره آرایه های داده به دو دسته تقسیم می شوند:

1. بر اساس نوع رکورد:

- دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی (هارد دیسک، فلاپی دیسک، دیسک قابل جابجایی)؛

- سیستم های مغناطیسی نوری که MO نیز نامیده می شوند.

- نوری، مانند سی دی (دیسک فشرده، حافظه فقط خواندنی) یا دی وی دی (دیسک همه کاره دیجیتال)؛

2. با روش های ساخت و ساز:

- یک صفحه یا دیسک چرخان (مانند دیسک سخت، فلاپی دیسک، دیسک قابل جابجایی، سی دی، دی وی دی یا MO).

- رسانه نوار با فرمت های مختلف؛

– درایوهای بدون قطعات متحرک (مثلاً فلش کارت، رم (حافظه دسترسی تصادفی) که به دلیل حجم نسبتاً کمی حافظه نسبت به موارد فوق دارای محدوده محدودی هستند.

اگر دسترسی سریع به اطلاعات مورد نیاز باشد، مانند هنگام خروجی یا انتقال داده، از رسانه هایی با دیسک چرخان استفاده می شود. برای بایگانی که به صورت دوره ای انجام می شود (پشتیبان گیری)، برعکس، رسانه های نواری ترجیح داده می شوند. آنها دارای مقادیر زیادی حافظه همراه با قیمت پایین هستند، اگرچه عملکرد نسبتاً پایینی دارند.

بر اساس هدف، رسانه های ذخیره سازی به سه گروه تقسیم می شوند:

1. انتشار اطلاعات: رسانه های از پیش ضبط شده مانند CD ROM یا DVD-ROM.

2. بایگانی کردن: رسانه برای ضبط یک بار اطلاعات، مانند CD-R یا DVD-R (R (قابل ضبط) - برای ضبط).

3. پشتیبان گیری یا انتقال داده: رسانه هایی با قابلیت ضبط اطلاعات با قابلیت استفاده مجدد، مانند فلاپی دیسک، هارد دیسک، MO، CD-RW (RW (قابل نوشتن مجدد) - قابل بازنویسی و نوارها.