Анализ и оценка современных средств хранения и передачи информации

1.3 Этапы развития информационных  систем

История развития информационных систем и цели их использования на разных периодах представлена в табл. 1.

Первые информационные системы  появились в 50-х гг. В эти годы они были предназначены для обработки  счетов и расчета зарплаты, а реализовывались  на электромеханических бухгалтерских  счетных машинах. Это приводило  к некоторому сокращению затрат и  времени на подготовку бумажных документов.

60-е гг. знаменуются изменением  отношения к информационным системам. Информация, полученная из них,  стала применяться для периодической  отчетности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось  компьютерное оборудование широкого  назначения, способное обслуживать  множество функций, а не только  обрабатывать счета и считать  зарплату, как было ранее.

В 70-е гг. - начале 80-х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего  и ускоряющего процесс принятия решений.

К концу 80-х гг. концепция  использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации  любого профиля. Информационные системы  этого периода, представляя вовремя  нужную информацию, помогают организации  достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и  многое другое.

Внедрение информационных систем может способствовать:

получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

обеспечению достоверности  информации;

замене бумажных носителей  данных на магнитные диски или  ленты;

совершенствованию структуры  потоков информации и системы  документооборота в фирме;

уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;

предоставлению потребителям уникальных услуг;

отысканию новых рыночных ниш;

привязке к фирме покупателей  и поставщиков за счет предоставления им разных скидок и услуг.

 

1.4 Генезис средств хранения и передачи информации

В своем развитии средства хранения и передачи информации претерпели значительное изменение. Рассмотрим вкратце  некоторые из них.

Перфокарты были изобретены задолго до появления компьютера, с их помощью на ткацких станках  получали очень сложные и красивые ткани, потому что они управляли  работой механизма. Изменишь набор перфокарт, и рисунок ткани будет совсем другим - это зависит от расположения отверстий на карте. Применительно к компьютерам был использован тот же принцип, только вместо рисунка ткани отверстия задавали команды компьютеру или наборы данных. Такой способ хранения информации не лишен недостатков: очень низкая скорость доступа к информации; большой объем перфокарт для хранения небольшого количества информации; низкая надежность хранения информации.

Очень давно появилась на свет первая грампластинка. Она использовалась в качестве носителя различных звуковых данных -- на неё записывали различные музыкальные мелодии, речь человека, песни.

Сама технология записи на пластинки была довольно простой. При  помощи специального аппарата в специальном  мягком материале, виниле, делались засечки, ямки, полоски. И из этого получалась пластинка, которую можно было прослушать при помощи специального аппарата -- патефона или проигрывателя.

Почти такая же система  и используется в современных (да и использовалась раньше тоже) устройствах  считывания магнитной записи.

Функции составных частей остались прежними, только поменялись сами составные части -- вместо виниловых пластинок теперь используются ленты с напылённым на них сверху слоем магнитных частиц; а вместо иголки -- специальное считывающее устройство. А трубка, усиливающая звук, исчезла совсем, и на её место пришли динамики, использующие уже более новую технологию воспроизведения и усиления звуковых колебаний. А в некоторых отраслях, в которых применяются магнитные носители (например, в компьютерах) пропала необходимость использования таких трубок.

Данные, используемые в компьютерной технике, записываются на магнитные  носители таким же образом, с той  разницей, что для данных нужно  меньше места на плёнке, чем для  звука.

В 1970 г. в фирме IBM был разработан первый в мире Floppy-диск, на который, при наличии дорогущего 8-дюймового  привода, можно было записать 80 КБ информации. Да, это был самый настоящий  прорыв: была решена проблема передачи информации между различными ЭВМ. Дальше - больше, дискета уменьшалась в  размерах, рос объем информации, которую можно было на ней разместить, множество фирм подключилось к разработке мобильных носителей информации, что привело к созданию дисков самых различных размеров: от 2 до 12 дюймов. В 1981 г. увидел свет 3,5" диск, разработанный фирмой Sony. Это расцвет FDD-технологии, на дискеты записываются программные продукты, операционные системы, они - писк моды, вершина цифровых технологий.

Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой  ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3,5”, 5,25”, 8” (последние два  типа практически вышли из употребления).

Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным  покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под  шпиль привода, отверстие в футляре  для доступа головок записи-чтения (в 3,5” закрыто железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того, 5,25” дискета  имеет индексное отверстие, а 3,5”  дискета высокой плотности - отверстие  указанной плотности (высокая/низкая). В настоящее время практически  только используются 3,5” дискеты  высокой плотности.

Следует учесть, что дискеты  имеют очень низкую надежность. Нередки  случаи, когда записанная на них  информация просто не читается. По этим причинам не рекомендуется использовать дискеты для хранения и переноса каких-либо ценных файлов.

Zip-накопители, разработанные  компанией Iomega, появились в 1994 г. и планировались как замена обычным дискетам. Этот носитель имел емкость 100 Мб, что по тем временам было весьма много. К сожалению, носители и устройства для чтения были дорогими, и вытеснить обычные дискеты не смогли.

Оптические носители - достаточно надежное и удобное средство для  переноса и хранения файлов. У них  сравнительно большой объем и  высокая скорость чтения-записи. В  эту группу входят так называемые диски -- носители CD-R и CD-RW (емкость 700 Мб), DVD-R (емкость 4,7 Гб - 9 Гб), DVD-RW (емкость 4,7 Гб).

Сами устройства для чтения информации есть практически в каждом компьютере. Для чтения CD-R и CD-RW -- это CD-ROM, а для DVD-R и DVD-RW -- это DVD-ROM.

Большой недостаток оптических носителей в том, что информация на них записывается сессиями. То есть в программе для записи дисков вы указываете, какие файлы нужно  перенести на носитель, а потом  запускаете сессию записи. Это значит, что редактировать файл на оптическом носителе не получится.

Тем не менее, оптические носители весьма удобны и сравнительно дешевы. С их помощью можно не только записывать информацию, которую следует перенести  куда-либо оперативно, но и выполнять  резервное копирование.

Музыкальные оптические компакт-диски  пришли к нам в 1982 г. - примерно в  то же время, когда появились первые персональные компьютеры фирмы IBM. Эти  устройства явились результатом  плодотворного сотрудничества двух гигантов электронной промышленности - японской фирмы Sony и голландской Philips.

Компакт-диски (CD-ROM), изначально разработанные для любителей  высококачественного звучания, прочно обосновались теперь на рынке компьютерных устройств. Благодаря своим малым  размерам, большой емкости, надежности и долговечности они с успехом  применяются в качестве устройств  внешней памяти. Попутно отметим, что наличие привода CD-ROM на компьютере позволяет не только использовать диски  с программами, но и слушать музыку.

Достоинства CD-ROM:

- При малых физических  размерах CD-ROM обладают высокой информационной  ёмкостью, что позволяет использовать  их в справочных системах и  в учебных комплексах с богатым  иллюстративным материалом; один CD, имея размеры примерно дискеты,  по информационному объёму равен  почти 500 таким дискетам;

- ?Считывание информации  с CD происходит с высокой скоростью,  сравнимой со скоростью работы  винчестера;

- ?CD просты и удобны в работе, практически не изнашиваются;

- ?На CD-ROM невозможно случайно  стереть информацию;

- Стоимость хранения данных (в расчете на 1 Мбайт) низкая.

Одним из типов CD-ROM с возможностью дозаписи информации являются так называемые Photo CD. Единовременная запись информации на диск называется сессией. Соответственно многократная запись называется мультисессией. Необходимо учитывать, что каждая сессия требует своего оглавления, поэтому, чем большее количество сессий используется, тем меньшее количество информации на диске.

Фирма Kodak разработала устройства типа Photo CD, позволяющие хранить снимки, сделанные на 35-миллиметровой пленке в количестве до 100 кадров. Идея состоит в том, чтобы потребитель мог сканировать снимки, полученные при помощи оборудования фирмы Kodak, а в последствии воспроизводить на любом дисководе. Реально на диске могут храниться пять различных версий одного и того же слайда при разном разрешении 24- битной палитры.

С помощью сжатия (без  потери разрешающей способности) данные пяти изображений могут быть упакованы  в файл размером 6 Мбайт. Таким образом, на компакт-диске емкостью 600 Мбайт  может храниться до 100 фотоснимков.

Основная идея дальнейшего  повышения скорости работы дисководов CD-ROM связана с использованием двух лазерных лучей. Это может сделать  данные устройства значительно дороже, поэтому некоторые производители  считают целесообразным усовершенствовать  технологию производства приводов CD-ROM.

DVD-стандарт был реализован  с учетом накопленного опыта  по производству и распространению  компакт-дисков и CD-устройств,  требований и рекомендаций производителей  компьютерной и киноиндустрии,  а также предварительных разработок  различных компаний.

Достоинства DVD:

* большая емкость и  возможность ее дальнейшего наращивания;

* обратная совместимость  с существующими CD;

* совместимость с будущими  записываемыми DVD-дисками;

* единая файловая система  для всех приложений;

* единый интерактивный  стандарт для компьютера и  телевидения;

* надежность хранения  данных и их последующего считывания;

* высокая производительность  при записи и считывании данных, как для последовательного, так  и для произвольного доступа  к данным;

* отсутствие вспомогательных  конструкций типа картриджей  и кэдди;

* доступная цена.

Внешне конструкция DVD аналогична устройству традиционного компакт-диска - с теми же геометрическими размерами, но содержательно она значительно  сложнее. Для увеличения объема данных при сохранении тех же геометрических размеров диска, что и CD, были предприняты  следующие шаги:

* уменьшение размеров  углублений (питов) на DVD до 0,4 мкм;

* уменьшение расстояния  между соседними дорожками (треками)  до 0,74 мкм;

* размещение несущих информацию  слоев в несколько этажей (до 8 пар, и это еще не предел).

DVD может быть как односторонним,  так и двухсторонним.

Конструктивно двухсторонний  диск представляет собой два склеенных  нерабочими поверхностями диска  толщиной 0,6 мм каждый.

Емкость одностороннего однослойного диска в семь раз, а двухстороннего двухслойного - в двадцать шесть  раз превышает емкость стандартного компакт-диска.

Увеличение плотности  данных стало возможным благодаря  созданию более совершенных источников лазерного излучения и системы  обнаружения и коррекции ошибок. Для считывания DVD используется луч  красного спектра с возможностью двойного фокусирования с длиной волны 650 нм или 635 нм, в зависимости  от толщины считываемого диска. Привод DVD сам определяет, какой тип диска  используется, и автоматически поворачивает линзу в положение нужной фокусировки  луча.

При такой плотности записи любая внутренняя неоднородность может  сделать диск непригодным к использованию. Поэтому с помощью технологии компании Sony была модернизирована и стандартизирована схема цифровой модуляции и коррекции ошибок RS-PC (Reed Solomon Product Code), которая уменьшила вероятность их появления на порядок по сравнению с компакт- диском. Кроме того, DVD, как и компакт-диск, стоек и малочувствителен к пыли, царапинам и прикосновениям пальцев.

19 февраля 2002 г. было  объявлено о создании и продвижении  нового формата оптических дисков  большой емкости под названием  Blu-Ray Disс. Blu-Ray Disс - перезаписываемый диск следующего поколения со стандартным CD/DVD размером 12 см с максимальной емкостью записи на один слой и одну сторону до 27 Гб .

Собственно, назвать Blu-Ray принципиально новым форматом нельзя - это скорее эволюция формата DVD. Как следует из названия в Blu-Ray для записи и воспроизведения диска вместо красного лазера, который используется в DVD и CD-ROM, применен синий лазер (blue-violet laser). У синего лазера длина волны составляет 405 нанометров, что значительно меньше длины волны красного лазера (650 нм). Меньшая длина волны - соответственно меньшая интерференция отраженного луча, соответственно можно сделать толщину дорожку данных тоньше, что приводит к значительному увеличению емкости носителя. Толщина дорожки у Blu-Ray диска в два раза меньше, чем у DVD.

Единственно, что внушает  опасение - тот факт, что энергетика синего лазера выше, чем у красного, что должно приводить к значительному  разогреву поверхности диска.

Покрытие Blu-Ray на которое записываются данные, очень тонкое - 0,1 мм.

Для учреждений, предприятий, систем управления, образовательных  заведений и других, где требуются  большие объемы информации, понадобятся  более емкие - двусторонние, двухслойные (или многослойные) Blu-Ray диски с емкостью от 100 Гб. Такие диски будут заключены в прозрачный картридж и использовать специальные Blu-Ray приводы, оснащенные лазерами с разной длиной волны (в пределах синей части спектра) для чтения разных слоев.