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ACII - SL03 - Armazenamento Secundario
 

ACII - SL03 - Armazenamento Secundario

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Conteúdo sobre armazenamento secundário, apresentação da pirâmide hierárquica e conteúdos associados: HD, CDs, DVDs, BD, Fitas, Futuro, etc...a

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    ACII - SL03 - Armazenamento Secundario ACII - SL03 - Armazenamento Secundario Presentation Transcript

    • Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Aplicadas e Educação Departamento de Ciências Exatas ACII: Armazenamento Secundário Prof. Rafael Marrocos Magalhães rafael@dce.ufpb.br 05 de Setembro de 2011 UFPB - CCAE - DCEsegunda-feira, 5 de setembro de 11 1
    • Motivação Como registramos nossas histórias (num contexto amplo)?segunda-feira, 5 de setembro de 11 2
    • Sumário Hierarquia de memória Discos Magnéticos Mídias Ópticas Fitas Magnéticas Memórias de Estado Sólido Visão do Futurosegunda-feira, 5 de setembro de 11 3
    • Hierarquia de Memóriasegunda-feira, 5 de setembro de 11 4
    • Discos Magnéticos Disco de plástico ou metal com substrato coberto cm material magnetizável (óxido de ferro) Substrato de alumínio e vidro (mais recente) Superfície mais uniforme, Aumenta confiabilidade Redução nos erros de superfície, reduzindo portanto erros de leitura e escrita Melhor rigidez gerando maior resistência a impactos e danossegunda-feira, 5 de setembro de 11 5
    • Discos Magnéticos Gravação e leitura via bobina condutiva - cabeça de leitura/gravação Cabeça fica parada enquanto discos giram Escrita Corrente através da bobina produz campo magnético Pulsos enviados para a cabeça Padrão magnético é gravado na superfície abaixo Leitura Cabeça de leitura separada, próxima a de escrita Operações em alta freqüência permitem mais velocidade e maior densidade de armazenamentosegunda-feira, 5 de setembro de 11 6
    • Discos Magnéticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 7
    • Discos Magnéticos Anéis concêntricos (trilhas) Espaços vazios entre trilhas Reduzir esses espaços aumenta capacidade Mesma quantidade de bits por trilha (densidade do empacotamento é variável) Velocidade angular é constante Trilhas divididas em setores O tamanho mínimo de um bloco é um setorsegunda-feira, 5 de setembro de 11 8
    • Discos Magnéticos Layout do Disco Prof. Alexandre Duarte - www.alexandrend.com - Centro de Ciências Aplicadas e Educação - CCAE/UFPB - Campus IV Litoral Norte 6segunda-feira, 5 de setembro de 11 9
    • Discos Magnéticos Tipos de Layoutsegunda-feira, 5 de setembro de 11 10
    • Discos Magnéticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 11
    • Discos Magnéticos Busca de setores Disco deve ser capaz de identificar o início de uma trilha e de um setor Formato do disco Informações não disponíveis para o usuário são mantidas Marca onde iniciam e terminam as trilhas e os setoressegunda-feira, 5 de setembro de 11 12
    • Discos Magnéticos Cabeça fixa (raro) ou móvel Disco removível ou fixo Simples ou dupla face (geralmente) Único ou com múltiplos discos Mecanismo da cabeça de leitura/gravação Por contato (disquete) Flutuante (HDs tradicionais)segunda-feira, 5 de setembro de 11 13
    • Discos Magnéticos Cabeça fixa Uma cabeça de leitura para cada trilha Cabeças montadas num braço rígido e fixo Cabeça móvel Uma cabeça de leitura e gravação para cada face Montadas num braço móvelsegunda-feira, 5 de setembro de 11 14
    • Discos Magnéticos Discos removíveis Pode ser removidos da unidade e substituídos por outros discos Provê capacidade ilimitada de armazenamento Transferência de dados fácil entre sistemas Discos não removíveis Montadas permanentemente na unidadesegunda-feira, 5 de setembro de 11 15
    • Discos Magnéticos Uma cabeça por face Cabeças são unidas e alinhadas Trilhas alinhadas em cada prato formando cilindros Dados são agrupados em cilindros Reduz movimentos das cabeças de leitura/gravação Aumenta velocidade (taxa de transferência)segunda-feira, 5 de setembro de 11 16
    • Discos Magnéticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 17
    • Discos Magnéticos Trilhas e Cilindros Prof. Alexandre Duarte - www.alexandrend.com - Centro de Ciências Aplicadas e Educação - CCAE/UFPB - Campus IV Litoral Norte 14segunda-feira, 5 de setembro de 11 18
    • Discos Rígidos Desenvolvido pela IBM em Winchester (EUA) Unidade selada à vácuo composta de um ou mais pratos Cabeças deslizam entre finas camadas de ar enquanto os discos giram Cabeças muito pequenas permitem menores espaços vazios (entre discos, trilhas e setores) Cada vez mais robustossegunda-feira, 5 de setembro de 11 19
    • Discos Rígidos Universal Barato A mais rápida das memórias externas (será?) Tornando-se maior a cada dia 500, 750 e até 1000 Gigabytes (1 TB) facilmente disponíveis no momentosegunda-feira, 5 de setembro de 11 20
    • Discos Rígidos Rotação do disco Velocidade em que os discos são capazes de girar (RPM) Tempo de busca (Mover a cabeça para a trilha desejada) Atraso (rotacional) - Espera até o dado girar abaixo da cabeça Tempo de acesso = Busca + Atraso Taxa de transferência - Bytes por segundo que o disco envia para o sistema [É o que interessa no final]segunda-feira, 5 de setembro de 11 21
    • Discos Rígidossegunda-feira, 5 de setembro de 11 22
    • Discos Rígidos (imagens)segunda-feira, 5 de setembro de 11 23
    • Discos Rígidos (imagens)segunda-feira, 5 de setembro de 11 24
    • Discos Rígidos (imagens)segunda-feira, 5 de setembro de 11 25
    • Discos Rígidos (imagens)segunda-feira, 5 de setembro de 11 26
    • Discos Rígidos (imagens)segunda-feira, 5 de setembro de 11 27
    • RAID RAID - Redundant Array of Independent Disks Não organizado hierarquicamente São vários discos vistos pelo SO como uma única unidade Dados distribuídos em várias unidades Pode armazenar informações redundantes para aumentar a confiabilidade/desempenho do sistemasegunda-feira, 5 de setembro de 11 28
    • RAIDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 29
    • RAIDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 30
    • Mídias Ópticas Originalmente para áudio (Pós deck-tape) 700MB ~ 80 minutos de áudio em altíssima qualidade Policarbonato e superfície reflexível, geralmente alumínio Armazenamento por diferenciação geométrica (sulcos) Leitura por reflexão (percepção de afundamento, sulco) Velocidade de acesso linear (constante) rotação conhecida e constantesegunda-feira, 5 de setembro de 11 31
    • CD - Compact Discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 32
    • CD - Compact Disc Operação do CD Prof. Alexandre Duarte - www.alexandrend.com - Centro de Ciências Aplicadas e Educação - CCAE/UFPB - Campus IV Litoral Norte 22segunda-feira, 5 de setembro de 11 33
    • CD - Compact Disc Acesso ao conteúdo (CD-ROM) Áudio, velocidade de acesso constante 1,2 m/s Trilha espiral de 5,23 km de extensão 4391 segundos de áudio em alta qualidade ~73,2 minutos velocidades múltiplas (12X, 24X, 32X, 50X) Limitação física de acesso ao disco óptico (velocidade)segunda-feira, 5 de setembro de 11 34
    • CD - Compact Discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 35
    • CD - Compact Discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 36
    • DVD Digital Video Disk Usada para indicar discos para filmes Apenas compatíveis com filmes Digital Versatile Disk Usado para indicar o driver de computador Ler discos de computadores e também discos de filmessegunda-feira, 5 de setembro de 11 37
    • DVD Múltiplas camadas Alta capacidade (4.7GB por camada) Filme completo num só disco Usa compressão MPEG Usa mesmo princípio do CD, porém espaços vazios são bem menores Cabeça de leitura bem menor também Possibilita maior quantidade de dados na mesma área de CDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 38
    • DVDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 39
    • BluRay Mesmas dimensões do CD e do DVD Usado principalmente para vídeos de alta definição (HD) Utiliza laser de ondas mais curtas (405 nm) que o DVD (650 nm) Laser é azulado, por isso do nome Discos de duas camadas pode armazenar 50GB (6x mais que um DVD de duas camadas)segunda-feira, 5 de setembro de 11 40
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 41
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 42
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 43
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 44
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 45
    • Discos Ópticossegunda-feira, 5 de setembro de 11 46
    • Fitas Magnéticas Acesso serial Baixa velocidade Baixíssimo custo Uso em segurança (backup)segunda-feira, 5 de setembro de 11 47
    • Fitas Magnéticassegunda-feira, 5 de setembro de 11 48
    • Memória de Estado Sólido (SSD) Vantagens: tempo de acesso reduzido eliminação de partes móveis eletromecânicas, o que reduz vibrações e os torna completamente silenciosos. por não possuírem partes móveis são muito mais resistentes que os HDs comuns, contra choques mecânicos. menor peso em relação aos discos rígidos, consumo reduzido de energia. possibilidade de trabalhar em temperaturas maiores que os HDs comuns - cerca de 70ºC. velocidades apresentando 250MB/s na gravação e até 700MB/s na leiturasegunda-feira, 5 de setembro de 11 49
    • Memória de Estado Sólido (SSD) Desvantagens: Alto custo para o usuário final. Capacidade muito inferior aos discos rígidos. A leitura e escrita de grandes blocos de dados tendem a ser mais lentas em um SSD.segunda-feira, 5 de setembro de 11 50
    • Dispositivos SSDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 51
    • Dispositivos SSDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 52
    • Dispositivos SSDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 53
    • Dispositivos SSDsegunda-feira, 5 de setembro de 11 54
    • Visão do Futuro 3D Optical Disc Holographic Disc Protein-coated discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 55
    • 3D Optical Discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 56
    • Holographic Discsegunda-feira, 5 de setembro de 11 57
    • Discos Biológicossegunda-feira, 5 de setembro de 11 58
    • Recapitulando Dados Magnéticos Ópticos Discos Rígidos CD DVD SSD BluRay Futurosegunda-feira, 5 de setembro de 11 59
    • Dúvidas ?segunda-feira, 5 de setembro de 11 60
    • Próxima aula Em que mídias/tecnologias os provedores de conteúdo armazenam seus dados?segunda-feira, 5 de setembro de 11 61