Bài giảng Tin học cơ sở - Chương 6: Lưu trữ và thiết bị lưu trữ - Trương Vĩnh Trường Duy

1TIN HỌC CƠ SỞ Chương 6: Lưu trữ và thiết bị lưu trữ Biên soạn: Trương Vĩnh Trường Duy (duytvt@ptithcm.edu.vn) 2Nội dung Phương tiện lưu trữ và thiết bị lưu trữ Đĩa mềm Đĩa cứng Đĩa quang Băng từ Thẻ nhớ 3Lưu trữ (storage)  Phương tiện và thiết bị để lưu trữ và truy xuất dữ liệu, chỉ thị và thông tin 4Lưu trữ (storage) Lưu trữ và bộ nhớ Khi làm việc với tập tin, đọc nó từ lưu trữ vào bộ nhớ Khi kết thúc, ghi tập tin từ bộ nhớ vào lưu trữ  Lưu trữ lâu dài  Không bị mất dữ liệu khi mất điện 5Lưu trữ (storage) Sự bốc hơi Nội dung của lưu trữ không bị mất Nội dung của RAM mất đi 6Lưu trữ (storage) Phương tiện lưu trữ và thiết bị lưu trữ storage medium vật liệu dùng để lưu trữ storage device Phần cứng ghi và đọc dữ liệu từ phương tiện lưu trữ 7Lưu trữ (storage) Thao tác đọc và ghi reading Quá trình chuyển dữ liệu, chỉ thị, thông tin từ phương tiện lưu trữ vào bộ nhớ input writing Quá trình chuyển các phần tử từ bộ nhớ vào phương tiện lưu trữ output 8Lưu trữ (storage) Memory (RAM) Compact Disc Floppy Disk Tape Hard Disk cost speed Thời gian truy xuất (access time)  Thời gian cần để thiết bị tìm kiếm phần tử trên đĩa  Xác định tốc độ thiết bị 9Lưu trữ (storage) Dung lượng (capacity)  Số lượng các byte dữ liệu có thể lưu trữ Storage Term Number of bytes Kilobyte Megabyte Gigabyte Terabyte Petabyte KB MB TB GB PB 1 thousand 1 million 1 billion 1 trillion 1 quadrillion Abbreviation 10 Đĩa mềm Đĩa mềm (floppy disk)  Di động, rẻ tiền  Ngày nay ít dùng 11 Đĩa mềm Các thành phần của đĩa mềm shell shutter liner magnetic coating flexible thin film metal hub 12 Đĩa mềm Các ổ đĩa mềm Two floppy drives drive A drive B One floppy drive drive A 13 6: bắt đầu đọc/ghi Step 65: Motor đặt đầu đọc vào nơi có dữ liệu Step 5 4: Motor xoay đĩa Step 4 3: nếu là lệnh ghi sẽ kiểm tra xem đĩa có chống ghi không Step 3 2: truyền tín hiệu điều khiển đầu đọc và đĩa Step 2 1: màn trập xoay đầu đọc vào đĩa Step 1 Đĩa mềm 14 Đĩa mềm Track và sector  Track là một trong các đường tròn đồng tâm  Sector là một đoạn của track, chứa 512 byte dữ liệu sector 18 per track track 80 per side 80 tracks per side X 18 sectors per track X 2 sides per disk X 512 bytes per sector = 1,474,560 bytes 15 Đĩa mềm Định dạng (format)  Quá trình chuẩn bị đĩa sẵn sàng đọc/ghi  Đánh dấu những sector bị hư 16 write-protected not write-protected Đĩa mềm  Một thanh trượt nhỏ ở cạnh đĩa  Bảo vệ đĩa khỏi bị xoá đột ngột Dấu đóng ghi được Dấu mở ra không ghi được Dấu chống ghi 17 Đĩa dung lượng lớn  Dùng đĩa dung lượng đến hơn 100 MB  Dùng để sao lưu dữ liệu Zip® drive Zip® disk 100 MB - 250 MB built in Zip® drive 18 Đĩa dung lượng lớn Sao lưu (backup)  Tạo một bản sao của dữ liệu phòng khi dữ liệu gốc mất đi 19 Đĩa cứng  Dung lượng rất lớn  Được đóng vỏ bảo vệ chắc chắn hard disk trong system unit 20 4: đầu đọc/ghi thực hiện việc đọc/ghi dữ liệu Step 4 2: motor xoay các mảnh đĩa Step 2 3: đầu đọc xác định vị trí của dữ liệu được yêu cầu Step 3 1: mạch điều khiển chuyển động của đầu đọc và motor Step 1 Đĩa cứng Hoạt động của đĩa cứng 21 Đĩa cứng Cylinder  Gồm các track trên cả hai mặt của tất cả các tấm đĩa  Chỉ cần dịch chuyển đầu đọc một lần sẽ đọc được track của tất cả các tấm đĩa trackcylinder 22 Đĩa cứng Rơi đầu từ (head crash)  Sự va chạm của đầu từ đọc/ghi vào bề mặt đĩa, dẫn đến hỏng đĩa và đầu từ  Tránh di chuyển hoặc động mạnh vào máy khi ổ đĩa đang chạy hair read/write head dust smoke platter gap Khoảng trống 2/triệu inch Khoảng trống bằng ½ đường kính hạt bụi 23 processor hard disk disk cache first request for data — to disk cache Đĩa cứng Disk cache  Phần bộ nhớ dùng để lưu trữ các dữ liệu dùng thường xuyên second request for data — to hard disk 24 Đĩa cứng Phân vùng (partition)  Đĩa cứng được định dạng chia thành các vùng riêng biệt nhau gọi là các partition  Mỗi partition hoạt động như một đĩa cứng độc lập drive C Designation for first partition or for a single partition on hard disk drive D Designation for second partition on hard disk one hard disk divided into two partitions 25 Đĩa cứng Đĩa cứng tháo lắp (removable hard disk)  Đĩa cứng di động  Sao lưu hoặc chuyển dữ liệu 20 GB 2 GB 26 Đĩa cứng RAID  hệ thống các đĩa lưu trữ dữ liệu, chỉ thị, thông tin được tổ chức để sao lưu và truy xuất mirroring (RAID Level 1) striping  Mirroring: mỗi bản sao cho một đĩa  Striping: lưu trữ dữ liệu đồng thời trên nhiều đĩa 27 Đĩa cứng Quản lý đĩa trong Windows System Tools 28 Đĩa cứng Internet hard drive  Dịch vụ trên Internet cung cấp chỗ lưu trữ cho người dùng  Hầu hết miễn phí  Thu lợi nhờ quảng cáo driveway.com 29 Đĩa quang Compact disc (CD)  Phương tiện lưu trữ  Hầu hết PC đều có  Đa định dạng 30 Đĩa quang  Đọc đĩa CD bằng đầu đọc CD Nhấn để mở tray ra Bỏ đĩa vào, nhãn nằm trên Nhấn nút để đóng tray lại 31 3: tia sáng phản chiếu lại light-sensing diode sẽ tương ứng với tín hiệu 1 còn không có thì 0 1: Laser diode chiếu tia sáng vào đĩa 2: tia sáng gặp pit sẽ lan tỏa ra, gặp land sẽ phản chiếu lại laser diode Compact disc label lens lens prism prism laser diode laser diode Step 1 Đĩa quang Đọc dữ liệu trên đĩa CD 2 pit land 3 Light- sensing diode Light- sensing diode 0 1 32 Đĩa quang Dữ liệu lưu trên đĩa CD sector track xoáy theo đường xoắn ốc  Thông thường lưu trên một track  Track được chia thành các sector dài bằng nhau để lưu trữ dữ liệu 33 Đĩa quang jewel box  Vỏ nhựa bảo vệ đĩa CD jewel box 34 Đĩa quang Giữ gìn đĩa CD 1: không đưa ra nắng hoặc lửa 2: không ăn, uống, hút thuốc gần đĩa 3: không xếp chồng đĩa 4: không sờ vào mặt dưới đĩa 5: bỏ đĩa trong jewel box khi không dùng 6: cầm đĩa trên cạnh 35  Đĩa quang dùng kỹ thuật laser tương tự đĩa nhạc CD  Chỉ đọc, không thể thay đổi nội dung  Một đĩa CD-ROM chứa khoảng 650 MB  Thường dùng cho các đĩa phần mềm, game, dữ liệu CD-ROM 36 40X 40 X 150 KB per second = 6,000 KB per second = 6 MB per second CD-ROM Tốc độ ổ đĩa CD-ROM 75X 75 X 150 KB per second = 11,250 KB per second = 12.25 MB per second 37 CD-R và CD-RW CD-R (compact disc-recordable)  Đĩa quang có thể ghi dữ liệu trên đó  Ghi đĩa CD-R dùng chương trình CD burner (recorder) và ổ CD-R  Ổ CD-R có thể đọc/ghi các đĩa audio CD và CD- ROM  Ghi xong rồi không xóa được 38 CD-R và CD-RW CD-RW (compact disc-rewritable)  Đĩa quang có thể ghi và xóa nhiều lần  Dùng đĩa CD-RW, phần mềm CD-RW, và ổ CD-RW 39 Step 5: nghe nhạc trên máy tính hoặc máy nghe nhạc 1 2a 2b 3a 3b 4 Step 2a: nhạc lưu trên đĩa audio CD và người dùng mua về Hoặc Step 2b: nhạc trên Internet Step 3a: cho đĩa audio CD vào ổ CD-ROM hát nhạc, nghe và chép Hoặc Step 3b: nghe nhạc trực tuyến trên Internet CD-R và CD-RW Đĩa audio CD Step 1: nhạc sĩ soạn nhạc và tạo đĩa CD Step 4: chép nhạc vào đĩa CD-RW 5 40 DVD-ROM DVD-ROM (digital video disc-ROM)  Đĩa quang dung lượng cao 4.7 GB đến 17 GB  Có đầu đọc DVD-ROM  Lúc đầu dùng để chứa phim  Sau có thể dùng cho nhiều mục đích trên DVD: dữ liệu, phần mềm 41 DVD-ROM DVD-ROM lưu trữ dữ liệu  Hai lớp pit lớp dưới bán trong suốt  Laser có thể đọc xuyên qua lớp dưới lên lớp trên  DVD+RW là DVD ghi xóa được 42 Băng từ (tape)  Lưu trữ dữ liệu bằng các mảnh nhiễm từ, dung lượng lớn, giá rẻ  Thường dùng cho quá trình sao lưu dữ liệu 43 Băng từ (tape) Truy xuất tuần tự và truy xuất trực tiếp Truy xuất tuần tự (sequential access) Đọc và ghi dữ liệu liền nhau Băng từ Truy xuất trực tiếp (direct access) Đọc và ghi dữ liệu theo vị trí Đĩa mềm, đĩa cứng và CD Còn gọi là truy xuất ngẫu nhiên (random access) 44 Network Storage Internet backup CD-ROM jukeboxes tape library RAID Storage area network servers tape library s - j Hệ thống lưu trữ công ty  Chiến lược lưu trữ và sao lưu dữ liệu trong một công ty 45 PC Card 46 Thiết bị lưu trữ nhỏ  Thiết bị lưu trữ thường dùng cho máy tính cầm tay CompactFlash Memory Stick Microdrive SmartMedia 40 MB 2 to 256 MB 1 GB 2 to 128 MB Cartridge Digital cameras, notebook computers Memory Card Digital cameras, handheld computers, notebook computers, printers, cellular telephones Memory Card Digital cameras, handheld computers, music players, video cameras Memory Card Digital cameras, handheld computers, photo printers, cellular telephones 47 Thiết bị lưu trữ nhỏ smart card  Dữ liệu được lưu trữ trong một con chip trên thẻ tín dụng smart card 48 Lưu trữ dữ liệu như hình ảnh, văn bản, phim ảnh Thiết bị lưu trữ nhỏ Các loại smart card  Intelligent smart card có vi xử lý, xuất, nhập, lưu trữ  Memory card chỉ dùng để lưu trữ Số tiền thanh toán và còn lại cho thẻ tín dụng Thông tin về sức khỏe, lịch sử bệnh Thông tin thống kê về thị trường 49 Thiết bị lưu trữ nhỏ Tiền điện tử (electronic money)  Dùng để thanh toán trên Internet  Còn gọi là e- money hay digital cash Ngân hàng phát hành số tiền điện tử ứng với số tiền mặt thực tế trong tài khoản Khi thanh toán bằng tiền điện tử, tiền mặt sẽ được rút ra từ tài khoản tương ứng Phải có máy đọc thẻ để dùng 50 Large BusinessHome Mobile Small Office/Home Office Power Tổng hợp Lưu trữ cho người dùng ở nhà Home 3.5-inch HD floppy disk drive 250 MB Zip® drive 40 GB hard disk Internet hard drive CD-ROM drive CD-RW/DVD drive 51 Large BusinessHome Mobile Small Office/Home Office Power Small Office/Home Office 3.5-inch HD floppy disk drive 60 GB hard disk Internet hard drive CD-ROM drive CD-RW/DVD drive 20 GB Peerless drive Tổng hợp Lưu trữ cho người dùng SOHO 52 Large BusinessHome Mobile Small Office/Home Office Power 3.5-inch HD floppy disk drive 10 GB hard disk 1 GB PC Card hard disk Internet hard drive CD-RW/DVD drive Mobile Tổng hợp Lưu trữ cho người dùng di động 53 Large BusinessHome Mobile Small Office/Home Office Power Large Business3.5-inch D floppy disk drive 80 GB hard disk CD-ROM drive CD-RW/DVD drive Microfilm or microfiche Smart card reader RAID Tape drive Enterprise storage system Tổng hợp Lưu trữ cho người dùng công ty lớn 54 Large BusinessHome Mobile Small Office/Home Office Power 3.5-inch HD floppy disk drive DVD+RW drive 100 GB hard disk CD-ROM drive Internet hard drive 20 GB Peerless drive Tổng hợp Lưu trữ cho người dùng cần năng lực tính toán cực mạnh Power