Optické disky
Dělení :
CD (compact disk)
a/ CD-ROM – lze pouze číst (1985)
b/ CD-R- data lze zapisovat pouze jednou, pak již nelze data mazat ani přepsat (1986), kapacita 650-700 MB, 74 min zvuk.záznamu
c/ CD-RW - data můžeme zapisovat, mazat, přepisovat (1989), kapacita 650 - 700 MB, dražší než CD-R
b)DVD (Digital Versatile Disk = digitální univerzální disk)
DVD-ROM
– lze pouze číst
DVD-R
- zápis dat jednou, nelze přepisovat a mazat
- kapacita 3,95 GB nebo 4,76 GB
DVD-RAM
– v plastikovém obalu - kartridž
- data lze zapisovat, přepisovat, mazat
- kapacita 2,6 GB nebo 5,2 GB
DVD+RW
- obdoba DVD-RAM
- kapacita 3 nebo 6 GB
DVD-R/W
– obdoba DVD-RAM a DVD+RW
- kapacita 3,95 GB
Děleni disků podle obsahu :
a) DVD-ROM – pro počítačová data a programy
b) DVD-VIDEO – filmy (nástupce videokazet)
c) DVD-AUDIO – hudba
Disky DVD-RAM, DVD+RW, DVD-R/W nejsou kompatibilní. Jeden typ nelze využít v mechanikách ostatních dvou. Každý typ podporuje jiná skupina firem
Ceny jednotlivých disků:
Ceny mechanik:
CD-ROM
- využití k distribuci velkého objemu dat,instalaci aplikačních programů a operačních systémů, slovníků
- využití pro počítačové hry, encyklopedie, obrázky, fotografie atd.
- celý disk je zalit do průhledného, pevného polykarbonátu, což brání mechanickému poškození
- čtení dat se provádí indikací, došlo-li ke zpětnému odrazu (povrch je potažen tenkou hliníkovou vrstvou) laseru od povrchu disku
- data jsou uložena na spirále, která je rozdělena stejně jako audio-CD; celý záznam se dělí na minuty, každá minuta má 60 sekund, každá sekunda obsahuje 75 sektorů, každý sektor 2352 B
- z 1 sektoru je pro data použito 2 KB, zbylých 304 B je určeno pro uložení doplňujících a kontrolních informací
- připojení mechanik CD-ROM
- externí-pomocí paralelního portu
- interní-napevno uvnitř počítače, připojena přes rozhraní
Princip činnosti:
a) paprsek dopadne na lesklou hliníkovou vrstvu - je zaostřen optikou
b) odchází stejným směrem
c) malý hranol ho vychýlí k fotodiodě
d) dioda pohltí energie a převede ji na elektrické napětí
a) paprsek dopadne na prohlubeň
b) nerovnost způsobí odraz jiným směrem nebo rozptýlení
c) paprsek nezasáhne fotodiodu
- fototechnika nezaznamenává stav, ale jde o změnu
- pozor na přímé sluneční záření, nízké a vysoké teploty
- nejznámější výrobci: Aztech, Mitsumi, Sony, Toshiba
Mechaniky DVD:
- mechanika DVD-ROM je schopna číst DVD-video, DVD-audio, CD-ROM, CD-R, CD-RW a hudební CD
- cena mechaniky DVD-ROM je 2 x až 3x vyšší než mechanika CD-ROM
- disky DVD-audio a DVD-video lze přehrávat na přehrávači DVD, který je připojen k reproduktorům (případně k televizoru)
- vzhledem k CD mají disky DVD vyšší kapacitu, to je způsobeno hustším záznamem dat, využitím obou stran disku, využitím několika záznamových vrstev na disku (na každé straně) .
DVD - Digital Versatile Disk
Hlavní výhodou disků DVD je obrovská kapacita. Cédéčka mají kapacitu 650 MB, disky DVD mohou dosáhnout kapacity 4,7 GB, 8,5 GB, 9,4 GB nebo dokonce 17 GB.
DVD disk se skládá ze dvou disků, které jsou přilepené k sobě. Data tak mohou být zaznamenána na obou stranách a na každé straně můžeme data zaznamenávat do 2 vrstev.
Existují 4 varianty DVD disků:
1. DVD-5
- kapacita 4,7 GB. Data zaznamenána na jedné straně, pouze v jedné vrstvě.
- 7x větší kapacita než CD
2. DVD-9
- kap. 8,5 GB. Data zaznamenána na jedné str. ve dvou vrstvách.
- víc než 13x větší kap. než CD
3. DVD-10
- kap.9,4 GB. Data na dvou stranách a na každé straně v jedné vrstvě.
- téměř 15x větší kapacitu než CD
4. DVD-18
- kap.17 GB. Data na dvou stranách a ve dvou vrstvách.
- 27x větší kap. než CD
DVD v oblasti počítačů - DVD - ROM - (read only memory)
- je určen pro ukládání dat, programů, her, multimediálních encyklopedií dalších inf. pro použití v počítači. DVD-ROM je vhodné pro graf. propracované třírozměrné hry (3D).
DVD ve filmovém průmyslu - DVD - video
- v této oblasti je v současné době dosaženo největšího pokroku. Např. "obyčejný" 4,7 GB disk DVD pojme bez problémů několikahodinový film v takové kvalitě, o které se nám může u klasic. videokazet jen zdát. Možnost pohledů několika kamer je využívána hlavně při záznamech sport. utkání. Další zajímavostí je možnost zaznamenat několik průběhů filmu.
DVD zvládá i hudbu - DVD - audio
- zaznamenává hudbu ve vysoké kvalitě, hovoříme o prostorovém zvuku (3D zvuku).
Tento zvuk vynikne při použití kvalitní reprosoustavy (tvoří obvykle 5 reproduktorů a speciální hlubokotónový reproduktor).
CD mechaniky
Médium CD-ROM vznikalo původně jako audio nosič a jeho autory byly firmy Philips a Sony. Jedná se o médium, které je určeno pouze ke čtení informací. Dovoluje uložení až 650 MB programů a dat.
Na rozdíl od dříve uvedených diskových zařízení (pružné disky, pevné disky,ZIP disky, magnetooptické disky apod.) nejsou data ukládána do soustředných kružnic, ale do jedné dlouhé spirály podobně jako na gramofonové desce. Spirála začíná u středu média a rozvíjí se postupně až k jeho okraji. Záznam (spirála dat) je pouze na spodní straně disku, tj. záznam na CD-ROM disku je jednostranný. Délka celé spirály je zhruba 6 km a hustota dat v ní uložených je konstantní. Podle rychlosti, kterou je CD-ROM mechanika schopna číst tato data, se mechaniky rozlišují na:
single speed: rychlost čtení dat je 150 kB/s, dostačuje pouze pro přenos souborů
double speed: data je schopna číst rychlostí 300 kB/s, což poskytuje plynulou rychlost pro práci s datovými soubory. Nedostačuje pro přehrávání videa
triple speed: dovoluje číst data rychlostí až 450 kB/s
quadruple speed: mechanika dovolující čtení dat rychlostí 600 kB/s
6x: rychlost čtení: 900 kB/s
8x: rychlost čtení: 1200 kB/s
12x: rychlost čtení: 1800 kB/s
16x: rychlosot čtení: 2400 kB/s
24x: rychlost čtení: 3600 kB/s
Rychlost čtení spirály je v single speed mechanice asi 1,3 m/s. Rychlost otáčení CD-ROM disku není konstantní, ale je kontinuálně přizpůsobována podle toho, zda se čtení provádí blíže kraji nebo středu disku. U středu disku je rychlost otáčení vyšší (asi 500 otáček za minutu) a u kraje naopak nižší (asi 200 otáček za minutu). Toto přizpůsobování otáček disku zaručuje, že data jsou čtena ze spirály konstantní rychlostí.
Přístupová doba u datových CD-ROM disků je potom závislá na čase nutném k regulaci otáček. Je tedy velmi nevhodné číst data uložená v různých částech disku, protože je neustále nutné přizpůsobovat rychlost otáčení. Tento problém plně neodstraňují ani mechaniky s vyšší přístupovou rychlostí, i když samozřejmě mechaniky s vyšší rychlostí čtení mají i nižší přístupovou dobu. Přístupová doba se u CD-ROM mechanik pohybuje od 100 ms do 300 ms.
Protože šířka stopy spirály je velmi malá, data jsou uložena s poměrně velkou hustotou a vlastní CD-ROM nosič není ničím chráněn, je velká pravděpodobnost, že i při běžné manipulaci s CD-ROM diskem může dojít ke špatnému přečtení některých uložených bitů. Proto informace uložené na médiu CD-ROM jsou silně redundantní (nadbytečné) a mechanika má obvody realizující na základě těchto nadbytečných informací poměrně složité algoritmy pro korekturu chyb vzniklých při čtení.
CD-ROM mechaniky se k počítači připojují pomocí:
EIDE rozhraní (ATAPI: rozšíření normy ATA o příkazy pro práci s CD-ROM, streamery a dalšími periferiemi)
SCSI rozhraní
zvukové kartyobsahující rozhraní pro CD-ROM
vlastního řadiče
Mechaniky CD-R
Mechaniky CD-R (Compact Disk - Recordable) jsou zařízení, jež dovolují provedení záznamu na disk CD-R, který je potom čitelný v běžné CD-ROM mechanice.
Proces zaznamenávání dat na CD-R disk je velmi náročný na kontinuální přísun dat ze zařízení, z něhož záznam (většinou pevný disk) do mechaniky CD-R provádíme. V případě, že CD-R mechanika nedostane požadovaná data včas, dojde k přerušení záznamu na CD-R a tím ke zničení celého média. Proto ve většině případů bývá mechanika CD-R připojována pomocí SCSI rozhraní a doporučuje se, aby i pevný disk, ze kterého se provádí záznam na CD-R, byl připojen na SCSI, které dovoluje vyšší a plynulejší přenos dat. Rovněž se doporučuje, aby po dobu, kdy je prováděn záznam, nebyl na počítači spuštěn žádný jiný program, který by mohl vyvolat jeho zátěž a tím i přerušení přísunu dat do CD-R mechaniky. Rychlost záznamu na CD-R je závislá na mnoha faktorech (rychlost počítače, rychlost pevného disku, ze kterého se záznam provádí, kapacita operační paměti apod.). V současnosti se pohybuje od single speed po quadruple speed (nejčastěji asi double speed). Při použití rychlosti záznamu single speed trvá záznam plného CD-R média zhruba 75 min.
Mechaniky CD-RW
Mechaniky CD-RW (Copmact Disk - Rewritable) jsou určeny k záznamu nejen na disky CD-R, ale také pro záznam na speciální disky CD-RW. CD-RW disky dovolují na rozdíl od CD-R disků, aby záznam byl přemazán a proveden znovu. Přemazání však nemůže být prováděno libovolně, jako např. na pevném disku, ale pouze na celém disku.
CD a DVD mechaniky
CD-ROM mechaniky DVD mechaniky slouží pro nahrávání dat do počítače.Jejich obsluha je velmi jednoduchá a poměr ceny a kapacity jejich médií je zvláště u CD disku výborný.
Tato skutečnost také zapříčinila jejich masové rozšíření. V současné době se díky rozšíření CD-R (CD-RW) mechanik (díky nim můžeme nahrát data z počítače na CD disk) pořád udržují starší CD-ROM mechaniky a DVD se tak jen pomalu dostává k zákazníkům.
CD mechaniky
Kapacita CD disků je 650 MB, což je stále ještě postačující velikost pro většinu programů (některé hry jsou sice dodávány až na 10 CD ale to jsou výjimky).
Základní CD-ROM mechanik jsou:
Druh mechaniky - mechaniky pouze pro čtení nebo i zápis
Rychlost čtení - udává maximální rychlost čtení jako násobek rychlosti klasické hudební mechaniky př.40x – 52x
Rychlost zápisu - rychlost zápisu na CD-R a CD-RW a rychlost čtení př. 2-12x, 2-8x, 6–32x
Model - mechaniky jsou interní(klasické) a externí (přenosné)
Způsob připojení - udává pomocí jakého rozhraní komunikuje s počítačem př. ATAPI, SCSI, USB
Přístupová doba - za jak dlouho mechanika začne číst data z CD po vznesení požadavku na čtení př.100-300 ms
Cena - různá pro CD mechaniky a CD-RW mechaniky(CD-R se již neprodávají) 1400 Kč až 2000 Kč, 6–15 tisíc Kč
Hlučnost - jak velký hluk mechaniky způsobuje při čtení dat a schopnost číst poškozená media
Druh mechaniky
CD mechanika je standardní výbavou počítače. Starší modely však neuměly číst CD-RW, novější typy s těmito přepisovatelnými médii už problémy nemají.
CD-R mechaniky umožňovaly zápis pouze na CD-R media a jejich zapisovací rychlost nebyla velká.
CD-RW mechaniky vytlačily CD-R mechaniky. Můžeme pomocí nich zapisovat i na přepisovatelná CD-RW media. Rozdíl mezi CD-R a CD-RW medii je v tom, že CD-RW medium můžeme smazat a znovu nahrát, ovšem s tím omezením, že to nelze dělat podobně jako u HDD, tj smazat pouze určitou část. U CD-RW médií musíme buď smazat vše nebo nic. Tj. pokud chceme na CD-RW něco nahrát, vždy smazat celé CD. Cena CD-R medií se pohybuje kolem 20 Kč za 650MB a 25 Kč za 700 MB. Cena CD-RW médii je v rozmezí 50 až 100 Kč..
Data se na médium mohou vypálit buď naráz (v rámci jediné tzv. session) nebo postupně. Každé přerušení ale snižuje kapacitu media (na CD se umísťují dodatečná data o jednotlivých přidávaných částech). Vypalovací mechaniky dokáží kopírovat jak datová tak i zvuková CD.
Mechanika pro zápis na CD-RW
Rychlost -v současné době není již důležitá pro chod aplikaci postačí 16 rychlostní a rychlost dosaženou 50-ti rychlostními mechanikami běžný uživatel ani nevyužije.
U CD-RW je situace trochu jiná: dvojrychlostní mechanika vypálí CD za 40 minut, 8 rychlostní zvládne tutéž operaci za přibližně 10 minut. Časy jsou pouze přibližné.
Způsob připojení.
Mechaniky můžeme připojit na několik rozhraní:
EIDE(ATAPI) rozhraní je nejběžnější, jeho výhodou je cena.
SCSI rozhraní je vhodné zvláště pro vypalovací (zapisovatelné) mechaniky, jeho použití totiž zmenšuje možnost zničení media při vypalování a umožňuje s počítačem pracovat i v jeho průběhu. Je vhodné aby CD-ROM byl na jiném kabelu než HDD (kvůli rychlostem přenosu dat po sběrnicích). U některých externích mechanik lze také využít připojení přes USB port. Další možnost připojení CD-ROM mechaniky je připojení pomocí zvukové karty obsahující rozhraní pro CD-ROM (v současnosti se ale tato možnost příliš nevyužívá).
DVD MECHANIKY
Mají podobné vlastnosti jako CD mechaniky. Ale jen velmi pomalu se prosazují v našich počítačích. Problém DVD je ve standardizaci jednotného formátu pro zapisovací mechaniky. DVD nosič má stejné rozměry jako CD ale kapacita se pohybuje v rozmezí 4,7 GB (jednostranný jednovrstvý nosič) po 17 GB (dvoustranný dvouvrstvý nosič). U DVD byla jako počáteční rychlost, tedy 1X stanovena hodnota 1,3MB/s. Dnes už ale není nic zvláštního DVD, když se na trhu objeví DVD mechanika s rychlostí 10X. Je však vhodná hlavně pro uživatele kteří potřebují archivovat velký objem dat.
Poruchy
Běžnou poruchou CD-mechanik je fakt, že nelze přečíst nebo načíst určité CD. Takové medium bývá většinou poškrábané nebo jinak poškozené. Většinou však stačí disk pouze otřít, pokud to ale nepomůže a na médiu jsou důležitá data, můžeme ho odnést do servisu, kde se pokusí udělat jeho kopii. V případě že má mechanika problémy s více médii může problémem být také zaprášená čtecí hlava. Ta jde vyčistit pomocí speciálního čistícího CD, to se ale doporučuje používat pouze v případě potřeby, protože časté používaní tohoto CD může být i na závadu.
Někdy se stane že dvířka nejdou otevřít, proto je uprostřed mechaniky malá dírka kam lze vsunout drát a povolit bezpečnostní záklopku. Poté půjdou dvířka lehce vypáčit
Při vypalování někdy dojde k přerušení přísunu dat ze zařízení, z něhož záznam provádíme. V případě, že mechanika nedostane požadovaná data včas, dojde k přerušení záznamu na CD-R a tím ke zničení celého média.Proto se doporučuje aby během práce nebyl na počítači spuštěn žádný jiný program který by mohl vyvolat jeho zátěž a tím i přerušení přísunu dat do CD-R mechaniky. Nezapomeňte zkontrolovat také šetřič obrazovky(Start – Nastavení – Ovládací panely- Obrazovka-Spořič obrazovky) a plánovač úloh. Řešením je také připojení pomocí SCSI rozhraní. Doporučuje se, aby i pevný disk, ze kterého se provádí záznam na CD-R, byl připojen na SCSI, které dovoluje vyšší a plynulejší přenos dat.
Pokud se mechanika nenačte, položka CD pak není ani ve složce "tento počítač". Postup nápravy je stejný jako při připojování HDD.
Ostatní vnější paměti
- k trvalému uložení dat a informací
Dělení :
- magnetické
- optické
- magnetooptické
- magnetopáskové
Provedení :
a/ externí (přenosná)
- vhodné pro přenos mechaniky, připojení k PC či notebooku bez zásahu do počítače přes paralelní port, SCSI nebo USB
b/ interní
- připojení vnitřním kabelem
- nižší pořizovací cena, nezabírá místo na stole, vysoký výkon
- interface, ke kterému jednotku připojujeme
a/ u páskových jednotek - řadič FFD, rozhraní SCSI, EIDE nebo vlastní řadič
b/ magnetické a magnetooptické jednotky - řadič SCSI
c/ externí jednotky obecně - SCSI nebo paralelní port LPT (pomalejší, ale levnější)
Základní parametry :
- přístupová doba v ms
- přenosová rychlost v MB/s
- ceny mechanik
- cena médií podle kapacity
Připojení :
- PnP - připojit zařízení bez nutnosti zásahu uživatele
- nutnost ovladačů
Dělení podle způsobu záznamu :
- médium s magnetickou záznamovou vrstvou
- kotouč je uložen v ochranném plast. obalu
- klasická disketa, disketa ZIP, disketa JAZ, SuperDisk aj.
- zápis a čtení se provádí magneticky
1. ZIP 100
- nejrozšířenější
- kapacita je 100 MB nebo 250MB
- vyrábí se v interním a externím provedení
- u interního provedení rozhraní IDE, SCSI
- externí mechaniky lze pak připojit pomocí paralelního potru, SCSI nebo USB.
- výrobce : firma IOMEGA
- přístupová doba je 29 ms
ZIP 250 umí číst i 100 MB média.
2. JAZ 2
- interní a externí provedení přes SCSI rozhraní.
- její kapacita je 1 GB (2 GB)
- přenosová rychlost je 5,5 MB/s a přístupová doba činí 12 ms
- málo rozšířena mezi uživateli počítačů
4. magnetické výměnné jednotky (disky)
- samotná mechanika s výměnnými disky
- záznam je podobný jako u HD (výkyvné hlavy a rotující kovové plotny)
- určeny pro přenos, zálohování a ukládání rozsáhlých dat
- provedení jak externí tak interní
- vyšší náklady
5. Bernoulli box
- magnetické médium, využívající Bernoulliho efektu /nepřímá závislost rychlosti a tlaku/, kdy nedochází ke kontaktu záznamové hlavy a média.
6. A: drive resp. LS-120 (Laser Servo)
- rozhraní IDE. Prozatím je pouze interní
- velikost diskety je shodná se standardní 3,5" a je tu i zpětná kompatibilita
- kapacita - něco přes 120 MB
- přístupová doba je 15 ms
- záznam i čtení dat se provádí laserem
- médium : optické disky (CD-R, CD-RW, DVD-RAM atd.)
CD-R
- slouží k záznamu dat na tzv. médium CD-R
- kapacita je 650 MB nebo 700 MB
- data se dají zaznamenat jen jednou (nelze je smazat ani přepsat)
CD-RW
- umí data nejen zapsat, ale i několikrát přepsat či vymazat
DVD-R
– umí zapisovat data, ale jen jednou
DVD-RAM
- disk je podobný CD
- kapacita je 2,6 až 5,2 GB
- tato mechanika umí data nejen zapisovat, ale dokáže přepisovat a mazat.
DVD+RW
- podobné CD a kapacita je 3 nebo 6 GB
- mechanika umí data zapisovat,přepisovat, ale i mazat
- kombinace technologií používané u magnetických. a optických mechanik
- pro záznam dat se používá kombinace laseru a magnet. pole
- čtení se provádí opticky laserem
- zahříváním laserovým paprskem jednotlivých buněk média na 150 až 180 stupňů Celsia, poté magnetický zápis na médium (magnet.polem se částice uspořádají na médiu)
- výrobci MaxOptik, HP, IBM, Sony, Fujitsu
- média jsou podobná obyčejné audiokazetě
- na tenkém pásku je z obou stran magnetická vrstva, do které se zaznamenávají data.
- nevýhodou je velmi dlouhá doba potřebná pro vyhledání určité informace (jak dlouho trvá přetočení magnetofonového pásku na určité místo)
- magnetopáskové zařízení, ukládá data na magnetopáskovou kazetu
- používá se k archivaci velkých objemů dat.
- kapacita (800 MB, 3,2 GB, 12 GB ale i 20 GB)
- zařízení jsou poměrně drahá (od 10 000 do 130 000 Kč)
- naproti magnetopáskové kazety vyjdou poměrně levně (stovky Kč)
páskové jednotky DAT
- na jednu kazetu lze uložit několik GB informací
- využívá technologie rotačního záznamu /někdy označ. R-DAT/
- páska má 24 paralelních stop, vedené šikmo přes pásku
videokazety
- dnes pouze sporadicky
- využívají videokazety VHS, avšak digitální záznam - jde tedy o kombinaci techniky DAT s rozměry videokazet, umožňují dosáhnou nejvyšších záznamových parametrů / až 15 GB/,
- způsob zapojení několika pevných disků do určité struktury
-zvýšení rychlosti oproti velkokapacitním diskům a zvýšení ochrany
- vytvořeno několik variant diskových polí označ. RAID 0 až RAID xx,
- každé diskové pole má vlastní specifika podle charakteru práce aplikace s diskem, který je pro danou strukturu ideální
- uložení dat na záznamové média (v podobě kopie)
- prevence před nechtěnou manipulací s médii, proti PC virům, hackerům
- využití u firem a organizací
dva způsoby :
1. vytvoření obrazu zálohovaného disku na zálohovacím médiu - obnova vždy celého disku
2. souborově orientované zálohování - zálohovaná data se zálohují po jednotlivých souborech
Plný backup - kopie všech souborů vybraného disku nebo adresáře
Přírůstkový backup - všechny soubory, které byly změněny od posledního zálohování
Výběrový backup - záloha jen vybraných určitých souborů
Hardwarové zálohování
- speciální hardware /viz ostatní vnější média/
- větší náklady, ale rychlejší a možnost zpracování velkého objemu dat
- nutný software k zálohování - speciální programy př. Norton Backup atd.
- levný způsob, ale zdlouhavý
