Максимальная информационная емкость жесткого магнитного диска Опасные последствия

Обновлено: 21.11.2024

Хранение данных — это то, что стало важным для людей нового тысячелетия. Куда ни глянь, почти у каждого в руках ноутбук. Хотя очевидно, что они используют устройство для основных нужд, таких как работа или учеба, большинство из них не знают, как хранятся их данные. Очевидный пример, который мы можем собрать, — это знания о разнице SSD (твердотельных накопителей) между магнитными вращающимися дисками. Для непрофессионала приводы — это просто приводы. Они просто устанавливаются на их компьютеры для хранения своих файлов, так что в этом такого? Почему важно знать разницу?

Определение твердотельных накопителей и магнитных вращающихся накопителей

Если у вас есть опыт покупки собственного ноутбука, велика вероятность, что вы слышали термины SSD и HDD. Это то, что технически подкованному человеку будет нетрудно понять, но для среднего покупателя это вызывает царапины на голове и трение подбородка. Хотя знание разницы между ними не является обязательным требованием, лучше иметь понимание, особенно если вы действительно ищете тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям. Если вы покупатель, который хочет узнать больше о том, что он покупает, читайте дальше!

Что такое SSD?
Начнем с того, что SSD означает твердотельный накопитель. Признайтесь, мы знаем, что вы знакомы с USB-накопителями. Это, пожалуй, самое распространенное устройство хранения данных. В случае с SSD вы можете думать о нем как о USB-накопителе большого размера. Как и обычная карта памяти, твердотельные накопители не имеют движущихся частей. Собранная информация помещается в микросхемы. Обычно в SSD используется так называемая флэш-память на основе NAND. Это позволяет ему сохранять данные и «запоминать» их даже после выключения диска. Это, конечно, необходимое условие для любого типа постоянной памяти. Как правило, твердотельные накопители имеют стандартные размеры 1,8", 2,5" или 3,5", которые идеально подходят для разъемов и корпуса жестких дисков того же размера.

Что такое магнитный вращающийся накопитель?
Как вы, возможно, уже знаете, ваш компьютер должен хранить данные в цифровом формате. Одним из наиболее широко используемых типов цифровых носителей является магнитный накопитель. Существует несколько типов магнитных накопителей, но в наши дни наиболее популярным типом является магнитный вращающийся накопитель, который чаще всего называют жестким диском (HDD). Жесткие диски существуют уже много лет. Впервые он был представлен IBM в середине 50-х годов, то есть технологии, которой уже 60 лет! Как следует из самого термина, этот магнитный вращающийся привод использует магнетизм для хранения данных на вращающемся диске. Головка чтения и записи парит над вращающимся диском, выполняющим всю работу. Чем быстрее вращается диск, тем выше производительность жесткого диска. Глядя на это со стороны, HDD практически не отличаются от SSD и используют интерфейс SATA. Обычный размер жестких дисков для ноутбуков — форм-фактор 2,5 дюйма, в то время как для настольных компьютеров используется более крупный форм-фактор 3,5 дюйма.
Теперь, когда у нас есть обзор двух типов дисков, пришло время углубиться и сравнить их.

Твердотельный накопитель и магнитный накопитель: сравнение

Как и в любой ситуации, требующей принятия решения, взвешивание вариантов — один из способов добиться этого. Есть несколько факторов, которые мы можем учитывать при сравнении этих двух устройств хранения данных.

Емкость
Что касается емкости, твердотельные накопители имеют максимальную емкость 4 ТБ для настольных компьютеров и менее 1 ТБ для небольших дисков для ноутбуков. С другой стороны, магнитный накопитель имеет в среднем от 500 ГБ до 2 ТБ для небольших ноутбуков и до 10 ТБ для настольных компьютеров.

Время работы от батареи
Среднее время автономной работы жестких дисков составляет 6–7 Вт, тогда как твердотельные накопители потребляют в среднем всего 2–3 Вт.

Время загрузки ОС
Для загрузки жестких дисков требуется 30–40 секунд, а для твердотельных накопителей — всего 10–13 секунд.

Скорость копирования файлов
Для магнитных дисков скорость копирования файлов составляет от 50 до 120 МБ, а для твердотельных накопителей скорость записи составляет от 200 МБ до 550 МБ.

Скорость открытия файлов
Твердотельные накопители быстрее, чем жесткие диски, до 30%, когда речь идет о скорости открытия файлов,

Шифрование
Что касается шифрования, твердотельные и жесткие диски поддерживают FDE или полное шифрование диска на некоторых поддерживаемых моделях. Эта функция означает, что все данные, хранящиеся на вашем компьютере, защищены с помощью паролей в качестве замков.

Магнетизм
Магниты действительно вредны для жестких дисков, так как могут стереть некоторые файлы. С другой стороны, магниты никак не влияют на SDD.

Вибрация, шум и тепловыделение
SSD не вибрируют; не выделяют много тепла и не создают шума, поскольку не имеют движущихся частей. Жесткие диски имеют пластины и другие движущиеся части, что приводит к вибрации и слышны некоторые шумы при вращении.Жесткие диски также выделяют больше тепла, так как потребляют больше энергии, а также имеют движущиеся части.

Надежность
Твердотельные накопители двух-трехлетней давности имеют значительно меньшую годовую частоту замены, чем жесткие диски, главным образом потому, что они имеют движущиеся части, которые делают их физически уязвимыми. Механическая реальность для жестких дисков состоит в том, что их движущиеся части со временем просто изнашиваются, и, хотя твердотельные накопители имеют в этом небольшое преимущество, важно помнить, что банк памяти твердотельных накопителей может быть записан и прочитан только ограниченное количество раз.
Так что же лучше, жесткие диски или твердотельные накопители? Оба этих накопителя имеют свои преимущества и недостатки, а их надежность и важность по-прежнему будут зависеть от ваших личных потребностей. Приведенное выше сравнение просто показывает сильные стороны дисков, но чтобы помочь вам решить, что лучше для вас, вот несколько советов.

Вы не собираетесь тратить большую сумму денег
Вам очень нужно много места для хранения
Вам не обязательно открывать программы очень быстро

Вашим приоритетом является скорость, и вы не жалеете денег.
Вам не нужно больше 4 ТБ дискового пространства.

Большинство людей по-прежнему используют эти стандартные жесткие диски. Однако, поскольку люди хотят повысить производительность своего компьютера, твердотельные накопители также получили широкое признание на рынке. Ваш выбор всегда будет зависеть от того, что вы хотите и что вам нужно.

Небольшой экскурс в историю интерфейсов жестких дисков

Старые большие исключительные машины, которые использовались в те дни, теперь превратились в персональные компьютеры. Теперь все очень просто, так как устройства ввода постоянно совершенствуются в лучшую сторону. Эти устройства ввода представляют собой интерфейс, обеспечивающий связь между компьютером и пользователем. Однако этот интерфейс также нуждается в разъемах для подключения к внутренней системе компьютера, что привело к появлению нескольких настроек, таких как IDE, SATA, SCSI, SAS и многих других.

Потребность в физическом интерфейсе для подключения компьютеров к периферийным устройствам возникла в 1970-х годах. Системный интерфейс Shugart Associates или SASI появился на свет и стал играть роль «50-контактного плоского ленточного разъема» между компьютерами и жесткими дисками. Этот интерфейс был выпущен на рынок как SCSI 1 и произносится как «scuzzy», но сама аббревиатура означает интерфейс небольшой компьютерной системы. В настоящее время это наиболее распространенный параллельный интерфейс, используемый многими компьютерными компаниями. SCSI позволяют подключать несколько устройств, от 7 до 15 в зависимости от ширины шины. Это большое преимущество, поскольку позволяет разместить все необходимые устройства на одной плате. Самый последний SCSI поддерживает IEEE, Fibre Cable и SSP, обратно совместимый и со скоростью передачи данных 80 МБ в секунду. В частности, SCSI может поддерживать такие устройства, как сканеры, плоттеры, клавиатуры, мыши и принтеры.

Раньше у IDE было более 80 ленточных и 40-контактных кабелей, но у последних на рынке более 28 контактов. Этот интерфейс также известен как подключение ATA или AT и обычно используется в качестве разъемов для приводов CD-ROM и жестких дисков, поддерживая 8/16-битный интерфейс, который может передавать в среднем 8,3 МБ для ATA 2 и в среднем 100 МБ для ATA. 6. Комитет по малым форм-факторам разработал довольно много версий ATA, включая ATA, ATA-2, ATA-3, Ultra-ATA, ATA/66 и ATA/100.

В прошлом 2003 году Serial ATA был запущен в качестве замены IDE. С тех пор как они были выпущены, они стали тенденцией для каждого персонального компьютера, поскольку они сделали новую технику передачи информации между материнской платой и приводом только с использованием быстрой последовательной шины вместо медленного параллельного интерфейса. Первые SATA были представлены с интерфейсом 1,5 ГБ/сек, тогда как последние SATA могут передавать в среднем 6 ГБ/сек. Это кабель последовательной связи, состоящий в среднем из четырех проводов, который соединяет устройства точка-точка. Помимо последовательного подключения, SATA также предлагает горячее подключение, которое позволяет каждому пользователю заменить компьютерное оборудование без необходимости выключать систему. В то же время SATA содержит очень важный интерфейс с открытым исходным кодом, AHCI или расширенный интерфейс хост-контроллера.

Serial Attached SCSI — это, по сути, «последовательный периферийный интерфейс типа «точка-точка», в котором дисковые накопители подключаются напрямую. SAS — это значительное улучшение по сравнению с традиционным интерфейсом, поскольку он позволяет одновременно подключать 128 устройств различных размеров и типов с помощью более длинных и тонких кабелей. Он поддерживает передачу 3 ГБ в секунду посредством полнодуплексной передачи сигнала, а также имеет функцию горячей замены.

Разработка этих интерфейсов привела к лучшей согласованности, надежности, увеличению скорости передачи данных и максимальной производительности дисковых пространств. Большой выбор жестких дисков и интерфейсов абсолютно выровняет вашу рабочую производительность.

Архивирование данных и устройства архивного хранения

Архивирование данных, практика и метод переноса определенных данных, которые в настоящее время не используются или не требуются, на другое устройство хранения для сохранения записей в профессиональных деловых целях или для использования в будущем. Архивные данные компилируются самым тщательным образом, хранятся и сохраняются с индексированием, чтобы их можно было легко найти при необходимости.

Архивирование данных и резервное копирование данных часто путают друг с другом. Архивирование данных — это хранение прошлой информации, которая не используется активно, но может потребоваться для использования в будущем. Этот метод позволяет увеличить пространство на основном устройстве хранения и очень подходит для хранения данных, таких как записи базы данных, важные сообщения электронной почты и файлы, в рамках оперативных бизнес-требований. С другой стороны, резервное копирование данных выполняется как метод возрождения данных для их восстановления во времени, когда происходят неприятные события, которые приводят к их уничтожению или повреждению.

Взгляд на архивирование данных в прошлом

С самого начала открытия компьютеров проблемой было то, что мы продолжаем создавать файлы и занимать дисковое пространство, пока не достигнем максимального объема памяти. Мир постоянно вращается, и даже архивирование данных прошло через разные этапы, прежде чем оно стало тем, чем оно является сегодня, и до сих пор мы все еще сталкиваемся с большой потребностью в надежных цифровых устройствах хранения для целей эффективного архивирования данных. Однако, прежде чем мы перейдем к новому открытию, давайте взглянем на хронологию нашей истории архивирования данных.

Происхождение съемных запоминающих устройств

Перфокарты

Еще до появления компьютеров уже существовало множество механических устройств, используемых для вычислительных целей. Герман Холлерит изготовил устройство из прямоугольных карточек с отверстиями для указания определенной информации переписи, такой как возраст и пол, для упрощения процесса табуляции данных. Вскоре после этого, в начале 1950-х годов, появление компьютеров сделало эти перфокарты лишь основным методом ввода данных.

Магнитные картриджи и ленты с открытыми катушками

С 1950-х по 1980-е годы все пользователи мини-компьютеров и мэйнфреймов использовали магнитные ленты для своего бизнеса. Эти 10 ½ барабанов служат лентопротяжными устройствами, а тонкая металлическая полоса магнитно записывает данные. Компьютер с лентами с более чем девятью дорожками может в среднем хранить 175 МБ на каждой ленте. Поскольку это были еще старые добрые времена, это уже считалось большим объемом данных, подходящим для недельного архивирования. В наши дни этих 175 МБ, вероятно, может не хватить даже для хранения ваших любимых фильмов.

В начале 1990-х родилась компания Linear Tape-Open. LTO — это хорошо разработанная цифровая лента, которая может хранить до 100 ГБ данных. По сей день спрос на эти ленты все еще существует, поскольку объем их хранения увеличился до 6 ТБ каждая лента. Однако, поскольку облачное хранилище стало популярным для индустрии архивирования данных и резервного копирования, LTO может вскоре быть прекращено.

Кассетные магнитофоны

По мере развития компьютеров появились и кассетные магнитофоны, единственной целью которых было создание недорогого и удобного способа сохранения и записи музыки. Это также служило способом связи, когда телефонные звонки тогда стоили роскоши. Кассетные магнитофоны раньше позволяли людям создавать и сохранять команды.

Диски

Диски появились на свет в 1970-х годах, и их популярность сохранялась на протяжении десятилетий. Это портативное запоминающее устройство началось с восьмидюймового устройства, которое могло хранить 80 КБ данных. С течением времени он постоянно улучшался, и было выпущено 5 ¼ проектов, вмещающих 120 КБ данных. В 1984 году последовал компьютер Apple Macintosh с размером экрана 3,5 дюйма и емкостью до 1,44 МБ на каждом диске, который стал доминирующим портативным запоминающим устройством того времени.

DVD и CD

В 1980-е годы компакт-диски были известны и популярны как отличное место для хранения музыки. Однако записывающие устройства для компакт-дисков по-прежнему очень дороги и имеют размер стиральной машины. Спасибо за постоянно совершенствующуюся технологию. В 1990-е годы CD-R совершенствовались и продавались по более низким ценам.

Поскольку людям требуется гораздо больше места для хранения, DVD-R и DVD-RW пришли и поделились хорошими новостями. Каждый диск позволяет хранить 4,3 ГБ данных, и стало еще лучше, когда двухслойные носители и записывающие устройства позволяют хранить 8 ГБ. Диски Blu-ray становятся одним из самых популярных брендов на рынке, поскольку они повышают уровень игры, предоставляя своим дискам емкость от 25 ГБ до 128 ГБ.

Флэш-накопители

В конце 2000-х на рынке появились флэш-накопители. Это было очень удобное портативное запоминающее устройство, и его можно было снять, так как они имеют небольшие размеры. Он был сделан из комбинации транзисторов и чипов и имеет максимальную емкость 64 ГБ. Флэш-накопители также менее чувствительны к перезаписи и сохранению файлов, и на них никогда не влияют электромагнитные помехи. Поскольку это устройство становится тенденцией во всем мире, теперь они заменили DVD и компакт-диски.

Облачное хранилище данных

Когда люди открыли для себя Интернет, люди по-прежнему не прекращают использовать его по максимуму. Облачное хранилище данных было представлено миру как место, где они могут хранить бесконечное количество данных. Облачные данные обеспечивают неограниченное количество услуг хранения и доступность из любой точки мира в любое время. Однако облачная безопасность — это бесконечная проблема, когда речь идет об услугах, которые они предоставляют.

Устройства хранения определенно претерпели множество изменений, прежде чем зайти так далеко. Приятно знать, с чего все началось, и теперь мы должны выбрать лучшее хранилище данных, которое будет соответствовать нашим потребностям и желаниям.

ИТ-руководители начали год с ветерком в спину, опираясь на инвестиции, сделанные во время пандемии, и вновь сосредоточившись на .

Определения метавселенной различаются, как и прогнозы относительно того, когда она появится. Но умные ИТ-директора должны ознакомиться с .

Компании, привлекающие украинских программистов, работают над переводом сотрудников, желающих переехать. Технологические компании в долгосрочной перспективе могут .

Скомпрометированный аккаунт сотрудника в HubSpot привел к взлому клиентов нескольких компаний в индустрии криптовалют.

По мере того, как облачные сервисы становятся все более важными, группы безопасности усиливают корпоративную защиту. Нулевое доверие — с учетом активов, таких как .

Популярный пакет JavaScript был саботирован его разработчиком и содержал сообщения в поддержку Украины, что превратилось в .

DevOps, NetOps и NetSecOps. о боже! У этих ИТ-концепций есть свои отличия, но, в конце концов, они — одна семья. .

Cradlepoint и Extreme Networks объединят маршрутизаторы 5G первой компании с сетевой структурой второй для создания беспроводной глобальной сети 5G.

Израильский стартап OneLayer запустился незаметно с начальным финансированием в размере 8,2 млн долларов США и программной платформой для защиты Интернета вещей.

Intel оптимистично настроена, что ее дорожная карта процессоров может вернуть компанию на первое место, но компания сталкивается со сложной перспективой .

Безопасность в центре обработки данных требует от организаций выявления и устранения различных факторов риска, от электрических систем до .

Недавние достижения в технологиях центров обработки данных и кадровых моделях отражают стремление организаций к повышению гибкости ИТ, .

Snowflake продолжает расширять предложения своей отраслевой вертикальной платформы, помогая пользователям из разных сегментов рынка собирать деньги.

Платформа RKVST поддерживает несколько типов приложений для работы с данными на блокчейне, включая безопасный обмен данными SBOM для обеспечения кибербезопасности.

Законы о конфиденциальности данных во всем мире постоянно меняются. Эти 10 элементов помогут организациям идти в ногу со временем .

Еще пару лет назад многих ИТ-администраторов и менеджеров беспокоил риск потери ценных данных из-за внезапного сбоя. Вот почему производителям потребовалось много времени, чтобы убедить общественность в безопасности использования твердотельных накопителей, даже при работе с конфиденциальными данными.

Твердотельный накопитель на основе флэш-памяти NAND — это совершенно другой носитель данных, чем традиционный жесткий диск, который сохраняет свои данные на магнитной пластине. Он состоит из электронного контроллера и нескольких микросхем памяти. Гибридный диск, также называемый SSHD, состоит из обеих технологий хранения: обычного магнитного жесткого диска и микросхем хранения.

Каковы преимущества твердотельных накопителей?

Основное преимущество электронных чипов для хранения данных заключается в том, что они намного быстрее, чем жесткие диски со шпинделем внутри. Это связано с тем, что обычный жесткий диск состоит из множества механических частей и вращающихся дисков. Кроме того, изменение положения головки чтения/записи занимает гораздо больше времени, чем просто передача данных через электронные интерфейсы. Кроме того, твердотельные накопители имеют очень короткое время доступа, что делает их идеальными для использования в средах, где необходим доступ и передача данных в реальном времени.

Каковы недостатки твердотельных накопителей?

Недостаток твердотельных накопителей с чипами на основе флэш-памяти NAND заключается в том, что по умолчанию они имеют ограниченный срок службы. В то время как обычные жесткие диски теоретически могут служить вечно (в действительности максимум около 10 лет), срок службы твердотельных накопителей имеет встроенное «время смерти». Проще говоря: электрический эффект приводит к тому, что данные могут быть записаны в ячейку хранения внутри чипов только примерно от 3000 до 100000 раз за время их жизни. После этого ячейки «забывают» новые данные. Из-за этого факта, а также для предотвращения использования одних ячеек постоянно, а других нет, производители используют алгоритмы выравнивания износа для равномерного распределения данных контроллером по всем ячейкам. Как и в случае с жесткими дисками, пользователь может проверить текущее состояние твердотельного накопителя с помощью функции S.M.A.R.T. инструмент анализа, показывающий оставшийся срок службы твердотельного накопителя.

Оценка количества записанных терабайт (TBW)

Обычно производители указывают количество записанных терабайтов (TBW), особенно когда речь идет о корпоративных твердотельных накопителях, а также о потребительских версиях. Из-за того, что при использовании Wear-Leveling данные будут распределены равномерно по всем ячейкам, эта цифра должна показывать, сколько данных может быть действительно записано во все ячейки внутри чипов хранения и за весь срок службы.< /p>

Типичный показатель TBW для твердотельного накопителя емкостью 250 ГБ составляет от 60 до 150 терабайт при записи. Это означает: чтобы преодолеть гарантированный TBW, равный 70, пользователю придется записывать 190(!) ГБ ежедневно в течение одного года (другими словами, каждый день заполнять две трети SSD новыми данными). В потребительской среде это маловероятно.

Пример Samsung

Samsung заявляет, что их Samsung SSD 850 PRO SATA емкостью 128 ГБ, 256 ГБ, 512 ГБ или 1 ТБ «создан для обработки 150 терабайт записи (TBW), что соответствует 40 ГБ ежедневного чтения/записи. нагрузки в течение десяти лет». Samsung даже обещает, что продукт «выдерживает запись до 600 терабайт (TBW)». Обычный офисный пользователь записывает примерно от 10 до 35 ГБ в обычный день. Даже если поднять этот объем до 40 ГБ, это означает, что они могли писать (и только писать) более чем почти 5 лет, пока не достигнут предела в 70 TBW.

Срок службы SSD даже больше обещанного

По последним оценкам, возраст твердотельных накопителей ограничен 10 летами, хотя средний срок службы твердотельных накопителей короче. В рамках совместного исследования Google и Университета Торонто твердотельные накопители тестировались в течение нескольких лет. Было обнаружено, что возраст SSD был основным фактором, определяющим, когда SSD перестал работать. Исследование также показало, что твердотельные накопители заменяются примерно на 25 % реже, чем жесткие диски.

Помните: в случае потери данных с твердотельных накопителей лучше всего обратиться к профессиональному поставщику услуг по восстановлению данных. Когда дело доходит до физической неисправности, у пользователя нет возможности восстановить или спасти свои данные самостоятельно. Кроме того, когда контроллер или микросхема памяти неисправны, попытка восстановить данные с помощью специализированного программного инструмента для восстановления данных еще более опасна. Это может привести к безвозвратной потере данных без возможности их восстановления.

Если они продлятся так долго, в чем опасность?

Несмотря на то, что средний срок службы твердотельного накопителя больше, чем первоначально предполагалось, использование этого носителя данных по-прежнему представляет серьезную угрозу: восстановление данных с неисправных твердотельных накопителей по-прежнему является более сложной задачей для поставщиков услуг по восстановлению данных, чем с жестких дисков, поскольку доступ к устройству часто затруднен. . Когда микросхема контроллера SSD сломана, доступ к устройству и микросхемам хранения невозможен. Решение этой проблемы заключается в попытке найти исправную микросхему контроллера, идентичную неисправной, удалить и заменить ее на идентичную для получения доступа. То, что звучит довольно просто, на самом деле является сложной задачей. Это относится и к попыткам доступа к данным из неисправных микросхем памяти. Во многих случаях специалисты по восстановлению данных, такие как специалисты Ontrack, могут сбросить данные. За последние несколько лет Ontrack разработала множество специальных инструментов и процессов для решения этих проблем и успешно восстановила потерянные данные.

Чтобы поговорить с представителем службы восстановления данных, позвоните нам или отправьте запрос:

Жесткий диск (сокращенно HDD) – это тип хранилища, который обычно используется в качестве основной системы хранения данных как на переносных, так и на настольных компьютерах. Он работает как любой другой тип цифрового запоминающего устройства, записывая биты данных, а затем вызывая их позже. Стоит отметить, что жесткий диск называется «энергонезависимым», что просто означает, что он может сохранять данные без источника питания. Эта особенность в сочетании с их большой емкостью и относительно низкой стоимостью являются причинами, по которым жесткие диски так часто используются в домашних компьютерах. Хотя жесткие диски прошли долгий путь с тех пор, как они были впервые изобретены, основной принцип их работы остался прежним.

Как жесткий диск физически хранит информацию?

Внутри корпуса находится ряд дискообразных объектов, называемых «тарелками».

ЦП и материнская плата используют программное обеспечение, чтобы сообщать так называемой "головке чтения/записи", куда перемещать пластину и где она затем подает электрический заряд на "сектор" пластины. Каждый сектор представляет собой изолированную часть диска, содержащую тысячи подразделений, способных принимать магнитный заряд. Более новые жесткие диски имеют размер сектора 4096 байт или 32768 бит; Магнитный заряд каждого бита преобразуется в двоичную единицу или ноль данных. Повторите этот этап, и в конечном итоге у вас будет строка битов, которая при обратном считывании может давать инструкции процессору, будь то обновление вашей операционной системы или открытие сохраненного документа в Microsoft Word.

По мере разработки жестких дисков одним из ключевых факторов, который изменился, стала ориентация секторов на пластине. Жесткие диски изначально были разработаны для «продольной записи» — это означает, что более длинная сторона диска ориентирована горизонтально — и с тех пор используется другой метод, называемый «перпендикулярной записью», когда сектора укладываются друг на друга. Это изменение было внесено, поскольку производители жестких дисков достигли предела размера каждого сектора из-за «суперпарамагнитного эффекта». По сути, суперпарамагнитный эффект означает, что сектора жесткого диска меньше определенного размера будут менять магнитный заряд случайным образом в зависимости от температуры. Это явление может привести к неточному хранению данных, особенно с учетом тепла, выделяемого работающим жестким диском.

Одним недостатком перпендикулярной записи является повышенная чувствительность к магнитным полям и ошибкам чтения, что создает необходимость в более точных рычагах чтения/записи.

Как программное обеспечение влияет на хранение информации на диске:

Теперь, когда мы обсудили физическую работу жесткого диска, мы можем взглянуть на различия в том, как операционные системы, такие как Windows, MacOS или Linux, используют диск. Однако заранее важно упомянуть общую проблему с хранением данных, которая в той или иной степени возникает во всех упомянутых выше операционных системах.

Фрагментация диска происходит после определенного периода хранения и обновления данных на диске. Например, если обновление не хранится непосредственно после базовой программы, велика вероятность того, что на диске было сохранено что-то еще. Поэтому обновление для программы придется размещать в другом секторе, дальше от основных файлов программы. Из-за физического времени, которое требуется манипулятору чтения/записи для перемещения, фрагментация может в конечном итоге значительно замедлить работу вашей системы, поскольку манипулятору потребуется ссылаться на все больше и больше отдельных частей на вашем диске. Большинство операционных систем поставляются со встроенной программой, предназначенной для «дефрагментации» диска, которая просто переупорядочивает данные таким образом, чтобы все файлы для одной программы находились в одном месте. Процесс занимает больше времени в зависимости от того, насколько фрагментирован диск. Теперь мы можем обсудить различные протоколы хранения и то, как они влияют на фрагментацию.

Windows использует базовый компьютерный язык под названием MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) и систему управления файлами под названием NTFS или New Technology File System, которая является стандартом для компании с 1993 года. файловая система NT будет размещать информацию как можно ближе к началу диска/пластины. Хотя эта методология функциональна, она оставляет только небольшую буферную зону между различными файлами, что в конечном итоге приводит к фрагментации. Из-за небольшого размера этой буферной зоны Windows наиболее подвержена фрагментации.

OSX и Linux — это операционные системы на базе Unix. Однако их файловая система отличается; Mac использует протокол HFS+ (Hierarchical File System Plus), который заменил метод удержания HFS. HFS+ отличается тем, что может обрабатывать больший объем данных в данный момент времени, будучи 32-битным, а не 16-битным. Mac OSX не нуждается в специальном инструменте для дефрагментации, как Windows. OSX избегает этой проблемы, не используя пространство на жестком диске, которое недавно было освобождено, например, удаляя файл, а вместо этого ищет на диске большие свободные сектора для хранения. новые данные. Это увеличивает пространство, которое старые файлы будут располагать ближе к ним для обновлений. HFS+ также имеет встроенный инструмент под названием HFC или адаптивная кластеризация горячих файлов, который перемещает часто используемые данные в специальные сектора на диске, называемые «горячей зоной», для повышения производительности. Однако этот процесс может иметь место только в том случае, если диск заполнен менее чем на 90%, в противном случае возникают проблемы с перераспределением. Вместе эти процессы делают фрагментацию не проблема для пользователей Mac.

Linus — это операционная система с открытым исходным кодом, а это означает, что существует множество ее версий, называемых дистрибутивами, для разных приложений. Наиболее распространенные дистрибутивы, такие как Ubuntu, используют файловую систему ext4.В Linux есть лучшее решение проблемы фрагментации, так как он распределяет файлы по всему диску, предоставляя им достаточно места для увеличения размера, не мешая друг другу. Если файлу требуется больше места, операционная система автоматически попытается переместить файлы вокруг него, чтобы освободить место. Особенно учитывая емкость большинства современных жестких дисков, этот метод не является расточительным и не приводит к фрагментации в Linux до тех пор, пока емкость диска не превысит примерно 85 %.

Что такое SSD? Чем он отличается от жесткого диска?

В последние годы на потребительском рынке появилась новая технология, которая заменяет жесткие диски и связанные с ними проблемы. Твердотельные накопители (SSD) — это еще один вид энергонезависимой памяти, который просто хранит положительный заряд или отсутствие заряда в крошечном конденсаторе. В результате твердотельные накопители работают намного быстрее, чем жесткие диски, поскольку в них нет движущихся частей и, следовательно, нет времени перемещать рычаг чтения/записи. Кроме того, отсутствие движущихся частей значительно повышает надежность. Однако у твердотельных накопителей есть несколько недостатков. В отличие от жестких дисков, трудно определить, когда твердотельный накопитель выходит из строя. Жесткие диски со временем замедляются или, в крайних случаях, издают слышимый щелчок, означающий, что рука ударяется о пластину (в этом случае ваши данные, скорее всего, исчезнут), в то время как твердотельные накопители просто выходят из строя без какого-либо заметного предупреждения. Поэтому мы должны полагаться на программное обеспечение, такое как «Samsung Magician», которое поставляется с твердотельными накопителями Samsung. Инструмент работает, записывая и считывая часть данных на диск и проверяя, насколько быстро он может это сделать. Если время, необходимое для записи данных, упадет ниже определенного порога, программное обеспечение предупредит пользователя о том, что его твердотельный накопитель начинает выходить из строя.

Твердые тела тоже фрагментируют?

Хотя процесс накопления данных поверх самого себя и необходимости помещать файлы для одной программы в другое место все еще присутствует, это не имеет значения для твердотельных состояний, поскольку нет задержки, вызванной рукой чтения/записи. жесткого диска, перемещающегося вперед и назад между различными секторами. Фрагментация не снижает производительность, как это происходит с жесткими дисками, но влияет на срок службы диска. Твердые состояния с разбросанными данными могут иметь сокращенный срок службы. То, как работают твердотельные накопители, приводит к дополнительным циклам записи, вызванным дефрагментацией, для уменьшения общего срока службы диска, и поэтому по большей части избегается, учитывая его небольшое влияние. При этом файловая система все еще может достичь точки в твердом состоянии, когда необходима дефрагментация. Было бы логично, если бы жесткий диск автоматически дефрагментировался каждый день или неделю, в то время как твердотельному диску может потребоваться всего несколько дефрагментаций, если таковые имеются, в течение всего срока службы.

Читайте также: