Úložiště v počítačových systémech
Úložné zařízení je hardware, který se primárně používá k ukládání dat. Každý stolní počítač, notebook, tablet a smartphone bude mít v sobě nějaký druh úložného zařízení a můžete také získat samostatné externí úložné jednotky, které lze použít na více zařízeních.
Úložiště je nutné nejen pro ukládání souborů, ale také pro spouštění úloh a aplikací. Jakýkoli soubor, který vytvoříte nebo uložíte do svého počítače, se uloží na úložné zařízení vašeho počítače, stejně jako všechny aplikace, které používáte, a také do operačního systému, ve kterém váš počítač běží.
Jak technologie v průběhu času postupovala, data úložná zařízení se také významně vyvinula. V dnešní době mají úložná zařízení mnoho tvarů a velikostí a existuje několik různých typů úložných zařízení, která zajišťují různá zařízení a funkce.
Úložné zařízení je také známé jako úložné médium nebo úložné médium, a digitální úložiště se měří v megabajtech (MB), gigabajtech (GB) a v dnešní době terabajtech (TB).
Některá počítačová úložná zařízení jsou schopna uchovávat informace trvale, zatímco jiná mohou uchovávat pouze informace dočasně. Každý počítač má primární i sekundární úložiště, přičemž primární úložiště funguje jako krátkodobá paměť počítače a sekundární jako dlouhodobá paměť počítače.
Primární úložiště: paměť s náhodným přístupem (RAM)
Paměť s náhodným přístupem neboli RAM je primární úložiště počítače.
Když pracujete na souboru v počítači, dočasně uloží data do vaše RAM. RAM vám umožňuje provádět každodenní úkoly, jako je otevírání aplikací, načítání webových stránek, úpravy dokumentů nebo hraní her, a umožňuje vám rychle přeskakovat z jednoho úkolu na druhý bez ztráty pokroku. V zásadě platí, že čím větší je RAM vašeho počítače, tím plynulejší a rychlejší je multitasking.
RAM je nestálá paměť, což znamená, že po vypnutí systému nemůže uchovat informace. Pokud například zkopírujete blok textu, restartujete počítač a poté se pokusíte vložit tento blok textu do dokumentu, zjistíte, že váš počítač zkopírovaný text zapomněl. Důvodem je, že byl ve vaší paměti RAM uložen pouze dočasně.
RAM umožňuje počítači získat přístup k datům v náhodném pořadí, a proto čte a zapisuje mnohem rychleji než sekundární úložiště počítače.
Sekundární úložiště: pevné disky (HDD) & pevné disky (SSD)
Kromě paměti RAM každý počítač má také další úložnou jednotku, která se používá k dlouhodobému ukládání informací, což se označuje jako sekundární úložiště. Jakýkoli soubor, který vytvoříte nebo stáhnete, se uloží do sekundárního úložiště počítače. Jako sekundární úložiště v počítačích se používají dva typy úložných zařízení: HDD a SSD. Zatímco HDD jsou tradičnější z těchto dvou, SSD rychle předjíždějí HDD jako preferovanou technologii pro sekundární úložiště.
Sekundární úložná zařízení jsou často vyměnitelná, takže můžete vyměnit nebo upgradovat úložiště počítače nebo přesunout paměťovou jednotku do jiného počítače. Existují však významné výjimky, například MacBooky, které nenabízejí vyměnitelné úložiště.
Jednotky pevného disku (HDD)
Jednotka pevného disku (HDD) je původní pevný disk. Jedná se o magnetická paměťová zařízení, která existují již od padesátých let 20. století, i když se postupem času značně vyvinula.
Jednotka pevného disku se skládá ze hromady kovových disků, které se otáčejí, známých jako talíře. Každý rotující disk má biliony drobných fragmentů, které lze magnetizovat, aby představovaly bity (1 s a 0 s v binárním kódu). Rameno aktuátoru s čtecí / zapisovací hlavou skenuje rotující talíře a magnetizuje fragmenty, aby zapisovalo digitální informace na HDD, nebo detekuje magnetické náboje, aby z nich informace načetly.
Stejně jako úložiště notebooku a PC , HDD se používají pro televizní a satelitní rekordéry a servery.
Jednotky SSD (SSD)
Jednotky SSD se objevily mnohem nověji v 90. letech. Jednotky SSD se nespoléhají na magnety a disky, místo toho používají typ flash paměti s názvem NAND. V SSD ukládají polovodiče informace změnou elektrického proudu obvodů obsažených v jednotce. To znamená, že na rozdíl od pevných disků disky SSD k provozu nevyžadují pohyblivé části.
Z tohoto důvodu disky SSD nejen fungují rychleji a plynuleji než pevné disky (shromažďování informací na pevných discích trvá déle kvůli jejich mechanické povaze) desky a hlavy), obvykle také vydrží déle než pevné disky (s tolika složitými pohyblivými částmi jsou pevné disky náchylné na poškození a opotřebení).
Mimo novější počítače a špičkové notebooky najdete disky SSD ve smartphonech, tabletech a někdy ve videokamerách.
Externí úložná zařízení
Kromě úložných médií obsažených v počítači existují i digitální úložná zařízení, která jsou externí z počítače.Běžně se používají k rozšíření úložné kapacity, když je na počítači málo místa, aby se umožnila větší přenositelnost a umožnil snadný přenos souborů z jednoho zařízení do druhého.
Externí pevné disky a disky SSD
Zařízení HDD i SSD můžete získat jako externí disky. Ty obecně nabízejí největší úložnou kapacitu mezi externími možnostmi, přičemž externí pevné disky nabízejí až 20 TB úložiště a (za rozumnou cenu) externí disky SSD nabízejí až 8 TB úložiště.
Externí pevné disky a disky SSD fungují v přesně stejným způsobem jako jejich interní protějšky. Většinu externích jednotek lze připojit k jakémukoli počítači; nejsou vázány na jedno zařízení, takže jsou slušným řešením pro přenos souborů napříč zařízeními.
Flash paměťová zařízení
O flash paměti jsme se zmínili dříve, když jsme diskutovali o SSD . Zařízení flash paměti obsahuje biliony propojených buněk paměti flash, které ukládají data. Tyto buňky obsahují miliony tranzistorů, které při zapnutí nebo vypnutí představují 1 s a 0 s v binárním kódu, což umožňuje počítači číst a zapisovat informace na základě elektrického proudu tranzistorů.
Snad nejznámější typ flash paměťové zařízení je USB flash disk. Tato malá přenosná úložná zařízení, známá také jako flash disk nebo jednoduše „USB“, jsou již dlouho oblíbenou volbou pro další úložiště v počítači. Než bylo možné rychle a snadno sdílet soubory online, byly USB flash disky v zásadě nezbytné pro snadné přesouvání souborů z jednoho zařízení na druhé.
V dnešní době může USB flash disk pojmout až 2 TB úložiště. Na gigabajt jsou dražší než externí pevný disk, takže i když je je nepravděpodobné, že by někdo používal flash disky k ukládání všech svých osobních údajů, převažovaly jako jednoduché a pohodlné řešení pro dočasné ukládání a přenos menších souborů.
Kromě USB disků obsahují flash paměť také SD a paměťové karty, které poznáte jako paměťové médium používané v digitálních fotoaparátech.
Optická úložná zařízení
Používají se disky CD, DVD a Blu-Ray. mnohem víc než jen přehrávání hudby a videa – fungují také jako úložná zařízení a souhrnně se jim říká optická úložiště zařízení nebo optické diskové médium.
Na tyto disky je uložen binární kód ve formě nepatrných hrbolů podél stopy, která se kroutí ven ze středu disku. Když je disk v provozu, otáčí se konstantní rychlostí, zatímco laser obsažený v diskové jednotce skenuje nerovnosti na disku. Způsob, jakým laser odráží náraz nebo se od něj odrazí, určuje, zda v binární podobě představuje 0 nebo 1.
DVD má těsnější spirálovitou stopu než CD, což mu umožňuje ukládat více dat, přestože je stejné velikosti a v jednotkách DVD se používá jemnější červený laser než v jednotkách CD. DVD také umožňují duální vrstvení k dalšímu zvýšení kapacity. Blu-Ray posunul věci na jinou úroveň a ukládal data ve více vrstvách s ještě menšími nerovnostmi, které k jejich čtení vyžadují ještě jemnější modrý laser.
CD-ROM, DVD-ROM a BD-ROM viz optické úložné disky, které jsou jen pro čtení, což znamená, že na ně zapsaná data jsou trvalá a nelze je odstranit ani přepsat. Obvykle se používají pro instalační programy softwaru, ale nelze je použít jako osobní úložné zařízení.
Disky ve formátu CD-R, DVD-R a BD-R jsou zapisovatelné, ale nelze je přepsat. . Jakákoli data, která uložíte na prázdný zapisovatelný disk, budou na tomto disku trvale uložena. Mohou tedy ukládat data, ale nejsou tak flexibilní jako ostatní úložná zařízení.
Disky CD-RW, DVD-RW a BD-RE jsou přepisovatelné, takže můžete neustále psát nové údaje o nich a vymazat z nich nežádoucí data. I když je do značné míry předstihla novější technologie, jako je flash paměť, disky CD-RW byly po dlouhou dobu nejlepší volbou pro externí úložiště – většina stolních počítačů a mnoho notebooků má jednotku CD nebo DVD.
CD může ukládat až 700 MB dat, DVD-DL až 8,5 GB a Blu-Ray může ukládat mezi 25 a 128 GB dat.
Diskety
I když mohou být v tomto okamžiku většinou zastaralá, nemůžeme diskutovat o úložných zařízeních, aniž bychom alespoň zmínili pokornou disketu. Diskety byly první široce dostupné přenosné vyměnitelné úložné zařízení. Fungují stejným způsobem jako jednotky pevných disků, i když v mnohem menším měřítku.
Úložná kapacita disket nikdy nepřesáhla 200 MB, než se CD-RW a flash disky staly oblíbeným úložným médiem. IMac byl prvním osobním počítačem vydaným bez disketové jednotky v roce 1998 a odtud více než 30 let panování diskety velmi rychle upadlo.
Cloudové úložiště
Cloudové úložiště sice není samo o sobě zařízením, ale je nejnovějším a nejuniverzálnějším typem úložiště pro počítače. „Cloud“ není jedno místo nebo objekt, ale spíše obrovská sbírka serverů umístěných v datových centrech po celém světě. Když dokument uložíte do cloudu, uložíte ho na tyto servery.
Protože je vše uloženo online, cloudové úložiště nevyužívá žádné sekundární úložiště vašeho počítače, což vám umožňuje šetřit místo.
Cloudové úložiště nabízí výrazně vyšší kapacitu úložiště než Jednotky USB flash a další fyzické možnosti, díky nimž nemusíte procházet všechna zařízení, abyste se dostali k hledanému souboru.
Zatímco externí HDD a SSD byly kdysi upřednostňovány kvůli své přenositelnosti, ve srovnání s cloudovým úložištěm také nedosahují. Externích pevných disků vhodných pro kapsy není mnoho, a přestože jsou samozřejmě menší a lehčí než interní paměťové disky počítače, jsou to stále hmatatelná zařízení, o která se musíte starat. Na druhou stranu cloud může jít s vámi kamkoli, aniž byste zabrali jakýkoli fyzický prostor a bez fyzických zranitelností externí jednotky.
Jako rychlé řešení byla oblíbená také externí úložná zařízení. pro přenos souborů, ale jsou samozřejmě užitečné, pouze pokud máte fyzický přístup ke každému zařízení. Cloudové výpočty se usilují v době, kdy mnoho podniků nyní pracuje na dálku. Pravděpodobně byste neposlali USB disk do zámoří jen proto, abyste kolegovi poslali velký soubor, takže cloudové úložiště funguje jako most mezi vzdálenými pracovníky, takže spolupráce na dálku je hračka.
Pokud zapomeňte si na schůzku vzít pevný disk s důležitými dokumenty, není mnoho jiného než se vrátit a uchopit ho. Pokud úplně rozbijete nebo ztratíte pevný disk, je nepravděpodobné, že byste tato data někdy získali zpět. Tato rizika pro cloudová úložiště neexistují – vaše data jsou zálohována a přístupná kdykoli a kdekoli, pokud máte přístup k internetu.
Díky Dropbox Smart Sync můžete přistupovat k libovolnému souboru v Dropbox přímo z vašeho počítače, takže je to, jako by byly vaše soubory uloženy lokálně – pouze nevyužívají žádné místo na disku. Pokud si všechny své soubory uložíte do Dropboxu, znamená to, že jsou vždy na jedno kliknutí, lze k nim přistupovat z jakéhokoli zařízení s připojením k internetu a lze je okamžitě sdílet.