Навигация
Интерфейсы жестких дисков
38697
знаков
0
таблиц
0
изображений
5. Интерфейсы жестких дисков
Развитие интерфейсов винчестеров шло двумя параллельными путями: дешевым и дорогим. Дорогое решение заключалось в создании на плате самого винчестера отдельного интеллектуального контроллера, который бы брал на себя значительную часть работы по взаимодействию с винчестером. Результатом этого подхода явился интерфейс SCSI, который быстро завоевал популярность на рынке серверов. Одним из преимуществ этого подхода являлась возможность подключения к компьютеру значительного для того времени количества устройств, требующих для своей работы широкого канала передачи данных.
Простое и дешевое решение - переложить значительную часть операций по вводу-выводу на центральный процессор. У этого решения вполне очевидный недостаток: снижение общей вычислительной мощности системы, особенно заметное при многозадачной работе. А в те времена, когда процессоры не были такими мощными, это сильно ограничивало возможности, в частности, файловых серверов. Результатом воплощения в жизнь этого подхода явился широко распространенный интерфейс IDE.
Этот интерфейс был сравнительно дешев и, хотя не был самым производительным, полностью вытеснил другие интерфейсы с рынка дешевых и недорогих систем. Он постепенно развивался, и со временем появились стандарты UDMA, существенно ускоряющие работу винчестеров, интерфейсы IDE стали более интеллектуальными. А так как производительность процессоров росла быстрее производительности винчестеров, то ограничения интерфейса IDE играли все меньшую роль.
Тем самым на сегодня мы имеем два типа винчестеров: высокопроизводительные SCSI и "ширпотреб" - IDE. Принципиальных различий в устройстве самих винчестеров SCSI и IDE нет, но исторически сложилось, что SCSI рассчитан на сегмент дорогих серверных решений, поэтому в среднем они быстрее и, как следствие, существенно дороже.
Пропускная скорость SCSI значительно выше IDE, целых 160 Мб/с. А IDE работает со скоростью 33, 66 и 133 Мб/с. Соответствующие стандарты называются ATA/33, ATA/66 и ATA/133.
В феврале 2000 года на официальном Форуме разработчиков Intel было объявлено о формировании рабочей группы по созданию стандарта последовательного ATA – SATA (Serial ATA). В течение последних восьми идет процесс постепенного вытеснения параллельного ATA его последовательным собратом SATA.
В SATA используется 7-жильный кабель для обмена данными; обмен происходит по 1 биту за такт (в кабеле 1 линия для приема и 1 – для передачи) и 15-жильный силовой кабель. Одним кабелем можно подключить только одно устройство, что отменяет необходимость устанавливать перемычки (джампера) для устройства Master/Slave. Узкий кабель в гораздо большей мере, чем шлейф параллельного ATA, способствует циркуляции воздуха внутри корпуса PC. Но самое главное – это скорость. Стандарт SATA-150 осуществляет передачу со скоростью 150 Мб/с, что в полтора раза выше, чем UDMA/100. Но SATA-300 и SATA-600 предполагают скорости 300 MBps и 600 MBps соответственно.
Технология SAS, преемница параллельного интерфейса SCSI, опирается на проверенную временем высокую функциональность своего предшественника и обещает значительно расширить возможности современных систем хранения данных масштаба предприятия. SAS обладает целым рядом преимуществ, не доступных традиционным решениям в области хранения данных. В частности, SAS позволяет подключать к одному порту до 16 256 устройств и обеспечивает надёжное последовательное соединение “точка-точка” со скоростью до 3 Гб/с.
6. Как работают программы восстановления данных
Каждый только что удаленный файл все еще находится на жестком диске, но Windows его больше не видит. Если программе восстановления данных необходимо восстановить этот файл, она просматривает загрузочный сектор раздела (Partition Boot Sector). В нем содержится вся информация о строении раздела, например размер секторов (как правило, 512 байт) и количество секторов в одном кластере.
В разделе NTFS размером более 2 Гбайт в одном кластере содержится четыре сектора. В нашем примере показан небольшой раздел размером 500 Мбайт, у которого каждому сектору соответствует один кластер.
Наряду с этой информацией программы восстановления данных сканируют главную таблицу файлов (Master File Table, MFT), которая тоже находится в Partition Boot Sector. Она представляет собой список всех файлов, находящихся в разделе, в ней содержатся все файловые атрибуты и информация о том, в каких секторах винчестера находятся сами файлы. Те из них, что по размерам менее 1500 байт, записываются прямо в MFT. Для файлов большего объема в MFT есть ссылки на адреса секторов, в которых лежат данные.
В начале MFT находятся другие записи, например так называемая битовая карта распределения кластеров (Cluster Bitmap), показывающая все используемые кластеры, а также файл плохих кластеров (Bad Cluster File), регистрирующий все кластеры с ошибками. Только с 17-й записи начинается собственно описание файлов. Обычно таблица MFT в Windows не видна. Но есть дисковые редакторы, например WinHex, которые показывают содержание MFT в шестнадцатеричных кодах.
На картинке (см.ниже) вы видите MFT-запись удаленного файла в HEX-коде. Для программы восстановления данных достаточно этой информации, чтобы восстановить файл.
Значения которые программа восстановления файлов находит в Master File Table:
1. Эти четыре байта (File Identifier) обозначают начало нового файла. Байты до следующего File Identifier содержат всю информацию о файле.
2. Эти два байта зарезервированы для флагов, которые дают справку о состоянии файла. Если их значение равно 0, как в нашем случае, это значит, что файл удален.
3. Из этих 16 байт программа восстановления данных узнает, когда файл был создан и в последний раз подвергался изменениям.
4. Эта ссылка на каталог, в котором находится файл (Parent Directory Record Number). С ее помощью программа-спасатель может включить файл в структуру каталогов.
5. Здесь появляется имя файла, в нашем случае Mу Prеsеntаtiоn.pрt.
6.Если эти два байта имеют значе ние 0, то файл не сжат.
7. Эти восемь байт сообщают размер файла,в нашем случае 56 320 байт.
8.Важнейшая часть записи MFT, называющаяся Data runs, показывает, где фактически находятся данные.
На рисунке 4 указано, где находятся данные.
a. Первый байт сообщает, сколько байт необходимо для адреса первого кластера (3 байта) и отображения длины файла во всех кластерах (1 байт).
b. Второй байт содержит длину файла, в нашем примере — 110 кластеров.
c. Следующие три байта означают, что файл начинается с кластера 312 555.
d. Последний байт имеет значение 0. Это означает, что файл не фрагментирован. Следовательно, нет никаких дополнительных записей Data runs.
Как программа восстанавливает данные.
Теперь у программы восстановления данных есть вся информация, необходимая для успешного восстановления удаленного файла. Она обращается к кластеру 312 555, прочитывает данные в следующих 110 кластерах и сохраняет их под именем Mу
Рис. 6.1. MFT-запись удаленного файла в HEX-коде
7. Программно-аппаратный комплекс для ремонта HDD ATA, SATA PC-3000 for Windows (UDMA)
7.1 Назначение PC-3000 for Windows (UDMA)
Программно-аппаратный комплекс PC-3000 for Windows (UDMA) (Рис.7.1) предназначен для диагностики и ремонта HDD (восстановления работоспособности) с интерфейсом ATA (IDE) и SATA (Serial ATA 1.0, 2.0), емкостью от 1 Гб до 750 Гб, производства: Seagate, Western Digital, Fujitsu, Samsung, Maxtor, Quantum, IBM (HGST), HITACHI, TOSHIBA c форм-фактором 3.5'' - настольные ПК; 2.5'' и 1.8'' - накопители для ноутбуков; 1.0'' - накопители для портативной техники, с интерфейсом Compact Flash., к каждому из которых можно, в свою очередь, подключить несколько HDD.
Рис. 7.1. Специализированная двух портовая плата – тестер PC – 3000 UDMA
Похожие работы
... корпускулярные свойства его света, а волновые себя практически не проявляли. Впрочем, это и следует из таблицы.Полупроводниковые устройства. Для начала рассмотрим принцип действия полупроводниковых приборов. Поскольку для компьютера наиболее важными является транзисторы, именно ими мы рассмотрение полупроводниковых устройств и ограничим. Полупроводниками называют группу элементов и их соединений, ...
... к MS-DOS, выполняя все дисковые операции либо на уровне команд контроллера НГМД, либо на уровне функций BIOS. Операционная система предоставляет намного более удобные средства для работы с диском, чем обращение к отдельным секторам по их номеру, а также по номеру дорожки и головки. Если возможности MS-DOS по обслуживанию диска вас устраивают, то лучше пользоваться именно функциями MS-DOS. В ...
... ( пока нужный сектор данных не окажется под головкой чтения/записи) составляет 13 мс против 8-15 мс для НЖМД. WORM системы используют довольно мощный лазер для записи информации. С помощью лазера WORM-устройства обрабатывают поверхность диска для изменения отражающей способности определённых участков диска или для удаления ямок с его поверхности (это достигается за счёт изменения поверхностного ...
... с применением полиграфических компьютерных технологий? 10. Охарактеризуйте преступные деяния, предусмотренные главой 28 УК РФ «Преступления в сфере компьютерной информации». РАЗДЕЛ 2. БОРЬБА С ПРЕСТУПЛЕНИЯМИ В СФЕРЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ ГЛАВА 5. КОНТРОЛЬ НАД ПРЕСТУПНОСТЬЮВ СФЕРЕ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ 5.1 Контроль над компьютерной преступностью в России Меры контроля над ...
0 комментариев