Datenträger und Externe Speicher I

Transcrição

Datenträger und Externe Speicher I
Datenträger und Externe Speicher I
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
Markus Braun
Johannes Fichtinger
Matthias Seufert
Mario Podrazil
Lehrziele
• Verwendungszwecke und Kenndaten von
Datenträgern und externen Speichern
• Klassifikation von Datenträgern
• Einordnen von Neuankündigungen
• Aufbau des Artikelnummerierungssystems
(EAN)
• Varianten von optischen Speicherplatten
• Absehbare Kapazitätsentwicklungen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
2
Allgemeine Definition
Datenträger =
Speichermedium zur dauerhaften Aufnahme von Daten
Leistungsvermögen wird bestimmt durch:
• Speicherkapazität
• Zugriffszeit
• Übertragungsgeschwindigkeit
• Zusammenschalten von Laufwerken
• Zuverlässigkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
3
Merkmale von Datenträgern
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Aufzeichnungsform
Basismaterial
Gestalt
Repräsentation
Lagerfähigkeit (Platz, Empfindlichkeit)
Aufzeichnungshäufigkeit
Speicherkapazität
Zugriffszeit
Preis
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Aufzeichnungsform der Daten I
1. Bedruckte und handbeschriftete Datenträger:
• Strichmarkierte Datenträger
• Datenträger mit Strichcodes
• Klarschriftbelege
2. Magnetische Datenträger:
•
•
•
•
Magnetstreifenkarten
Magnetbänder
Disketten
Magnetplatten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Aufzeichnungsform der Daten II
3. Optische Datenträger:
• Mikrofilm
• Optische Speicherplatten
• Optische Speicherkaten
4. Elektronische Datenträger:
•
•
•
•
Chipkarten mit Mikroprozessor
Transponder
Flash-Speicherkarten
Halbleiterplatten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Einsatzzwecke von Datenträgern I
1. Mobiler Speicher für Einzelobjekte:
•
•
•
•
•
Identifikation von Gegenständen
Identifikation von Lebewesen
Überwachung und Steuerung
Dezentrale Datenerfassung
Bezahlung/Abrechnung
2. Speicher für Programme und Daten:
• Primärspeicher
• Sekundärspeicher
• Tertiärspeicher
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
7
Einsatzzwecke für Datenträger II
3. Informationsaustausch:
• Kleine Informationsmengen
• Große Informationsmengen
4. Archivierung:
• Sicherung
• Ablage
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Bedruckte und handbeschriftete
Datenträger
• Strichmarkierte Datenträger
• Datenträger mit Strichcode
• Eindimensional
• Zweidimensional
• Klarschriftbelege
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Strichmarkierte Datenträger
•
•
•
•
Markierungsbelege von Hand auszufüllen
Maschinenlesbare Papierbelege
Art eines Fragebogen
Vorgeschriebene
Antwortfelder
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Strichmarkierte Datenträger - Vorteile
• Datenerfassung auf Urbeleg Umsetzungsvorgänge entfallen
• Datenerfassung am Ort des Datenanfalls
• Formulargestaltung anpassungsfähig
• Belege visuell und maschinell lesbar
• Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Strichmarkierte Datenträger - Nachteile
•
•
•
•
•
Vorbereitungszeit aufwendig
Kleine Belegmengen - Wirtschaftlichkeit?
Aufbewahrung - Hoher Platzbedarf
Aufnahmefähigkeit ist begrenzt
Nur einmalige Verwendbarkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Datenträger mit Strichcodes
= Datenträger mit vorgedruckten
Strichmarkierungen (Balkencode)
Strichcode zur Darstellung der 13stelligen
Europaeinheitlichen Artikelnummer (EAN)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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EAN - Vorteile
• Wegfall kostspieliger Warenetikettierung
• Zeitersparnis beim Kassiervorgang
• Gezielte und flexible Marketingbedingungen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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EAN - Nachteile
• Hohe Kosten und Qualitätsanforderungen
• Gleiche Artikel haben bei unterschiedlichen
Herstellern auch unterschiedliche Nummern
• Preiskontrolle für Verbraucher schwierig
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Zweidimensionale Strichcodes
Speichert Informationen sowohl in der Höhe als
auch in der Breite des Symbols
2 Klassen:
• Gestapelte oder Mehrreihencodes
• Matrixcodes
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Zweidimensionale Strichcodes
PDF417-Code und Data-Matrix-Code
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Klarschriftbelege
• Visuell und maschinell lesbare Papierbelege
• Schriftzeichen optisch erkennbar
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Klarschriften - Vorteile
• Datenerfassung auf Urbeleg Umsetzungsvorgänge entfallen
• Datenerfassung am Ort des Datenanfalls
• Formulargestaltung anpassungsfähig
• Belege visuell und maschinell lesbar
• Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Klarschriften - Nachteile
•
•
•
•
•
Vorbereitungszeit aufwendig
Kleine Belegmengen - Wirtschaftlichkeit?
Aufbewahrung - Hoher Platzbedarf
Aufnahmefähigkeit ist begrenzt
Nur einmalige Verwendbarkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetische Datenträger
•
•
•
•
Magnetstreifenkarten
Magnetbänder
Disketten
Magnetplatten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetstreifenkarten
•
•
•
•
•
•
•
Standardgröße: 85,5 x 54 x 0,76mm
Vollplastik oder Kunststoffschichten
0,5 Zoll (12,7mm) breiter Magnetstreifen
Drei parallele unabhängige Spuren
Spur 1 und 3: alphanumerisch, max. 592 Bit
Spur 2: bis zu 210 Bit
Speicherkapazität: 1.394 Bit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetstreifenkarte - Vorteil
• Klein, transportabel
• Sichere, kostengünstige Identifikation und
Berechtigungsprüfung
• Bargeldloser Zahlungsverkehr
• Chiffrierung der vertraulichen Daten
• Datenerfassung an wechselnden Orten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetstreifenkarte - Nachteile
•
•
•
•
Hoher Entwicklungsaufwand
Gerätekosten, Codiermaschinen, Kartenleser
Geringe Datenkapazität - nur Stammdaten
Betrügerische Manipulation nicht
ausschließbar
• Akzeptanzprobleme und Verlustrisiko
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbänder
• Dünnes Polyesterband
• Magnetisierbare Schicht auf einer Seite
• Information durch Magnetisierung
speicherbar
• Langzeitarchivierung großer
Informationsbestände
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbänder
Aufzeichnungstechnik
• Längsspur
• Querspur
Automationsgrad
• Laufwerk
• Autolader
• Bibliothek
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Längsspur - Querspur
Lineare Aufzeichnung:
Eine oder mehrere horizontale Spuren
Schräge Aufzeichnung:
Millionen kurze Spuren
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbänder
Längsspuraufzeichnung:
•
•
•
•
•
QIC/Travan
SLR
DLT/SDLT
LTO-Ultrium
Großrechner-Bandeinheiten
Schrägspuraufzeichnung:
• 4mm - DAT/DDS
• 8mm Bandkassetten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Automationsgrad
• Laufwerke: bis 100 GB
- 1 Kassette
• Autolader: bis 1,1 TB
- 9 bis 11 Kassetten
• Bibliotheken: bis 65,2 TB - bis 652 Kassetten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbandeinheiten - Längsspur
Streamer:
im Datenstromverfahren, tertiäre Speicher
•
•
•
•
•
•
QIC: 250 MB bis 50 GB (88 KB/s bis 5 MB/s)
QIC-Minicartridge: 80 MB bis 4 GB
Travan-Minicartridge: bis 10 GB (1 MB/s)
DLT: bis 40 GB (bis 6 MB/s)
SDLT: bis 1 TB (bis 160 MB/s) (! Zukünftig !)
LTO-Ultrium: bis 800 GB (bis 160 MB/s)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbandeinheiten - Schrägspur
• 4mm DAT/DDS: 1,3 GB bis 20 GB
(bis 2,4 MB/s)
• 8mm Bandkassette:
• Mammoth: bis 60 GB
• AIT: bis 260 GB
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbänder - Vorteile
• Billiges Medium für tertiäre Speicherung,
Sicherung und Ablage
• Wiederverwendbarkeit
• Auswechselbarkeit
• Fast unbegrenzte Kapazität
• Hohe Schreib- und Leseleitung
• Lange Haltbarkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Magnetbänder - Nachteile
•
•
•
•
•
Lange Zugriffszeiten
Keine visuelle Lesbarkeit
Sortierfähigkeit nur durch erneute Aufnahme
Keine Verwendung als Urbeleg
Empfindlichkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Datensicherung für Unternehmen
• Warum Datensicherung?
• Firmenrichtlinie
• Normen, Qualitätssicherung
• Selbsterhaltungstrieb
• Wie oft wird gespeichert?
• Täglich
• Wie lange wird archiviert?
• 2 bis 30 Jahre
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
34
Datensicherung für Unternehmen
• Wie lange wird archiviert?
•
•
•
•
•
Buchhaltung: 7 Jahre
Lohnverrechnung: 30 Jahre
Kundenakte (nach Kündigung): 2 Jahre
Personalakte: 30 Jahre
Rechnungen: 7 Jahre
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
35
Transtec Backup-Systeme
7600 LTO: 4.800 EUR
LTO Cartridge 200 GB kompr. 140 EUR
transtec 7600
transtec 7500
transtec 7300
transtec 7100
Laufwerk Kapazität Transferrate MB/s
LTO
200
32
DLT8000
80
12
SLR 100
100
10
DDS-4
40
3
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
Bandbreite Bandlänge
1/2 Zoll
609
1/2 Zoll
557
8mm
460
4mm
150
36
Transtec - Backup-Systeme II
7400 AIT3: 260 GB 3 MB/s 4.100 EUR
7300 SLR: 100 GB 10 MB/s 2.400 EUR
7100 DDS-4: 40 GB 6 MB/s 1.100 EUR
7100 DDS-3: 24 GB 2 MB/s 870 EUR
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
37
HP Sure Store Autolader
1/9 1,8 TB - kompr. 15 MB/s 12.430 EUR
Support Package:
3 Jahre - Reaktion am nächsten Tag
3 Jahre - Reaktion innerhalb 4 Std.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
2.500 EUR
4.700 EUR
38
HP SureStore Libraries
1/20 DLT Library 800 GB 6 MB/s 16.700 EUR
2/40 DLT Library 1,6 TB 12 MB/s 35.000 EUR
2/40 LTO Library 4,2 TB 30 MB/s 43.000 EUR
2/60 DLT Library 2,4 TB 12 MB/s 53.000 EUR
4/60 DLT Library 4,2 TB 24 MB/s 100.000 EUR
HP Tape Library 10/180: Platz für 174 Kassetten 2,9 TB bis 17,4 TB
HP Tape Library 20/700: Platz für 690 Kassetten 28 TB bis 69 TB
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
39
Overland DLT-Autolader und Libraries
1 bis 2 Laufwerke
10 bis 15 Kassetten
400 GB bis 3 TB
Datendurchsatz bis zu 60 GB/s
DLT 8000 und
SDLT kombinierbar
16 Laufwerke: 1 TB bis 24 TB
21,6 GB bis 460 GB pro Std.
LXL und LXM
5.000 EUR bis 12.000 EUR
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
40
Travan Technologie
TRAVAN-1: 800 MB kompr.
TRAVAN-3: 3.2 GB kompr.
TRAVAN-4:
8 GB kompr.
TRAVAN-5: 20 GB kompr.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
26 EUR
30 EUR
30 EUR
41 EUR
41
DAT/DDS
DAT 4mm:
DDS-2: 8 GB kompr. 66 MB/min
DDS-3: 24 GB kompr. 132 MB/min
DDS-4: 40 GB kompr.
35 EUR
Abwärts schreib- und lesekompatibel
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
42
AIT vs. DDS-4 vs. DLT1
Workgroup Server Segment
DRIVE MODEL
AIT-1
DDS -4
DLT1
Capacity
35GB
20GB
40GB
Compressed
90GB
40GB
80GB
Transfer Rate Native
4MB/sec
2.4MB/ sec
3MB/sec
MTBF at 100% duty cycle
300,000hrs
300,000hrs*
200,000hrs
Head Life
50,000
50,000
30,000
File Access Time
<27 Sec
80 Sec
68 Sec
Media Load Time
<10 Sec
24 Sec
12 Sec
Interface
UWSCSI
Ultra SCSI
Ultra Wide
Power Consumption
12 Watts
8 Watts
15 Watts
MIC
YES
NO
NO
DDS-4 MTBF at 40% duty cycle
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
43
AIT-2 vs. M2 vs. DLT8000
Server Cluster & Automation Segment
DRIVE MODEL
A I T -2
M2
DLT8000
Capacity
50GB
60GB
40GB
Compressed
130GB
150GB
80GB
Transfer Rate Native
6MB/sec
12MB/ sec
6MB/sec
MTBF at 100% duty cycle
300,000hrs
>300,000hrs
250,000hrs
Head Life
50,000
30,000
50,000
File Access Time
<27 Sec
58 Sec
60 Sec
Media Load Time
<10 Sec
<17 Sec
40 Sec
Interface
Ultra Wide
Ultra 2 SCSI
Fast Wide/scsi2
Power Consumption
12 Watts
16 Watts
28 Watts
MIC
YES
NO
NO
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
44
AIT-3 vs. SDLT vs. LTO
Mid Range Enterprise & Automation Segment
AIT-3*
DRIVE MODEL
Capacity
100GB
SDLT
LTO(Ultrium)
110GB
100GB
Compressed
260GB
220GB
200GB
Transfer Rate Native
12MB/sec
11MB/ sec
15MB/sec
MTBF at 100% duty cycle
400,000hrs
250,000hrs
250,000hrs
Head Life
50,000
30,000
60,000
File Access Time
<27 Sec
70 Sec
65 Sec
Media Load Time
<10 Sec
40 Sec
15 Sec
Interface
Ultra 160
Ultra 2 SCSI
Ultra 2 Wide
Power Consumption
18 Watts
26 Watts
41 Watts (Avg.)
MIC
YES
NO
YES
*AIT-3 introduction by Q4 2001.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
45
AIT Roadmap
Advanced
Intelligent
Tape
Roadmap
AIT Technology
Intelligently
Engineered...
AIT-2
50GB
6MB sec
AIT-1
25GB
3MB sec
AIT-1
35GB
3MB sec
AIT-3
100GB
12MB sec
AIT-4
200GB
24MB sec
AIT-5
400GB
48MB sec
AIT-6
800GB
96MB sec
AIT-1
35GB
4MB sec
1996
2008
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
46
Datenträger Preise
QIC:
2,5 GB 5 Stk.
TRAVAN-5:
TRAVAN-4:
199 EUR
20 GB 5 Stk.
8 GB 5 Stk.
205 EUR
153 EUR
DDS-4: 10 Stk. 350 EUR
DDS-3: 10 Stk. 132 EUR
AIT:
170m
5 Stk.
325 EUR
DLT: 80 GB 7 Stk.
SDLT: 220 GB 1 Stk.
250 EUR
205 EUR
LTO: 200 GB 1 Stk.
AIT-3: 260 GB 1 Stk.
140EUR
141EUR
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
47
Disketten I
1. Disketten:
• Disketten sind Wechseldatenträger, bestehend aus
flexiblen runden Kunststoffplatten, die auf beiden
Seiten mit einer magnetisierbaren Schicht bedeckt
sind
• Informationen werden beidseitig durch Magnetisierung
in konzentrischen Kreisspuren mittels eines Schreib-/
Lesekopfes aufgezeichnet
• Eignung als tertiärer Speicher zur Sicherung und zum
Austausch kleinerer Datenbestände
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
48
Disketten II
• Eigentlicher Datenträger aus Schutzgründen in
festem Gehäuse eingeschlossen
• Diskette rotiert beim Lesen/Schreiben auf einem
Luftpolster
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
49
Disketten III
Disketten gibt es
• In verschieden Größen (8; 5,25; 3,5; 2 Zoll)
• Mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten
(single,double, high und extra high density)
• Mit Kapazitäten je nach Aufzeichnungsdichte
von 720 KB - 2,88 MB
• Mit mehreren inkompatiblen
Aufzeichnungsformaten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
50
3,5-Zoll-Disketten
3,5-Zoll-Standarddisketten:
• Gängigstes Format seit Mitte der 90er Jahre
• 1,44-MB-Diskette einziges Format, welches
heute noch weit verbreitet ist
à Standarddiskette
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
51
3,5-Zoll-Disketten
Technische Daten (1,44-MB-Diskette) :
• 80 Spuren à 18 Sektoren mit
jeweils 512 Byte
• Bruttokapazität: 2,0 MB,
Nettokapazität: 1,44 MB
• Datenübertragungsrate: 62,5 KB/s
(USB-Anschluss 0,5 MB/s)
• Durchschnittliche Zugriffszeit: 100 ms
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
52
3,5-Zoll-Disketten
Vorteile von Standarddisketten:
• Erheblich größere Speicherkapazität als Datenträger
aus Papier
• Direkter Zugriff auf jeden beliebigen Datensatz
• Austauschbarkeit
• Einfache Handhabung
• Möglichkeit des Versandes
• Wiederverwendbarkeit
• Günstiger Preis von Laufwerk und Datenträger
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
53
3,5-Zoll-Disketten
Nachteile von Standarddisketten:
• Keine visuelle Lesbarkeit
• Geringe Kapazität
• Empfindlichkeit gegen (magnetische)
Umwelteinflüsse
• Fehleranfälliger und langsamer als alle
anderen Wechselspeicher
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
54
Disketten mit hoher Kapazität
1. Flopticals:
• Kombination aus magnetischer und optischer
Technik
• Disketten werden über Laser mit Servospuren
versehen
• Sehr genaue Führung des Schreib-/Lesekopfes
durch eine Infrarotdiode
• Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere Spurdichte
(1250 tpi statt 135 tpi à 20,5 MB Kapazität)
• Floptical-Technik heute nicht mehr eingesetzt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
55
Disketten mit hoher Kapazität
2. LS-120-Disketten:
• Weiterentwicklung der Servospurtechnik der
Flopticals
• Gleiche Abmessungen wie herkömmliche
3,5-Zoll-Diskette
• Kapazität: 120 MB
• Durchschnittliche Zugriffszeit: 70 ms
• Maximale Datentransferrate: 1,4 MB/s
(durchschnittlich 530 KB/s)
• Aufzeichnungsdichte: 2490 tpi
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
56
Disketten mit hoher Kapazität
• Erhöhte Umdrehungsgeschwindigkeit von 720 rpm
à schnellere Zugriffszeiten und höhere
Datenübertragungsrate
• LS-120-Disketten zu 3,5-Zoll-Standarddisketten
abwärtskompatibel
• Preis des Laufwerks: 150 - 200 Euro
Preis des Mediums: 5 - 20 Euro
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
57
Disketten mit hoher Kapazität
3. HiFD-Disketten:
• Vorbespieltes Servo-Führungssignal dient zur
präzisen Spurführung (wie bei LS-120-Diskette)
• Gleiche Abmessungen wie 3,5-Zoll-Diskette
• Abwärtskompatibel
• Kapazität: 200 MB
• Durchschnittliche Zugriffszeit: 49 ms
• Maximale Datentransferrate: 3,6 MB/s
(durchschnittlich 790 KB/s)
• Hohe Umdrehungsgeschwindigkeit (3600 rpm) durch
fliegende Schreib-/Leseköpfe
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
58
Disketten mit hoher Kapazität
4. ZIP-Disketten:
•
•
•
•
•
Relativ hoher Verbreitungsgrad
Keine Kompatibilität zu anderen Datenträgern
Kapazität: 100 oder 250 MB
Durchschnittliche Zugriffszeit: 29 ms
Max. Datentransferrate: 0,42-1,4 MB/s (100 MB)
0,9-2,4 MB/s (200 MB)
• Durchschnittl. Datentransferrate: 890 KB/s
• Für Notebook-Benutzer wurden kleinere ZIP-Formate
entwickelt (40 und 100 MB-Disketten)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
59
Disketten mit hoher Kapazität
• Preis des Laufwerks: 100 - 250 Euro
• Preis des Mediums: 10 - 20 Euro
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
60
Disketten mit hoher Kapazität
Vorteile im Vergleich zu Standarddisketten:
• Ca. 80 - 170fache Speicherkapazität
• Ca. 10 - 20fache durchschnittliche
Datenübertragungsrate
• Gute Eignung als sekundärer, tragbarer
Massenspeicher
Nachteile im Vergleich zu Standarddisketten:
• Keine Standards
• Sehr geringe Datenträgeraustauschmöglichkeiten
• Bei ZIP-Disketten keine Kompatibilität zu
1,44-MB-Standarddisketten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
61
Magnetplatten
Magnetplatten:
• Datenträger in Form
einer oder mehrerer auf einer
Achse übereinander montierter Platten
• Platten drehen sich mit konstanter, hoher
Geschwindigkeit
• Auf Daten wird mit einem oder mehreren
Schreib-/ Leseköpfen zugegriffen
(Zugriffskamm)
• Aufzeichnung erfolgt beidseitig
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
62
Magnetplatten
• Schreib-/Leseköpfe schweben in sehr geringen
Abstand zur Speicheroberfläche (10-15 nm) auf
einem durch die Drehbewegung gebildetem
Luftpolster
• Aufzeichnungsdichten
von 15 - 50 GBit/Quadratzoll
• Jeder beliebige Punkt auf der Plattenoberfläche kann
angesteuert werden
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
63
Magnetplatten
Magnetplatten gibt es
• In verschiedenen Größen (14; 10,8; 5,25;
3,5 Zoll und kleiner)
• Auswechselbar oder fest in das Laufwerk
installiert
• Mit einem oder mehreren Schreib-/
Leseköpfen
• Mit unterschiedlichen
Aufzeichnungstechniken und -formaten,
Kapazitätsstufen und Leistungen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
64
Festplatten für Personalcomputer
•
•
•
•
•
Kapazität: 20 GB - 160 GB
Rotationsgeschwindigkeit: 5.400-15.000 rpm
Zugriffszeit (je nach Umdrehung): 5 - 10 ms
Max. Datenübertragungsrate: 15 - 50 MB/s
3,5-Zoll-Format für PCs, 2,5-Zoll-Format bei
Notebooks bei einer Einbauhöhe von
1 Zoll (PC) und 0,75 Zoll (Notebook)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
65
Festplatten für Personalcomputer
• Fujitsu 18,4 GB SCSI, 8 MB Cache, 10.000 rpm, 4,5ms, 245,00 EUR
• Fujitsu 36,7 GB SCSI, 8 MB Cache, 10.000 rpm, 4,5ms, 435,00 EUR
• IBM 30 GB 2,5" Notebook Festplatte, 512 KB Cache, 5.400 rpm,
12 ms, UDMA100, 9,5 m, 235,00 EUR
IBM 20 GB 2,5" Notebook Festplatte, 512 KB Cache, 5.400 rpm,
12 ms, UDMA100, 9,5 m, 165,00 EUR
• Maxtor 20GB, 2 MB Cache, 5.400 rpm, 9 ms, UDMA-100, 86,00 EUR
• Maxtor 20GB, 2 MB Cache, 7.200 rpm, 8,5 ms, UDMA-133, 102,00 EUR
• IBM 120 GB, 2 MB Cache, 7.200 rpm, 8,5 ms, UDMA-100, 315,00 EUR
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
66
Magnetplattenspeicher in Rechenzentren
• Bis Mitte der 90er Jahre „SLED-Technik“ mit
einzelnen Großplatteneinheiten (Magnetplattenfarm)
dominant
• Leistungsfähigkeit kleinerer Platten aus dem
PC-Bereich nahm zu, zusätzlich großer Preisvorteil
vorhanden
à Kleine Laufwerke wurden zunehmend im Rahmen
von Speichersystemen für Zentralrechner und für
Server in lokalen Netzen eingesetzt
(Magnetplattenarrays)
à „RAID-Technik“
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
67
RAID-Technik
RAID-Technik:
• Verwendung von vielen preiswerten
Standardplatten
• Senkung der Kosten unter gleichzeitiger
Erhöhung der Datentransferrate und der
Ausfallsicherheit von Magnetplatten
• Bei Raid-Systemen wird Teil der Plattenkapazität
zur Speicherung gleichartiger Information genutzt,
um bei einem Plattenausfall die Daten
wiederherstellen zu können
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
68
RAID-Standards
• RAID-0: Daten werden in Blöcke aufgeteilt, die
parallel auf die vorhandenen Laufwerke geschrieben
werden
• RAID-1: Die gleichen Daten werden gleichzeitig auf
unterschiedliche Laufwerke geschrieben
• RAID-3: Datenblöcke werden parallel über mehrere
Laufwerke und zusätzliche Paritätsinformationen auf
einem separaten Laufwerk gespeichert
• RAID-5: Daten und zur Rekonstruktion notwendige
Prüfsummen werden quer über alle Laufwerke
geschrieben
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
69
Speichernetze
Speichernetze werden benötigt, um RAIDSpeicherplatten für lokale Netzwerke (LAN) verfügbar
zu machen
1. Network Attached Storage (NAS):
• Direkt an lokales Netz angeschlossener
Speicher
• NAS-Einheit besteht aus einem
oder mehreren internen Servern,
vorkonfigurierter Plattenkapazität
und einem speziellen Betriebssystem
• Ausgelegt auf Datenübertragung und -verwaltung
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
70
Speichernetze
• NAS-Einheit wird direkt über Adapterkarte an lokales
Netz angeschlossen
• Laufwerke sind über SCSI-Schnittstellen mit der
Zentraleinheit der NAS-Anlage verbunden
• Höhere Leistung durch speziell auf Datentransfer
ausgelegtes Betriebssystem
• Größere Systeme können weitere Funktionen
(Archivierung, Plattenspiegelung) sowie zusätzliche
Baueinheiten (Magnetbänder, optische Laufwerke)
enthalten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
71
Speichernetze
Vorteile des NAS-Systems:
•
•
•
•
Einfache Installation und Wartung
Preisgünstiger Ausbau durch Speichererweiterungen
Erprobte Schnittstellen: SCSI und Ethernet
Geeignet für mittlere Datei- und Webserver
Nachteile des NAS-Systems:
• Beschränkte Leistung
• Geringe Entfernung zwischen Controller und
Speichermedien
• Zugriff auf gespeicherte Daten erfolgt über Server
und lokales Netz
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
72
Speichernetze
2. Storage Area Network(SAN):
• Speichergeräte sind von Servern getrennt
• Über ein unabhängiges - vom lokalen Netz völlig
getrenntes - Netz zugänglich
• Verwendung des Fibre-Channel-Standards
ermöglicht hohe Übertragungsleistung (100 MB/s),
Reichweite (10 KM) und Skalierbarkeit (bis zu
16 Mio. Geräteanschlüsse)
• Mehrere Rechner können gleichzeitig auf ein
Speichergerät zugreifen, der Umweg über den
zentralen Dateiserver entfällt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
73
Speichernetze
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
74
Speichernetze
Vorteile von SAN:
• Hohe Leistung beim Datenaustausch zwischen
Server und Speichergerät
• Reduzierte Belastung des lokalen Netzes
• Hohe Skalierbarkeit (einfacher Anschluss neuer
Speicher, ohne dass zusätzlicher Server nötig ist)
Nachteile von SAN:
• Schwierige Planung, Installation und Wartung
• Relativ teuer
• Standardisierung noch nicht abgeschlossen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
75
ATA/ATAPI - IDE/EIDE
Schnittstellen-Standards:
• Anschluss einer Magnetplatteneinheit kann über die
ATA/EIDE oder SCSI-Schnittstelle erfolgen
• ATA-1/IDE wurde Mitte der 90er Jahre durch
ATA-2/EIDE ersetzt
• Schnellerer PCI-Bus dient nun an Stelle des ISABusses als Schnittstelle
• Über zwei Kanäle können bis zu vier unabhängige
Speichergeräte betrieben werden
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
76
ATA/ATAPI - IDE/EIDE
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
77
ATA/EIDE
• Max. Datentransferraten abhängig von verwendeten
Protokollen à mit Ultra DMA (ATA-66) maximal
66,6 MB/s möglich
• Seit 1995 haben alle PC-Hauptplatinen einen im
Chipsatz integrierten ATA/EIDE-Controller
à ATA/EIDE-Geräte können direkt ohne Adapter an
Hauptplatine angeschlossen werden
• Hierfür wurde neues Befehlsführungsprotokoll
entwickelt: ATAPI (Erweiterung der ATASpezifikationen zum Betrieb von CD-ROMLaufwerken, Streamern und anderen
Speichermedien)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
78
SCSI-Standards
SCSI:
• SCSI ist eine wesentlich fortschrittlichere, aber auch
teurere Schnittstelle als EIDE für die Koppelung
schneller Peripheriegeräte an einen Rechner
• Je nach Busbreite können 8 - 16 Speicherlaufwerke
(Streamer, Magnet- und optische Speichereinheiten)
direkt auf Bus-Ebene an die Zentraleinheit
angeschlossen werden
• Maximaler Durchsatz je nach Protokoll zwischen
5 MB/s (SCSI-1) und 320 MB/s (Ultra 320 SCSI)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
79
SCSI-Standards
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
80
SCSI-Standards
Vorteile von SCSI gegenüber IDE:
• SCSI-System entlastet über den SCSI-Controller mit
eigenem Prozessor den PC-Prozessor
• MTBF (Mean Time Between Failure) von SCSIFestplatten mit 1.000.000 Stunden fast doppelt so
hoch wie bei IDE
• SCSI nicht wie EIDE auf periphere Einheiten in
Systemeinheit beschränkt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
81
Wechselplatten
• Wechselplatten eignen sich als primärer und
sekundärer Massenspeicher, zur Datensicherung und
zur Mitnahme von großen Datenbeständen
• Aufgrund mangelnder Kompatibilität und geringer
Verbreitung nicht geeignet für Datenträgeraustausch
• Mehrere Varianten: Standardwechselplatten und
proprietäre Wechselplatten für Schreibtisch-PCs
sowie PC-Card-Platten für Notebooks und PDAs
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
82
Wechselplatten
• Standardwechselplatten sind als kleine tragbare
Laufwerke erhältlich
• Sie sind in einem Gehäuse untergebracht, welches in
ein Andockfach geschoben werden kann
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
83
Wechselplatten
• Proprietäre Wechselplatten: Kapazität geringer als
bei normalen Festplatten, zu keinem anderen
Speichermedium kompatibel
• Bsp.: JAZ-Laufwerk mit 1 - 2 GB Kapazität
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
84
Wechselplatten
PC-CARD-Platten:
• Standardisierte Platte hat die selben Abmessungen
wie eine Kreditkarte
• Typ 1 (3,3 mm): Systemspeicherprodukte (Flash,
SDRAM)
• Typ 2 (5 mm) : Flash-Speicherkarten, 1,0-ZollMagnetplatten, Fax/Modem, Netzwerkadapter
• Typ 3 (10 mm): 1,3- und 1,8-Zoll-Magnetplattenlaufwerke
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
85
Wechselplatten
Vorteile:
•
•
•
•
•
Kleines Format
Kompatibilität,
Rechnerunabhängigkeit
Auswechselbarkeit
Notebooks u. PDA´s werden durch PC-Cards
um breites Fähigkeitsspektrum erweitert
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
86
IT für Führungskräfte
Datenträger und externe Speicher
Optische Datenträger
Optische Datenträger
Verwendete Definition:
Datenträger bei denen mittels Licht oder Laser
erzeugte Wärmeenergie zum Schreiben und
Lesen von Informationen auf optisch reaktivem
Material verwendet wird.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
88
Inhalte
Optische Datenträger:
• Mikrofilm
• Optische Speicherplatten
• Optische Speicherkarten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
89
Mikrofilm
Der Mikrofilm ist ein Datenträger aus
Filmmaterial, auf dem durch fotografische
Verfahren schriftliche und bildliche Information
stark verkleinert aufgezeichnet wird.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
90
Mikrofilm
2 Arten:
Rollfilme: meist 16 mm bis mehrere hundert
Meter lang
Mikrofiches: Format A6 bis zu 269 DIN A3
Seiten zuzüglich Titel und Index
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
91
Mikrofilm
Verkleinerungsfaktoren:
• Zwischen 20:1 und 48:1 - je nach
Fassungsvermögen, Lesbarkeit und
Empfindlichkeit
Bildfeldeinteilung:
• Konstant bei DIN-Formaten von A6 bis A3
• Variabel bei unterschiedlichen Formaten
(auch für Baupläne usw. geeignet)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
92
Mikrofilm
Informationsaufzeichnung durch:
• Verfilmung mit speziellen Kameras
• Rechnerausgabe auf Mikrofilm (COM)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
93
Mikrofilm
COM-Rekorder:
• Geschwindigkeit und Preis wie bei
schnellsten Laserdruckern (10.000 bis 25.000
Zeichen/min)
• Nutzung meist von Banken und
Versicherungen
• Bieten häufig Mikroverfilmung als
Dienstleistung für Dritte an
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
94
Mikrofilm
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
95
Mikrofilm
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
96
Mikrofilm
Vorteile:
•
•
•
•
•
•
Sehr hohe Ausgabegeschwindigkeit
Kostengünstig bei großen Datenmengen
Hohe Zeichendichte je Mikrofilm
Geringer Raumbedarf
Unbeschränkte Haltbarkeit
Flexible Gestaltung
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
97
Mikrofilm
Nachteile:
• Nur einmal beschreibbar
• Hohe Investition für Ausgabe- und
Lesegeräte
• Umständliche Handhabung
• Lange Zugriffszeiten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
98
Optische Speicherplatten
Unterteilung der optischen Speicherplatten:
• Bespielte unveränderliche optische Platten
• Einmal beschreibbare optische Platten
• Wiederbeschreibbare optische Platten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
99
Optische Speicherplatten
Optische Speicherplatten (optical disc) sind
feste runde Kunststoffscheiben, bei denen
lasergenerierte Lichtenergie direkt zum Lesen
und Schreiben von Information auf optisch
reaktivem Material verwendet wird oder aber
das Lesen und Schreiben auf optisch reaktivem
Material unterstützt.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
100
Optische Speicherplatten
Lesen ist hierbei die passive Funktion,
Veränderungen von reflektiertem Licht
festzustellen. Schreiben ist die Verwendung von
Laserenergie, um ein optisch sensitives
Material zu verändern oder die Veränderung zu
unterstützen.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
101
Bespielte optische Platten - CD-ROM
CD-ROM:
Verbreitetste Form der optischen
Speicherplatten
• Speicherkapazität: 650 – 700 MB
• Zugriffszeit: zwischen 70 und 100 ms
• Aufzeichnung: Spritzgussverfahren
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
102
Bespielte optische Platten - CD-ROM
• Datentransferrate: 150 KB/s (ursprünglich)
Heute bis zu 72fache Drehgeschwindigkeit
und max. 10,8 MB/s (im Durchschnitt 8 MB/s)
mittels Multibeamtechnik
• Information durch Pits gespeichert
(bis 2 Mrd. je Platte)
• Spurverlauf spiralförmig
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
103
Bespielte optische Platten - CD-ROM
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
104
Bespielte optische Platten - CD-ROM
Die CD-ROM entstand aus der 1982
standardisierten Audio-CD.
Verwendung der gleichen Technik bei
Datenträgern und Laufwerken à sehr
preiswerte Produktion.
Anwendungsbereiche:
Distribution digitaler Information, wie
z.B. Software, div. Datenbanken, ...
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
105
Bespielte optische Platten - CD-ROM
Lesevorgang:
• Laser tastet die Spur ab à wird weitergeleitet
oder reflektiert (= codierte Information)
• Reflektierter Laserstrahl trifft auf lichtempfindliche Diode, die Lichtstärkeimpulse in
elektronische - für Rechner verarbeitbare Informationen transformiert
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
106
Bespielte optische Platten - CD-ROM
Vorteile:
•
•
•
•
•
•
Niedriges Gewicht
Hohe Haltbarkeit
Unempfindlich
Langjährig erprobte Technik
Weltweite Standardisierung und Verbreitung
Preisgünstige Datenträger und
Wiedergabegeräte
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
107
Bespielte optische Platten - CD-ROM
Nachteile:
• Zugriffszeiten eingeschränkt
• Hohe Geräuschentwicklung
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
108
Bespielte optische Platten - DVD
DVD (digital video/versatile disc):
Speicherkapazität:
• 4,7 GB: 1 Speicherschicht
• 8,5 GB: 2 Speicherschichten, einseitig bespielt
• 9,4 GB bzw. 17,1 GB: beidseitig bespielt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
109
Bespielte optische Platten - DVD
Name
Durch ein- /
Informations Kapazität Video
messer doppelseitig ebenen
Spieldauer
DVD-5
DVD-9
DVD-10
DVD-14
DVD-18
DVD-1
DVD-2
DVD-3
DVD-4
DVD-R
DVD-RAM
12 cm
12 cm
12 cm
12 cm
12 cm
8 cm
8 cm
8 cm
8 cm
12 cm
12 cm
einseitig
einseitig
doppelseitig
doppelseitig
doppelseitig
einseitig
einseitig
doppelseitig
doppelseitig
einseitig
doppelseitig
eine
zwei
eine
eine/zwei
zwei
eine
zwei
eine
zwei
eine
eine
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
4,7 GB
8,5 GB
9,4 GB
13,2 GB
17 GB
1,4 GB
2,7 GB
2,9 GB
5,3 GB
4,7 GB
5,2 GB
> 2 Stunden
~ 4 Stunden
~ 4,5 Stunden
~ 6 Stunden
> 8 Stunden
~ 1/2 Stunde
~ 1,3 Stunden
~ 1,4 Stunden
~ 2,5 Stunden
110
Bespielte optische Platten - DVD
Standard für DVD-Formate:
•
•
•
•
•
•
DVD-Video (bespielt, unveränderbar)
DVD-ROM (bespielt, unveränderbar)
DVD-Audio (bespielt, unveränderbar)
DVD-R
DVD-E (später DVD-RW)
(DVD+RW)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
111
Bespielte optische Platten - DVD
Durchmesser
Dicke
Struktur
CD
120 mm
1,2 m
aus einem
Stück
DVD
120 mm
1,2 mm
aus zwei miteinander
verklebten Teilen von
je 0,6 mm Dicke
780 Nanometer 650 und 635
(Infrarot)
Nanometer (Rot)
0,45
0,6
Laser
Wellenlänge
Numerische
Öffnung der
Fokussierlinse
Spurabstand 1,6 Mikrometer 0,74 Mikrometer
Kleinste
0,83 Mikrometer 0,4 Mikrometer
Pitlänge
Datenebenen
1 1 - 2 pro Seite
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
112
Bespielte optische Platten
Spurdichte CD/DVD im Vergleich:
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
113
Bespielte optische Platten - DVD
Abtastvorgang:
Zweischichten-Technik:
• Erste Schicht reflektiert ca. 35% des Lichtes,
Rest wird weitergeleitet
• Feinfokussierte Lesediode unterscheidet
zwischen den Reflexionen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
114
Bespielte optische Platten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
115
Bespielte optische Platten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
116
Bespielte optische Platten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
117
Bespielte optische Platten - DVD
DVD-Video:
• Speicherkapazität: vom Typ abhängig
• Konzipiert zur Speicherung von
Unterhaltungsfilmen im D1 Videoformat (PAL,
NTSC)
• 8 Spuren für digitales Audio
• 32 Spuren für Untertitel
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
118
Bespielte optische Platten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
119
Bespielte optische Platten - DVD
Original Breitbild
Breitbildausschnitt auf
4:3 Fernseher
Breitbild auf 16:9 Fernseher
Anamorphotisch komprimiertes
Breitbild auf 4:3 Fernseher
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
Letterbox-Breitbild auf
4:3 Fernseher
120
Bespielte optische Platten – DVD
Ländercodes
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
121
Bespielte optische Platten - DVD
2 Laser System
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
122
Bespielte optische Platten - DVD
VCR-DVD Rekorder:
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
123
Bespielte optische Platten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
124
Bespielte optische Platten - DVD
DVD-ROM:
Speicherkapazität: vom Typ abhängig
• Datentransferrate: 1,321 MB/s (ursprünglich)
• Heute bis zu 16facher Drehgeschwindigkeit
und 21,1 MB/s (Durchschnitt 15 MB/s)
• Hat sich als Alternative zur CD-ROM noch
nicht durchgesetzt
• Max. 1/3 der Lesegeschwindigkeit von CDs
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
125
Bespielte optische Platten - DVD
DVD-Audio:
• Speicherkapazität: vom Typ abhängig
• Tonformate: PCM, Dolby Digital, MPEGAudio, DTS, SDDS
• Tonqualität wesentlich höher als bei der
Musik-CD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
126
Bespielte optische Platten - DVD
Vorteile bespielter DVDs:
•
•
•
•
Vielfache Speicherkapazität
Wesentlich höhere Datentransferrate
Geringere Geräuschentwicklung
Eignung als auswechselbarer, tragbarer
Massenspeicher für Anwendungen mit hohen
Leistungs-/Kapazitätsansprüchen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
127
Bespielte optische Platten - DVD
Nachteile bespielter DVDs:
• DVDs und Abspielgeräte noch teuer
• Anzahl der angebotenen Titel noch gering
• Standardisierung und Produktentwicklung
noch im Fluss
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
128
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
CD-R (CD-recordable):
• Speicherkapazität: bis 700 MB oder 80 Min.
Musik
• Aufzeichnung: fotoempfindliche Schicht wird
mittels Laser gebrannt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
129
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
130
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Lesevorgang:
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
131
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren
Guss:
• Produktion der Polycarbonatscheibe im
Spritzgussverfahren
• Polycarbonat hat hohe Transparenz,
Stabilität, Stoßfestigkeit – frei von
Unreinheiten
• Polycarbonat wird als Granulat bis auf 350°C
erhitzt und in eine Gussform eingespritzt
• Stamper aus Metall formt die Spiralspur
(Pregroove).
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
132
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren
Farbstoff:
• Dye wird durch Rotation aufgebracht
• Dicke und die Gleichmäßigkeit des Dye sind
entscheidend für die Qualität der CD-R
Trocknen:
• Dye muss getrocknet und haltbar gemacht
werden, um eine ausreichende Haftung an
das Polycarbonat zu gewährleisten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
133
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren (Farbstoffe)
Phthalocyanin (weltweit patentiert für Mitsumi):
• Phthalocyanin ist ein organischer Farbstoff,
der eine besonders hohe Reflektivität besitzt
• Ursache hierfür ist die höhere Transparenz
aufgrund der goldähnlichen Farbe des
Phthalocyanin
à hervorragende Reflektivität
• Universelle Kompatibilität mit allen gängigen
Recordern und Laufwerken.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
134
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren (Farbstoffe)
Cyanin:
• Rohlinge besitzen eine grüne Färbung
• Benutzen einen organischen Farbstoff auf
Cyanin-Basis
• Qualität ist schwankend
• Lebensdauer ist relativ kurz
• Reflexionseigenschaften sind wegen der
grünen Färbung schlechter à Verbrennung
ist weniger exakt
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
135
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren (Farbstoffe)
Azo:
• Rohlinge besitzen eine blaue Färbung
• Einsatz einer silbernen Reflexionsschicht, um
eine vernünftige Reflektivität sicherzustellen
• Stabilität wesentlich geringer als bei
Phthalocyanin
• Beim Schreiben ist die BLER-Rate höher
à daraus folgt eine geringere Lebensdauer
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
136
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Herstellverfahren
Lackbeschichtung:
Das Verfahren ist das gleiche wie beim Dye,
diesmal ist jedoch die Einspritzdüse fest
montiert. Danach wird die CD-R mit
ultraviolettem Licht bestrahlt, um die
Lackschicht zu härten.
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
137
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Vorteile:
• Wie bei CD-ROM
• Beschreibbarkeit im Haus
= transportabler Speicher für große
Datenmengen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
138
1x beschreibbare optische Platten – CD-R
Anwendungsbereiche:
• Aufnahmen von Digitalkameras
• Handbücher, Kataloge
• Archivierung
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
139
1x beschreibbare optische Platten –
Photo-CD
Photo-CD:
• Entwicklung von Kodak
• Speicherplatz für mind. 100 Kleinbild-Dias
oder Negative auf einer Scheibe in CD-Größe
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
140
1x beschreibbare optische Platten –
DataPlay
DataPlay-Platte (DataPlay-disc):
• Speicherkapazität: 250 bzw. 500 MB
• Maße: 32 mm Durchmesser
• Aufzeichnung: Phasenwechseltechnik
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
141
1x beschreibbare optische Platten –
DataPlay
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
142
1x beschreibbare optische Platten – DVD-R
DVD-R (DVD-recordable)
• Speicherkapazität: 4,7 GB
• Aufzeichnung: organischer Farbstoff (wie CD)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
143
1x beschreibbare optische Platten – DVD-R
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
144
1x beschreibbare optische Platten – WORM
WORM (write once read many):
• Speicherkapazität: 650 MB bis 9,1 GB
12 bis 30 GB
• Transferrate: 3 MB/s Schreiben
6 MB/s Lesen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
145
1x beschreibbare optische Platten –
WORM
WORM-Platten
• Können vom Anwender beschrieben werden
• Bereits geschriebene Informationen sind nicht mehr
veränderlich.
• Mit einem energiereichen Laser werden Löcher in die
Platte gebrannt oder es kommt zur Blasenbildung
à Oberfläche nicht mehr eben und streut an dieser
Stelle das auftreffende Licht in alle Richtungen
auseinander
• Der energiereichere Laser und eine hohe
Spurgenauigkeit machen ein WORM-Laufwerk
wesentlich teurer als das inzwischen ausgesprochen
populäre CD-ROM-Laufwerk
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
146
Optische Jukeboxen
Pioneer 1004 und 7000
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
147
Wiederbeschreibbare optische Platten –
CD-RW
CD-RW (CD-rewriteable):
• Speicherkapazität: 650 MB
• Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik
• Datentransferrate: 1,5 MB/s
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
148
Wiederbeschreibbare optische Platten –
CD-RW Rekorder
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
149
Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RW
DVD-RW (DVD-rewriteable)
•
•
•
•
Speicherkapazität: 4,7 GB
Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik
Wiederbeschreibbar: 1.000 mal
Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
150
Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RW
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
151
Wiederbeschreibbare optische Platten –
DVD+RW
DVD+RW (DVD+rewriteable)
•
•
•
•
•
Speicherkapazität: 4,7 GB bzw. 9,4 GB
Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik
Wiederbeschreibbar: 1.000 mal
Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre
Nutzung: Unterhaltungszwecke und
Computer
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
152
Wiederbeschreibbare optische Platten –
DVD+RW Speicherprinzip
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
153
Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RAM
DVD-RAM (DVD-random access memory):
• Speicherkapazität: 4,7 GB bzw. 9,4 GB
• Aufzeichnung: duale Phasewechseltechnik
mit magneto-optischen Funktionen
• Wiederbeschreibbar: 100.000 mal
• Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre
• Nutzung: ideal für Computer (65 ms Zugriff)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
154
Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RAM Speicherprinzip
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
155
Optische Speicherplatten - DVD
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
156
Magneto-optische Speicherplatten
Magneto-optische Speicherplatten
•
•
•
•
•
•
Kapazität: 140 MB bis 9,1 GB
Formate: 2,5; 3,5 und 5,25 Zoll
Durchschnittl. Zugriffszeit: < 25 ms
Wiederbeschreibbar: über 1 Million mal
Haltbarkeit: über 30 Jahre
Beispiel: MiniDisc (MD)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
157
Magneto-optische Speicherplatten
= Kombination der Vorteile magnetischer
Aufzeichnung (Wiederbeschreibbarkeit) mit
optischen Verfahren (hohe Aufzeichnungsdichte)
Schreibkopf erzeugt magnetisches Feld; durch
zusätzlichen Laser erhitzte Bereiche ändern
ihre magnetische Ausrichtung
à Aufzeichnung mit hoher Dichte und trotzdem
wiederbeschreibbar
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
158
Optische Speicherkarten
Optische Speicherkarten
(optical card, laser card):
• Plastikkarte mit Eigenschaften von Scheck- und
Kreditkarte
• Speicherkapazität: ca. 6 MB
• Aufzeichnung: mittels Laser auf Streifen
• Transferrate: 9 KB/s Lesen, 4 KB/s Schreiben
• Zugriffszeit: 250 ms (im Laufwerk)
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
159
Optische Speicherkarten
• Speicherkarten mit 6 MB Speicherplatz (4 MB
mit Fehlerkorrektur)
• Bisher: Einwegkarten (einmal beschreibbar)
• Einsatz (vorgesehen): Gesundheitswesen zur
Speicherung von Patientendaten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
160
Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Lichtwellenlänge:
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speicherplatten –
Neue Technologien
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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IT für Führungskräfte
Externe Datenträger
Marktsituation und Tendenzen
Zukünftige mögliche Entwicklungen
• Holographische Speicher
• Spezialfall: elektronische Briefmarke
• Selbstzerstörende DVDs
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Holographische Speicher
• Physikalische Grenzen heutiger
Massenspeichersysteme erwartet
• Kapazitätsprobleme
• Datenübertragungsraten
• Projekt holographische Speicher
• In den 70er Jahren bereits begonnen
• Wissenschaftliche Erforschung abgeschlossen
• Derzeit Industrieproblem
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Holographische Speicher: Technologie
Vorteile holographischer Speicher gegenüber
Festplatten:
•
•
•
•
Höhere Speicherkapazitäten
Auswechselbar
Kostengünstig
Deutlich schnellere Zugriffszeiten und
Datentransferraten
• Größere Robustheit
• Dadurch auch geringere Störanfälligkeit
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Technik der Holographie
• Technik der Holographie 1950 vom
ungarischen Physiker Dennis Gabor entdeckt
• Technische Anwendung 1960 mit Erfindung
des Lasers
• Reflektierte Laserstrahlung auf Objekt enthält
gesamte optische Information
• Vergleich des reflektierten Strahles mit einem
Referenzstrahl
• Hell/Dunkelmuster
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Technik der Holographie
• Hologramme werden räumlich abgelegt
• Auf gleichem Platz kann Vielfaches an
Information abgelegt werden
• Überlagerung mehrerer Informationsebenen
durch:
• Veränderung der Wellenlänge
• Veränderung des Laserwinkels
• Datenrate viel höher: 100 MB/s
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Holographische Speicher: Schreiben
Parity
Speichern
Parity
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Zeilen Parity
Holographische Speicher: Lesen
Fehler
Spalten Parity
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Holographie: derzeitige Probleme
• Kein geeignetes Speichermedium
• Kunststoff von Bayer im Auftrag von IBM
entwickelt
• Optische Qualität zu gering: Dicke von 0,5 mm
• Stabilität entspricht nicht Ansprüchen an
EDV-Speicher
• Industrie stellt Entwicklung wieder ein
• Forschung an Universitäten
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Sonderanwendungsfall:
Elektronische Briefmarke
• Entwicklung der Firma e-stamp
• Für Freimachung von Postsendungen
• Codierter Computerausdruck
auf Briefumschlag bzw. Brief
• Software + Hardwarelösung
• Hardwarebauteil an paralleler
Schnittstelle wird mit Guthaben aufgeladen
• Bei jeder Verwendung Abbuchung
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Elektronische Briefmarke
• Keine direkte Verbindung zu zentralem
Rechner oder Internet nötig
• Daten im Codestreifen
•
•
•
•
•
Name, Adresse (Empfänger)
Name, Adresse (Versender)
Datum
Berechtigungsnummer des HW Bauteiles
fortlaufende Nummerierung
• Code wird aus Daten generiert
• Sicherheitsproblem
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Optische Speichermedien: DVD mit
Selbstzerstörungstrieb
• Einweg-DVD zu sehr günstigen Preisen (~ 3 €)
• Ziel: Filmverleih ohne Rückgabe des Mediums
• Möglicher Einsatzzweck: Verkauf über
Tankstelle, Kiosk, an Supermarktkassen als
Impulskauf
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speichermedien: Wegwerf-DVD
Funktionsprinzip:
• Datenseite der DVD mit hauchdünner Schicht
überzogen
• Vakuumverpackt
• Bei Kontakt mit Sauerstoff trübt sich die
Schicht
• Laser kann nicht mehr zu Daten durchdringen
• Verwendungszeit von einigen Minuten bis zu
mehreren Wochen
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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Optische Speichermedien: Wegwerf-DVD
NACHTEIL
UMWELTPROBLEMATIK!
Chemie auf DVD macht Scheibe zu
Sondermüll!
Wegwerfscheibe müsste gesondert entsorgt
werden!
Gruppe 3 „DatExS 3.1“
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