Armazenamento de Dados

Transcrição

1 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Instituto de Ciências Exatas e Informática IC (2018/02)

2 Introdução Relacionar os objetivos do armazenamento secundário Identificar e descrever as mídias de armazenamento que estão disponíveis para computadoras pessoais Descrever como os dados são armazenados Explicar como os dados são organizados, acessados e processados

3 Armazenamento Secundário Separado do próprio computador Software e dados armazenados em base quase permanentes Diferentemente da memória, não se perde quando há queda de energia elétrica Benefícios

4 Benefícios do Armazenamento Secundário Espaço Confiabilidade Conveniência Economia

5 Espaço As organizações armazenam o equivalente a uma sala cheia de dados em discos menores do que uma caixa para guardar pão Um disquete contém o equivalente a 500 páginas impressas Um disco óptico pode conter o equivalente a 500 livros

6 Confiabilidade Dados guardados no armazenamento secundário estão relativamente seguros O armazenamento secundário é altamente confiável Mais difícil de pessoas despreparadas alterarem dados armazenados em disco

7 Conveniência Usuários autorizados podem localizar fácil e rapidamente dados armazenados no computador

8 Economia Diversos fatores criam significativas economias em termos de custos de armazenamento: Menos dispendioso armazenar dados em disco do que comprar e abrigar armários de arquivo Dados confiáveis e seguros têm uma manutenção menos dispendiosa Maior velocidade e conveniência para arquivar e recuperar dados

9 Armazenamento em Disco Magnético Dados representados como pontos magnetizados na superfície de um disco rotativo Pontos no disco convertidos em impulsos elétricos Tipos principais: Discos flexíveis Discos rígidos

10 Discos Flexíveis Produzidos com Mylar flexível e revestidos com óxido de ferro. Possuem a proteção de uma jaqueta de plástico rígido Um disquete de 3,5 polegadas contém 1,44 MB de dados Variações de alta capacidade: O HiFD, da Sony, contém 200 MB O SuperDisk, da Imation, está disponível nas versões de 120 e 240 MB O Zip drive, da Iomega, está disponível nas versões de 100, 250 e 750 MB

11 Discos Rígidos Lâmina rígida revestida com óxido magnético: Diversas lâminas podem ser combinadas em uma única pilha de discos (disk pack) Unidade de disco um dispositivo que possibilita recuperar dados para serem lidos ou escritos em disco Unidade de disco para computadores pessoais alojada no gabinete do computador Grandes sistemas computadorizados podem ter diversas unidades de disco externas

12 Lendo e Escrevendo Dados O braço de acesso movimenta a cabeça de leitura/gravação sobre uma localização em particular A cabeça de leitura /gravação paira alguns milionésimos de polegada acima da lâmina Se a cabeça tocar a lâmina, haverá um crash, e dados serão destruídos Dados podem ser destruídos se a cabeça entrar em contato com uma mínima matéria estranha na superfície do disco

13 Discos Rígidos para Computadores Pessoais Módulos lacrados que são montados em um compartimento de 3, 5 polegadas. Capacidade em gigabytes O acesso a arquivos é muito mais rápido do que o acesso a arquivos em disquetes Alguns contêm cartuchos removíveis A unidade Jaz, da Iomega, é muito popular

14 Redundant Array of Independent Disks (RAID) Um grupo de discos que funciona em conjunto, como uma unidade O Raid de nível 0 divide dados de um único arquivo em diversas unidades de disco: Denomina-se distribuição de dados (data striping) Aumenta o desempenho O Raid de nível 1 duplica dados em diversas unidades de disco: Denomina-se espelhamento de disco (disk mirroring) Aumenta a tolerância a falhas

15 Como os Dados são Organizados Trilha Setor Cluster Cilindro

16 Trilha A porção circular da superfície do disco que passa sob a cabeça de leitura/gravação Um disco flexível tem 80 trilhas em cada superfície O disco rígido pode ter ou mais trilhas em cada superfície de cada lâmina

17 Setor Cada trilha é dividida em setores que contêm um número fixo de bytes Tipicamente, 512 bytes por setor A gravação por zonas atribui mais setores às trilhas que estão nas zonas externas do que àquelas que estão nas zonas internas Usa o espaço de armazenamento de maneira mais completa

18 Cluster Um número fixo de setores adjacentes tratados como uma unidade de armazenamento Tipicamente, de dois a oito setores, dependendo do sistema operacional

19 Cilindro A trilha sobre cada superfície, que está sob a cabeça de leitura/gravação, em determinada posição das cabeças de leitura/gravação Quando o arquivo é maior do que a capacidade de uma única trilha, o sistema operacional armazena-o em trilhas que fazem parte do mesmo cilindro

20 Velocidade de Acesso a Disco Tempo de acesso o tempo necessário para acessar dados no disco Três fatores: Tempo de busca Comutação de cabeças Retardo rotacional Assim que os dados são encontrados, o passo seguinte é a transferência

21 Sistemas de Backup Imperativo ter cópias de dados importantes armazenadas longe do computador: Discos falham, ocasionalmente Instalação de software pode causar pane no computador Usuários cometem erros ao introduzir dados Fita é uma mídia de backup ideal: Pode copiar o disco rígido inteiro para uma única fita em minutos O backup pode ser programado para quando o sistema não estiver em uso

22 Armazenamento em Nuvem Cresce a necessidade de disponibilização de serviços que manipulem dados Alternativas como a cloud computing prometem diminuir o upgrade (atualização) das máquinas Os provedores oferecem serviços de alto desempenho

23 Armazenamento em Nuvem Software como Serviço (SaaS) Plataforma como Serviço (PaaS) Infraestrutura como Serviço (IaaS)

24 Software como Serviço Fornece uma aplicação para consumo Não requer qualquer conhecimento do controle do hardware, da rede ou do sistema operacional no qual a aplicação roda Exemplo: Google App, Gmail e Dropbox.

25 Plataforma como Serviço Detalhes da infraestrutura, sistema operacional e rede são abstraídos O desenvolvedor só se preocupa com a aplicação e o ambiente, em que são desenvolvidos e implantados Exemplo: Windows Azure Plataform

26 Infraestrutura como Serviço O usuário final tem controle somente em recursos computacionais, tais como a (CPU, armazenamento e rede). Exemplo: Amazon EC2

27 Referências Bibliográficas I H.L. Capron & J.A. Johnson. Introdução à Informática. Pearson, 2008.