Tipográfiai alapok 9. A korszerû adattárolás és szolgáltatás lehetõsége Tartalom 9.1. Bevezetés. 9-2 9.2. A digitális adattárolás eszközei 9-3 9.2.1. Mágneses adattárolók. 9-3 9.2.2. Optikai tárolók. 9-3 9.3. A hálózatok szerepe az adatszolgáltatásban. 9-4 9.3.1. Helyi hálózatok eszközei 9-4 9.3.2. Távoli hálózatok eszközei 9-5 9.4. Összefoglalás. 9-8 9.1. Bevezetés Az elõzõekben áttekintettük a hagyományos adattárolás több kérdését. Még a jegyzet elején szóltunk az információs rendszerek néhány kérdésérõl is. Most arra szeretnénk rámutatni, miként használható ez utóbbi fel az adat- és térképtárak korszerûsítése során. Azt természetesen elõre kell bocsátani, hogy nem felváltani kell a jelenlegi térképtári rendszert, hanem modernizálni, és felkészülni a digitális anyagok megfelelõ fogadására, tárolására és kezelésére. Addig, míg az egész ország térképi állománya nem lesz meg digitális formában /1998-as becslés szerint kb. 15-20 éves munka/, nem lehet váltásról beszélni. Amennyiben teljessé válik a digitális térképi lefedettség, akkor kerülhet sor majd a teljes váltásra, miközben az jelenlegi adat- és térképtári anyagokat megfelelõ módon levéltári megõrzésre adják majd át. De erre még várni kell! A fejezetben nem foglalkozunk a digitális anyagok elõállítási kérdéseivel, hisz az nem tárgya anyagunknak. Aki azonban érdeklõdik ilyen kérdések iránt, azok a Földmérési ismeretek és Digitális nagyméretarányú térképezés tárgyak jegyzetében nézhet utána. A fejezetben PC-ROM MULTIMÉDIA PC ENCIKLOPÉDIA ( 1995-1996. FOXTREND KFT.) anyagát használjuk forrásmûként. file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (1 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
Tipográfiai alapok Ön ebbõl a fejezetbõl megismeri: az adattárolás különbözõ eszközeit, az eszközök legfõbb jellemzõit, a biztonságos adattárolás módját, a számítógépes hálózatok alapfogalmait, a legelterjedtebb hálózati eszközöket. A fejezet elolvasása után Ön képes lesz: megtervezni az adattárolást saját munkahelyén, eldönteni az adattárolás ideális módját, felvázolni a helyi hálózatának elveit, értõen megbeszélni egy hálózatfejlesztés feladatát a különbözõ szakemberekkel. 9.2. A digitális adattárolás eszközei Ebben a fejezetben arra szeretnénk kitérni, hogy a jelen technikai lehetõségei mellett milyen eszközök alkalmasak digitális adattárolás és kezelés feladatira. Már itt jelezni kell azonban, hogy az információtechnológia hallatlanul gyors fejlõdése egy-egy írott anyag esetében igen gyorsan okozhat elavulást. Ezért egy konkrét feladat megvalósítása elõtt célszerû mindig a friss szakirodalomhoz, értõ szakemberhez fordulni tanácsért. Természetesen az eszközök változása, korszerûsödése még nem jelenti az elvek elvetését. Márpedig az adattárolás megszervezésének alapelve a technológiától függetlenül az, hogy maximálisan gondoskodnunk kell az adatok biztonságos tárolásáról, emellett fontos a gyors visszakeresés lehetõsége, valamint az adatok módosítása esetén az eredeti adatok archiválása. Ha valaki foglalkozott már korábban adatbázis-kezelés kérdésével, akkor az elõzõ elvek ismerõsek lesznek, hisz ott is ugyanezeket kell érvényesíteni. 9.2.1. Mágneses adattárolók Az adattárolás legelterjedtebb eszközei a merevlemezes tárolók (hard disk). A diszk olyan elektromechanikus tárolóberendezés, amely az adatokat mágnesezhetõ réteggel bevont merev lemezen tárolja, a forgó lemez felett repülõ író/olvasó fej segítségével. Az adatok rögzítése soros. Az adatlemez legkisebb fizikailag címezhetõ része a szektor. Tárolási kapacitása néhány megabájttól több gigabájtig terjedhet ( 1995-ben 10 GB-ig). A manapság használatos diszkek winchester rendszerûek. A winchester file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (2 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
Tipográfiai alapok elnevezés arra utal, hogy a lemez felett repülõ fejek a diszk kikapcsolása után a lemez parkolásra kijelölt felületén landolnak, illetve bekapcsoláskor onnan emelkednek fel. A nem winchester rendszerû diszkek esetében a fejek a lemezen kívül parkolnak, illetve onnan viszi be a fejmozgató mechanika a lemez felülete fölé. 9.2.2. Optikai tárolók Az adattárolás következõ nagy vállalkozása az optikai lemezes adattárolók kialakulása és elterjedése volt. Az optikai adattároló rendszerek fejlesztésének kezdete a hatvanas évek közepére nyúlik vissza. Az alapcél: képek nagy adatsûrûségû eszközön történõ rögzítése, amelyrõl késõbb optikai úton azok leolvashatóak. Természetesen a célok között az is szerepelt, hogy az információsûrûség legalább akkora legyen, mint az akkor ismert legnagyobb mágneses adattároló sûrûsége. Külön szólni kell a napjainkban terjedõ DVD (digital video) technikáról. Ez már jóval nagyobb adatsûrûség mellett nagysebességû adatszolgáltatást biztosít. nevébõl látható módon a videotechnika céljára fejlesztették ki, azaz az ún. házimozi kiszolgálójának céljára. 9.3. A hálózatok szerepe az adatszolgáltatásban A korszerû hivatali, és kiemelten a földhivatali adatszolgáltatás és kommunikáció már ma is nehezen képzelhetõ el az on-line megoldások nélkül. A telefon általánossá válása mindenki számára természetes folyamat eredménye. A számítógépek alkalmazása szintén nem lep meg ma már senkit. A kettõ összekapcsolása szintén magától értetõdõ folyamat, különösen az oktatási-kutatási intézmények, a számítástechnikai fejlesztõ és kereskedõ cégek számára, de egyre inkább a hivatali élet szereplõi részére is. 9.3.1. Helyi hálózatok eszközei Az elsõ kapcsolattartó rendszerek a lokális hálózatok voltak. Ahogyan növekedett a személyi számítógépet alkalmazók tábora, úgy nõtt annak az igénye, hogy ezek a számítógépek kapcsolatot tudjanak teremteni egymással és nagyobb, központosított adatfeldolgozó rendszerekkel. A személyi számítógépeket kezdetben helyileg alkalmazták, egyedül végezve a feldolgozást. Hamarosan azonban felhasználásukkal kapcsolatában újabb igények merültek fel, mint például: tudjunk hozzáférni a máshol tárolt adatokhoz, a túl drága eszközöket ne csak egyetlen személy használhassa, a felhasználók egymás között személyi számítógépük felhasználásával kommunikálhassanak, Ezt a hálózattípust helyi hálózatnak (LAN) nevezzük. Mire használhatjuk a hálózatot? Amikor egy szervezet helyi hálózatot alkalmaz, számos feladat megoldását várja el tõle. Ilyenek például: - a rutinfeladatok automatizálásával javuljon a munkaintenzitás, - javuljon az információ feldolgozása a párhuzamosság csökkenésével és a hozzáférhetõség javításával, file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (3 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
Tipográfiai alapok - javuljon az információs tevékenység, az osztott információkezelés megteremtésével, - hatékony költségcsökkentõ módszerek bevezetésével csökkenjenek, ill. váljanak ellenõrizhetõvé a költségek, - támogassa a segédfeldolgozást a személyi számítógép és a nagyszámítógép közötti nagy sebességû vonalak alkalmazásával, - gondoskodjon a számítógép és a kommunikációs szabványokról. Mindezek a célok, a LAN definíciójával kiegészítve, segítenek meghatározni a helyi hálózat bevezetésével szemben támasztott követelményeket. További részletek a mellékletben olvashatók. 9.3.2. Távoli hálózatok eszközei Nagy távolság esetén (több száz, vagy ezer km) a már létezõ távközlési hálózatra, tehát a telefonvonalakra kell támaszkodni. A probléma abból származik, hogy a telefonhálózatot nem ilyen célra tervezték, hiszen már létezett nyilvános kapcsolt telefonhálózat, amikor még se számítógép, se modem nem mûködött. A telefonhálózat beszédátvitelre készült, ami a hang átvitelének megfelel (300Hz - 3000Hz), de két számítógép összekötéséhez nem megfelelõ. Azonban nagy távolságok esetén két gép összekapcsolására nincs más megoldás, mint ezt a beszédátviteli lehetõséget felhasználni. A számítógépeket a modem (Modulátor - Demodu látor) segítségével kapcsolhatjuk a telefonhálózatra. (9.4. sz. melléklet)a tényleges felhasználást adatátviteli programok segítségével oldhatjuk meg. Modemmel kapcsolatot lehet létrehozni a munkahelyek vagy az otthoni és a munkahelyi számítógép között (vagy pl. a világ bármelyik pontján lévõ BBS-ekkel). Be lehet lépni hálózatokba, ha azok rendelkeznek modemfelülettel. Meg lehet tenni, hogy egy másik számítógépet úgy kezeljünk, mintha az ott lenne elõttünk. A mostani modemek szinte kivétel nélkül FAX funkcióval is rendelkeznek. Helyettesítik a hagyományos telefax funkcióit, sõt a faxprogramok többletszolgáltatást is nyújtanak. Pl.: körfaxot leadni, elõre beállított idõpontban küldeni a faxokat, kihasználva a kedvezményes tarifát, stb. Ha a kommunikációnak ezt a formáját választjuk, akkor szükség van még egy adatátviteli programra is. Számos ilyen program létezik már, általában a modem mellé is mindig adnak egyet. Ez a programok hatékonyan támogatják a faxolás feladatát, valamint a már említett BBS (Bulletin board System=hirdetõtábla rendszer) eléréseket. Nézzük ez utóbbit! Amikor egy BBS-t felhívunk, akkor az ottani kezelõszoftver bejelentkezési kódot fog kérni tõlünk, azaz ellenõrzi, hogy jogosultak vagyunk-e belépésre, és ha igen, akkor a rendszer mely részéhez férhetünk hozzá. Egyes megoldások az engedély kiadásakor elindítanak egy idõmérõ egységet is, mely alapján késõbb elkészülhet a számlánk. A másik megoldás nem az idõtartamot fogja mérni, hanem amikor megtaláljuk a számunkra szükséges anyagot, akkor az ún. letöltés során méri annak terjedelmét. Itt az adat értékét fogjuk megfizetni. Itt érkeztünk el a szakmai felhasználáshoz. A földmérõ elsõ lépésben engedélyt kell, hogy kiváltson a földhivatali adatok eléréséhez. Az engedélyezéskor kapott belépési kód magába foglalhatja : mely hivatalokba léphet be az illetõ; milyen adatot igényelhet (pl. térkép, tulajdoni lap, mindkettõ stb.) Nagyon fontos része az engedélyezésnek, hogy a késõbbi felhasználó ekkor kaphat - vehet - egy olyan file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (4 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
Tipográfiai alapok programot, mely hatékonnyá fogja tenni az adatigénylés munkáját. Ez a program támogatja majd az elõkészítés folyamatát (a terület behatárolása, az igényelt adatok megfogalmazása), majd a teljes kommunikáció folyamatát is. Ezzel érhetjük el, hogy az igénylés megfogalmazása szabatos legyen, s ezáltal teljesíthetõ is, valamint nagymértékben lerövidíthetjük így mind a szolgáltató számítógépének lekötését, mind pedig a telefonhasználatot is. A jogosan bejelentkezett felhasználó, illetve az általa kezelt szoftver megkeresi az adatbázisban a számára szükséges adatokat, elindítja a letöltési folyamatot. A töltés során megtörténik az adatszolgáltatás számlázása is, melyrõl természetesen az igénybevevõ is értesül. A fizetés már banktechnikai kérdés. Természetesen a kommunikáció két oldalú kapcsolatot biztosít, így lehetõséget teremtve az elkészült munka hasonló úton történõ leadására is. Miért elõnyös ez a megoldás? Gondoljuk végig egy munka irodai elõkészítésének folyamatát. A megrendelés után el kell utazni az illetékes földhivatalhoz kigyûjteni az adatokat. Ez idõ és költségigényes! Általában egy ilyen út már nem kapcsolható össze a helyszíni elõkészítéssel. Ezt megtakaríthatjuk egy viszonylag rövid telefonos elõkészítéssel. Amennyiben a helyszínelés során ellentmondást találunk, akkor akár onnan is felvehetjük a kapcsolatot a földhivatallal, és kezdeményezhetjük az adatok korrigálását, kiegészítését. Nagyon fontos az adatbiztonság kérdése! Ennek két vetülete van, az egyik fizikai, a másik számítástechnikai-jogi értelemben jelentkezik. A fizikai biztonság kérdésével a következõ alfejezet foglalkozik. A jogi kérdésrõl már szóltunk, illetve még szólunk a hozzáférési jogok kapcsán. Itt most a nyilvános vonali adattovábbítás kérdéseirõl írunk röviden. Ezzel a problémával szakemberek csoportjai már régóta foglalkoznak. Sokféle megoldás alakult ki, általában mindegyik titkosító algoritmust alkalmaz. Ennek lényege, hogy a szolgáltató oldal kódolja (rejtjelezi) az adatot egy saját, általában változó algoritmus segítségével. Ezt a kódolt információt bocsátja útjára a rendszer. A fogadó oldalon levõ program tartalmazza a titkosítási eljárás kulcsát, mellyel visszaalakítja az információt. Ha külsõ személy vagy gép belép a folyamatba, számára az információ csak a titkosított formában jelenik meg. Az algoritmus ismerete nélkül nem juthat használható adatok birtokába. Beszélhetünk ún. nyilvános kulcsú rendszerekrõl, akkor mind a fogadó, mind a szolgáltató szoftver azonos algoritmust tartalmaz. Ez esetben az azonos szoftverrel rendelkezõk vissza tudják alakítani a kódolt információt. Ez az eljárás közepes biztonságot nyújt csak. Lényegesen nagyobb a megbízhatósága a személyi kulcsos (vagy két-kulcsos) megoldásoknak. Ezeknél a kódolt információ mellett elhelyeznek egy személyi információt is, és csak az tudja visszaalakítani az eredeti formába, aki rendelkezik a második azonosító kulccsal is. 9.4. Összefoglalás Bizonyára ült már számítógép elõtt, használta annak adattárolóját. Gondolt már arra, hogy miként tehetné biztonságossá az adattárolást? Ugye nem! Pedig láthatja, nem is olyan bonyolult feladat. Most már e téren is elõre tud lépni. Bár azért jó lesz szakembert felkérni erre a feladatra! Viszont most már úgy tud értekezni vele, hogy érti a kérdéseit, sõt, elõ tudja adni saját igényeit! Mert mirõl is szólt ez a fejezet? Arról, hogy adataink csak akkor lesznek biztonságban, ha megfelelõ módon tároljuk, alkalmas hálózati eszközök felhasználásával továbbítjuk azokat a másik biztonságos file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (5 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
Tipográfiai alapok tárolási helyre, illetve ilyen hálózaton keresztül kapjuk majd adatainkat. å Kérdéseink: 1. Milyen adattárolókat ismer nagytömegû adat mentésére? (å és 9.1. melléklet) 2. Hogyan tehetjük biztonságossá adattárolásunkat? (å és 9.1. és 9.2. melléklet) 3. Mi a különbség a lemezes és a szalagos adattárolás között? (9.1. melléklet) 4. Mire alkalmazná az optikai lemezes adattárolást? 5. Milyen okok indukálták a számítógépes hálózatok kialakítását? (å és 9.3. melléklet) 6. Milyen eszközök segítségével kapcsolhatók össze számítógépek? (å és 9.4. melléklet) 7. Milyen feladatot teljesítenek a helyi hálózatok? (å) file:///d /Documents and Settings/Szepes.BIGYO/Dokumentumok/PDF/Dig_adat_09.htm (6 of 6) [2000. 09. 30. 21:00:02]
9.1. melléklet Az adatrögzítési és visszaolvasási eljárás hasonlít a hang- és képrögzítési technikában alkalmazottakhoz. A diszkeknél a mágneses információt hordozó anyag a szalag helyett a mágnesezheto réteggel bevont merevlemez. A lemez állandó fordulatszámmal forogva elhalad a fej elott, mégpedig úgy, hogy fizikailag nem érintkezik vele. A lemez forgásából származó légmozgás felhajtó erot gyakorol a fejre, a fejet pedig torziós rugó nyomja a lemez felé. A két ero kiegyenlítodése következtében a fej a lemez felületétol mért néhány tized mikrométerre repül. A fej nem más, mint egy gyuru alakú, mágnesesen vezeto, felhasított mag (vasmag). A magon tekercs helyezkedik el. A Faraday-féle indukciós törvény értelmében, ha ezen a tekercsen áram halad át, mágneses mezot gerjeszt a magban. A hasítékon légrésen keresztül a mágneses mezo kilép a magból. A kilépo mágneses mezo a légrés méretétol és a mag anyagától függo ellipszis formát vesz fel, s a lemez mágnesezheto rétegében záródik, majd telítésbe hozva azt, visszamaradó mágneses mezot hoz létre. A rögzítendo információnak megfelelo mágneses mezo leképzése úgy valósul meg, hogy az információ függvényében váltakozik a tekercsen átfolyó áram iránya, s így a gerjesztett mágneses mezo iránya is (fluxusváltozás). A mágneses mezo irányváltásának összekapcsolása az órával, ami az ido szabályos intervallumait jelzi, a digitális adatrögzítés alapja. Mit jelent ez? Ha például egy fix idointervallumon belül megváltozik a mágneses mezo iránya, az jelentheti az 1 bitet, míg ha nem történik változás, a 0 bitet ( a gyakorlatban persze nem ilyen egyszeruen).a rögzített adatok visszaolvasása a fordított fizikai jelenség alapján valósul meg. A Lenztörvény értelmében a mágneses mezo irányának megváltozása feszültséget indukál a mezot körülvevo tekercsben. Az indukált feszültség arányos a mezováltozás sebességével. A lemez ugyanazzal a sebességgel forog, mint íráskor, s miközben a lemez elhalad a fej elott, a felületét körülvevo mágneses mezo átindukálódik a magba. Ha ez a mágneses mezo irányt változtat, feszültséget indukál a tekercsben, ezt kiértékelve pedig visszanyerheto a digitális információ. Az adatok szervezésének legalapvetobb egysége a sáv (track). Miközben a fej fixen áll egy teljes lemezfordulaton át, az elotte (felette és alatta) elhaladó lemezfelületen egy körgyurut ír le. Ez a körgyuru a sáv, amely egy bit szélességu, s amelyen az adatok a fej fix állása mellet végig elérhetoek. A lemezfelület fel van osztva sávokra. A fej egy karon keresztül összeköttetésben áll a fejpozicionáló egységgel, mely nagy sebességgel képes a fejet a lemez felett, a különbözo sávok között mozgatni. Mivel egy lemeznek két felülete van, a diszkek kettonél kevesebb fejjel nem készülnek, a nagyobb kapacitású diszkek több lemezt, s így több fejet használnak. Ezek a fejek egy közös karmozgató egységre vannak rögzítve, így együtt mozognak. Ebbol következoen, ha az egyik fejet pozícionáljuk valamelyik sávra, valamennyi fej a saját lemezfelületének megfelelo azonos sávra kerül. Ezeket az összetartozó sávokat, melyek hengerpalástot alkotnak, cilindernek nevezzük. A fejmozgató egység legkisebb elmozdulása egy sávnyi, de azt is mondhatjuk, hogy egy cilindernyi. A diszken tárolt adatok cilinderekbe vannak szervezve. Pozícionálás nélkül lehet elérni a cilinder valamennyi adatát, csupán fejváltásra lehet szükség. A sávok további részekre, szektorokra vannak osztva. A szektor tartalmazza az adatmezot, mely általában 512 bájt hosszúságú.
9.1. melléklet Ha el akarjuk érni a diszk valamelyik szektorának adatait, a diszk eloször a megfelelo cilinderre pozícionálja a fejeket (seek-el), majd a fej kiválasztásával kijelöli a megfelelo felületet, s ezt követoen már csak azt kell megvárnia, hogy a kívánt szektor a fej vonalába érjen. Egy diszk szerkezetének vázlatos képe látható itt. A diszk és a számítógép közötti kapcsolat több formája alakult ki az elmúlt idoszakban. Ezekrol röviden! Az IDE (Integrated Drive Electronics) azt jelenti, hogy a csatoló is a diszk szerves része, a diszk többi elektronikus elemével együtt. Ilymódon a diszk olyan interfésszel rendelkezik, amely közvetlenül rákapcsolódhat az AT rendszer buszára. Az IDE diszkeket ATA (AT Attachment) elnevezéssel is illetik, így utalva az AT buszra való kapcsolhatóságra. Az IDE interfész sokáig, egészen 1988-ig nem volt szabványosítva, így rengeteg egymástól eltéro bovítésen és változtatáson esett át. A szoftverek fejlodése, a nagy teljesítményu processzorok alkalmazása szükségessé tette az IDE diszkek és környezetük fejlesztését is, hiszen hiába gyors a processzor, ha az I/O muveletek lassúak. Igaz a mondás, miszerint egy rendszer olyan gyors, mint amilyen a leglassúbb eleme. Az EIDE (Enhanced IDE) tulajdonságait a rendszer BIOS, a diszk csatoló, az alaplap chip-setje, a rendszer busz, az operációs rendszer, vagyis a PC architektúra valamennyi fobb eleme együttesen alakítja ki. Egyes diszkgyártók azt állítják diszkjeikrol, hogy EIDE rendszeruek, pedig csak az EIDE egyik jellemzojét, a nagy adatátviteli sebességet valósítják meg (keveredik az EIDE és a FAST ATA fogalma). Az IDE protokoll megalkotásakor csak a harddiszkek illesztésére gondoltak. Napjainkban óriási igény lépett fel a CD-ROM meghajtók alkalmazása iránt, melyeket az IDE interfészen keresztül lehet legolcsóbban a számítógéphez csatlakoztatni. Az ATAPI létrehozása elsodlegesen a CD-ROM-ok IDE buszra való kapcsolását szolgálja. Az utóbbi idoben szóba került a mágnesszalagos egységek, CD írók illesztése is.
9.1. melléklet A korszeru, gyors adatmozgást biztosító rendszerek csatolója az SCSI (Small Computer Systems Interface) megoldás. Az SCSI szabvány(ok) foleg átviteli sebességével tunik ki, valamint azzal, hogy szinte univerzálisan használható perifériacsatolóként. Segítségével vezérelhetok többek között merevlemezes egységek, CD-ROM meghajtók, nyomtatók, streamerek és scannerek. Az SCSI buszon egyidoben csak két eszköz kommunikálhat egymással. A busz szélességétol függoen 8 vagy 16 eszköz kapcsolódhat a buszra, beleértve a csatolót is. Valamennyi eszköz egyedi azonosítóval, IDvel rendelkezik, melyet a rendszer konfigurálásakor be kell állítani. Az ID tulajdonképpen egy cím. Az cím beállítása 3 (16 bites eszköznél 4) átkötéssel binárisan kódolva vagy szoftverbol lehetséges. A legnagyobb számú IDvel rendelkezo eszköz prioritása a legnagyobb. A buszon azonos címu eszközök nem lehetnek. Amikor a buszon két eszköz kommunikál egymással, az egyik a kezdeményezo (initiator), a másik a cél (target) szerepét játssza el. Az initiator a muveletek kezdeményezoje, a target pedig azok végrehajtója. A diszkek mindig target eszközök. A csatolók általában initiatorok, kivéve a ketto vagy több csatoló összekapcsolásának esetét. A diszkek szinte mindegy, melyik csatolás mellett csak egyszeru adattárolást, adatszolgáltatást nyújtanak. Nem gondoskodnak önmagunkban a biztonsági funkciókról. Ennek elso megoldásai között szerepelt a mágnesszalagos adatmentés. A szalagos egység. a streamer kifejezetten adatmentés céljára készült, a szalagon levo információ közvetlenül nem kerül felhasználásra, hanem csak a diszkre történo visszamásolás után. Felépítésük, muködésük nagy mértékben hasonlít a magnetofonéhoz. Kifejezetten digitális adattárolás céljára fejlesztették ki, különlegesen finom mechanikai megoldásai révén alkalmas nagysebességu szalagtovábbításra, így viszonylag gyors adatmentésre. A következo biztonsági megoldás az ún. tükrözés volt. Ilyenkor minden tárolt információt két, egymástól független tároló egységen helyeznek el, de csak az egyik férheto hozzá a felhasználó számára. A másik egységre egy belso parancs kiadásakor kerül át az információ, követve az elsodleges eszközön történt változásokat. Ez a fajta adattárolás rendkívül redundáns, és nem is nyújt teljes biztonságot. Az igazi biztonságos megoldást az ún. RAID rendszerek megjelenése jelentette. A különbözoképpen összekapcsolt diszkek halmazát, a RAID-et (raid=repülés) a Berkeley Egyetem professzorai publikálták 1987-ben. Az alapötlet több kiskapacitású és olcsó diszk közös rendszerbe foglalása volt, melynek eredménye egy olyan nagykapacitású diszk (virtuális diszk), aminek teljesítménye meghaladja az egyetlen diszkbol álló nagykapacitású diszk teljesítményét. Ezt a diszkrendszert úgy lehet a számítógéphez csatlakoztatni, mint egy egyedülálló logikai tárolóegységet, egy logikai diszket. A tároló rendszer eredo MTBF-je drámaian lecsökken. (MTBF= Mean Time Between Failure, meghibásodások között eltelt átlagos ido). Az eredo MTBF = egyetlen diszk MTBF-je/diszkek száma. Ez az eredo MTBF a legtöbb alkalmazás részérol elfogadhatatlan. Az információ redundáns tárolásának különbözo módszereivel hibaturové lehet tenni a rendszert. A Berkeley Egyetem ötféle módszert dolgozott ki, melyek elnevezései RAID1,2,3,4,5. Ezeken kívül népszeru a RAID0 is, mely nem hibaturo. A
9.1. melléklet gyakorlatban a RAID1, a RAID3 és a RAID5, valamint ezek kombinációi használatosak. A RAID alapja a csíkokra osztás, a striping, vagyis az az eljárás, mellyel a diszkeket egyetlen logikai tárolóegységgé lehet összefuzni. A diszkek adatterülete azonos méretu részekre, mezokre van osztva. A mezo mérete 1 bittol több megabájt-ig terjedhet. A csíkokhoz (stripe-okhoz) annyi mezo tartozik, ahány diszkbol áll a RAID rendszer. Az alábbi ábrán a striping látható, a számok a mezok sorszámát jelölik. Az 1.,2., 3. mezo egy szelethez tartozik, ugyanígy a 4.,5.,6. Mezo is, stb. A legtöbb többfelhasználós operációs rendszer, mint a UNIX, a Novell, támogatja a többdiszkes környezetben a I/O muveletek átlapolását, a diszkek egyideju muveletvégzését. A teljesítmény növelésnek ez a lényege. A diszkes alrendszer maximális teljesítményének elérése érdekében az egyes diszkek I/O terhelését ki kell egyenlíteni. Ez a striping nélkül lehetetlen. A RAID rendszerek biztosítani tudják a számítógép üzemképességét diszkmeghibásodás esetén is. Hogy hány diszk kiesését tudja elviselni a rendszer, az az alkalmazott RAID módszertol függ, de általában csak egyet tud kivédeni. A drágább rendszerek lehetové teszik a diszkek meleg cseréjét, s az új diszk behelyezése után automatikusan feltöltik a kiesett adatokkal (szinkronizáció). A bonyolultabb rendszerek meleg tartalék diszkkel rendelkeznek, így még diszket sem kell cserélni, sot tartalék tápegységük is van, s automatikusan felkapcsolódik a rossz helyett. A rossz tápegység is melegen cserélheto. Ezeknél a rendszereknél nem kell leállítani a gépet a hardverhiba elhárításának idejére. Viszont megjegyzendo, hogy a RAID-es rendszerek nem arra valók, hogy ne kelljen adatokat menteni. A RAID arra jó, hogy egy diszk kiesése esetén azonnal vagy nagyon gyorsan muködoképessé váljék a rendszer. Adatmentésre mindig szükség van, hisz az is megtörténhet, hogy valamennyi (vagy legalábbis egynél több) diszk egyszerre hibásodik meg vagy logikailag sérülnek a diszkek adatai CPU, csatoló hiba, vagy vírus miatt.
9.3. melléklet Az alapkutatásokat - mint az ipar számos más területén - itt is katonai alkalmazások érdekében kezdték, s ebben olyan multinacionális cégek vettek részt (egymástól függetlenül végezve a kituzött feladatokat), mint a francia Thomson, a DVA (DiscoVision Associates), az amerikai ODC (Optical Disc Corporation), a holland Philips, a japán Sony, stb. Az elso jelentos eredmények közel egy évtizedes kutató munkát igényeltek. A cégek számos szabadalommal védték a dollár milliárdokba kerülo részeredményeiket. A polgári ipar technológiai színvonalának akkori állása nem tette lehetové, hogy a képrögzítés rendszerének polgári célú alkalmazása megtörténjen. Az elért eredmények, publikációk, szabadalmi leírások elegendoek voltak ahhoz, hogy az analóg képjeleket tároló laser disc (LD) mellett megjelenjen a perspektivikus, digitális technikát alkalmazó "lézer hanglemez", a CD-A, melyet 1982-ben szabványosított rendszerré alakított a Philips és a Sony. Az optikai adatáttárolók - az adatok felírása, leolvasása és a gyártástechnológia szempontjából - három jól elkülönítheto típusra oszthatók: Csak olvasható optikai tárolók a ROM (Read Only Memory) típusú CD-k. Ezek a legelterjedtebb típusok és ezekre gondolunk eloször, amikor a CD szót meghalljuk. (CD-A, CD+G, CD-ROM, CD-I, CD-I Ready, CD-I, Karaoke CD, V-CD, CD-V, prerecorded (,vagy premastered) MD) Az egyre bovülo alkalmazási területek arra kényszerítették a fejlesztoket, hogy új megoldásokat keressenek az egyre nagyobb CD tárolókapacitás elérésére. A kutatásokat több irányba indították. A média szempontjából az egyik út az információt hordozó egységek, a pitek méreteinek és a trackok osztásának csökkentése, mindemellett kidolgozták az egyoldalú-kétrétegu és az oldalanként egyrétegu, de két oldalról is olvasható CD-k az SDCD és a hdcd rendszerét. Ma már nyugodtan nevezhetjük e CD-ket a mai CD-k új generációjának, hiszen számos olyan jellemzovel rendelkeznek ezek közé tartozik a rétegstruktúra is amely jelentosen eltér a ma használatos CD-kétol. A szabványosítás folyamatban van, zavart csupán az okoz, hogy egymástól független, de bizonyos mértékig ellenérdekelt csoportok jutottak el hasonló eredményekhez, s a kompatibilitás biztosítása miatt közösen kell, hogy a legfontosabb paramétereket rögzítsék. Az egyszer írható és többször olvasható tárolók a CD-WO-k (Compact Disc - Write Once). Ezt a típust csak CD-R-ként (Compact Disc Recordable) emlegetjük, de ide sorolható az egyre népszerubb Photo-CD is, amely a 100-nál több jó minoségu képével nem tekintheto csupán egy "tömörített" fényképalbumnak, hiszen a TV-nk segítségével még bizonyos trükkök (kép zoomolása, kép-háttér zene, vagy szöveg interaktív kapcsolatba hozása, stb.) is elvégezhetoek. Írható, törölheto, olvasható optikai tárolók a CD-MO (Compact Disc - Magneto Optical) típusúak. A három típus - az eltéro muködési mechanizmusok, és ezen keresztül az eltéro rétegstruktúrák miatt - közötti gyártástechnológiai különbség olyan nagy, hogy "többcélú" gyártósorok nem léteznek. Ettol függetlenül meg kell jegyeznünk, hogy egyes résztechnológiák (mastering, electroforming, fröccsöntés) alkalmasak vagy kis módosítással alkalmassá tehetok valamennyi CD-típus gyártásának támogatására, ennek ellenére alig akad olyan cég, amely valamennyi típusú CD gyártására berendezkedett volna.
9.3. melléklet Az optikai adattároló rendszerekben alkalmazott kódolási, hibadetektálási, adattömörítési eljárások miatt a felhasználói oldalon speciális hardveregységekre és adott esetben szoftverre van szükség. Ilyen speciális hardvernek tekinthetok a számítógépes környezetben muködtetheto többszörös olvasási sebességu CD lejátszók, a hangkártyák, videókártyák, MPEG dekóderek, stb. A lejátszórendszerek "lefelé" történo kompatibilitására különös tekintettel vigyáznak a szabványok kidolgozói.
9.3. melléklet A helyi hálózat számos definíciója látott már napvilágot. Az IEEE (Institute of Electrial and Electronics Engeneering) mérnöki szervezete az USA-ban számos szabvány bevezetését kezdeményezte a helyi hálózatok területén. Az IEEE LAN meghatározása a következo: "Olyan adatkommunikációs rendszer, amely lehetové teszi, hogy számos független eszköz egymással közvetlenül kapcsolatot tartson, közepes kiterjedésu földrajzi területen belül, közepes sebességu, erre a célra telepített fizikai kommunikációs csatornán." Mit is jelent ez a definíció? A helyi hálózat lehetové teszi, hogy számos független eszköz egymással közvetlenül tartson kapcsolatot. Ezek alapján a helyi hálózat az ún. egyenrangú kommunikációt (peer-to-peer, p2p) támogatja, ahol a kommunikációban részt vevo valamennyi eszköz a rendszerben ugyanolyan státusszal rendelkezik. A másik a hierarchikus vagy a központilag vezérelt kliens/szerver (C/S) modell, ahol az egyik kommunikációs entitásnak - a szervernek - magasabb intelligenciával kell (legalábbis kellene) rendelkeznie a többinél, a klienseknél, és elsodleges felelossége van a hálózat vezérlésében. Egy helyi hálózat valamennyi állomására vonatkozó alapelv tulajdonképpen az, függetlenül attól, hogy eltéro típusú egységek vannak a hálózatban, legyenek valóban egyenrangúak. Az adatátvitel egy erre a célra telepített fizikai kommunikációs csatornán keresztül zajlik. A helyi hálózatban az eszközök a hálózat fizikai kialakítására telepített valamilyen adatátviteli csatornán keresztül közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz. Ez ellentétes a távolsági hálózatokkal, amelyek gyakran a nyilvános távközlés technikai berendezéseket, a vonalkapcsolt vagy a csomagkapcsolt adathálózatokat veszik igénybe kommunikációs csatornaként. Mire használhatjuk a hálózatot? Amikor egy szervezet helyi hálózatot alkalmaz, számos feladat megoldását várja el tole. Ilyenek például: a rutinfeladatok automatizálásával javuljon a munkaintenzitás, javuljon az információ feldolgozása a párhuzamosság csökkenésével és a hozzáférhetoség javításával, javuljon az információs tevékenység, az osztott információkezelés megteremtésével, hatékony költségcsökkento módszerek bevezetésével csökkenjenek, ill. váljanak ellenorizhetové a költségek, támogassa a segédfeldolgozást a személyi számítógép és a nagyszámítógép közötti nagy sebességu vonalak alkalmazásával, gondoskodjon a számítógép és a kommunikációs szabványokról. Mindezek a célok, a LAN definíciójával kiegészítve, segítenek meghatározni a helyi hálózat bevezetésével szemben támasztott követelményeket. A hatékony hálózati munka érdekében a feladattól függoen a következoket kell ehhez biztosítani:
9.3. melléklet eroforrások megosztása A hálózatra csatlakoztatott különbözo eszközök (például nyomtatók, plotterek, háttértárolók, CD olvasók-írók) hálózaton keresztüli elérését kell biztosítani, illetve engedélyezni. file-szerver használata Amennyiben van a hálózatban egy kitüntetett gép, aminek eroforrásait többen használhatják, eloször a munkaállomás és a szerver közötti kapcsolatot kell létrehozni. Ez a folyamat a bejelentkezés (login) folyamata. Ezek után futtathatjuk a szerveren lévo alkalmazásokat, elérhetjük az ott lévo központi adatbázisokat, használhatjuk a nekünk kijelölt adatterületet. hálózati állományok elérése A szerver ellenorzi, hogy melyik állományt használjuk. A különbözo felhasználók futtathatnak alkalmazásokat, megosztottan kezelhetnek adatállományokat. Az állományok megosztását szabályozni kell, hogy ki tudja azokat olvasni, esetleg írni, és éppen mely állományt használnak egyszerre többen. Minden egyes állomány eléréséhez az alábbi alapveto jogokat lehet rendelni: Olvasás (Read) Írás (Write) Módosítás (Change) Teljes (Full) Kitiltott (No access) csoportmunka A csoportmunka elméleti alapja az, hogy az összes számítógépen az ott azonos körben dolgozó emberek (ez általában az adminisztráció) ugyanazon információkat fogják használni és folyamatosan frissíteni. Hogy teljesüljön az adatok összekapcsolása, a hálózatra egy ilyen célú szoftvert kell telepíteni, mint például a Windows for Workgroups, Lotus Notes vagy a Novell GroupWise. Ezek segítségével minden ilyen célú számítógép tud egymással levelezni, elérheti mások adatállományait, táblázatait. elektronikus levelezés A hálózaton az egyik alapveto információ csere lehetoség az elektronikus levelezés. Használatakor a felhasználók egymásnak küldhetnek szöveg alapú üzeneteket a hálózaton keresztül, ezenkívül hozzá tudnak csatolni különbözo állományokat, például grafikát, táblázatokat, vagy egyéb alkalmazások állományait. A telekommunikációs ipar sokféle közeget alkalmaz a számítógépek összekapcsolására. A helyi hálózatokban általában a következoket találhatjuk: csavart érpár koaxiális kábel optikai szál A legrégibb és még ma is a legelterjedtebb adatátviteli közeg a csavart érpár. A csavart érpár két szigetelt, tipikusan 1 mm vastag rézhuzalból áll. A két eret a DNS molekulához hasonló szerkezetuvé, spirálvonalban tekerik fel. A csavart forma az egymás mellett levo erek interferáló hatását küszöböli ki.
9.3. melléklet A koaxiális kábel egy merev rézhuzalból áll, amit egy henger alakú vezetovel fedett szigetelo anyag vesz körbe, az egész kábelt pedig muanyag burkolat védi. Felépítésének köszönhetoen a kábel nagyon védett a zajokkal szemben. A koaxiális kábel könnyen meghosszabbítható különféle kábeltoldók, csatolók, jelismétlok segítségével, és így minden felhasználóhoz elérhet. Az optikai szál egy szigetelt hullámvezeto, mely optikai frekvenciákon muködik. Maga a kábel áll egy szilárd hengeres magból, amely általában üvegbol készül, valamint egy szilárd fénytöro réteg, amely az üvegen kívül készülhet muanyagból is. Mindezt egy rugalmas, kopásálló muanyag fedoréteg borítja, ami nagyfokú védelmet nyújt a környezeti hatásokkal szembe. A számítógépet egy speciálisan e célra kialakított hálózati csatoló kártyán keresztül lehet csatlakoztatni a hálózathoz. Viszont ezek azonosításához egyedi azonosítókat kell használni. Ez a szám 48 bit hosszúságú, 12 hexadecimális számot tartalmaz, amit 6 csoportra lehet osztani (pl. 99:0:1e:23:ad:0c). Az elso 3 értéket az IEEE adja ki az egyes cégeknek, akik hálózati csatlakozó egységeket gyártanak, az utolsó három jegy pedig az egyedi azonosító. Ha belegondolunk, két egyforma azonosító nem igen lesz mostanában, mivel több mint 16 millió cégazonosítót, azon belül több mint 16 millió egyedi azonosítót lehet kiadni.
9.4. melléklet A modem elnevezés a MOduláció-DEModuláció szavak összevonásából ered, olyan eszköz, amely bemeno jelként egy bitsorozatot vesz, kimeno jelként pedig egy modulált vivojelet állít elo. Vételkor pedig a modulált vivojelbol bitsorozatot állít elo. A modemek jellemzoi : Sebesség, ez az elso paraméter amit egy modem specifikációban megnézünk. Ma már csak nagysebességu modemeket forgalmaznak, elvétve találni 14.400 bps- nél (bit per secundum) alacsonyabb sebességu modemet. Vannak alkalmazások, ahol elegendo egy alacsony sebességu modem is, amikor csak pár száz bájtot kell átvinni. (pl. banki számla lekérdezése.) A kommunikáció tényleges sebességét a két végponton elhelyezett lassúbb modem sebessége fogja meghatározni. Modem-faxmodem. a modemek többsége faxolásra is alkalmas. Elterjedt gyakorlat, hogy a gyártók a modem típusához hozzárendelnek egy négyjegyu számot. Pl. XX 2496. A betuket követo elso ketto szám a modem maximális vonali sebességét szokta jelölni, a harmadik és negyedik szám pedig a faxolás sebességét. Ha elsosorban faxolni akarunk modemünkkel, ne csak a faxolási sebességet nézzük hanem hogy CLASS1 vagy CLASS2 típusú-e. (lásd. Fax-szabványok... ) Hibajavítás, nagyon fontos, hogy a modem milyen szintu hibajavításra és adattömörítésre képes. (MNP 1-10, V.xxbis ) Egyéb jellemzok Aszinkron és szinkron muködési lehetoség. (Szinkron üzemmódban egy adatcsomag elején szinkronizálja magát egy modem, aszinkron módban pedig karakterenként.) Két vagy négyhuzalos bérelt vonali lehetoség. (Bérelt vonali üzemmódban a külso modemeknek külön erre szolgáló kapcsolója van.) Vételi érzékenység és adási jelszint. (Vételkor a feszültség nagysága a telefonvonalon ill. adáskor mekkora feszültséget ad a vonalra.) Parancs puffer hossza. (Ennyi karakter adható ki egy parancssorban, a tárolt beállításokat és a telefonszámok nagyságát határozza meg a modem nem felejto memóriájában.) Kijelzok. Külso modemeknél a használat komfortosabbá tételére kijelzo LED -ek szolgálnak. A fentieken kívül fontos jellemzo lehet még a modemhez gyárilag adott programok száma, minosége, használhatósága is.