Maturitní otázka č. 23
23. HW – Zařízení pro ukládání dat, Cloud
1. Princip ukládání dat v počítači
Počítače používají k ukládání dat binární soustavu – informace (texty, fotky, videa) je rozložena na nejmenší jednotky informace, tzv. bity (0 nebo 1). Osm bitů tvoří jeden bajt (Byte). Fyzicky tyto nuly a jedničky představují různé fyzikální stavy na úložném médiu (zda je magnetický materiál zmagnetizován severně nebo jižně, nebo zda je v tranzistoru zachycen elektrický náboj, popřípadě zda je na CD vylisován "důlek").
2. Souborový systém
Souborový systém (File System) je softwarová logika a uspořádání, kterým operační systém organizuje data na fyzickém disku. Disk je totiž obrovská louka jedniček a nul a bez souborového systému by OS nevěděl, kde jeden soubor začíná a kde končí.
- Funkce: Rozděluje disk na malé sektory (alokační jednotky) a vede si k nim jakýsi "katalog" (tabulku), ve kterém je napsáno "Soubor bakalarka.docx se skládá ze sektorů 5, 6 a 108". Také umožňuje sdružovat soubory do složek (adresářový strom) a definuje práva ke čtení/zápisu.
- Příklady: NTFS (standard ve Windows), ext4 (Linux), exFAT (ideální pro flashdisky propojující Windows a Mac).
3. a 4. Historický vývoj a trendy ukládání dat
- Počátky: Děrné štítky a děrné pásky (nula/jedna znamenalo "je dírka / není dírka"). Později obří kotoučové magnetické pásky.
- Éra Disket a Optiky: Diskety (Floppy disk, typicky 1,44 MB), následně Optická média. Data se na optická média (CD, DVD, Blu-Ray) vypalují laserem tvořícím mikroskopické důlky (pits) do odrazivé vrstvy (kapacita CD byla 700 MB, Blu-Ray 25 až 100 GB). Optická média dnes téměř vyhynula.
- Pevný disk (HDD - Hard Disk Drive): Magnetické plotny, nad kterými létá čtecí hlavička. Kapacity běžně v jednotkách až desítkách Terabajtů (TB). Jsou mechanické, křehké, pomalejší, ale velmi levné za 1 GB.
- Flash disky a SSD (Solid State Drive): Nejnovější trend. Neobsahují ŽÁDNÉ pohyblivé mechanické součástky. Data se ukládají elektronicky do NAND Flash paměťových čipů pomocí elektrického náboje izolovaného v hradle tranzistoru. Jsou absolutně tiché, odolné proti pádu a stonásobně rychlejší než HDD (často rychlosti až 7000 MB/s u sběrnice NVMe M.2).
5. NAS vs CLOUD
- NAS (Network Attached Storage): Chytrá krabička ležící u vás DOMA nebo VE FIRMĚ připojená kabelem do routeru. Obsahuje většinou 2 a více harddisků v zapojení RAID (jeden disk zrcadlí druhý pro případ awarie). Je to vlastně váš osobní, privátní miniaturní server. Získáte obří úložiště za jednorázový nákup a data máte fyzicky ve vlastních rukou.
- Cloudové úložiště: Služba (Google Drive, OneDrive, iCloud, Dropbox), kde se data ukládají u externího poskytovatele někde v obrovském datacentru, často v jiné zemi. Platí se měsíční předplatné, není potřeba udržovat žádný hardware, ale bez internetu se k datům nedostanete a dáváte je cizí korporaci.