Управление и хранение данных реферат

Обновлено: 30.06.2024

2. Магнитные дисковые накопители. ……………………………………..…..

3. Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство. …. ……………

4. Накопитель на гибких магнитных дисках ……………………………….…

1.Введение.

В ыпускаемые накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств с различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение. Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носителя информации различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.

2.Магнитные дисковые накопители

П ринцип работы магнитных запоминающих устройств основаны на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитного носителя, на который, непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается информация. Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в связи с исполнением, физико-техническими характеристиками носителя информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые и ленточные устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подается переменное напряжение. Изменение полярности напряжения вызывает изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1.

Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую. Дисковые устройства, как правило, используют метод записи называемый методом без возвращения к нулю с инверсией (Not Return Zero – NRZ). Запись по методу NRZ осуществляется путем изменения направления тока подмагничивания в обмотках головок чтения/записи, вызывающее обратное изменение полярности намагниченности сердечников магнитных головок и соответственно попеременное намагничивание участков носителя вдоль концентрических дорожек с течением времени и продвижением по окружности носителя. При этом, совершенно неважно, происходит ли перемена магнитного потока от положительного направления к отрицательному или обратно, важен только сам факт перемены полярности.

Для записи информации, как правило, используют различные методы кодирования информации, но все они предполагают использование в качестве информационного источника не само направление линий магнитной индукции элементарной намагниченной точки носителя, а изменение направления индукции в процессе продвижения по носителю вдоль концентрической дорожки с течением времени. Такой принцип требует жесткой синхронизации потока бит, что и достигается методами кодирования. Методы кодирования данных не влияют на перемены направления потока, а лишь задают последовательность их распределения во времени (способ синхронизации потока данных), так, чтобы, при считывании, эта последовательность могла быть преобразована к исходным данным.

3.Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство.

Н акопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

2.Организация хранения данных на компьютере. 3

3.Резервное хранение данных 5

4. Запись информации на жесткий магнитный диск (HDD) 6

Способы хранения информации.

Информация играет решающую роль в любой сфере деятельности. Современный человек имеет доступ к бесчисленному множеству сведений, понятий и фактов. В этой ситуации возникает вопрос: Где сохранить нужные материалы, имея при этом удобный доступ к ним? Для этой цели существуют различные виды носителей. Хранение информации осуществляется записью на носителях и накопителях информации. Носителем данных может являться любой материальный предмет, используемый человеком для записи, хранения, чтения и передачи информации (например, книги, диски, фотографии, flash-карты, облачные хранилища и так далее). Накопителями считаются приспособления позволяющие хранить и дополнять информацию. Сегодня существует большое количество способов хранения информации, имеющих свои плюсы и минусы. Облачные хранилища позволяют нам получать доступ к нужной информации со множества устройств имеющих доступ в интернет, а значит поломка или утеря гаджета не лишит её нас. Но чтобы пользоваться облачным хранилищем нужен постоянный доступ в интернет. Кроме того, конфиденциальные данные содержащиеся в нём могут заполучить злоумышленники. Переносные электронные носители информации обеспечивают доступ к сохраненным на них данным при наличии считывающего устройства, однако в большинстве случаев слабо защищены от потери или повреждения. Существуют так же бумажные носители, которые не нуждаются в считывающем устройстве, ведь прочитать их можно самостоятельно. Но и они имеют минусы. Бумага занимает много места и менее мобильна в отличии от электронного документа, а также затруднено редактирование её содержимого. Технологии связанные с информацией в наше время стремительно развиваются и вместе с ними прогрессируют средства её хранения. Каждый человек может выбрать удобный для себя способ.

Ни для кого не секрет, что в настоящее время из-за обилия различного рода цифровой информации, у нас начинают возникать проблемы с ее упорядочиванием и хранением. Наверняка у Вас были случаи, когда из-за не осторожного обращения с какой либо ценной информацией, Вы теряли ее навсегда. Самой ценной для всех нас, без исключения, является личная или семейная цифровая информация: фотографии, видеозаписи, какие либо документы, цифровые коллекции музыки, редких фильмов и т.п.

Из этого следует, что необходимо создавать резервные копии той информации, потеряв которую, Вы не сможете восполнить никогда.

Для этого необходимо:

Правильно организовать структуру хранения данных на вашем основном компьютере.

Организация хранения данных на компьютере.

Ниже я приведу примеры того, как организовано хранение информации на моем персональном компьютере и ноутбуке.

Персональный компьютер:

Стоит одна операционная система Windows 7 максимальная. Всего 4 HDD

Под нее отведен жесткий диск Western Digital объемом 640гб.

Далее идет Seagate 250гб. Разбит на 2 логических диска.

На ноутбуке стоит диск объемом 500гб и разбит он на 3 раздела:

100гб отведено под операционную систему Windows 8

200гб под видео игры музыку и т.п.

200гб для работы (программы, книги, учебная литература, различные графические материалы и т.п.)

Разбивайте диски по объему, исходя из своих потребностей. Если Вы много играете в игры и мало слушаете музыку, то и жесткие диски разбивайте в тех пропорциях, которых, как вы думаете, Вам хватит для каждого из этих занятий. Когда диски будут заполнены перераспределить место на них у Вас не получиться. Придется копировать всю информацию с диска на внешний носитель необходимого объема, который нужно еще найти, а если он есть, то этот процесс займет много времени. Приобретайте жесткие диски исходя из необходимого объема хранения данных, и правильно производите их логическую разбивку. Если позволяют средства, идеальным решением будет приобретение жесткого диска для отдельной установки на него операционной системы. Это может быть SSD, либо обычный жесткий диск объемом не менее 90 — 120 гигабайт. Этот диск должен иметь только один основной раздел (исключением может быть, когда его необходимо разбить — это установка двух и более операционных систем). В этом случае размечаем его на то количество разделов, сколько мы хотим установить операционных систем. Если Вы приобрели персональный компьютер или ноутбук с уже установленной операционной системой, то обычно в них стоит один жесткий диск (а в ноутбуке второй диск просто так установить не получиться), то для создания еще одного или нескольких логических дисков вам потребуется специальное программное обеспечение ( Partition Magic , Paragon Partition Manager , Acronis Disk Director ). Для работы с операционной системой подбирайте жесткий диск с максимальной скоростью работы, а для хранения данных лучше взять менее быстрый, но более надежный и емкий жесткий диск. Перегрев жесткого диска при работе очень сильно влияет на его износ и в будущем может грозить потерей данных на нем. При покупке компьютера, обратите пристальное внимание на его охлаждение. С организацией хранения данных на компьютере мы разобрались, теперь переходим к такому важному вопросу, как резервное хранение информации.

Резервное хранение данных

Для хранения цифровой информации придумано множество способов. Перечислим основные наиболее популярные из них, а также их плюсы и минусы для использования в наших целях:

Запись информации на оптические носители (CD-R/RW, DVD-R/RW, BD-R/RW)

Очень ограниченный объем хранимой информации;

Нет возможности произвести перезапись информации (кроме RW дисков, но само долговременное хранение на них информации опасно, в силу своих технических особенностей, да и я считаю издевательством над самим собой постоянную запись или перезапись медленных RW дисков);

С ростом объема данных количество записанных дисков тоже растет, они начинают занимать много места, становиться трудно контролировать — что, куда и когда записал;

Не совместимость некоторых оптических носителей с приводами для их чтения. У Вас наверняка бывали случаи, когда только что записанный диск на одном компьютере не читается на другом. Повлиять на этот недостаток в положительную сторону мы можем, только покупая качественные и проверенные диски. И то это не даст 100% гарантии, что он прочитается где- то на работе или дома у друзей;

Без должного отношения к хранению и эксплуатации диски получают механические повреждения, что приводит к невозможности прочитать с него информацию.

Запись на твердотельную память (флешки, SSD-диски, различные карты памяти, применяемые в телефонах, фотоаппаратах, видеокамерах)

высокая скорость записи/перезаписи информации;

простота в использовании;

небольшой размер и легкость;

универсальность (можно подключить к любому компьютерному устройству);

хорошая защита от механических воздействий (не боится падений и резких ударов).

Дороговизна хранения 1мб данных (с развитием и удешевлением данной продукции мы будем избавлены от этого недостатка);

Менее, чем на оптических дисках, но все же довольно сильно ограничен объем хранимой информации. То же самое, что и с вышеуказанным минусом. Технологии флешпамяти бурно развиваются, цены на нее падают, объем жестких дисков на ее основе постоянно растет и в недалеком будущем эти технологии выйдут на лидирующие позиции.

Запись информации на жесткий магнитный диск (HDD)

Очень высокая надежность хранения информации;

Большой объем для хранения данных;

Высокая скорость записи и удаления информации;

Самая маленькая стоимость хранения информации за 1мб;

Удобство при работе и организации данных.

В силу своих технических особенностей жесткие диски на магнитных дисках очень критичны к падению;

Нельзя допускать сильного нагрева во время работы.

Так же существуют способы для автоматического создания резервных копий:

Зеркалирование (создание двойников) дисков. Требует наличия второго такого же диска в компьютере, которые подключаются специальным способом;

Программное обеспечение, которое позволяет запланировать архивацию и сохранение данных на жесткий диск.

Все эти способы, несомненно, помогают сохранить важные данные, но их использование для рядового пользователя избыточно, требует некоторых навыков, умений и зачастую неоправданных денежных вливаний. Хочу Вам предложить, практичный и экономичный вариант решения проблемы по качественному и надежному резервному хранению наиболее ценных для Вас цифровых данных. Его я использую более шести лет, и пока считаю его лучшим решением на сегодняшний день.

К выводу о необходимости надежного хранения ценной личной цифровой информации, я пришла сразу после рождения у меня ребенка, так как мгновенно появилось множество фото и видео материалов, которые необходимо сохранить, чтобы их можно было показать своим детям, когда они вырастут. Ведь благодаря развитию цифровых технологий, у нас появилась уникальная возможность сохранить в неизменном виде, передать во всех красках качественное видео, звук и изображение. Этого были лишены наши родители. Ведь как будет здорово увидеть себя, услышать свой голос вашему сыну или дочке, лет через 20-30.

Для создания надежного хранилища данных нам потребуется:

3,5-дюймовый жесткий диск (обычный жесткий диск, который устанавливается в персональный компьютер, со скоростью вращения 5400rpm, наиболее надежный вариант). С объемом диска определитесь сами, исходя из количества информации, требующей резервной записи. Берите с запасом. Контейнер для этого диска, имеющий автономное питание, желательно с активным охлаждением. Подключение к компьютеру по USB.

Плюсы данного подхода:

Цена этого устройства несопоставима по важности выполняемой им задачи;

Широкий выбор дисков различного объема и крайне низкая цена за хранение 1мб информации;

Можно подключить к любому компьютеру;

Жесткий диск используется только тогда, когда на него записывается информация. Потом он отключается и убирается. Этим достигается его низкий износ, и как следствие, значительно увеличивающееся время работы, долговечность и надежность хранения информации.

Довольно большой размер и вес всего устройства;

Необходимо аккуратное обращение (нельзя ударять).

Этот способ, естественно, не является панацеей от всевозможных бедствий и непредвиденных случаев, поэтому, никогда не храните ценную информацию в одном экземпляре. Старайтесь, чтобы она была записана у Вас в нескольких местах. Например: в ноутбуке, персональном компьютере, флешке или на оптическом диске. Это практически на 100% предотвратит ее потерю. Возьмите за правило регулярно резервировать важные данные по мере их накопления, и никогда не забывать об этом.

Вот в принципе и все, что я хотела сказать. Попробуйте использовать данный способ резервного хранения важной информации. Я думаю, Вы останетесь им довольны.

Хранение информации представляет процесс передачи информации во времени, связанный с обеспечением неизменности состояния материального носителя.
Хранение является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, и главным способом обеспечения ее доступности в течение определенного промежутка времени.

Содержание

Введение 3
1. Значение, основные способы и цели хранения информации 5
2. Средства хранения информации – носители информации 9
3. Информационные ресурсы в организации. Проблемы обеспечения сохранности 14
Заключение 17
Список используемой литературы 18

Работа содержит 1 файл

Хранение информации. Реферат.doc

1. Значение, основные способы и цели хранения информации 5

2. Средства хранения информации – носители информации 9

3. Информационные ресурсы в организации. Проблемы обеспечения сохранности 14

Список используемой литературы 18

Информация - сведения о лицах, фактах, событиях, явлениях и процессов независимо от формы их представления.

Современный мир характеризуется такой тенденцией, как постоянное повышение роли информации. В последнее столетие появилось много таких отраслей производства, которые почти на 100% состоят из одной информации, например, дизайн, создание программного обеспечения, реклама и другие.

Ярко демонстрирует повышение роли информации в производственных процессах появление в XX веке такого занятия, как промышленный шпионаж. Не материальные ценности, а чистая информация становится объектом похищения.

В прошлые века человек использовал орудия труда и машины для обработки материальных объектов, а информацию о процессе производства держал в голове. В XX столетии появились машины для обработки и хранения информации – компьютеры, роль которых неизмерима.

Роль и важность системы хранения определяются постоянно возрастающей ценностью информации в современном обществе, возможность доступа к данным и управления ими является необходимым условием для выполнения бизнес-процессов.

Безвозвратная потеря данных подвергает бизнес серьезной опасности. Утраченные вычислительные ресурсы можно восстановить, а утраченные данные, при отсутствии грамотно спроектированной и внедренной системы резервирования, уже не подлежат восстановлению.

По некоторым данным, среди компаний, пострадавших от катастроф и переживших крупную необратимую потерю корпоративных данных, 43% уже не смогли продолжить свою деятельность.

Хранение информации представляет процесс передачи информации во времени, связанный с обеспечением неизменности состояния материального носителя.

Хранение является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, и главным способом обеспечения ее доступности в течение определенного промежутка времени.

1. Значение, основные способы и цели хранения информации

Хранение информации — это способ распространения информации в пространстве и времени.

Этот процесс такой же древний, как и жизнь человеческой цивилизации. Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации: зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер.

С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения мысли в пространстве и во времени. Родилась документированная информация — рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры — древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы).

Вторым информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объем информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для ее получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и т. д.).

Человек в своей памяти хранит информацию об окружающей действительности в виде различных образов: зрительных, звуковых, вкусовых и т.д. Для долговременного хранения информации, ее накопления и передачи из поколения в поколение используются материальные носители информации.
Материальная природа носителей информации может быть различной:

молекулы ДНК, которые хранят генетическую информацию;
бумага, на которой хранятся тексты и изображения;
магнитная лента, на которой хранится звуковая информация;
микросхемы памяти,
магнитные и лазерные диски, на которых хранятся программы и данные в компьютере и т.д.

Цели хранения информации:

возможность неоднократного использования информации в будущем
использование информации предшественников для обучения и усовершенствования навыков

Существуют различные способы хранения информации, которые применяются в наше время. Рассмотрим основные.

Хранение в бумажном виде

Способ хранения информации в бумажном виде — самый распространенный. Причина этого, прежде всего, в том, что из всех описываемых способов он "самый старый". Перечислим преимущества и недостатки. Основным преимуществом является "наглядность и привычность". Действительно, никто не станет возражать, что работать с книгой или листом бумаги удобно. Отсутствует всякое дополнительное оборудование между пользователем и носителем информации. Все воспринимают зрение и мозг. Для "корректировки" бумаги достаточно лишь наличие карандаша или ручки.

Недостатки же данного способа заключаются в большом физическом объеме архива. Бумага имеет свойства выцветать, протираться от многократных прикосновений, рваться. Информация на поврежденных бумажных носителях может быть частично или полностью утеряна. Учет информации бумажного архива при помощи книг или карточек тоже довольно громоздок, не говоря о поиске необходимой книги, документа. Довольно громоздким является процесс извлечения наконец-то найденного из шкафов и полок. Тиражировать информацию бумажных носителей достаточно неудобно.

С перечисленными недостатками существуют определенные "способы борьбы". Для уменьшения объема бумажных масс, например, успешно применяются стеллажи специальной конструкции, перемещающиеся на рельсах. В "сложенном виде" такой стеллаж занимает гораздо меньший объем (за счет отсутствия проходов между полками).

Для хранения особо ценной информации на бумаге можно создать систему микроклимата.

Микрофильм имеет ряд преимуществ перед традиционным "бумажным" носителем. Применение микрофильмирования позволяет иметь значительно меньший "физический" объем носителя. Основным преимуществом технологии микрофильмирования по сравнению с хранением информации на бумаге, является снижение "физического" объема архива. Для просмотра и тиражирования микрофильмов требуется специальное оборудование. Далеко не всегда целесообразно оборудовать рабочее место пользователя архива ставшим привычным компьютером и, например, устройством для просмотра микрофильмов. Как выяснилось, микрофильмы подвержены "уксусному синдрому". Такое название получили необратимые химические процессы, происходящие в настоящее время с микрофильмами 60-х годов. Эти процессы ведут к частичной или полной потере информации. Название "синдрома" произошло от запаха уксуса, сопровождающего процесс разложения материала.

Прочими недостатками микрофильмирования является, опять же, отсутствие системы быстрого поиска и быстрого тиражирования информации. Система учета архива на микрофильмах мало чем отличается от системы учета "бумажного" архива.

Применение информационных технологий

Бурное развитие информационных технологий способствует автоматизации практически всех сфер человеческой деятельности. Разработка новых знаний стала более эффективной и "быстрой".

Решение проблемы использования информации "бумажных" носителей, а также микрофильмов в электронном виде существует. Наиболее оптимальным является их быстрый перевод в электронный вид. Для этого существует различное сканирующее оборудование.

При переходе на электронное хранение опять же наблюдается ряд "ступеней эволюции". Например, для уменьшения объема файлов графического изображения возможно применение алгоритмов сжатия. Постоянно велись и ведутся разработки в области физического "уменьшения" размеров самого носителя. Разрабатывались новые технологии хранения данных и устройства: ленточные, магнитооптические, CD, DVD.

При современном развитии производственных и технологических процессов в России, бессмысленно говорить о полностью "безбумажной" технологии. В любом случае, придется содержать бумажный архив, ведь пока электронный документ не имеет полной юридической силы. Однако, создание электронного архива существенно облегчает и ускоряет работу с документами. При этом существенно уменьшается вероятность потери ценной информации.

Переход от "бумажных" методов хранения, поиска и распространения информации (библиотеки, почта, архивы и т.д.) к новым электронным (распределенные базы данных, информационно-поисковые системы и глобальные компьютерные сети, спутниковая и оптоволоконная связь, автоматизированные рабочие места) позволяет, прежде всего, ускорить скорость доступа к информации и ее отбора, скорость ее переработки, а значит, ускоряется и генерирование новой информации.

2. Средства хранения информации – носители информации

В тот самый момент, когда первый компьютер впервые обработал несколько байт данных моментально встал вопрос: где и как хранить полученные результаты? Как сохранять результаты вычислений, текстовые и графические образы, произвольные наборы данных?

Вопрос этот корнями своими уходит в глубокую древность. Информация была всегда, независимо от того воспринималась она человеком или нет. И человек, едва выделившись из животного мира, стал активно использовать информацию в своих собственных целях. Более того, он сам стал источником информации для других. Уже тогда ее умели получать, обрабатывать, передавать, накапливать и что особенно важно – хранить.

Поначалу, для хранения и накопления информации, человек использовал свою память – он попросту запоминал полученную информацию и помнил ее какое-то время. Те потоки информации не сравнить с современными, поэтому человеческой памяти пока хватало. Дело ограничивалось именами соплеменников, двумя заклинаниями злых духов, да десятком мифов и легенд.

Постепенно, люди пришли к выводу, что такой способ хранения информации имеет ряд недостатков:

– человек мог спутать различные данные;

– неправильно понять другого человека;

– элементарно забыть что-то важное;

– в конце концов, его могли просто убить на охоте.

Понимая всю ненадежность такого способа хранения и накопления информации, человек придумал записывать информацию в виде рисунков на стенах пещер, в которых жил. Это был огромный шаг вперед на пути хранения информации: человек сопоставил фактам и событиям реальной жизни схематические рисунки и значки на стене пещеры – закодировал информацию. В таком виде информацию было гораздо легче хранить и накапливать.

С изобретением письменности люди стали записывать полученную информацию на дощечках, табличках, папирусах, а позднее и в книгах, которые они к тому времени изобрели. Поток информации резко возрос, к тому же, люди открыли массу способов добывания или получения информации.

Очень скоро накопилось огромное количество информации – сотни лет достижения человеческой мысли тщательно записывались, документировались и хранились в несчетных архивах и хранилищах.

К середине XX века поток информации достиг громадных размеров и продолжал стремительно расти в геометрической прогрессии. Человечество стало тонуть в захлестывающем его океане всевозможной информации. В этот критический момент и был изобретен компьютер – устройство для получения, накопления, хранения, обработки, передачи и распространения информации.

А как только он был изобретен, сразу встал вопрос, заданный в самом начале, как компьютер будет хранить эту информацию. Очевидно, что ни один из выше перечисленных способов не годился. Пришлось изобретать что-то новое.

Прежде всего, должно быть устройство, с помощью которого компьютер будет запоминать информацию, затем требуется носитель информации, на котором ее можно будет переносить с места на место, причем другой компьютер должен также легко прочитать эту информацию. Рассмотрим некоторые из этих устройств:

Во всем мире организации накапливают или уже накопили в процессе своей деятельности большие объемы данных. Эти коллекции данных хранят в себе большие потенциальные возможности по извлечению новой, аналитической информации, на основе которой можно и необходимо строить стратегию фирмы, выявлять тенденции развития рынка, находить новые решения, обусловливающие успешное развитие в условиях конкурентной борьбы. Для некоторых фирм такой анализ является неотъемлемой частью их повседневной деятельности, но большинство, очевидно, только начинает приступать к нему всерьез.

Содержимое работы - 1 файл

storage.doc

Технологии хранилищ данных

Потребность в анализе данных

Хранилища данных

Для того чтобы обеспечить возможность анализа накопленных данных, организации стали создавать хранилища данных, которые представляют собой интегрированные коллекции данных, которые собраны из различных систем оперативного доступа к данным. Хранилища данных становятся основой для построения систем принятия решений. Несмотря на различия в подходах и реализациях, всем хранилищам данных свойственны следующие общие черты:

 Интегрированность. Исходные данные извлекаются из оперативных БД, проверяются, очищаются, приводятся к единому виду, в нужной степени агрегируются (то есть вычисляются суммарные показатели) и загружаются в хранилище. Такие интегрированные данные намного проще анализировать.

Архитектура и компоненты хранилища данных

Непрерывный процесс

Хранилища и киоски данных

Хранилища данных могут быть разбиты на два типа: корпоративные хранилища данных (enterprise data warehouses) и киоски данных (data marts).

Корпоративные хранилища данных содержат информацию, относящуюся ко всей корпорации и собранную из множества оперативных источников для консолидированного анализа. Обычно такие хранилища охватывают целый ряд аспектов деятельности корпорации и используются для принятия как тактических, так и стратегических решений. Корпоративное хранилище содержит детальную и обобщающую информацию; его объем может достигать от 50 Гбайт до одного или нескольких терабайт. Стоимость создания и поддержки корпоративных хранилищ может быть очень высокой. Обычно их созданием занимаются централизованные отделы информационных технологий, причем создаются они сверху вниз, то есть сначала проектируется общая схема, и только затем начинается заполнение данными. Такой процесс может занимать несколько лет.

Киоски данных содержат подмножество корпоративных данных и строятся для отделов или подразделений внутри организации. Киоски данных часто строятся силами самого отдела и охватывают конкретный аспект, интересующий сотрудников данного отдела. Киоск данных может получать данные из корпоративного хранилища (зависимый киоск) или, что более распространено, данные могут поступать непосредственно из оперативных источников (независимый киоск).

Киоски и хранилища данных строятся по сходным принципам и используют практически одни и те же технологии.

Основные компоненты

Основными компонентами хранилища данных являются следующие:

 оперативные источники данных;

 средства переноса и трансформации данных;

 средства доступа и анализа данных;

Среда Microsoft Data Warehousing Framework

Процессы создания, поддержки и использования хранилищ данных традиционно требовали значительных затрат, что в первую очередь было вызвано высокой стоимостью доступных на рынке специализированных инструментов. Эти инструменты практически не интегрировались между собой, так как были основаны не на открытых и стандартных, а на частных и закрытых протоколах, интерфейсах и т.д. Сложность и дороговизна делали практически невозможным построение хранилищ данных в небольших и средних фирмах, в то время как потребность в анализе данных испытывает любая фирма, независимо от масштаба.

Корпорация Microsoft давно осознала важность направления, связанного с хранилищами данных, и необходимость принятия мер по созданию инструментальной и технологической среды, которая позволила бы минимизировать затраты на создание хранилищ данных и сделала бы этот процесс доступным для массового пользователя. Это привело к созданию Microsoft Data Warehousing Framework (рис. 4) — спецификации среды создания и использования хранилищ данных. Данная спецификация определяет развитие не только новой линии продуктов Microsoft (например, Microsoft SQL Server 7.0), но и технологий, обеспечивающих интеграцию продуктов различных производителей. Открытость среды Microsoft Data Warehousing Framework обеспечила ее поддержку многими производителями ПО, что, в свою очередь, дает возможность конечным пользователям выбирать наиболее понравившиеся им инструменты для построения своих решений.

Рис. 4. Microsoft Data Warehousing Framework

Цель Microsoft Data Warehousing Framework — упростить разработку, внедрение и администрирование решений на основе хранилищ данных. Эта спецификация призвана обеспечить:

 открытую архитектуру, которая легко интегрируется и расширяется третьими фирмами;

 экспорт и импорт гетерогенных данных наряду с их проверкой, очисткой и возможным ведением истории накопления;

 доступ к разделяемым метаданным со стороны процессов разработки хранилища, извлечения и трансформации данных, управления сервером и анализа данных конечными пользователями;

 встроенные службы планирования задач, управления дисковой памятью, мониторинга производительности, оповещения и реакции на события.

Основные компоненты Microsoft Data Warehousing Framework

OLE DB — стандарт обмена данными

Построение хранилищ данных требует, с одной стороны, взаимодействия с различными оперативными БД для извлечения данных, а с другой — обмена данными и метаданными между различными компонентами. И та и другая задача решается крайне сложно — при отсутствии единого интерфейса для доступа к разнородным данным. Но такой интерфейс существует — это OLE DB. OLE DB целиком основан на открытой модели COM (Component Object Model) и представляет собой набор интерфейсов, которые могут быть использованы, например, в приложениях на Visual C++. Для упрощения использования OLE DB создан набор ActiveX-компонентов — ActiveX Data Objects (ADO). Эти компоненты могут вызываться из приложений на Visual Basic, Access, Excel, встраиваться в активные Web-страницы и т.п.

Практически все компоненты, которые мы будем обсуждать ниже, используют OLE DB для доступа к данным.

Метаданные

Одна из наиболее важных задач при построении хранилища данных — интеграция различных компонентов и инструментов, используемых для проектирования, хранения данных, переноса и трансформации, а также анализа данных. Ключевым моментом при такой интеграции является возможность использования разделяемых метаданных (то есть данных о данных).

Центральным компонентом Data Warehousing Framework является хранилище метаданных (репозитарий) — Microsoft Repository, поставляемое как один из компонентов Microsoft SQL Server 7.0. Microsoft Repository — это база данных, которая хранит описательную информацию о компонентах программного обеспечения и об их отношениях. Microsoft Repository состоит из набора Открытых информационных моделей (Open Information Model, OIM), а также набора опубликованных COM-интерфейсов. Открытые информационные модели — это объектные модели определенного типа информации, при этом они достаточно гибки, чтобы обеспечить поддержку новых типов информации. Корпорация Microsoft, опираясь на сотрудничество с представителями отрасли, уже разработала модели (OIM) для схемы баз данных (Database Schema), преобразования данных (Data Transformations) и OLAP. Последующие модели будут поддерживать репликацию, планирование задач, семантические модели и информационный справочник, который предназначен для обеспечения метаданными конечного пользователя.

Коалиция метаданных (The Metadata Coalition), отраслевой консорциум 53 производителей, заявила о поддержке Microsoft Repository. Открытые информационные модели получили широкую поддержку у независимых разработчиков ПО.

Средства хранения данных

Microsoft SQL Server 7.0 обладает целым рядом свойств, делающих его превосходной платформой для построения хранилищ данных:

 поддержка баз данных, размер которых исчисляется терабайтами;

 средства параллельного выполнения сложных запросов;

 эффективные средства настройки производительности, загрузки данных и построения индексов;

 распределенные запросы, позволяющие выбирать связанные данные из различных ОLE DB-источников;

 надежные и эффективные средства тиражирования данных, незаменимые при поддержке нескольких связанных хранилищ или киосков данных.

Кроме того, средства тиражирования по-прежнему остаются одним из механизмов перемещения данных из оперативной БД в хранилище. Ниже рассматривается ряд механизмов, входящих в состав SQL Server 7.0.

Средства OLAP-анализа

OLAP (Online Analytical Processing, оперативная аналитическая обработка) — все более популярная технология, которая может коренным образом усовершенствовать анализ данных. Microsoft SQL Server OLAP Services — это новый, полнофункциональный OLAP-сервер, поставляемый в составе SQL Server 7.0. OLAP Services включает в себя собственно сервер, доступный по протоколу OLE DB for OLAP, а также клиентский компонент, являющийся поставщиком протокола OLE DB for OLAP и обеспечивающий эффективное кэширование и возможность локального сохранения многомерных выборок для их дальнейшего анализа без подключения к OLAP-серверу.

Читайте также: