Накопители на гибких оптических дисках

Еще одна из завоевавших признание за последнее время разновидностей накопителей повышенной емкости со сменным носителем — это накопители на гибких оптических дисках (floptical drives). Правда, их емкость по сравнению с картриджами фирм Bernoulli и SyQuest не столь велика: диск диаметром 3,5" может вместить до 21 Мбайт данных. Кроме того, в накопителях этого типа можно считывать и записывать информацию на дискеты емкостью 1,44 М и 720 К (на момент написания книги они не могли работать с дискетами емкостью 2,88 М). В каком-то смысле их можно рассматривать как универсальные дисководы для гибких дисков разных типов.

Присутствие в названии слова "оптический" наводит на мысль о том, что данные записываются на диск с помощью лазерного луча (выжигаются или "гравируются") — как на CD-ROM, в накопителях WORM или на магнитооптических дисках, о которых будет сказано чуть позже. Однако это не так. Запись информации производится традиционным магнитным способом — с помощью головок записи/воспроизведения. На поверхность диска нанесен, в принципе, такой же ферромагнитный слой, как и на обычные гибкие и жесткие диски. Столь большая емкость достигается за счет того, что количество дорожек на гибких оптических дисках увеличено до 755 по сравнению с 80 на обычной дискете HD. Естественно, что ширина дорожек при этом значительно уменьшилась.

Именно здесь и вступает в действие оптика. Для точного подведения головок записи/воспроизведения к дорожкам используется "оптический прицел". На диск в процессе его производства наносится разметка будущих дорожек записи. Она "впечатывается" в поверхность диска и не может быть уничтожена при операциях записи. В процессе воспроизведения или записи механизм привода головок управляется сигналом с лазерного датчика, с помощью которого, в свою очередь, определяются текущие координаты головок относительно разметки на диске. Это обеспечивает их точное наведение на дорожку.

Каждая дорожка на гибких оптических дисках разбита на 27 секторов по 512 байт в каждом. Сами диски вращаются с частотой 720 об/мин, скорость обмена данными достигает 10 Мбайт/мин. Для этих накопителей нужен специальный интерфейс. Чаше всего используется модифицированный стандартный интерфейс SCSI, но для некоторых моделей нужны специализированные платы. Многие накопители можно конфигурировать как дисководы А и использовать их для загрузки системы. В комплект каждого накопителя на гибких оптических дисках входят специальные драйверы и вспомогательные программы, обеспечивающие его нормальную работу.

Накопители на магнитооптических дисках

В магнитооптических накопителях, выпускаемых многими фирмами, при записи данных на диск на него одновременно воздействует магнитное поле и лазерное излучение. Сам носитель по внешнему виду и по структуре похож на CD-ROM. На алюминиевую основу нанесено сначала полимерное покрытие, а затем — магнитооптический слой на основе порошка из сплава кобальта, железа и тербия. Сверху нанесен еще один защитный слой из прозрачного полимера, благодаря которому диск становится практически невосприимчивым к ударам, загрязнению и прочим неблагоприятным воздействиям.

Несмотря на то, что магнитооптические диски внешне похожи на CD-ROM, на самом деле между ними есть множество различий. При записи данных на CD-ROM на нем лазером выжигаются углубления (метки). Эти метки при воспроизведении считываются лазерным датчиком и преобразуются электрические импульсы, воспринимаемые компьютером как информационные сигналы. На магнитооптических дисках ничего не выжигается. В процессе записи лазерный луч фокусируется на поверхности носителя в пятно очень малого размера — его поперечник намного меньше, чем ширина дорожки на чисто магнитных дисках. Поверхность носителя в той точке, где сфокусирован луч лазера, нагревается. Если в этот момент в области пятна существует слабое магнитное поле, то нагретый участок намагничивается определенным образом и после остывания сохраняет эту намагниченность. Это и означает запись одного бита данных.

В отличие от CD-ROM, данные на магнитооптический диск теоретически можно  записывать бесконечное количество раз, поскольку никаких необратимых процессов в носителе не происходит. Если нужно стереть данные и записать новые, достаточно просто повторно нагреть лазером дорожки записи и размагнитить их внешним полем. После этого на диск можно записывать новую информацию. Считывание данных с диска происходит также с помощью лазера, но при этом мощность его излучения снижается, становясь недостаточной для разогрева рабочего слоя, а внешнее магнитное поле не прикладывается.*

Благодаря очень узким дорожкам, плотность размещения данных на магнитооптическом диске исключительно высока. На сегодняшний день максимальная емкость картриджа формата 3,5" составляет 230 М, а формата 5,25" — до 1 Г. Отметим сразу одну деталь. Магнитооптические диски являются двусторонними, как и дискеты, но в накопителе установлена только одна головка записи/воспроизведения. Поэтому, для того, чтобы получить доступ к данным на второй стороне диска, надо вручную перевернуть картридж. Если этого не сделать, вам будут доступны данные только с одной половины диска.

Во многих ситуациях магнитооптические накопители оказываются слишком "медленными", хотя быстродействие новых моделей, разработанных с учетом последних достижений магнитооптической технологии, приближается к величине, характерной для накопителей со сменными магнитными носителями. Одна из причин относительно низкого быстродействия магнитооптических накопителей заключается в том, что частота вращения диска составляет только 2000 об/мин, что существенно меньше 3600 об/мин — частоты вращения относительно "тихоходных" моделей жестких дисков. Кроме того, свой вклад вносит и довольно массивная головка записи/воспроизведения (совместить в одном устройстве оптический и магнитный узел — задача не из легких в буквальном смысле слова!), которая не так быстро, как хотелось бы, перемещается в нужное положение.

Среднее время доступа к данным в магнитооптических накопителях обычно составляет около 30 мс, но эта цифра не отражает реального положения вещей. На запись  данных может уходить почти вдвое больше времени, чем на считывание. К сожалению, один из основных принципов магнитооптической записи состоит в том, что все остаточные магнитные поля на том участке диска, на котором производится запись, должны быть предварительно сориентированы в одном направлении (т.е. фактически надо сначала стереть старые данные, а затем записывать новые). Поэтому в большинстве накопителей запись осуществляется в два приема: при первом проходе головки по диску происходит стирание информации на дорожках, на которые потом будут заноситься данные. Во время второго прохода происходит собственно запись, т.е. повторное намагничивание необходимых участков.

Процесс архивации данных в себя включает: выбор редко используемых файлов, сохранение архива с помощью программы непосредственно на жестком диске либо на альтернативном носителе. И после этого удаление исходных файлов (оригиналов).