Оптимізація роботи мобільних накопичувачів На зміну 3,5-дюймовому гнучкому диску, чия ємкість вже давно перестала задовольняти потреби користувачів, комп'ютерний ринок пропонує велика кількість пристроїв. Одним з них став мобільний накопичувач ZIV фірми Inprice. Завдяки високим технічним параметрам і хорошим споживчим властивостям цей пристрій знаходить широке розповсюдження як зручний, надійний і порівняно недорогий засіб для зберігання і перенесення програм і даних. При цьому ефективність даного пристрою, як, втім, і інших подібних пристроїв, що підключаються до комп'ютера за допомогою порту USB 1.0 (Universal Serial Bus), може бути значно підвищена за рахунок відповідної настройки, особливості якої будуть розглянуті далі. Як відомо, ємкість популярного носія, представленого гнучкою 3,5-дюймовою дискетою, що володіє інформаційним об'ємом 1,44 Мбайт, вже порівняно давно перестала відповідати постійно зростаючим можливостям комп'ютерної індустрії і потребам користувачів. В процесі вдосконалення і ускладнення системного і прикладного програмного забезпечення, а також архітектури комп'ютерів і що їх комплектують потрібний все більше і більше вказаних дискет для перенесення і зберігання інформації. Для системної або призначеної для користувача програми середньої величини число необхідних магнітних носіїв об'ємом в 1,44 Мбайт обчислюється вже не в штуках, як це було всього кілька років тому, а в коробках. При цьому останнім часом об'єми програм і даних збільшилися до таких розмірів, що рахунок ведеться на десятки або навіть сотні коробок популярних дискет. Очевидно, що при такій кількості носіїв копіювання інформації вимагає порівняно великих зусиль і часу. Більш того, самі носії перестають влаштовувати по такому важливому критерію, як надійність. Враховуючи ці обставини, стає очевидним, що потрібні нові пристрої і, звичайно, нові носії інформації. І дійсно, такі зусилля робляться провідними фірмами вже багато років. В результаті комп'ютерна промисловість постійно пропонує нові пристрої. Як приклад можна привести різні пристрої і носії типу Zip, наприклад, Zip 100 (100 Мбайт) і Zip250 (250 Мбайт) від Iomega або Ls-120 від Imation і O.r.technology. Це приклад технологій магнітного запису, схожого, до речі, з тією, що використовується в дисководах і дискетах 1,44 Мбайт. Як альтернатива перерахованим пристроям і носіям, великого поширення набули вироби, що використовують чисто оптичні методи запису і прочитування інформації. Як приклад можна привести CD-R і CD-RW, які в даний час зазнають своєрідний бум популярності. Разом з ними дуже перспективними виробами є дисководи і носії DVD (DVD-R, Dvd+ram, Dvd+rw, DVD-RW), що використовують схожі з ними принципи роботи. Ну і, звичайно, свою нішу зайняли технології і пристрої магнітооптики, що оригінальним способом суміщають в собі оптичні і магнітні способи запису і відтворення інформації. Згадуючи технології і пристрої, розраховані на зберігання інформації, а також перенесення її між комп'ютерами, не можна обійти мовчанням також пристрої і носії, створені на основі flash-памяти, не знайшли поки широкого застосування із-за порівняно високої вартості зберігання одиниці інформації. Не вдаючись детально до достоїнств і недоліків тих, що існують для дисководів і 3,5-дюймових дискет альтернативних пристроїв зберігання інформації, необхідно відзначити, що всі вони володіють як незаперечними достоїнствами, так і деякими обмеженнями і недоліками. Що ж до засобів для перенесення програм і даних, то у разі дійсних великих об'ємів інформації, в даний час нерідко обчислюваних гігабайтами, досвідчені користувачі часто вимушені застосовувати жорсткі диски, що підключаються за допомогою інтерфейсу IDE. Ці пристрої завдяки значному прогресу у вдосконаленні їх конструкції і відповідних технологій запису і зберігання інформації залишаються рекордсменами як по інформаційній ємкості, так і за низькою вартістю зберігання одиниці інформації. Це обставина добре відома численним користувачам сучасних комп'ютерів. Проте зручність і оперативність використання жорстких дисків як портативні засоби перенесення програм і даних є украй спірними. Дійсно, дані пристрої при їх підключенні до комп'ютера потребують не тільки розтину системного блоку, але і вимагають певних зусиль, а головне і відповідній кваліфікації, необхідних для здійснення їх підключення до комп'ютера. При цьому потрібний не тільки фізично під'єднати жорсткий диск, використовуваний як носій інформації, до вільних роз'ємів, якщо вони, звичайно, існують, але і здійснити його логічне підключення, виконавши відповідні операції на рівні операційної системи. Не можна сказати, що виконання цих умов є дуже вже простій завданням, але в результаті кваліфікований користувач отримує значну ємкість, що досягає в даний час значень, що перевищують 10 Гбайт. Тут необхідно відзначити, що 10 Гбайт - це рівень п'ятнадцяти Cd-rom/ Cd-r/cd-rw або семи тисяч магнітних 3,5-дюймових дискет по 1,44 Мбайт, використовуваних спільно з floppy-дисководом. Фізичні ж розміри перерахованих носіїв істотно перевищують аналогічні показники сучасних жорстких дисків. Тому немає нічого дивовижного в тому, що на жорсткі диски, використовувані як транспортні засоби для перенесення інформації, звернули увагу комп'ютерні фірми, розробляючі перспективні вироби. Як приклад можна привести мобільні накопичувачі ZIV (ZIV Drive). Мобільний накопичувач ZIV відноситься до класу малогабаритних зовнішніх мобільних накопичувачів даних, що підключаються за допомогою одного з портів USB, - USB Portable Data Storage Drive. Пристрої лінійки ZIV служать як для транспортування, так і для зберігання програм і даних. При цьому вони можуть бути використані для копіювання і архівації програм і даних, оперативного їх перенесення і тривалого зберігання, а також для інсталяції і запуску додатків. Пристрої цього типу зручні як засоби зберігання програм і даних для використання на різних семінарах, конференціях і презентаціях. Крім того, мобільні накопичувачі ZIV можуть бути використані як зовнішній жорсткий диск для роботи з конфіденційною інформацією, до якої нерідко відносяться бази даних, фінансові розрахунки, договори, звіти, угоди, листи і тому подібне Після закінчення роботи ці пристрої можуть бути легко від'єднані від комп'ютера і заховані в сейф або навіть узяті з собою, тим більше що габарити, вага і параметри надійності даних пристроїв дозволяють це. Носити їх можна, наприклад, в нагрудній кишені піджака або сорочки. Необхідно відзначити, що порти USB 1.1, через які здійснюється не тільки інформаційний зв'язок мобільного накопичувача ZIV з комп'ютером, але і його електроживлення, є обов'язковим атрибутом всіх сучасних материнських плат. При цьому мова йде не тільки про плати сучасного, поширеного стандарту АТХ і MICRO-ATX, але і стрімко застаріваючого AT і Baby AT. Пропускна спроможність інтерфейсів Інтерфейс Максимальна швидкість, Мбайт/с Com 0,014 LPT 0,1 USB 1.1 1,5 USB 2.0 60 Ieee1394 12,5/25/50 Ata-33/66/100/133 33/66/100/133 Serial ATA 150 Конструкція мобільного накопичувача ZIV заснована на використанні жорсткого диска виробництва компанії Fujitsu-siemens або Toshiba. Вага - близько 130 р. Як добре видно на фотографії, в приводах ZIV використовуються традиційні малогабаритні (2,5-дюймові) жорсткі диски IDE, призначені для комп'ютерів типу Notebook. Підключення ж жорсткого диска, що входить до складу ZIV, здійснюється за допомогою спеціально розробленого контроллера, що здійснює узгодження інтерфейсів USB 1.1 і Ata/66 (Ultradma/66). Цей контроллер представлений на мал. 3.28. Мал. 3.28. Контроллер ZIV Drive З особливостей інсталяції необхідних для роботи мобільного накопичувача ZIV Drive драйверів слід зазначити їх порівняно просту і швидку установку, а також подальше розпізнавання пристроїв поширеними операційними системами Windows XP, Windows 2000 і Windows 98. Зазвичай на всі вказані підготовчі операції йде менше 1 хвилини. В процесі тестування моделі мобільного накопичувача Z1v ємкістю 10 Гбайт (жорсткий диск Мнм2100ат) після установки драйверів, що додаються на оптичному носієві, система Windows 2000 відразу пізнала пристрій як зовнішній дисковод FUJITSU, підключений за допомогою шини USB. Це продемонстровано на мал. 4.29, де представлений список пристроїв, що входять в систему комп'ютера. Для роботи з ZIV більше ніяких зусиль по підключенню і коректному розпізнаванню цього пристрою системою Windows 2000 більше не потрібно, і даний пристрій повністю готовий до здійснення операцій запису або читання інформації через використовуваний порт USB 1.1. Для комп'ютера з операційною системою Windows 98 інсталяція необхідних драйверів здійснюється дещо складніше. В цьому випадку потрібний ви- повнити додаткові операції по привласненню новому пристрою статусу Знімний пристрій, а також, можливо, по установці логічного імені - чергової букви латинського алфавіту. Це продемонстровано на мал. 3.30. Мал. 3.29. Список пристроїв після інсталяції драйверів накопичувача ZIV. Відмічені нові пристрої Процес інсталяції драйверів зазвичай не представляє ніяких труднощів і займає декілька десятків секунд. В результаті інсталяції програмного забезпечення в системі з'явиться новий пристрій - знімний диск. Це ілюструє мал. 4.38. Подальша робота з мобільним накопичувачем ZIV здійснюється як з новим жорстким диском. Як показало тестування пристроїв ZIV, їх робота дійсно відбувається при порівняно високій швидкості передачі даних, характерної для виробів, що підключаються до порту USB, і обмежено в основному можливостями цього інтерфейсу. Реальна швидкість роботи з даним пристроєм декілька менше максимальної пропускної спроможності шини USB - 12 Мбіт/с (1,5 Мбайт/с) і складає приблизно 980 Кбайт/с. Мал. 3.30. Настройка системи для роботи з накопичувачем ZIV Проте цей параметр можна поліпшити за рахунок застосування спеціальних засобів обробки даних, наприклад, таких як динамічне стиснення записуваних програм і даних з подальшою автоматичною декомпресією при операціях прочитування. Ці засоби були розглянуті раніше. Там же було показано, що в результаті використання динамічного стиснення здійснюється розширення інформаційного простору використовуваних накопичувачів. На додаток до цього динамічне стиснення дозволяє поліпшити такий показник, як вартість зберігання одиниці інформації. У разі використання пристроїв ZIV реалізація динамічного стиснення найпростіше може бути здійснена за рахунок використання вбудованих можливостей файлової системи NTFS. При цьому в деяких випадках інформаційна ємкість може бути збільшена вельми істотно: у декілька разів. Робота ж користувача із стислими програмами і даними відбувається так само, як і із звичайними файлами, не підданими компресії. У цьому полягає одне з достоїнств даного способу по порівнянню, наприклад, з традиційною архівацією. Мал. 3.31. Перелік логічних дисків, включаючи ZIV (Знімний диск (G)) Нижче приведена таблиця, що ілюструє результати використання динамічного стиснення у випадку, наприклад, зберігання відеозображень, представлених трьома популярними форматами: BMP, TIFF, JPEG. Параметри стиснення файлів BMP, TIFF, JPEG в NTFS Формат BMP TIFF JPEG До стиснення 2,25 Мбайт 2,25 Мбайт 266 Кбайт Після стиснення 366 Кбайт 1,52 Мбайт 258 Кбайт Виграш % 84 32 3 Коефіцієнт стиснення 6,3 1,5 1,03 Таким чином, для активного користувача, типу TIFF, що оперує файлами, інформаційний об'єм пристрою ZIV зросте в 1,5 разу, а у разі BMP - більш ніж в 6 разів. Не менш вражаючі результати динамічного стиснення показують файли типу ТХТ і DOC. Це ілюструє приведена нижче таблиця. До речі, як приклад файлу DOC був використаний файл даного розділу. Параметри стиснення файлів TXT, DOC в NTFS формат ТХТ DOC До стиснення 105,0кбайт 87,0 Кбайт Після стиснення 70,0 Кбайт 38,0 Кбайт Виграш % 33 56 Коефіцієнт стиснення 1,5 2,29 І найцікавіше полягає в тому, що, як показує практика, при використанні динамічного стиснення не спостерігається істотного зниження реальної продуктивності системи. Більш того, швидкість роботи ZIV стає навіть істотно вище. Зв'язано це з тим, що компресія файлів істотно зменшує негативний вплив на продуктивність цього пристрою обмежень в пропускній спроможності шини USB 1.1. Тут доречно нагадати, що пропускна спроможність USB 1.1 істотно нижча за можливості інтерфейсу Ата/66, підтримуваного жорсткими дисками, що є основою пристроїв ZIV. Далі приведені результати тестування Z1v об'ємом 10 Гбайт, підтверджуючі зростання продуктивності при використанні операцій динамічного стиснення. Результати виконання тестів Winbench 99 ZIV Drive 10 Гбайт (стислі файли) ZIV Drive 10 Гбайт (нестислі файли) High-end Disk Winmark 99 (Thousand Bytes/sec) 2910 2020 Business Disk Winmark 99 (Thousand Bytes/sec) 1850 1480 Disk Access Time (Milliseconds) 25,5 25,5 Disk CPU Utilization (Percent Used) 2,42 2,42 Disk Playback/removable Media (Thousand Bytes/sec) 3870 630 Disk Transfer Rateibeginning (Thousand Bytes/sec) 981 981 Disk Transfer Rate:end (Thousand Bytes/sec) 982 982 Зростання продуктивності ZIV при використанні динамічного стиснення (компресія файлів в три рази) підтверджує і пряма пересилка даних. Запис і читання даних Операції Стислі файли час, час:мін:сек Нестислі файли час, час:мін:сек Запис інформації на ZIV Drive 00:35:47 01:16:53 Читання інформації на ZIV Drive 00:30:14 01:16:16 Слід зазначити, що зовсім не обов'язково використовувати все доступне для програм і даних простір мобільного накопичувача як один логічний диск. Доцільно розділити інформаційний об'єм жорсткого диска, що входить в його склад, наприклад, на дві частини: одну віддати під Fat32, іншу - під NTFS. При цьому існування розділу Fat32 дозволить використовувати пристрій з комп'ютерами, що керованими ОС, не підтримують альтернативну файлову систему. Друга ж частина жорсткого диска, взагалі кажучи, не обов'язково рівна першою, забезпечить роботу з тими комп'ютерами, чиї ОС позбавлені цього недоліку. До речі, цим ОС будуть доступний обидва розділи, що дозволить між ними переміщати збережену інформацію. При цьому, ймовірно, немає необхідності знову обгрунтовувати доцільність використання процедури динамічного стиснення для розділу жорсткого диска, пов'язаного з NTFS. Необхідне розділення жорсткого диска, що входить до складу мобільного накопичувача ZIV, можна зробити стандартними засобами, наприклад, Windows 2000. Для цього слід створити спочатку розділ FAT, який займе лише частину місця, а інформаційний простір, що залишився, відвести під розділ NTFS. Цей процес ілюструє мал. 4.39, де представлений приклад описаного розділення інформаційного простору жорсткого диска об'ємом 30 Гбайт (2,5-дюймовий жорсткий диск виробництва фірми Toshiba), що входить до складу однієї з моделей мобільного накопичувача ZIV. На закінчення необхідного відзначити, що розроблена і випущена могутніша лінійка моделей мобільного накопичувача, що отримала найменування ZIV 2 (попередня лінійка була перейменована в ZIV 1) і розрахована на інтерфейс USB 2.0 при збереженні сумісності з USB 1.1. Завдяки своїм технічним параметрам і споживчим властивостям мобільні накопичувачі ZIV 1 і ZIV 2 користуються заслуженою популярністю у широких шарів користувачів. Використання ж динамічного стиснення дозволяє ще більше розширити функціональні можливості цих і аналогічних пристроїв.