Носители информации, их классификация, назначение. Съемный носитель информации, устройство для воспроизведения информации с него и способ защиты информации

Для хранения и переноса информации с одного компьютера на другие удобно использовать внешние носители. В качестве носителей информации чаще всего выступают оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray), флеш-накопители (флешки) и внешние жесткие диски. В этой статье мы разберем виды внешних носителей информации и ответим на вопрос «На чем хранить данные?»

Сейчас оптические диски постепенно отходят на второй план и это понятно. Оптические диски позволяют записать относительно небольшое количество информации. Также удобство использования оптического диска оставляет желать лучше, к тому же диски можно легко повредить, поцарапать, что приводит к потере читаемости диска. Однако для длительного хранения медиаинформации (фильмов, музыки) оптические диски подходят как никакой другой внешний носитель. Все медиацентры и видеопроигрыватели по-прежнему воспроизводят оптические диски.

Флешки

Флеш-накопители или по-простому «флешка» сейчас пользуется наибольшим спросом у пользователей. Ее малый размер и внушительные объемы памяти (до 64Гб и более) позволяют использовать для различных целей. Чаще всего флешки подключаются к компьютеру или медиацентр через порт USB. Отличительной особенность флешек является высокая скорость чтения и записи. Флешка имеет пластиковый корпус, внутрь которого помещена электронная плата с чипом памяти.

USB-флешки

К разновидностью флешек можно отнести карты памяти, которые с картриддером являются полноценной USB-флешкой. Удобство использование такого тандема позволяет хранить значительные объемы информации на различных картах памяти, которые будет занимать минимум места. К тому же вы всегда можете прочитать карту памяти вашего смартфона, фотоаппарата.

Флешки удобно использовать в повседневной жизни – переносить документы, сохранять и копировать различные файлы, просматривать видео и прослушивать музыку.

Внешние жесткие диски

Внешние жесткие диски технически представляют собой жесткий диск, помещенный в компактный корпус с USB адаптером и системой защиты от вибрации. Как известно жесткие диски обладают впечатляющими объемами дискового пространства, что в купе с мобильностью делает их очень привлекательными. На внешнем жестком диске вы сможете хранить всю свою видео и аудиоколлекцию. Однако для оптимальной работы внешнего жесткого диска требуется повышенная мощность питания. Один разъем USB не в силе обеспечить полноценное питание. Вот почему на внешних жестких дисках имеется двойной кабель USB. По габаритам внешние жесткие диски совеем небольшие, и могут легко поместиться в обычном кармане.

HDD боксы

Существуют HDD боксы, предназначенные для использования в качестве носителя информации обычный жесткий диск (HDD). Такие боксы представляют собой коробку с контроллером USB, к которому подключаются самые простые жесткие диски стационарного компьютера.

Таким образом, вы легко можете переносить информацию непосредственно с жесткого диска вашего компьютера напрямую, без дополнительного копирования и вставки. Такой вариант будет намного дешевле покупки внешнего жесткого диска, особенно если перенести на другой компьютер нужно почти весь раздел жесткого диска.

Съемный носитель информации - носитель информации, предназначенный для ее автономного хранения и независимого от места записи использования.

В настоящее время имеют распространение С.н.и. следующих (в порядке убывания максимальных объемов памяти) видов: съемные винчестеры, флэш-память, оптические лазерные диски (CD,DVD,BD), дискеты. Последние морально устарели, но продолжают использоваться, поскольку на них хранится информация, еще не записанная на более современные носители информации.

Флэш-память - специальный вид памяти для компьютера. Является разновидностью электрически стираемого и программируемого постоянного запоминающего устройства . Отличается от других видов постоянной памяти высокой скоростью записи.

Флэш-память устроена таким образом, что для записи даже одного байта необходимо осуществить цикл чтение-стирание-запись страницы памяти. Это делает практически невыгодным использование флеш-памяти для запоминающих устройств прямого доступа, однако вполне пригодным для блочно-ориентированных запоминающих устройств.

Компакт-диск (CD , сокр. от Compact Disc ), - лазерный диск, который используется для хранения информации в цифровом виде.

Стандартный полноразмерный компакт-диск имеет диаметр 120 мм и может содержать до 700 МиБ данных (оригинальный стандарт - 650 МиБ).

DVD (ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc - цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc - цифровой видеодиск) - носитель информации, выполненный в форме диска, имеющего такой же размер, как и компакт-диск, но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.

Blu-ray Disc , BD (англ. blue ray - синий луч и disc - диск; написание blu вместо blue - намеренное) - формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года.

Запись информации на флэшку.

1. Вставляем флэшку в соответствующий ей разъем.

Признаком того, что система флэшку увидела и сумела подключить, будет появление в области уведомлений значка с символическим изображением, примерно таким .

Может также появиться запрос о том, что с этим устройством делать: открыть для просмотра, проиграть видео-или аудио файлы и т.д. (зависит от содержания флешки) – это автозапуск.

2. Выбираем→Открыть папку для просмотра файлов .

Откроется новое окно проводника, в котором и будет показана самая первая, корневая директория (папка) флэшки.

3. Ищем и открываем на компьютере нужную нам папку и копируем её содержимое(файлы и папки) на флэшку, простым перетаскиванием, или через правую кнопку мыши→отправить на флэшку .

Пока копирование не закончено, не вынимайте флэшку из разъема, иначе можно потерять недокопированные данные.

Правильный способ извлечения флэшки.

Щелкнуть мышкой по значку сменного диска в лотке (области уведомлений), а потом в появившемся списке подключенных внешних устройств щелкнуть по тому из них, которое вы хотите извлечь. Останется дожидаться, пока система сообщит о том, сто работа окончена, и флэшку можно вытащить.

Простым перетаскиванием, с теми же приемами (открыв два окна и таская файлы из одного места в другое) мы можем скопировать файлы с флэшки на компьютер, с CD/DVD/BD на компьютер, с одного жесткого диска на другой.

Совсем другое дело, если мы хотим записать файлы на оптический диск. Во первых нам предложат подготовить диск к работе, выбрав один из вариантов такой подготовки: для работы в компьютере или для работы с бытовыми аудио- и видеоплеерами.

Для CD-RW,DVD-RW (перезаписываемые) удобнее всего выбрать вариант вариант – Как флэш-накопитель USB. Сначала диск отформатируетя, а затем можно будет писать на него как на флэшку, без ограничений, хоть и заметно медленнее.

Для CD-R,DVD-R (однократная запись) нужно выбрать – С проигрывателем CD/DVD . Если выбрать вариант – Как флэш-накопитель USB – в результате форматирования диск будет просто испорчен.

Откроется папка с пустым диском, куда можно перетащить все файлы, которые нужно будет записать на диск (так называемый «образ диска»). После команды Записать на компакт-диск , запустится процесс записи. Записывать данные нужно в один прием, стараясь не превышать допустимый объем.

Если верить археологам, желание записать информацию у человека появилось примерно сорок тысяч лет назад. Самым первым носителем была скала. У этого стационарного хранилища данных была масса достоинств (надежность, устойчивость к повреждениям, большая емкость, высокая скорость считывания) и один недостаток (трудоемкость и неспешность записи). Поэтому с течением времени стали появляться все более и более продвинутые носители информации.

Перфорированная бумажная лента

В большинстве ранних компьютеров использовалась бумажная лента, намотанная на бобины. Информация хранилась на ней в виде дырочек. Некоторые машины, такие как Colossus Mark 1 (1944), работали с данными, которые вводились при помощи ленты в реальном времени. Более поздние компьютеры, например, Manchester Mark 1 (1949), считывали программы с ленты и для последующего выполнения загружали их в примитивное подобие электронной памяти. Перфорированная лента использовалась для записи и чтения данных на протяжении тридцати лет.

Перфокарты

История перфокарт уходит корнями в самое начало XIX века, когда они использовались для управления ткацкими станками. В 1890 году Герман Холлерит применил перфокарту для обработки данных переписи населения в США. Именно он нашел компанию (будущую IBM), которая использовала такие карты в своих счетных машинах.

В 1950-х годах IBM уже вовсю использовала в своих компьютерах перфокарты для хранения и ввода данных, а вскоре этот носитель стали применять и другие производители. Тогда были распространены 80-столбцовые карты, в которых для одного символа отводился отдельный столбец. Кто-то может удивиться, но в 2002 году IBM все еще продолжала разработки в области технологии перфокарт. Правда, в XXI веке компанию интересовали карточки размером с почтовую марку, способные хранить до 25 миллионов страниц информации.

Магнитная лента

Вместе с выходом первого американского коммерческого компьютера UNIVAC I (1951) в IT-индустрии началась эра магнитной пленки. Первопроходцем, как водится, снова стала IBM, потом «подтянулись» другие. Магнитная лента наматывалась открытым способом на катушки и представляла собой очень тонкую полосу пластика, покрытого магниточувствительным веществом.

Машины записывали и считывали данные при помощи специальных магнитных головок, встроенных в привод бобин. Магнитная лента широко использовалась во многих моделях компьютеров (особенно мейнфреймах и мини-компьютерах) вплоть до 1980-х, пока не изобрели ленточные картриджи.

Первые съемные диски

В 1963 году IBM представила первый винчестер со съемным диском – IBM 1311. Он представлял собой набор взаимозаменяемых дисков. Каждый набор состоял из шести дисков диаметром 14 дюймов, вмещавших до 2 Мб информации. В 1970-х многие винчестеры, к примеру, DEC RK05, поддерживали такие дисковые наборы, особенно часто их использовали производители миникомпьютеров для продажи программного обеспечения

Ленточные картриджи

В 1960-х производители компьютерного железа научились помещать рулоны магнитной ленты в миниатюрные пластиковые картриджи. От своих предшественниц, бобин, они отличались большим сроком жизни, портативностью и удобством. Наибольшее распространение они получили в 1970-е и 1980-е. Как и бобины, картриджи оказались очень гибкими носителями: если нужно было записать очень много информации, в картридж просто помещалось больше ленты.

Сегодня ленточные картриджи типа 800-гигабайтного LTO Ultrium используются для масштабной поддержки серверов, хотя в последние годы их популярность упала ввиду большего удобства переноса данных с винчестера на винчестер.

Печать на бумаге

В 1970-х благодаря относительно низкой стоимости популярность набирают персональные компьютеры. Однако существовавшие способы хранения данных многим оказались не по карману. Один из первых ПК, MITS Altair поставлялся и вовсе без носителей для записи информации. Пользователям предлагалось вводить программы при помощи специальных тумблеров на передней панели. Тогда, на заре развития «персоналок», пользователям нередко приходилось в буквальном смысле вставлять в компьютер листки с
написанными от руки программами. Позднее программы стали распространяться в печатном виде через бумажные журналы.

Дискеты

В 1971 году на свете появилась первая дискета IBM. Она представляла собой покрытый магнитным веществом 8-дюймовый гибкий диск, помещенный в пластиковый корпус. Пользователи быстро поняли, что для загрузки данных в компьютер «флоппи-диски» быстрее, дешевле и компактнее, чем стопки перфокарт. В 1976 году один из создателей первой дискеты, Алан Шугарт, предложил ее новый формат – 5,25-дюймов. В таком размер просуществовала до конца 1980-х, пока не появились 3.5-дюймовые дискеты Sony. Как это начиналось...

В конце 60-х годов американская фирма IBM предложила новое запоминающее устройство, которое использовало гибкий диск (флоппидиск). Гибкий диск работает так же, как и жесткий, но выполнен в виде упругой круглой пластинки с пластиковой основой, покрытой магнитным составом. Диск помещен в специальный гибкий конверт-кассету, предохраняющий его от механических повреждений и пыли.

Диск с конвертом устанавливается пользователем в специальное устройство (дисковод). В этом устройстве он вращается внутри конверта со скоростью около 300 об/мин.

Для уменьшения трения внутренняя часть конверта покрывается особым материалом. Через специально сделанные прорези магнитная головка считывания-записи дисковода контактирует с поверхностью диска и производит считывание или запись соответствующей информации. Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) - сложное механическое устройство, оно требует подключения к компьютеру специального электронного блока-контроллера, который преобразует команды, поступающие от машины к накопителю, и следит за их выполнением, а также управляет процессом обмена данными.

Фирма IBM предложила использовать гибкие диски диаметром 203 мм (8 англ. дюймов) и разработала соответствующий стандарт на эти дисковые накопители.

Новое устройство внешней памяти начало приобретать большую популярность. В 1976 г. было продано около 200 тыс. устройств, в 1981 г. уже 3-4 млн, на общую сумму 2,3 млрд. долл., а в 1984 г. было поставлено 8,2 млн. НГМД на сумму 4,2 млрд. долл. Только в США в 1984 г. для НГМД было изготовлено 285 млн. гибких дисков.

Вместе с бурным развитием вычислительной техники усовершенствовались и НГМД . В начале 70-х годов американский изобретатель Ален Шугарт предложил уменьшить диаметр дисков до 133 мм (5,25 дюйма). В 1976 г. образованная им фирма "Шугарт Ассошиэйтс" выпустила первые накопители с гибкими дисками такого размера, получившие название минидисков (минифлоппи). Несмотря на первоначально меньший объем внешней памяти, эти накопители были вдвое дешевле стандартных с 203-мм дисками. Последнее обстоятельство сразу привлекло к ним внимание широкой группы пользователей ПК.

Улучшение качества записи и качества магнитных головок позволило перейти к гибким дискам с двойной плотностью записи.

Первые 203-мм и 133-мм гибкие диски использовали в работе только одну сторону диска. С целью увеличения объема внешнего накопителя были разработаны и начали поставляться устройства, в которых информация записывалась и считывалась с обеих сторон диска. Это увеличило объем памяти в 2 раза, а с учетом двойной плотности записи - в 4 раза.

Разработкой и производством НГМД занималось несколько десятков фирм в США, Японии, ФРГ и других странах. Эти устройства быстро вытеснили накопители на магнитной ленте во многих случаях применения ПК. Использование НГМД на порядок увеличивало быстродействие системы.

В настоящее время внешняя память на гибких магнитных дисках стала неотъемлемой частью типовой конфигурации большинства учебных и всех профессиональных ПК.

В каких направлениях шло дальнейшее техническое развитие НГМД ?

Во-первых, продолжалось уменьшение физических размеров накопителей, в частности, по высоте. Многие фирмы выпускали накопители половинной высоты, т. е. в прежнем корпусе можно было разместить уже два устройства.

Во-вторых, были реализованы успешные попытки уменьшить диаметр дисков, а следовательно, и габариты накопителя.Так, японская фирма "Сони" разработала НГМД с дисками диаметром 89 мм (3,5 дюйма). Диск помещен в жесткий конверт размером 90x94 мм (3,54x3,7 дюйма) и толщиной 1,3 мм., оборудованный специальной металлической "шторкой". Когда диск вставляется в дисковод, "шторка" автоматически сдвигается и открывает прорезь в конверте, через которую магнитная головка взаимодействует с гибким диском. При двойной плотности записи подобный диск с односторонней записью вмещает 360 Кбайт, а при двусторонней записи - 720 Кбайт.

Стандартный накопитель фирмы "Сони" стоил примерно 10% дороже, чем накопитель на 133-мм дисках, а сами 89-мм диски были дороже аналогичных 133-мм дисков в 2-2,5 раза. Однако малый размер дисков и самого накопителя жесткая конструкция конверта с диском и защита поверхности диска с помощью "шторки" привлекли к этому типу НГМД значительное количество пользователей. Накопители с 89-мм дисками объемом 720 Кбайт нашли применение во многих портативных ПК, например в моделях японской фирмы "Тошиба" - T1100, Т1200, Т3100, американских фирм"Зенит Дейта Системс" - Z181, "Бондвелл Инк. " - Bondwell 8 и др. Фирма IBM в моделях ПК серии PS/2 использует НГМД c дисками диаметром 89 мм, объемом 720 Кбайт и 1,44 Мбайт.

В-третьих, за счет использования новых технических средств и технологий ряд фирм разрабатывали НГМД сповышенным объемом памяти.

Так, фирма IBM в PC AT применила накопители на 133-мм дисках объемом 1,2 Мбайт форматированной памяти. За счет перехода к большей плотности расположения дорожек на диске удалось более чем вдвое повысить объем внешнего накопителя ПК.

Японская фирма "Хитачи-Максвелл" объявила о разработке 133-мм гибких магнитных дисков с объемом памяти 19 Мбайт на диск. За короткий срок объем 89-мм дисков возрос с 360 Кбайт до 1,44 Мбайт.

К началу 1987 г. наиболее распространенными в мире были 133-мм диски для ПК фирмы IBM и практически пересталивыпускаться накопители на дисках диаметром 203 мм. Очень быстро растет рынок 89-мм НГМД .

По оценкам фирмы "Дейтаквест" (США) производство 133-мм накопителей росло с 8,2 млн. штук в 1985 г. до 11 млн.штук в 1987 г., а затем упало к 1991 г. до 7,3 млн. штук. Одновременно возросло производство 89-мм накопителей с 603 тыс. штук в 1985 г. до 14 млн. штук в 1991 г., т. е. к концу 80-х годов оно превысило производство 133-мм накопителей.

Стоимость стандартного накопителя для IBM PC с 133-мм дисками объемом 360 Кбайт составляла в США в середине 1987 г., 65 долл., а с 89-мм дисками объемом 720 Кбайт - 150 долл.

Компакт-кассеты

Компакт-кассета была изобретена компанией Philips, которая догадалась помесить две небольшие катушки магнитной пленки в пластиковый корпус. Именно в таком формате в 1960-х годах делались аудиозаписи. HP использовала такие кассеты в своем десктопе HP 9830 (1972), но по началу такие кассеты в качестве носителей цифровой информации особой популярностью не пользовались. Потом искатели недорогих носителей данных все же обернули свой взор в сторону кассет, которые с их легкой руки оставались востребованными до начала 1980-х. данные на них, кстати, можно было загружать с обычного аудиоплеера.

После появления первого устройства магнитного хранения данных (IBM RAMAC) рост поверхностной плотности записи достигал 25 % в год, а с начала 1990-х - 60 процентов. Разработка и внедрение магниторезистивных (1991 года) и гигантских магниторезистивных (1997 года) головок еще больше ускорили увеличение поверхностной плотности записи. За 45 лет, прошедших с момента появления первых устройств магнитного хранения данных, поверхностная плотность записи выросла более чем в 5 миллионов раз.

В современных накопителях размером 3.5 дюйма величина этого параметра составляет 10-20 Гбит/дюйм 2 , а в экспериментальных моделях достигает 40 Гбит/дюйм 2 . Это позволяет выпускать накопители емкостью более 400 Гбайт.

ROM-картриджи

ROM-картридж – это плата, состоящая из постоянного запоминающего устройства (ROM) и коннектора, помещенных в твердую оболочку. Область применения картриджей – компьютерные игры и программы. Так, в 1976 году компания Fairchild выпустила ROM-картридж для записи ПО под видеоприставку Fairchild Channel F. Вскоре под использование ROM- картриджей были адаптированы и домашние компьютеры типа Atari 800 (1979) или TI-99/4 (1979).

ROM-картриджи были просты в использовании, но относительно дороги, из-за чего, собственно, и «умерли».

Великие эксперименты с дискетами

В 1980-х многие компании попробовали создать альтернативу дискете размером 3,5 дюйма. Одно такое изобретение (на фото вверху в центре) трудно назвать дискетой даже с натяжкой: картридж ZX Microdrive состоял из огромного мотка магнитной ленты, по принципу восьмидорожковой кассеты. Другой экспериментатор, Apple, создал дискету FileWare (справа), которая поставлялась вместе с первым компьютером Apple Lisa – худшим девайсом в истории компании по версии Network World, a также 3-дюймовый Compact Disk (внизу слева) и редкую сейчас 2-дюймовую дискету

LT-1 (вверху слева), использовавшуюся исключительно в ноутбуке Zenith Minisport 1989 года выпуска. Остальные эксперименты завершились созданием продуктов, которые стали нишевыми и не смогли повторить успех своих 5,25-дюймовой и 3,5-дюймовой предшественниц.

Оптический диск

Компакт-диск, изначально использовавшийся как носитель цифровой аудиоинформации, обязан своим рождением совместному проекту Sony и Philips и впервые появился на рынке в 1982 году. Цифровые данные хранятся на этом пластиковом носителе в виде микроуглублений на его зеркальной поверхности, а считывается информация при помощи лазерной головки.
Как оказалось, что цифровые CD как нельзя лучше подходят для хранения компьютерных данных, и вскоре те же Sony и Philips доработали новинку.

Так в 1985 году мир узнал о CD-ROMах.

На протяжении последующих 25 лет оптический диск претерпел массу изменений, его эволюционная цепочка включает DVD, HD-DVD и Blu-ray. Значимой вехой было появление в 1988 году CD-Recordable (CD-R), позволившего пользователям самостоятельно записывать данные на диск. В конце 1990-х оптические диски, наконец, подешевели, и окончательно отодвинули дискеты на задний план.

Магнитооптические носители

Как и компакт-диски, магнитооптические диски «читает» лазер. Однако в отличие от обычных CD и CD-R большинство магнитооптических носителей позволяют многократно наносить и стирать данные. Это достигается посредством взаимодействия магнитного процесса и лазера при записи данных. Первый магнитооптический диск входил в комплект компьютера NeXT (1988 год, фото справа внизу), а емкость его составляла 256 Мб. Самый известный носитель этого типа – аудиодиск MiniDisc Sony (вверху в центре, 1992 год). Был у него и «собрат» для хранения цифровых данных, который назывался MD-DATA (слева вверху). Магнитооптические диски производятся до сих пор, однако из-за малой емкости и относительновысокой стоимости они перешли в разряд нишевых продуктов.

Iomega и Zip Drive

Iomega заявила о себе на рынке носителей информации в 1980-х, выпустив картриджи с магнитными дисками Bernoulli Box, емкостью от 10 до 20 Мб.

Более поздняя интерпретация этой технологии воплотилась в так называемом носителе Zip (1994 год), который вмещал до 100 Мб информации на недорогой 3,5-дюймовом диске. Формат пришелся по душе демократичной ценой и хорошей емкостью, и диски Zip оставались на гребне популярности до конца 1990-х. Однако на уже появившиеся в то время CD-R можно было записать до 650 Мб, и когда их цена снизилась до нескольких центов за штуку, продажи Zip-дисков катастрофически упали. Iomega сделала попытку спасти технологию и разработала диски размером 250 и 750 Мб, однако CD-R к тому времени уже окончательно завоевали рынок. Так Zip стал историей.

Флоппиобразные-диски

Первую супердискету выпустила компания Insight Peripherals в 1992 году. На 3,5-дюймовом диске вмещалось 21 Мб информации. В отличие от других носителей, этот формат был совместим с более ранними традиционными приводами для 3,5-дюймовых дискет. Секрет высокой эффективности таких накопителей крылся в сочетании гибкого диска и оптики, то есть данные записывались в магнитной среде при помощи лазерной головки, при этом обеспечивалась более точная запись и больше дорожек, соответственно, больше места. В конце 1990-х появились два новых формата – Imation LS-120 SuperDisk (120 Мб, справа внизу) и Sony HiFD (150 Мб, справа вверху). Новинки стали серьезными конкурентами Iomega Zip drive, однако в конечном итоге всех победил формат CD-R.

Бардак в мире портативных носителей

Громкий успех Zip Drive в середине 1990-х породил массу подобных устройств, производители которых надеялись отхватить кусок рынка у Zip. Среди основных конкурентов Iomega можно отметить SyQuest, который сначала раздробил собственный сегмент рынка, а потом погубил свою продуктовую линейку чрезмерным разнообразием – SyJet, SparQ, EZFlyer и EZ135. Еще один серьезный, но «мутный» соперник – Castlewood Orb, придумавший диск наподобие Zip емкостью 2,2 Гб.

Наконец, сама компания Iomega сделала попытку дополнить диск Zip другими типами съемных носителей – от больших съемных винчестеров (1- и 2-гигабайтные Jaz Drive) до миниатюрного Clik drive на 40 Мб. Но ни один не достиг высот Zip.

Flash наступает

В начале 1980-х Toshiba придумала флеш-память NAND, однако технология стала популярной только спустя десятилетие, вслед за появлением цифровых камер и PDA. В это время она начинает реализовываться в разных формах – от больших кредитных карт (предназначенных для использования в ранних наладонниках) до карточек CompactFlash, SmartMedia, Secure Digital, Memory Stick и xD Picture Card.

Карты флеш-памяти удобны, прежде всего, тем, что в них нет подвижных частей. Кроме этого, они экономичны, прочны и относительно недороги при постоянно увеличивающемся объеме памяти. Первые карточки CF вмещали 2 Мб, сейчас же их емкость достигает 128 Гб.

Куда уж меньше

На промослайде IBM/Hitachi изображен крошечный винчестер Microdrive. Появился он в 2003 году и на какое-то время завоевал сердца компьютерных пользователей.

Дебютировавший в 2001 году iPod и другие медиа-плееры оснащены похожими устройствами на базе вращающегося диска, однако производители быстро разочаровались в таком накопителе: слишком уж он хрупок, энергоемок и мал по объему. Так что этот формат уже почти «похоронен».

1956 год - жёсткий диск IBM 350 в составе первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Накопитель занимал ящик размером с большой холодильник и имел вес 971 кг, а общий объём памяти 50 вращавшихся в нём покрытых чистым железом тонких дисков диаметром 610 мм составлял около 5 миллионов 6-битных байт (3,5 Мб в пересчёте на 8-битные байты).

А вот то, что касается жестких дисков.
* 1980 год - первый 5,25-дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб.
* 1981 год - 5,25-дюймовый Shugart ST-412, 10 Мб.
* 1986 год - стандарты SCSI, ATA(IDE).
* 1991 год - максимальная ёмкость 100 Мб.
* 1995 год - максимальная ёмкость 2 Гб.
* 1997 год - максимальная ёмкость 10 Гб.
* 1998 год - стандарты UDMA/33 и ATAPI.
* 1999 год - IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб.
* 2002 год - стандарт ATA/ATAPI-6 и накопители емкостью свыше 137 Гб.
* 2003 год - появление SATA.
* 2005 год - максимальная ёмкость 500 Гб.
* 2005 год - стандарт Serial ATA 3G (или SATA II).
* 2005 год - появление SAS (Serial Attached SCSI).
* 2006 год - применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях.
* 2006 год - появление первых «гибридных» жёстких дисков, содержащих блок флеш-памяти.
* 2007 год - Hitachi представляет первый коммерческий накопитель ёмкостью 1 Тб.
* 2009 год - на основе 500-гигабайтных пластин Western Digital, затем Seagate Technology LLC выпустили модели ёмкостью 2 Тб.
* 2009 год - Western Digital объявила о создании 2,5-дюймовых HDD объемом 1 Тб (плотность записи - 333 Гб на одной пластине)
* 2009 год - появление стандарта SATA 3.0 (SATA 6G).

Пришествие USB

В 1998 году началась эпоха USB. Неоспоримое удобство USB-девайсов сделало их практически неотъемлемой частью жизни всех ПК-пользователей. С годами они уменьшаются в физических размерах, но становятся все более емкими и дешевыми. Особенно популярны появившиеся в 2000 году «флешки», или USB thumb drives (от англ. thumb – «большой палец»), названные так за свой размер – с человечески палец. Благодаря большой емкости и маленькому размеру USB-накопители стали, пожалуй, самым лучшим носителем информации, придуманных человечеством.

Переход в виртуальность

На протяжении последних пятнадцати лет локальные сети и интернет постепенно вытесняют портативные носители информации из жизни ПК-пользователей. Поскольку сегодня практически любой компьютер имеет выход в глобальную сеть, пользователям нечасто требуется переносить данные на внешние девайсы или переписывать на другой компьютер. В наше время за перенос информации отвечают провода и электронные сигналы. Беспроводные стандарты Bluetooth и Wi-Fi и вовсе делают физические компьютерные соединения ненужными.

К съемным носителям данных можно отнести любое устройство, предназначенное для переноса информации от одного вычислительного устройства к другому.

Наиболее распространены следующие съемные носители:

• дискеты (уже редко применяются);
• оптические диски;
• устройства флеш-памяти;
• флеш-карты;
• съемные винчестеры.

Оптические диски

Это плоские круглые диски, на которые двоичные данные записывается в виде микроскопических выемок, называемых питами. Основа обычно изготавливается из поликарбоната. В верхней части основы располагается кодирующий материал, занимающий основной объем диска и формирующий специальный слой. Запись и считывание информации с диска осуществляются с помощью лазера. При этом луч лазера направляется на специальный слой и отражается от него, модулированный питами. Декодирование отраженного луча осуществляется устройством чтения.

Существует 3 типа оптических дисков:

• только для чтения;
• только для однократной записи;
• для многократной записи.

В записываемых съемных носителях информации между основой и отражающим слоем размещается органический краситель. В дисках с возможностью многократной записи промежуточный слой состоит из материала с изменяемым фазовым состоянием.

Преимуществом оптических дисков является возможность хранить информацию в течение длительного времени. Но они сильно подвержены повреждениям при их постоянном использовании.

Флеш-память

Представляет собой электронный энергонезависимый носитель, информация с которого может стираться и перепрограммироваться. Съемные носители информации хранят информацию во множестве ячеек памяти на основе транзисторов с плавающим затвором. В устройствах на одноуровневых ячейках каждая хранит 1 бит информации. В устройствах на многоуровневых ячейках в одной может храниться больше 1 бита данных.

Каждая ячейка флеш-памяти является обычным МОП-транзистором. С одним маленьким нюансом - данный транзистор имеет 2 затвора, а не один. Ячейку памяти можно рассматривать как обычный электрический переключатель, в котором ток протекает между двумя контактами, роль которых выполняют исток и сток. Регулировку протекания тока осуществляют плавающий затвор и управляющий затвор.

Характеристики флеш-памяти

Для любого пользователя одним из основных параметров флешки будет ее емкость. Чем выше ее значение, тем больше информации может она вместить. Важное значение имеют такие параметры, как скорость считывания и скорость записи информации на съемные носители. Считывание данных осуществляется гораздо быстрее их записи.

Недостатки флеш-памяти:

• Ограниченный ресурс. При заряде флешки изменяется ее структура. В результате чего количество циклов записи/чтения информации резко ограничивается. Как правило, оно изменяется в пределах от нескольких тысяч до сотен тысяч раз.

• Ограниченный период хранения информации. Производители дают гарантию на современные информационные носители этого типа в среднем на 5 лет. Реальный срок хранения заряда транзистора составляет 10-20 лет.

Флеш-карты

К флеш-картам относятся электронные устройства, предназначенные для хранения цифровой информации. Эти устройства в основном используются в цифровых фотокамерах, мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах, портативных медиапроигрывателях, консолях для видеоигр, синтезаторах, электронных клавиатурах и цифровых пианино.

К основным параметрам носителя относят емкость и скорость записи/считывания данных. Для подключения этих устройств к компьютеру применяются картридеры, которые, в свою очередь, также могут быть съемными или внутренними. Съемные картридеры подключаются к ПК через USB-интерфейс.

Флеш-карту фотокамеры можно подключить к ПК, не извлекая ее из фотоаппарата. Для этого потребуется специальный кабель для соединения через порт USB.

Внешние жесткие диски

Тип накопителя на жестком магнитном диске, заключенном в пластиковый или металлический корпус, благодаря чему он может использоваться аналогично флеш-памяти.

Съемные носители информации могут подключаться к компьютеру следующими способами:

• через порт USB;
• с помощью шины Fire Wire;
• через интерфейс eSATA;
• по беспроводному каналу.

Преимущества внешних жестких дисков:

• портативность как у флешки;
• большая емкость, по сравнению со стандартным жестким диском. Внешний жесткий диск 1тб - в наши дни устройством с такой емкостью никого не удивишь.

Сравнение внешних жестких дисков с внутренними

Внутренние винчестеры подсоединяются непосредственно к материнской плате, в то время как внешние - к USB порту компьютера, который обеспечивает соединение с материнской платой.

Операционные системы и программное обеспечение устанавливаются главным образом на внутренние диски, в то время как внешние используются для хранения фотографий, видеороликов и различных файлов. Но конструкция внешних дисков такая же, как у внутренних. Вообще внешний жесткий диск может без внесения изменений в конструкцию быть установлен в ноутбук или персональный компьютер.

Электропитание на внутренние носители поступает непосредственно с блока питания, расположенного внутри системного блока компьютера. Съемные носители информации запитываются либо через кабель данных, либо имеют свой провод для подключения к источнику питания.

Внешние жесткие диски намного чаще перемещаются с одного места на другое по сравнению с внутренними. В результате опасность механического повреждения этих дисков повышается.

Предложены съемный носитель информации, устройство воспроизведения информации со съемного носителя и способ защиты информации на съемном носителе. Съемный носитель состоит из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом. Один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти. Носитель выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение невозможности воспроизведения информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. 3 н.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2488901

Изобретение относится к области компьютерной техники и информационных технологий.

В указанной области техники существует проблема защиты информации от несанкционированных действий (далее НСД), например, несанкционированный доступ (ознакомление), внесение изменений в информацию, являющуюся, в частности, объектом авторского права (программную и медиа- продукцию), несанкционированное воспроизведение или копирование с целью безвозмездного использования или незаконного извлечения прибыли и т.п.

В настоящее время широкое распространение получили электронные съемные носители информации, флэш-память. Для компактных мобильных устройств используется, как правило, флэш-память формата SD (microSD, miniSD).

Широкие функциональные возможности съемного носителя позволяют недобросовестному пользователю, осуществить несанкционированные действия в отношении информации, записанной на съемный носитель. Обычно предотвращение НСД производится путем блокирования разъемов подключения внешних устройств к компьютерам (обычно USB-портов), организационно-техническим (заклеивание или удаление) и/или программными (блокирование или запрет записи специальной программой) способами. Однако такие способы недостаточно надежны и резко понижают удобство работы пользователей и функциональность компьютерной системы.

Известен съемный носитель информации - патент на полезную модель № 97851, с приоритетом от 24.07.2009 г., патентообладатели Тимофеев Ю.А. и др. «Съемный носитель информации, использование которого в компьютерной системе исключает несанкционированный перенос служебной информации на данный носитель». Съемный носитель представляет собой внешнее устройство, работающее в двух режимах: внешнем (минимальный объем памяти) и рабочем (максимальный объем памяти), в котором устройство открыто для чтения и записи.

Использование этого съемного носителя исключает несанкционированный перенос служебной информации с компьютера на данный носитель и защищает компьютерную систему от хищения информации путем копирования ее на внешний носитель. Проверка съемного носителя на возможность подсоединения и работы в системе компьютера производится в несколько этапов. Первоначально при присоединении съемного носителя к компьютеру запрашивается пароль, который проверяется в системе, и в случае не совпадения блокируется. Если пароль верен, то производится его аутентификация с административным носителем, где также проводится дополнительная проверка на возможность использования. В результате чего может быть получено разрешение на работу в системе или отказ от работы.

При этом, задача предотвращения НСД оказывается решенной лишь частично, поскольку в съемном носителе предусмотрен внешний режим, при котором некоторый объем данных открыт всегда.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятому за прототип, является съемный носитель по патенту на полезную модель № 102139« Съемный носитель информации» с приоритетом от 22.07.2010 г., патентообладатель ЗАО «Особое Конструкторское Бюро Систем Автоматизированного Проектирования».

В данном техническом решении съемный носитель информации представляет собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти. Съемный носитель выполнен на основе полупроводниковых схем энергонезависимой памяти, при этом весь объем памяти разделен на ряд блоков, функционально подобных секторам жестких магнитных дисков, по меньшей мере, один из блоков выполнен доступным для программирования (записи) из внешней среды только один раз, а далее доступным только для чтения. Все остальные блоки памяти съемного носителя (при их наличии) могут быть выполнены на основе обычной флэш-памяти, допускающей возможность электрического перепрограммирования (повторной записи информации) неограниченное количество раз.

Недостатком вышеприведенных решений является сложность в осуществлении многоэтапной процедуры идентификации/аутентификации съемного носителя.

В настоящее время имеется большое количество устройств обработки информации с использованием съемных носителей информации. Эти устройства имеют различное функциональное назначение, например, патент № 2376628 «Устройство обработки информации, носитель записи информации, способ обработки информации и компьютерная программа», приоритет от 10.08.2004, патентообладатель СОНИ КОРПОРЕИШН (JP) реализуют при использовании содержания носителей записи информации, для которых требуется обеспечить администрирование авторского права каждой части данных, полученных в результате сегментирования содержания записанного на носителе записи.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип устройства, является патент № 2224283 «Электронное устройство, предпочтительно электронная книга» с приоритетом от 20.02.2001 года, патентообладатель Монек Мобайл Нетворк компьютеринг ЛТД». Электронное устройство состоит из корпуса, дисплея, электронной схемы, памяти, приемника для данных из системы, средств ввода информации и источника питания. Электронная книга многофункциональна, имеет один или более интерфейс для приема и передачи сигналов посредством радиосети. Защиту от копирования информации, загруженной или хранимой в электронной книге, обеспечивает персональный код идентификационного номера (ПИН) на плате микросхемы. Устройство представляет собой сложную систему, оснащенную большим количеством компонентов в конструкции, что делает его использование не достаточно простым для обыкновенного пользователя, а также не обеспечивает защиту информации, загруженной периферийным устройством, например от повторного использования.

Существует большое количество способов защиты информации от несанкционированного доступа (НСД), например: патент № 2401454 «Способ защиты от НСД», приоритет 01.09.2008 г., патентообладатель Цацура Е.Е. и Котляревский В.В., патент № 2211483 «Способ защиты информации», приоритет 26.02.2002, Патентообладатель Кузнецов А.А. и другие. Большинство способов основано на том, что в системе производится проверка установленного пароля или данных распознавания, в результате чего соответствующая команда либо запрещает доступ к информации вплоть до ее полного удаления, либо разрешает использование.

Наиболее близким техническим решением является способ по заявке № 2009130827 (решение о выдаче патента от 16.02.2011 г.) «Способ уничтожения информации с электронных носителей и взрывное режущее устройство», заявитель ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», приоритет 12.08.2009 г. Способ включает в себя уничтожение информации с электронных носителей, вплоть до разрушения носителя до состояния, обеспечивающего невозможность восстановления информации. Разрушение происходит за счет действия плоской кумулятивной режущей струи на носитель информации как непосредственно, так и через преграду. Необходимо отметить сложность реализации способа, поскольку для осуществления его требуется режущее устройство специальной конструкции.

Задачей заявляемого технического решения является создание системы (комплекса), в которой предполагается использование мобильных компактных устройств воспроизведения информации (предпочтительно электронных книг) и флэш-памяти, в качестве СН информации, защищенной авторскими или иными правами, в которой будет обеспечена защита от несанкционированного доступа к этой информации.

Поставленная цель достигается за счет того, что съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти, конструктивно выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой и снабжен пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким. А также за счет того, что в устройстве воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга), содержащего дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, слот для съемного носителя информации снабжен подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, при этом внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию контура съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор снабжен пружиной и может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота. Согласно способу защиты информации на съемном носителе, включающему разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя и восстановления информации, разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является невозможность воспроизведения (чтения) информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. Для чего предлагается использовать одноразовый съемный носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) совместно с устройством воспроизведения информации (чтения), оснащенным слотом только для этого носителя.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования пары: съемный одноразовый разрушаемый носитель и устройство воспроизведения, оснащенное слотом, предназначенным для считывания информации только с этого носителя, что обеспечивается тем, что внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию внешнего контура съемного носителя информации. Кроме того, слот устройства воспроизведения для съемного носителя информации снабжен фиксатором с пружиной, а съемный носитель выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой посредством общего внешнего контура, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а между модулями расположен паз, в который при установке носителя в слот заходит фиксатор, а при извлечении носителя он фиксирует один из модулей, например модуль, содержащий контактную группу, что приводит к отделению модуля и механическому разрушению всех проводников между контактной группой и чипом флэш-памяти и необратимому разрушению съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота таким образом, что цепь замыкается только тогда, когда фиксатор зайдет в паз. Таким образом, заявленный способ защиты информации, переносимой на съемном носителе информации (флэш-памяти) с применением уникальной формы пары носитель-разъем, может быть применен в замкнутых информационных системах, состоящих из распределенных устройств, не связанных между собой проводными и беспроводными сетями передачи данных и имеющих уникальную форму контура съемного носителя флэш-памяти и разъема слота чтения под эту форму.

Заявленная совокупность признаков не известна заявителю из доступных источников информации, что позволяет сделать вывод о том, что заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений показал, что заявленное решение за счет создания уникальной конструкции пары носитель-разъем позволило получить принципиально новый комплекс защиты информации, не применявшийся ранее и обеспечивающий решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «изобретательский уровень».

Заявленное решение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид в сборе, съемный носитель информации вставлен в устройство воспроизведения информации.

На фиг.2 представлен разъем для съемного носителя информации в его пустом состоянии.

На фиг.3 представлен съемный носитель информации.

На фиг.4 представлена электрическая схема подключения фиксатора.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике.

В заявленном решении предлагается использовать съемный одноразовый разрушаемый носитель информации 1 (флэш-памяти) формата SD (microSD, miniSD) специальной формы носителя и расположения контактной группы, совместно с устройством воспроизведения информации (не показано) с него, оснащенным слотом 2 только для рассматриваемого носителя 1 (фиг.1).

Съемный носитель информации (флеш-память) содержит внешний контур 3, контактную группу 4 и чип флеш-памяти 5 в оболочке. Конструктивно съемный носитель информации 1 выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой внешним контуром 3, один модуль (в данном случае - верхний) содержит контактную группу 4, а другой - оболочку с чипом флеш-памяти 5. Между модулями расположен паз 6.

Слот 2 устройства воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга) снабжен фиксатором 7 с пружиной 8. В приведенном решении фиксатор 7 жестко соединен с пружиной 8, а пружина - с корпусом разъема 2. Но возможны и другие конструктивные решения, например того же результата можно достичь только за счет формы самого фиксатора и деталей корпуса, при этом жесткое соединение с пружиной будет необязательно. В рабочем состоянии фиксатор 7 установлен в пазу 6 и фиксирует контактную группу 4 съемного носителя 1. Внешняя конфигурация разъема 9 слота 2 повторяет конфигурацию контура верхнего модуля съемного носителя информации 1. Форма внешнего контура съемного носителя информации, показанная на чертежах, является примером, Однако не единственной возможной, могут быть и другие конструктивные варианты исполнения.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике. На первом этапе разъем 2 пустой, съемный носитель информации 1 с предварительно промышленно записанной на него информацией, вставляют в слот 2, при этом он отжимает фиксатор 7 и по мере перемещения съемного носителя 1 фиксатор 7 скользит по контуру верхнего модуля и попадает в паз 6 между верхним и нижним модулем. Съемный носитель информации 1 корректно установлен в разъем 2 устройства воспроизведения информации (фиг.1) и система готова к работе в режиме воспроизведения информации (например, чтения). По окончании работы (чтения), съемный носитель информации 1 извлекают из разъема 2, при этом фиксатор 7 фиксирует верхний модуль с контактной группой 4 и производит разрыв цепи контактной группы (проводников между контактной группой 4 и чипом флеш-памяти 5) и механически повреждает носитель информации 1.

С целью исключения несанкционированного доступа к информации на съемном носителе путем заклеивания паза 6 (что позволит изъять его из устройства без разрушения), фиксатор 7 может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота (на фиг.4 изображен фиксатор со схематичным изображением контактов разъема SD, выведенных на отделяемую контактную группу). При этом цепь контактной группы слота будет замкнута только в том случае, когда фиксатор будет находиться в пазу 6.

Из современного развития техники известно, что существующий носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) использует контактную группу из девяти разъемов для подключения к считывающим устройствам. В предлагаемом решении предполагается включить фиксатор в цепь одной из контактных пар разъема (в приведенной схеме это группа 9, но принципиально может использоваться любая). При этом фиксатор 7 имеет три рабочих положения: 1 - разомкнут, разъем пустой, 2 - разомкнут, разъем заполнен, 3 -замкнут, носитель корректно установлен в разъем (фиг.5).

Поскольку информация на чипе флэш-памяти не уничтожается, использование пластика для изготовления внешнего контура одноразового носителя предпочтительней с точки зрения предотвращения попыток повторного припаивания контактной группы.

Предлагаемое техническое решение может быть промышленно осуществимо с использованием стандартных комплектующих и существующих технологий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, состоящее из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, отличающийся тем, что он выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны.

2. Устройство воспроизведения информации со съемного носителя, например электронная книга, содержащее дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, снабженный подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, отличающийся тем, что фиксатор включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота.

3. Способ защиты информации на съемном носителе, включающий разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя информации, отличающийся тем, что разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.