Завдання резервування
При експлуатації комп'ютера з різних причин можлива псування або втрата інформації на магнітних носіях (вінчестері або дискетах). Це може статися через фізичної псування магнітного диска, неправильної коригування або випадкового знищення файлів, руйнування інформації комп'ютерними вірусами і т.д. Для того щоб зменшити або взагалі запобігти втрати в таких ситуаціях, слід мати копії використовуваних файлів і періодично оновлювати копії змінних робочих файлів.
Розглянемо способи резервування та збереження інформації для розробників, що займаються САПР, обробкою цифрового звуку, зображень, тобто пов'язаних з великим об'ємом використаної та оброблюваної інформації.
Використовувати дискети з метою збереження інформації (як це робиться зазвичай) дуже не раціонально і, більше того, дуже не зручно, у зв'язку з її великим обсягом. Тому доцільно застосовувати накопичувачі, що забезпечують порівняно невеликий час доступу і володіють великою ємністю. Використовуємо для цих цілей лазерні диски та, що з'явилися недавно (для рядового користувача) накопичувачі на магнітооптичних і магнітних дисках.
Лазерні диски
Перші лазерні (оптичні) диски з'явилися в 1972 році і продемонстрували великі можливості зі зберігання інформації. Обсяги що зберігається на них інформації дозволяють використовувати їх для зберігання величезних масивів даних (таких як бази даних, енциклопедії, колекції відео та аудіо даних). Один оптичний диск, діаметром 12см володіє ємністю до 680 Мбайт! Такий обсяг збережених даних, з часом доступу до диску близько 200мс, швидкістю читання близько 1200 кілобайт за секунду (для 8-ми швидкісних накопичувачів) і, що не менш важливо, низька собівартість таких дисків (порядку декількох доларів) зробили їх швидко дуже поширеними зберігачами інформації. Легка заміна цих дисків дозволяє носити із собою усі матеріали, необхідні для роботи, в будь-якому обсязі. Оптичні диски мають дуже високу надійність і довговічність, що дозволяє використовувати їх для архівного зберігання інформації. Але трудомістка процедура запису й неможливість перезапису обмежує застосування оптичних дисків, як пристрої для резервного зберігання інформації. Але, тим не менше, якщо розробник використовує великий обсяг постійних (не змінних) даних, наприклад, бази даних, різні бібліотеки, то він може їх записати на диск і використовувати його, а не займати місце на вінчестері під дану інформацію. Таким чином, оптичні диски використовують як сховище великих обсягів інформації.
Для підключення накопичувача звичайно застосовується інтерфейс IDE, який так само використовується для підключення до комп'ютера вінчестерів. У комплект входить інсталяційна програма. Вона змінює конфігураційні файли системи так, щоб з файлу CONFIG.SYS завантажувався драйвер, який служить "перекладачем" при взаємодії дисковода і ПК, а з файлу AUTOEXEC.BAT запускалася програма MSCDEX.EXE, що завершує процес інсталяції накопичувача. Це дозволяє конфігурувати систему таким чином, щоб накопичувач система "бачила" як ще один диск. Таким чином, підключення, настройка і використання накопичувача на лазерних дисках не представляє великої складності.
Останнім часом з'явилося безліч варіантів перезаписуваних оптичних дисків. Фірми виробники пропонують різні технічні рішення даної проблеми. Наприклад, пропонувалися пристрої, здатні записувати інформацію на диски прямо на робочому місці користувача, але перезапис такої інформації залишалася під питанням.
Магнитооптичні диски
Найбільш життєздатними оптичними дисками, що мають властивості перезапису, на сьогоднішній день є магнітооптичні (МО) диски. Вперше МО диски з'явилися в 1988 році і поєднали в собі компактність дискети та накопичувача Bernoulli Box, швидкість середнього жорсткого диска, надійність стандартного Компакт Диска і ємність порівнянну з DAT стрічками. Але широкому розповсюдженню МО дисків заважає порівняно дорога вартість і конкуренція сучасних жорстких дисків. В порівнянні з сучасними жорсткими дисками, вони більш повільні і поступаються їм за максимальними обсягами інформації, що зберігається. Це робить неможливим застосування МО дисків замість традиційних вінчестерів. При цьому МО диски мають великі перспективи як вторинні накопичувачі, що застосовуються для резервного зберігання інформації.
МО накопичувач побудований на поєднанні магнітного й оптичного принципу зберігання інформації. Записування інформації проводиться за допомогою променя лазера й магнітного поля, а зчитування за допомогою одного тільки лазера. У процесі запису на МО диск лазерний промінь нагріває певні точки на диску і під впливом температури опірність зміні полярності для нагрітої точки, різко падає, що дозволяє магнітному полю змінити полярність точки. Після закінчення нагрівання опірність знову збільшується, але полярність нагрітої точки залишається у відповідності з магнітним полем застосованим до неї в момент нагрівання. У наявних на сьогоднішній день МО накопичувачах для запису інформації застосовуються два циклу: цикл стирання і цикл запису. У процесі стирання магнітне поле має однакову полярність, відповідну двійковим нулях. Лазерний промінь нагріває послідовно весь стирані ділянку і таким чином записує на диск послідовність нулів. У циклі запису полярність магнітного поля міняється на протилежну, що відповідає двійковій одиниці. У цьому циклі лазерний промінь включається тільки на тих ділянках, які мають містити двійкові одиниці, і залишаючи ділянки з двійковими нулями без змін. В процесі читання з МО диска використовується ефект Керра, що полягає у зміні площини поляризації відбитого лазерного променя, залежно від напрямку магнітного поля відображає елементу. Відображає елементом в даному випадку є намагнічена при записі точка на поверхні диска, що відповідає одному біту інформації, що зберігається. При зчитуванні використовується лазерний промінь невеликої інтенсивності, що не приводить до нагрівання зчитує ділянки, таким чином, при зчитуванні зберігається інформація не руйнується. Такий спосіб на відміну від звичайного, який застосовується в оптичних дисках, не деформує поверхню диска і дозволяє повторний запис без додаткового обладнання. Цей спосіб також має перевагу перед традиційною магнітною записом в плані надійності. Так як перемагнічування ділянок диска можливо тільки під дією високої температури, то ймовірність випадкового перемагнічування дуже низька, на відміну від традиційної магнітного запису, до втрати якої можуть призвести випадкові магнітні поля.
Механізми МО накопичувачів будуються на базі механізмів звичайних дисководів з невеликими конструктивними вдосконаленнями. Як інтерфейс МО накопичувачі оснащуються SCSI адаптерами (16 або 8 бітними). Разом з накопичувачем поставляються драйвера диска і утиліти форматування низького рівня. Багато постачальників також оснащують свої вироби спеціальними програмами для резервного копіювання. В даний час існують декілька форматів для форматування МО дисків CCS (безперервне комбіноване спостереження) та SS (шаблонне спостереження). Перший з форматів дозволений стандартом ANSI, а другий також і ISO. В даний час формат CCS більш популярний і має більше поширення. Стандартами визначено два розміри сектора 512 і 1024 байт. Деякі виробники змогли зробити читання секторів будь-якого розміру, але їх меншість. Більшість виробників підтримують розмір сектора дорівнює 512 байт.
Область застосування МО дисків визначається його високими характеристиками по надійності, об'єму і змінюваності. МО диск можна використовувати для завдань, що вимагають великого дискового об'єму, це такі завдання, як САПР, обробка зображень, звуку. Однак невелика швидкість доступу до даних, не дає можливості застосовувати МО диски для завдань критичних до часу. Тому МО диски звичайно застосовуються для зберігання на них тимчасової або резервної інформації. Для МО дисків дуже вигідним використанням є резервне копіювання жорстких дисків або баз даних. На відміну від традиційно застосовуваних для цих цілей стримерів, при зберіганні резервної інформації на МО дисках, істотно збільшується швидкість відновлення даних після збою. Це пояснюється тим, що МО диски є пристроями з довільним доступом, що дозволяє швидко відновлювати дані, в яких виявився збій. Крім цього при такому способі відновлення немає необхідності повністю зупиняти систему до повного відновлення даних. Ці переваги в поєднанні з високою надійністю зберігання інформації роблять застосування МО дисків при резервному копіюванні вигідним, хоча й більш дорогим у порівнянні з стримера. Застосування МО дисків, також доцільно при роботі з приватною інформацією великих обсягів. Легка змінюваність дисків дозволяє використовувати їх тільки під час роботи, не піклуючись про охорону комп'ютера в неробочий час, дані можуть зберігатися в окремому, місці, що охороняється. Це ж властивість робить МО диски незамінними в ситуації, коли необхідно перевозити великі обсяги з місця на місце, наприклад, з роботи додому і навпаки.
У таблиці наведено порівняльну характеристику застосовності МО дисків для різних класів.

Назва
Дата випуску
Первинна пам'ять
Вторинна пам'ять
Резервне зберігання
Магнитооптичні і фазоперем. диски
1988
Слабо
Дуже добре
Дуже добре
Магнітна стрічка на 4 мм кас.
1988
Неприйнятно
Неприйнятно
Дуже добре
Магнітна стрічка на 4 мм кас. зі спіралі. зчитуванням
1987
Неприйнятно
Неприйнятно
Дуже добре
Диски з одноразовою записом
1985
Слабо
Добре
Слабо
Магнітна стрічка на міні-кас. 6.35мм DC-2000
1984
Неприйнятно
Неприйнятно
Дуже добре
Змінні кас. диски Bernoulli
1983
Добре
Добре
Добре
Жорсткі диски
1974
Дуже добре
Неприйнятно
Добре
Магнітна стрічка на міні-кас. 6.35мм DC-6000
1972
Неприйнятно
Неприйнятно
Дуже добре
Гнучкі диски
1971
Слабо
Неприйнятно
Слабо

Змінні магнітні диски
У березні 1995р фірма Iomega випустила накопичувач Zip ціною $ 200, на змінних дисках якого міститься до 100 Мбайт інформації і коштують вони близько $ 20. Накопичувач Zip став самим недорогим засобом для переміщення даних і збільшення обсягу інформації, що зберігається. Іноді його навіть називають накопичувачем на гнучких дисках наступного покоління. Накопичувач Zip працює на 3,5-дюймових змінних магнітних картриджах і поєднує швидкодію вінчестера із зручністю дискети (обсяг диска - 100 Мбайт, швидкість обертання - близько 3000 об./хв, час доступу - не більше 30 мс). Дисковод може бути підключений до комп'ютера через інтерфейс SCSI або паралельний порт, причому в останньому випадку залишається додатковий "транзитний" вихід для принтера. З накопичувачем поставляється власне програмне забезпечення Zip Tools для резервного копіювання даних і каталогізації дисків. Пристрій однаково добре працює в різних ОС, будь то DOS, Windows або OS/2. Маса накопичувача 450г.
Накопичувачі Jaz - це нове втілення ідеї змінного магнітного диска і ефективний спосіб необмеженого нарощування дискового простору ПК. Підключивши накопичувач Jaz до SCSI-адаптера, можна отримати ще один змінний "жорсткий диск" об'ємом 1 Гбайт. Накопичувач Jaz використовує магнітні носії і працює за тим же принципом, що й жорсткий диск. Час доступу до даних (17 мс) і час пошуку (12 мс) пристрою Jaz порівнянні з аналогічними характеристиками сучасних вінчестерів. На копіювання 1 Гбайт інформації потрібно близько п'яти хвилин, тому дисковод дуже зручний для архівації даних. Один картридж Jaz дозволяє зберігати і відтворювати, наприклад, двогодинний відеофільм (у форматі MPEG-1), восьмигодинний звукозапис високої якості або 150 кольорових фотографій у форматі PhotoCD. Подібно накопичувача Zip, пристрій Jaz поставляється з власним програмним забезпеченням Jaz Tools, яке є сумісним з Windows, Windows 95, OS/2 і дозволяє оптимально використовувати дисковий простір, створювати і каталогізувати многогігобайтовие архіви на кількох дисках.
Використання програм архівації
Розглянуті вище засоби створення резервних копій даних передбачають пряме копіювання інформації на носії. При цьому архівні копії займають стільки ж місця, скільки займають вихідні файли. Це нормально, якщо носій має великий обсяг і не потрібно економити місце. Але якщо таких накопичувачів немає і бажано заощадити місце, займане архівом, то можна скористатися стандартним способом - тримати архіви на гнучких магнітних дисках (дискетах). У цьому випадку зручно скористатися для створення архівних копій спеціальними програмами для архівації файлів. Ці програми дозволяє не тільки заощадити місце на архівних дискетах, а й об'єднувати групи спільно використовуваних файлів в один архівний файл, що дозволяє набагато легше розбиратися в архіві файлів.
Архівний файл являє собою набір з одного або декількох файлів, розміщених у стислому вигляді в єдиний файл, з якого їх можна при необхідності отримати в первинному вигляді. Архівний файл містить зміст, що дозволяє дізнатися, які файли містяться в архіві, а також код циклічного для кожного файлу, що дозволяє перевірити цілісність архіву.
Існує багато програм-архіваторів, що мають різні показники за ступенем і часу стиснення, ці показники можуть бути різними для різних файлів (текстових, графічних, виконуваних і т.д.), тобто один архіватор добре стискає текстовий файл, а інша - що виконується. Серед найвідоміших і часто використовуваних програм виділяються наступні: ARJ, PKZIP, RAR, LHA, HA та ін
Динамічне стиск даних
Існує програми, в яких стиснення даних реалізовано на рівні драйверів. Замість того, щоб стискати файли окремо або групами, програма стискає цілком весь диск. Програма "на льоту" упаковує дані, що записуються на диск, і автоматично розпаковує зчитуються з диска. У результаті робота програми для користувача непомітна: після установки програми не доводиться вибирати які саме файли треба стискати. При цьому спостерігається невелике уповільнення роботи під час читання і запису даних на стиснений диск, але воно не сильно відчувається.
Існують дві відомі програми, які виконують даний спосіб упаковки, це DoubleSpace і Stacker. DoubleSpace входить в постачання MS DOS, починаючи з шостої версії, а Stacker поставляється окремо.
Дані компакт-дисків може створювати на носіях порівняно великого об'єму, наприклад, на магнітооптичних дисках або на дисках типу Zip, Jaz. На дискетах краще все ж таки користуватися звичайними архіваторами.
Висновки
Розглянуті способи і засоби резервування та збереження даних дозволяють швидко створювати архівні копії робочих файлів і надійно захищати інформацію від знищення або псування в різних непередбачених ситуаціях.


Список використовуваної літератури
1. Журнал "PC Magazine" (Russian Edition) N2 1991
2. Журнал "Мир ПК" N5-6 1995
3. Журнал "Мир ПК" N12 1995
4. Журнал "Мир ПК" N1 1996