1. INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA
Capítulo 5
Armazenamento e Multimídia:

2. OBJETIVOS
Relacionar os benefícios do armazenamento
secundário.
Identificar e descrever as mídias de armazenamento
que estão disponíveis para computadores pessoais.
Estabelecer a diferença entre os principais tipos de
armazenamento secundário.
Descrever como os dados são armazenados em um
disco.
Discutir os benefícios da multimídia.
Explicar como os dados são organizados, acessados e
processados.
2

3. ARMAZENAMENTO SECUNDÁRIO
Separado do próprio computador.
Software e dados armazenados em base quase
permanente.
Diferentemente da memória, não se perde quando há
queda da energia elétrica.
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4. BENEFÍCIOS DO ARMAZENAMENTO
SECUNDÁRIO
Espaço
Confiabilidade
Conveniência
Economia
Alta Disponibilidade
Redundância
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5. DISCOS RÍGIDOS
Lâmina rígida revestida com óxido
magnético:
Diversas lâminas podem ser combinadas em
uma única pilha de discos (disk pack).
Unidade de disco – um dispositivo que
possibilita recuperar dados para serem
lidos ou escritos em disco.
Unidade de disco para computadores pessoais
alojada no gabinete do computador.
Grandes sistemas computadorizados podem
ter diversas unidades de disco externas. 5

6. LENDO E ESCREVENDO DADOS
O braço de acesso movimenta
a cabeça de leitura/gravação
sobre uma localização em
particular.
A cabeça de leitura /gravação
paira alguns milionésimos de
polegada acima da lâmina.
Se a cabeça tocar a lâmina,
haverá um crash, e dados serão
destruídos.
Dados podem ser destruídos se a
cabeça entrar em contato com
uma mínima matéria estranha
na superfície do disco.
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7. PILHA DE DISCOS
(DISK PACKS)
Cada lâmina tem seu
próprio braço de acesso
com uma cabeça de
leitura/gravação.
A maioria das pilhas de
discos (disk packs)
combina lâminas,
braços de acesso e
cabeça de
leitura/gravação.
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8. COMO OS DADOS SÃO ORGANIZADOS
Trilha
Setor
Cluster
Cilindro
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9. TRILHA
A porção circular da
superfície do disco que passa
sob a cabeça de
leitura/gravação.
O disco rígido pode ter 3.000
ou mais trilhas em cada
superfície de cada lâmina.
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10. SETOR
Cada trilha é dividida em
setores que contêm um
número fixo de bytes.
Tipicamente, 512 bytes por setor.
A gravação por zonas atribui
mais setores às trilhas que
estão nas zonas externas do
que àquelas que estão nas
zonas internas.
Usa o espaço de armazenamento
de maneira mais completa.
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11. CILINDRO
A trilha sobre cada superfície,
que está sob a cabeça de
leitura/gravação, em
determinada posição das
cabeças de leitura/gravação.
Quando o arquivo é maior do que
a capacidade de uma única
trilha, o sistema operacional
armazena-o em trilhas que fazem
parte do mesmo cilindro.
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12. VELOCIDADE DE ACESSO A DISCO
Tempo de acesso – o tempo necessário para
acessar dados no disco.
Três fatores:
Tempo de busca
Comutação de cabeças
Retardo rotacional
Assim que os dados são encontrados, o passo
seguinte é a transferência de dados.
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13. TEMPO DE BUSCA
Tempo necessário para que o braço de acesso se
posicione sobre uma trilha em particular.
Todos os braços de acesso se movem como uma
unidade.
Todos se posicionam simultaneamente sobre um
conjunto de trilhas que compõe um cilindro.
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14. COMUTAÇÃO DE CABEÇAS
A ativação de uma cabeça de leitura/ gravação
em particular sobre uma trilha em particular.
Todos os braços de acesso se movem juntos, mas
somente uma cabeça de leitura/ gravação pode operar
em determinado momento.
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15. RETARDO ROTACIONAL
O tempo necessário para que os dados desejados
na trilha passem sob a cabeça de leitura e
gravação.
Em média, a metade do tempo para uma revolução
completa do disco.
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16. REDUNDANT ARRAY OF INDEPENDENT
DRIVES,(RAID)
Conjunto Redundante de
Discos Independentes ou
também Conjunto Redundante
de Discos Econômicos ou
ainda Arranjo Redundante de
Discos Independentes, é um
meio de se criar um sub-sistema de
armazenamento composto por
vários discos individuais, com a
finalidade de ganhar segurança e
desempenho.
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17. RAID - VANTAGENS
Ganho de desempenho no acesso.
Redundância em caso de falha em um dos discos.
Uso múltiplo de várias unidades de discos.
Facilidade em recuperação de conteúdo "perdido".
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18. RAID - ARQUITETURAS
Implementação via software,
o sistema operacional gerencia o RAID através da
controladora de discos, sem a necessidade de um
controlador de RAIDs, tornando-a mais barata..
Nesse tipo de implementação, todo o
processamento necessário para o gerenciamento
do RAID é feito pela CPU.
Toda movimentação de dados(leitura e escrita) é
feita por uma camada de software que faz a
abstração entre a operação lógica (RAID) e os
discos físicos, e é controlada pelo sistema
operacional. 18

19. RAID - ARQUITETURAS
A configuração do RAID via software é feita pelo
sistema operacional, que precisa ter
implementado no próprio núcleo a utilização de
RAIDs via software.
É possível criar RAIDs via software no Mac OS X,
Linux, FreeBSD, OpenBSD e no Windows (versão
server).
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20. RAID
O sistema RAID consiste em um conjunto de
dois ou mais discos rígidos com dois objetivos
básicos:
Tornar o sistema de disco mais rápido (isto é,
acelerar o carregamento de dados do disco),
através de uma técnica chamada divisão de
dados (data striping ou RAID 0);
Tornar o sistema de disco mais seguro, através
de uma técnica chamada espelhamento
(mirroring ou RAID 1).
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21. RAID - 0
No striping, ou distribuição, os
dados são subdivididos em
segmentos consecutivos
(stripes, ou faixas) que são
escritos sequencialmente
através de cada um dos discos
de um array, ou conjunto. Cada
segmento tem um tamanho
definido em blocos.
21

22. RAID - 0
A distribuição, ou striping,
oferece melhor desempenho
comparado a discos individuais,
se o tamanho de cada segmento
for ajustado de acordo com a
aplicação que utilizará o
conjunto, ou array.
22

23. RAID - 0
Vantagens:
Acesso rápido as informações (até 50%
mais rápido);
Custo baixo para expansão de memória.
Desvantagens:
Caso algum dos setores de algum dos
HD’s venha a apresentar perda de
informações, o mesmo arquivo que está
dividido entre os mesmos setores dos
demais HD’s não terão mais sentido
existir, pois uma parte do arquivo foi
corrompida, ou seja, caso algum disco
falhe, não tem como recuperar;
Não é usada paridade. 23

24. RAID - 1 (MIRROR)
E o nível de RAID que implementa
o espelhamento de disco, também
conhecido como mirror.
Para esta implementação são
necessários no mínimo dois discos.
O funcionamento deste nível é
simples: todos os dados são
gravados em dois discos diferentes;
se um disco falhar ou for removido,
os dados preservados no outro disco
permitem a não descontinuidade da
operação do sistema. 24

25. RAID - 1 (MIRROR)
Vantagens:
Caso algum setor de um dos discos
venha a falhar, basta recuperar o
setor defeituoso copiando os arquivos
contidos do segundo disco;
Segurança nos dados (com relação a
possíveis defeitos que possam ocorrer
no HD).
Desvantagens:
Custo relativamente alto se
comparado ao RAID 0;
ocorre aumento no tempo de escrita;
25

26. RAID - 3
Esse nível de RAID fraciona os
dados para obter alto desempenho e
usa paridade para melhorar a
tolerância a falhas.
Informações sobre paridade são
armazenadas em um drive
dedicado, de modo que os dados
possam ser reconstruídos se um
drive falhar.
26

27. RAID - 3
Esse nível de RAID fraciona os
dados para obter alto desempenho e
usa paridade para melhorar a
tolerância a falhas.
Informações sobre paridade são
armazenadas em um drive
dedicado, de modo que os dados
possam ser reconstruídos se um
drive falhar.
27

28. RAID - 3
Vantagens:
leitura rápida;
escrita rápida;
possui controle de erros.
Desvantagem:
Montagem difícil via software.
28

29. NÍVEIS DE RAID
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30. STORAGE AREA NETWORK
Na computação,
uma Rede de área de
armazenamento (em ing
lês Storage Area
Network ou SAN)
É uma rede projetada
para agrupar dispositivos
de armazenamento de
computador.
As SANs são mais comuns
nos armazenamentos de
grande porte. 30

31. STORAGE AREA NETWORK
31

32. STORAGE AREA NETWORK
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33. STORAGE AREA NETWORK
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34. STORAGE AREA NETWORK
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35. TIPOS
As SANs normalmente são construídos em uma
infra-estrutura especialmente projetada para
comportar grande tráfego de dados originados de
armazenamento.
Assim, eles proporcionam um acesso mais rápido
e estável do que protocolos de alto-nível como os
NAS.
A tecnologia mais comum para SAN é a rede
de fibra óptica com o conjunto de comandos SCSI.
Um canal de fibra óptica SAN padrão é feita de
alguns switches que estão interligados, formando
uma rede. 35

36. TIPOS
Uma alternativa, e mais recente de protocolo
SAN é o iSCSI, que usa o mesmo conjunto de
comandos SCSI sobre TCP/IP (e,
Tipicamente, Ethernet).
Nesse caso, os switches, cabos e hubs seriam de
protocolo TCP/IP.
Conectados à SAN estarão um ou mais servidores
(hosts) e uma ou mais coleções de discos, arquivos
de fita ou outros dispositivos de armazenamento.
36

37. BENEFÍCIOS
Compartilhar o armazenamento normalmente
simplifica a administração e proporciona
flexibilidade, uma vez que cabos e dispositivos de
armazenamento não precisam ser movidos
fisicamente para mudar armazenamento de um
servidor para outro.
Cada dispositivo na SAN é de propriedade de um
único computador. Oposto a isso,
o NAS (Network-Attached Storage) permite que
vários computadores acessem ao mesmo conjunto
de arquivos em uma rede.
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38. BENEFÍCIOS
As SANs tendem a aumentar a capacidade de
armazenamento, uma vez que múltiplos
servidores podem compartilhar a mesma reserva
de crescimento.
Habilidade de permitir que servidores
efetuem boot pelo próprio SAN.
Isto permite uma rápida e fácil reposição de
servidores defeituosos, uma vez que o SAN pode
ser reconfigurado para que o servidor de
reposição use o LUN (Logical Unit Number, ou
número lógico de unidade) do servidor defeituoso.
Esse processo pode levar pouco mais de 30
minutos e é uma idéia relativamente nova que
está sendo implantada em novos data centers.
38

39. BENEFÍCIOS
As SANs também tendem a ser mais eficazes em
processos de recuperação de dados.
Uma SAN pode replicar dados de vários
servidores para uma área de armazenamento
secundária, que pode ser remota ou local.
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40. ARMAZENAMENTO EM DISCO ÓPTICO
Provê um armazenamento barato e compacto
com maior capacidade.
Um feixe laser varre o disco e capta reflexos
de luz da superfície do disco.
Categorizado pela capacidade de leitura
e gravação.
Mídia somente de leitura – o usuário pode ler, mas
não pode escrever no disco.
Gravar uma vez, ler muitas (WORM) – o usuário
pode gravar no disco uma única vez.
Magnético-óptico (MO) – combina capacidades
magnéticas e ópticas.
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41. DISCOS COMPACTOS
CD-ROM – a unidade somente pode ler
dados de CDs.
Um CD-ROM armazena até 700 MB por disco.
Principal mídia para distribuição de software.
CD-R – a unidade pode escrever no disco
apenas uma vez.
O disco pode ser lido por uma unidade de
CD-ROM ou CD-R.
CD-RW – a unidade pode apagar e
sobregravar dados múltiplas vezes.
Alguns problemas de compatibilidade podem
ser encontrados ao tentar ler discos CD-RW
em unidades de CD-ROM.
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42. DIGITAL VERSATILE DISK (DVD)
Laser de ondas curtas podem ler pontos
densamente empacotados.
A unidade de DVD pode ler CD-ROMs.
Capacidade até 17 GB.
Possibilita armazenar filmes de longa- metragem.
O som é melhor do que os de CDs de áudio.
Existem diversas versões de DVDs graváveis e
regraváveis.
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43. MULTIMÍDIA
Apresenta informação com texto, ilustrações,
fotos, narração, música, animação e clipes de
filmes.
Impraticável até o advento dos discos
ópticos.
Requisitos
Aplicações
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44. REQUISITOS
Unidade de CD-ROM ou DVD-ROM.
Placa de som ou chip de som.
Alto-falantes:
Para obter som de alta qualidade adquira bons alto-
falantes e instale subwoofers.
Equipado para manipular MPEG:
Padrões para compactação de vídeo.
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45. APLICAÇÕES
Educação:
Embarque em tours virtuais.
Estude partituras musicais.
Estude uma língua estrangeira.
Outros:
Prepare impostos com videoclipes de especialistas da
Receita Federal.
Jogue games.
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46. ARMAZENAMENTO EM FITA MAGNÉTICA
Fita similar à usada em
cassetes de música.
Categorizado em termos
de densidade.
Número de bits por
polegada armazenados na
fita.
Usado principalmente
para backup de dados
armazenados em
sistemas de disco. 46

47. SISTEMAS DE BACKUP
Imperativo ter cópias de dados
importantes armazenadas longe do
computador:
Discos falham, ocasionalmente.
Instalação de software pode causar pane
no computador.
Usuários cometem erros ao introduzir dados.
Fita é uma mídia de backup ideal:
Pode copiar o disco rígido inteiro para uma
única fita em minutos.
O backup pode ser programado para quando o
sistema não estiver em uso. 47