File Structure
Lecture 4 A Secondary Storage Device: Magnetic Tape (sections 3.2 – 3.3)
File Structure
یک حافظه ثانوی: باند مغناطیسی (Magnetic Tape)
باند مغناطیسی (Magnetic Tape)چیست؟
File Structure
خواص باند مغناطیسی
خواص باند مغناطیسی چیست؟
امکان دسترسی مستقیم (direct access) به رکوردها را نمی دهد! (چرا؟)
ولی امکان دسترسی سری (sequential access) را با سرعت بالا دارد.
در مقابل شرایط مختلف محیطی (environment) پایداری خوبی دارد.
براحتی حمل و نگهداری می شود .
از دیسکهای سخت ارزانتر است.
در گذشته برای نگهداری فایلهای بزرگ (بجای دیسکهای سخت) استفاده می شد. (چرا؟)
ولی اکنون فقط برای آرشیو داده ها (backup) استفاده میشود. (چرا؟)
File Structure
ساختار باند مغناطیسی
ساختار یک باند مغناطیسی چگونه است؟
باند مغناطیسی 9 شیاری (Nine-Track Tapes) چیست؟
File Structure
ساختار باند مغناطیسی
باند مغناطیسی 9 شیاری (Nine-Track Tapes) چیست؟
داده ها روی 9 شیار موازی به صورت دنباله ای از بیت ها (bits) ثبت میشوند.
بنابراین هر مقطع از باند (Frame) شامل 9 بیت و معادل یک بایت داده میباشد.
در هر 9 بیت ، هشت بیت برای داده ها و یک بیت برای کنترل صحت (Parity) داده ها وجود دارد. (چگونه؟)
File Structure
ساختار باند مغناطیسی
ساختار یک باند مغناطیسی چگونه است؟
مکان منطقی (Logical Position) یک بایت همان مکان فیزیکی آن میباشد.
یعنی رکوردها به طور مرتب پشت سرهم قرار دارند. (Sequential Access)
File Structure
ساختار باند مغناطیسی
ساختار یک باند مغناطیسی چگونه است؟
در فاصله بین بلوک داده ها فضای استفاده نشده ای به نام Gap وجود دارد که در آن تمام بیتها صفر می باشند
در گذشته نوع رایج باندها حاوی 6250 بایت دراینچ (bpi) بوده است.
انواع جدیدتر باندها 30,000 bpi یا بیشتر میباشند
File Structure
ظرفیت باند مغناطیسی
تخمین طول باند مورد نیاز چگونه است؟
راندمان استفاده از باند به چه عواملی بستگی دارد؟
فشردگی داده های باند (Tape density)
مثال 6250 bpi :
سرعت حرکت باند (Tape Speed)
مثال 200 ips :
فاصله بین بلوکهای داده (inter block gap)
مثال 0.3 inch :
File Structure
ظرفیت باند مغناطیسی
تخمین طول باند مورد نیاز چگونه است؟
مثال:
فایلی با مشخصات 1,000,000 رکورد 100 بایتی را در نظر میگیریم .
طول باند مورد نیاز را با فشردگی bpi 6250 برای دو حالت مختلف حساب میکنیم.
حالت اول :فاکتور بلوک (blocking factor) برابر با یک :
طول مورد نیاز =تعداد بلوک ها ) * طول هر بلوک + فاصله بین بلوکها (
طول مورد نیاز 316.000=1,000,000*(100/6250+0.3)=اینچ
یعنی بیش از 10 کارتریج 2400 فوتی (Cartridge)
درگذشته رایجترین طول کارتریجها 2400 فوت بوده است.
اکنون کارتریجهای معمول با طول 3600 فوت یا بیشترمیباشند.
(ظرفیت؟)
File Structure
ظرفیت باند مغناطیسی
تخمین طول باند مورد نیاز چگونه است؟
مثال (ادامه…):
فایلی با مشخصات 1,000,000 رکورد 100 بایتی را در نظر میگیریم .
طول باند مورد نیاز را با فشردگی bpi 6250 برای دو حالت مختلف حساب میکنیم.
حالت دوم : فاکتور بلوک (blocking factor) برابر با 50 :
طول هر بلوک 0.8 = 50*(100/6250) = اینچ
تعداد بلوکها 20,000 = 1,000,000/50 =
طول باند مورد نیاز22,000 = 20,000*(0.8+0.3) = اینچ 1833 = فوت
فضای به هدر رفته بین بلوکها در حالت اول 300,000 اینچ بود،
ولی در حالت دوم فقط 6,000 اینچ میباشد! (چرا؟)
File Structure
ظرفیت باند مغناطیسی
فشردگی حقیقی یا موثر (Effective Recording Density) چیست؟
و چگونه محاسبه میشود؟
طول مورد نیاز هر بلوک / تعداد بایت در بلوک E.R.D =
در حالت اول:
E.D.R = 100 / 0.316 = 316.4 bpi
در حالت دوم:
E.D.R = 5,000 / 1.1 = 4545 bpi
این اعداد را با فشردگی نامی باند (Nominal Density) که برابر 6250 bpi میباشد مقایسه کنید! (توضیح؟)
File Structure
سرعت انتقال داده ها در باند مغناطیسی
سرعت انتقال داده ها در باند مغناطیسی چگونه است؟
سرعت انتقال نامی (Nominal Transmission Rate) چیست؟
سرعت انتقال حقیقی یا موثر (Effective Transmission Rate) چیست؟
سرعت انتقال نامی = فشردگی نامی باند * سرعت باند
سرعت انتقال نامی1250 = 200 * 6250 = (kB/sec)
سرعت انتقال حقیقی = فشردگی حقیقی باند * سرعت باند
File Structure
سرعت انتقال داده ها در باند مغناطیسی
سرعت انتقال حقیقی یا موثر (Effective Transmission Rate) چیست؟
سرعت انتقال حقیقی = فشردگی حقیقی باند * سرعت باند
در حالت اول:
E.T.R = 316.4 * 200 = 63.280 byte/sec =63.3 kB/sec
در حالت دوم:
E.T.R = 4545 * 200 = 909.080 byte/sec = 909 kB/sec
این اعداد را با سرعت انتقال نامی باند (1250) مقایسه کنید! (توضیح؟)