Dt привод и scsi что это
Виртуальный образ диска, ISO файлы и виртуальные приводы
Всем привет, с Вами автор блога matrixblog.ru, сегодня мы поговорим про создание виртуальных приводов и дисков, их назначение и рассмотрим несколько полезных программ. Много новых ноутбуков уже не содержит оптический привод, так что в них нельзя проиграть CD или DVD диски для просмотра фильмов, установить игру или программное обеспечение. Если возникает необходимость в наличии оптического привода в компьютере чисто для галочки, то можно воспользоваться услугами программ, которые позволяют создавать виртуальные приводы дисков.
Прежде чем затрагивать тему виртуальных приводов и виртуальных дисков, я скажу пару строк текста про виртуальные ISO образы, важно ещё почитать статью Обзор программ для создания образов ISO и других форматов, в которой рассмотрены дополнительные программные инструменты. В этой же статье рассмотрены дополнительные программы по теме этой статьи.
Что такое виртуальный диск, и почему у него бывают разные расширения
Образы CD/DVD являются файлом, который содержит в себе копию всех файлов заданного оптического накопителя с сохранением ряда других параметров (загрузочные сектора, автозагрузка, тип файловой систем и так далее). Чаще всего они имеют расширение ISO, но это не правило. Могут иметь расширения NRG, BIN и другие. Всё зависит от программы для прожига, в рамках которой был создан слепок. Да, файлы ISO, как правило, создаются с помощью программ для прожига дисков.
Важно отметить, что виртуальные образы дисков часто создаются как переходное звено при копировании первичных данных, либо совершенно целенаправленно. Потому что их можно использовать для создания идентичных копий исходного накопителя, вы можете использовать их в качестве резервной копии с последующим хранением на жестком диске. Одним из достоинств использования слепков, по сравнению с физическими накопителями – они не приходят в негодность при частом использовании. Как Вы уже догадались, создав на компьютере виртуальный привод диска Windows, можно на него потом смонтировать образ, который будет восприниматься системой как физический носитель.
Происхождение виртуальных приводов и дисков
Виртуальные приводы возникли в то время, когда ещё повсеместно использовались CD и DVD диски. Причин было много, главным, были компьютерные игры. Те, с течением времени, начали распространяться на нескольких носителях, и игроку приходилось их постоянно чередовать.
Не было, следовательно, ничего сложного, чем создать виртуальный образ носителя, сохранить его как файл с расширением ISO или какой-либо другой (в зависимости от используемой программы) и монтировать его в виртуальный оптический привод Windows. Такой подход избавлял игрока от масс неудобств, хотя в большинстве случаев, речь шла о том, что у игрока не было оригинального диска, или ему нужно было вернуть оригинал.
Производители игр и программного обеспечения начали эту проблему предотвращать и пытались разработать различные степени защиты от копирования оригинальных дисков. Виртуальный привод для дисков шёл с ними в ногу, и было создано несколько специализированных программ, которые были предназначены только лишь для фотокопии игры и умели эмулировать различные защитные механизмы оригинальных дисков.
Сегодня ситуация немного другая, и оптические накопители уходят на задний план, да и в игровом пространстве есть изменения. И хотя развитие программ для создания виртуальных образов дисков не столь бурно, сами они очень удобны и используются повсеместно.
Специализированные программы для монтирования виртуальных носителей в виртуальные приводы работают так, что в системе появляется один или даже несколько дисковод с имеющимися в них слепками, которые воспринимаются как реальные оптические носители.
Что такое и зачем нужен виртуальный образ диска
Многим пользователям компьютера приходилось заниматься установкой операционной системы с CD или DVD накопителя. Мы сейчас не будем затрагивать мультизагрузочные флэшки и подобные вещи, а просто возьмём как факт – есть CD-диск, при загрузке с которого появляется консольное окно с инструкцией для установки WindowsXP. Мы воспользовались подобным диском один раз, второй, третий, … десятый, и, … поняли, что он не вечный и можно бы было создать его копию и сохранить на компьютере. Далее, записать все скопированные файлы на новенький CD, который будет находиться в резерве.
Но вот, день ПИ настаёт, старый CD с установочной XP пришёл в негодность, и мы решили воспользоваться нашим резервом. Однако, к нашему удивлению, система упорно не хочет загружаться с новенького установочного CD диска. Причиной столь неподобающей ситуацией является то, что компьютер – тупой. Пользователь понимает, что на этом диске, в его корне, находится файл типа setup.exe, запустив который, должна начаться установка Windows XP. Однако, компьютеру побоку, что там и как называется, он ориентируется на загрузочные сектора диска, и если там нет ничего для выполнения, то он просто проигнорирует содержимое накопителя. Вот тут-то на сцену и выходит такое понятие, как виртуальный образ диска.
Простым копированием файлов нельзя сохранить правильное размещение данных в нужных секторах. Для этого служат специальные программы, которые позволяют сделать слепок нужного оптического накопителя и сохранить его в одном файле, сделав виртуальный файл образ нужного диска. Так уж принято, что в большинстве случаев, виртуальный диск сохраняется в файле с расширением ISO, отсюда и пошли столь популярнее выражения типа iSO файл/образ. Форматов, которые обеспечивают хранение слепка диска сразу несколько ISO, CUE, MDF, CDI, BIN и так далее, но ISO формат наиболее часто используемый и наиболее поддерживаемый различными программами.
Если есть флэшки, зачем тогда создавать виртуальные дисков?
Логично, но всё является не столь простым, как кажется. Так, некоторые игры нельзя было запустить без наличия в приводе установочного диска, и тут на помощь приходили виртуальные образы дисков, которые потом монтировались на виртуальные приводы, воспринимаемые системой как физические устройства. Кроме всего прочего, в виртуальных дисках удобно хранить различные RESCUE DISK (спасательные диски), которые потом легко добавить к мультизагрузочной флэшке – используем виртуальный образ диска с Windows 7, 10, LINUX в придачу, и несколько RESCUE DISK, и создаём собственную мультизагрузочную флэшку на случай критических ситуаций.
Кроме всего прочего, можно создать собственный виртуальный ISO образ диска, который будет содержать файлы и папки из жесткого диска. Так, если у Вас собралась большая коллекция (несколько гигабайт) документов и книг, посвященных одной тематике, то можно их всех поместить в один ISO файл. Помним, что процесс копирования одного файла происходит быстрее, чем нескольких. Да и в отличие от архива типа RAR/ZIP, доступ к упакованным файлам будет происходить намного быстрее, достаточно монтировать виртуальные образы дисков на виртуальные приводы и всё, можно работать.
Как создать и открыть виртуальный диск
Как не странно, но создание или открытие виртуальных ISO образов дисков или файлов тоже носит расплывчатый характер. Давайте отметим ряд факторов, связанных с виртуальными образами дисков ISO:
Как видим, аспектов довольно много. С большей частью (если не сказать, что со всеми), справляется рассмотренные в этой статье программы, да и, знаменитый NERO многое умеет.
Линейка DAEMON Tools для работы с виртуальными образами и приводами
Как создать виртуальный диск с программой DAEMON Tools Lite
Основные особенности пакета:
DAEMON Tools Pro – программа для виртуальных дисков и приводов
Управление и обслуживание виртуальных приводов
Приложение позволяет создавать виртуальные устройства, которые будут видны из Проводника Windows и стандартных элементов. Что очень важно, инструмент отлично справляется с самыми популярными технологиями, предохраняющими носители от копирования. Важным является также большое количество поддерживаемых форматов образов виртуальных дисков (MDX, MDS/MDF, ISO, B5T, BWT, CCD, CDI, BIN/CUE, APE/CUE, FLAC/CUE, NRG, ISZ). Встроенный менеджер позволяет изменять настройки для контроллеров DT, SCSI и IDE. Мы можем изменить видимость приводов, назначенных для них букв, точку монтирования, название производителя/модели, регион DVD или поиск.
Редактор образов дисков
Приложение было оснащено модулем для управления содержимым образов виртуальных дисков CD/DVD/DVD DL, который обслуживается с помощью перетаскивания элементов. Полезным окажется также информация о текущем использовании дискового пространства. DAEMON Tools Pro Advanced позволяет конвертировать снимки в форматы MDF/MDS, MDX или ISO. Данные могут быть дополнительно защищены паролем, сжатые или разделены на фрагменты.
Запись данных
Инструмент предлагает основные функции, связанные с записью дисков. Пользователь может удалить содержимое перезаписываемого диска и записать обычный/защищенный снимок.
Другие функции:
Существует возможность использования программы с помощью командной строки, что будет особенно полезно для администраторов системы. Программа интегрируется с Проводником. Установщик позволяет также скопировать гаджет Windows, который предлагает доступ к наиболее часто используемым функциям приложения.
Основные особенности пакета:
Создание виртуального диска с программой DAEMON Tools Ultra
Если верить информации на сайте производителя, то эта версия пакета DAEMON Tools предлагает больше всего возможностей. По сути, всё, что было сказано выше, можно приписать и данной версией. Отличительными являются следующие качества:
Лично мне, эта версия особо не понравилась, поскольку уж слишком обрезан интерфейс программы и меню в панели задач.
Работа с виртуальными дисками и приводами в программе MagicDisc
Спасибо за внимание. Автор блога Владимир Баталий
Советую ещё почитать:
Введение в SSD. Часть 2. Интерфейсная
В прошлой части цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков. Вторая часть расскажет про интерфейсы взаимодействия с накопителями.
Общение между процессором и периферийными устройствами происходит в соответствии с заранее определенными соглашениями, называемыми интерфейсами. Эти соглашения регламентируют физический и программный уровень взаимодействия.
Интерфейс — совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы.
Физическая реализация интерфейса влияет на следующие параметры:
Дисковые интерфейсы построены на портах ввода-вывода, что является противоположностью вводу-выводу через память и не занимает место в адресном пространстве процессора.
Параллельные и последовательные порты
По способу обмена данными порты ввода-вывода делятся на два типа:
Как следует из названия, параллельный порт отправляет за раз машинное слово, состоящее из нескольких бит. Параллельный порт — самый простой способ обмена данными, так как не требует сложных схемотехнических решений. В самом простом случае каждый бит машинного слова отправляется по своей сигнальной линии, а для обратной связи используются две служебные сигнальные линии: Данные готовы и Данные приняты.
Параллельные порты, на первый взгляд, отлично масштабируются: больше сигнальных линий — больше бит передается за раз и, следовательно, выше пропускная способность. Тем не менее, из-за увеличения количества сигнальных линий между ними возникает интерференционное взаимодействие, приводящее к искажению передаваемых сообщений.
Последовательные порты — противоположность параллельным. Отправка данных происходит по одному биту за раз, что сокращает общее количество сигнальных линий, но усложняет контроллер ввода-вывода. Контроллер передатчика получает машинное слово за раз и должен передавать по одному биту, а контроллер приемника в свою очередь должен получать биты и сохранять в том же порядке.
Малое количество сигнальных линий позволяет без помех увеличивать частоту передачи сообщения.
Small Computer Systems Interface (SCSI) появился в далеком 1978 году и был изначально разработан, чтобы объединять устройства различного профиля в единую систему. Спецификация SCSI-1 предусматривала подключение до 8 устройств (вместе с контроллером), таких как:
Изначально SCSI имел название Shugart Associates System Interface (SASI), но стандартизирующий комитет не одобрил бы название в честь компании и после дня мозгового штурма появилось название Small Computer Systems Interface (SCSI). «Отец» SCSI, Ларри Баучер (Larry Boucher) подразумевал, что аббревиатура будет произноситься как «sexy», но Дал Аллан (Dal Allan) прочитал «sсuzzy» («скази»). Впоследствии произношение «скази» прочно закрепилось за этим стандартом.
В терминологии SCSI подключаемые устройства делятся на два типа:
Инициатор отправляет команду целевому устройству, которое затем отправляет ответ инициатору. Инициаторы и целевые устройства подключены к общей шине SCSI, пропускная способность которой в стандарте SCSI-1 составляет 5 МБ/с.
Используемая топология «общая шина» накладывает ряд ограничений:
Устройства на шине идентифицируются по уникальному номеру, называемому SCSI Target ID. Каждый SCSI-юнит в системе представлен минимум одним логическим устройством, адресация которого происходит по уникальному в пределах физического устройства номеру Logical Unit Number (LUN).
Команды в SCSI отправляются в виде блоков описания команды (Command Descriptor Block, CDB), состоящих из кода операции и параметров команды. В стандарте описано более 200 команд, разделенных в четыре категории:
Среди множества команд только три из них являются обязательными для устройств:
После получения и отработки команды целевое устройство отправляет инициатору статус-код, которым описывается результат выполнения.
Дальнейшее усовершенствование SCSI (спецификации SCSI-2 и Ultra SCSI) расширило список используемых команд и увеличило количество подключаемых устройств до 16-ти, а скорость обмена данными по шине до 640 МБ/c. Так как SCSI — параллельный интерфейс, повышение частоты обмена данными было сопряжено с уменьшением максимальной длины кабеля и приводило к неудобству в использовании.
Начиная со стандарта Ultra-3 SCSI появилась поддержка «горячего подключения» — подключение устройств при включенном питании.
Первым известным SSD диском с интерфейсом SCSI можно считать M-Systems FFD-350, выпущенный в 1995 году. Диск имел высокую стоимость и не имел широкой распространенности.
В настоящее время параллельный SCSI не является популярным интерфейсом подключения дисков, но набор команд до сих пор активно используется в интерфейсах USB и SAS.
ATA / PATA
Интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment), так же известный как PATA (Parallel ATA) был разработан компанией Western Digital в 1986 году. Маркетинговое название стандарта IDE (англ. Integrated Drive Electronics — «электроника, встроенная в привод») подчеркивало важное нововведение: контроллер привода был встроен в привод, а не на отдельной плате расширения.
Решение разместить контроллер внутри привода решило сразу несколько проблем. Во-первых, уменьшилось расстояние от накопителя до контроллера, что положительным образом повлияло на характеристики накопителя. Во-вторых, встроенный контроллер был «заточен» только под определенный тип привода и, соответственно, был дешевле.
Разъемы PATA на материнской плате
ATA, как и SCSI, использует параллельный способ ввода-вывода, что отражается на используемых кабелях. Для подключения дисков с использованием интерфейса IDE необходимы 40-жильные кабели, также именуемые шлейфами. В более поздних спецификациях используются 80-жильные шлейфы: более половины из которых — заземления для уменьшения интерференции на высоких частотах.
На шлейфе ATA присутствует от двух до четырех разъемов, один из которых подключается в материнскую плату, а остальные — в накопители. При подключении двух устройств одним шлейфом, одно из них должно быть сконфигурировано как Master, а второе — как Slave. Третье устройство может быть подключено исключительно в режиме «только чтение».
Положение перемычки задает роль конкретного устройства. Термины Master и Slave по отношению к устройствам не совсем корректны, так как относительно контроллера все подключенные устройства — Slaves.
Особенным нововведением в ATA-3 считается появление Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.). Пять компаний (IBM, Seagate, Quantum, Conner и Western Digital) объединили усилия и стандартизировали технологию оценки состояния накопителей.
Поддержка твердотельных накопителей появилась с четвертой версии стандарта, выпущенной в 1998 году. Эта версия стандарта обеспечивала скорость обмена данными до 33.3 МБ/с.
Стандарт выдвигает жесткие требования к шлейфам ATA:
Короткий и широкий шлейф был неудобен и мешал охлаждению. Повышать частоту передачи с каждой следующей версией стандарта становилось все сложнее, и ATA-7 решил проблему радикально: параллельный интерфейс был заменен последовательным. После этого ATA приобрёл слово Parallel и стал называться PATA, а седьмая версия стандарта получила иное название — Serial ATA. Нумерация версий SATA началась с единицы.
Стандарт Serial ATA (SATA) был представлен 7 января 2003 года и решал проблемы своего предшественника следующими изменениями:
Несмотря на то, что стандарт SATA 1.0 (SATA/150, 150 МБ/с) был незначительно быстрее, чем ATA-6 (UltraDMA/130, 130 МБ/с), переход к последовательному способу обмена данными был «подготовкой почвы» к повышению скоростей.
Шестнадцать сигнальных линий для передачи данных в ATA были заменены на две витые пары: одна для передачи, вторая для приема. Коннекторы SATA спроектированы для большей устойчивости к множественным переподключениям, а спецификация SATA 1.0 сделала возможным «горячее подключение» (Hot Plug).
Некоторые пины на дисках короче, чем все остальные. Это сделано для поддержки «горячей замены» (Hot Swap). В процессе замены устройство «теряет» и «находит» линии в заранее определенном порядке.
Чуть более, чем через год, в апреле 2004-го, вышла вторая версия спецификации SATA. Помимо ускорения до 3 Гбит/с в SATA 2.0 ввели технологию Native Command Queuing (NCQ). Устройства с поддержкой NCQ способны самостоятельно организовывать порядок выполнения поступивших команд для достижения максимальной производительности.
Последующие три года SATA Working Group работала над улучшением существующей спецификации и в версии 2.6 появились компактные коннекторы Slimline и micro SATA (uSATA). Эти коннекторы являются уменьшенной копией оригинального коннектора SATA и разработаны для оптических приводов и маленьких дисков в ноутбуках.
Несмотря на то, что пропускной способности второго поколения SATA хватало для жестких дисков, твердотельные накопители требовали большего. В мае 2009 года вышла третья версия спецификации SATA с увеличенной до 6 Гбит/с пропускной способностью.
Особое внимание твердотельным накопителям уделили в редакции SATA 3.1. Появился коннектор Mini-SATA (mSATA), предназначенный для подключения твердотельных накопителей в ноутбуках. В отличие от Slimline и uSATA новый коннектор был похож на PCIe Mini, хотя и не был электрически совместим с PCIe. Помимо нового коннектора SATA 3.1 мог похвастаться возможностью ставить команды TRIM в очередь с командами чтения и записи.
Команда TRIM уведомляет твердотельный накопитель о блоках данных, которые не несут полезной нагрузки. До SATA 3.1 выполнение этой команды приводило к сбросу кэшей и приостановке операций ввода-вывода с последующим выполнением команды TRIM. Такой подход ухудшал производительность диска при операциях удаления.
Спецификация SATA не успевала за бурным ростом скорости доступа к твердотельным накопителям, что привело к появлению в 2013 году компромисса под названием SATA Express в стандарте SATA 3.2. Вместо того, чтобы снова удвоить пропускную способность SATA, разработчики задействовали широко распространенную шину PCIe, чья скорость превышает 6 Гбит/с. Диски с поддержкой SATA Express приобрели собственный форм-фактор под названием M.2.
«Конкурирующий» с ATA стандарт SCSI тоже не стоял на месте и всего через год после появления Serial ATA, в 2004, переродился в последовательный интерфейс. Имя новому интерфейсу — Serial Attached SCSI (SAS).
Несмотря на то, что SAS унаследовал набор команд SCSI, изменения были значительные:
Терминология SCSI также была унаследована. Контроллер по-прежнему называется инициатором, а подключаемые устройства — целевыми. Все целевые устройства и инициатор образуют SAS-домен. В SAS пропускная способность подключения не зависит от количества устройств в домене, так как каждое устройство использует свой выделенный канал.
Максимальное количество одновременно подключенных устройств в SAS-домене по спецификации превышает 16 тысяч, а вместо SCSI ID для адресации используется идентификатор World-Wide Name (WWN).
WWN — уникальный идентификатор длиной 16 байт, аналог MAC-адреса для SAS-устройств. 
Различие между SAS и SATA дисками (источник ru.wikipedia.org)
Несмотря на схожесть разъемов SAS и SATA, эти стандарты не являются полностью совместимыми. Тем не менее, SATA-диск может быть подключен в SAS-коннектор, но не наоборот. Совместимость между SATA-дисками и SAS-доменом обеспечивается при помощи протокола SATA Tunneling Protocol (STP).
Первая версия стандарта SAS-1 имеет пропускную способность 3 Гбит/с, а самая современная, SAS-4, улучшила этот показатель в 7 раз: 22,5 Гбит/с.
Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) — последовательный интерфейс для передачи данных, появившийся в 2002 году. Разработка была начата компанией Intel®, а впоследствии передана специальной организации — PCI Special Interest Group.
Последовательный интерфейс PCIe не был исключением и стал логическим продолжением параллельного PCI, который предназначен для подключения карт расширения.
PCI Express значительно отличается от SATA и SAS. Интерфейс PCIe имеет переменное количество линий. Количество линий равно степеням двойки и колеблется в диапазоне от 1 до 16.
Термин «линия» в PCIe обозначает не конкретную сигнальную линию, а отдельный полнодуплексный канал связи, состоящий из следующих сигнальных линий:
Количество PCIe-линий напрямую влияет на максимальную пропускную способность соединения. Современный стандарт PCI Express 4.0 позволяет достичь 1.9 Гбайт/с по одной линии, и 31.5 Гбайт/с при использовании 16 линий.
«Аппетиты» твердотельных накопителей растут очень быстро. И SATA, и SAS не успевают увеличивать свою пропускную способность, чтобы «угнаться» за SSD, что привело к появлению SSD-дисков с подключением по PCIe.
Хотя PCIe Add-In карты прикручиваются винтом, PCIe поддерживает «горячую замену». Короткие пины PRSNT (англ. present — присутствовать) позволяют удостовериться, что карта полностью установлена в слот.
Твердотельные накопители, подключаемые по PCIe регламентируются отдельным стандартом Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification и воплощены в множестве форм-факторов, но о них мы расскажем в следующей части.
Удаленные накопители
При создании больших хранилищ данных появилась потребность в протоколах, позволяющих подключить накопители, расположенные вне сервера. Первым решением в этой области был Internet SCSI (iSCSI), разработанный компаниями IBM и Cisco в 1998 году.
Идея протокола iSCSI проста: команды SCSI «оборачиваются» в пакеты TCP/IP и передаются в сеть. Несмотря на удаленное подключение, для клиентов создается иллюзия, что накопитель подключен локально. Сеть хранения данных (Storage Area Network, SAN), основанная на iSCSI, может быть построена на существующей сетевой инфраструктуре. Использование iSCSI значительно снижает затраты на организацию SAN.
У iSCSI существует «премиальный» вариант — Fibre Channel Protocol (FCP). SAN с использованием FCP строится на выделенных волоконно-оптических линиях связи. Такой подход требует дополнительного оптического сетевого оборудования, но отличается стабильностью и высокой пропускной способностью.
Существует множество протоколов для отправки команд SCSI по компьютерным сетям. Тем не менее, есть только один стандарт, решающий противоположную задачу и позволяющий отправлять IP-пакеты по шине SCSI — IP-over-SCSI.
Большинство протоколов для организации SAN используют набор команд SCSI для управления накопителями, но есть и исключения, например, простой ATA over Ethernet (AoE). Протокол AoE отправляет ATA-команды в Ethernet-пакетах, но в системе накопители отображаются как SCSI.
С появлением накопителей NVM Express протоколы iSCSI и FCP перестали удовлетворять быстро растущим требованиям твердотельных накопителей. Появилось два решения:
Вынос шины PCIe сопряжен с созданием сложного коммутирующего оборудования, но не вносит изменения в протокол.
Протокол NVMe over Fabrics стал хорошей альтернативой iSCSI и FCP. В NVMe-oF используются волоконно-оптическая линии связи и набор команд NVM Express.
Стандарты iSCSI и NVMe-oF решают задачу подключения удаленных дисков как локальные, а компания Intel® пошла другой дорогой и максимально приблизила локальный диск к процессору. Выбор пал на DIMM-слоты, в которые подключается оперативная память. Максимальная пропускная способность канала DDR4 составляет 25 ГБ/с, что значительно превышает скорость шины PCIe. Так появился твердотельный накопитель Intel® Optane™ DC Persistent Memory.
Для подключения накопителя в DIMM слоты был изобретен протокол DDR-T, физически и электрически совместимый с DDR4, но требующий специального контроллера, который видит разницу между планкой памяти и накопителем. Скорость доступа к накопителю меньше, чем к оперативной памяти, но больше, чем к NVMe.
Протокол DDR-T доступен только с процессорами Intel® поколения Cascade Lake или новее.
Заключение
Почти все интерфейсы прошли долгий путь развития от последовательного до параллельного способа передачи данных. Скорости твердотельных накопителей стремительно растут, еще вчера твердотельные накопители были в диковинку, а сегодня NVMe уже не вызывает особого удивления.
В нашей лаборатории Selectel Lab вы можете самостоятельно протестировать SSD и NVMe диски.
Вытеснят ли NVMe-диски классические SSD в ближайшее время? Ждем вас в комментариях.