ОБЗОР ПРОГРАММНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ СЪЕМНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ПОРТАХ USB

При работе со съемными накопителями на отдельных портах USB могут возникать трудности, связанные со скоростью передачи данных, а также сохранностью и безопасностью информации. Чтобы избежать потери данных на накопителях, а также увеличить быстродействие, USB-накопители удобно объединять в RAID-массивы [1]:

• RAID-0 – конфигурация, подходящая для повышения быстродействия, но не для обеспечения безопасности данных, так как в случае, когда один накопитель выйдет из строя, произойдет потеря данных на всех остальных накопителях ввиду того, что данные разделяются между накопителями для увеличения скорость чтения и записи информации;
• RAID-1 –  зеркальный дисковый массив; в данной конфигурации происходит дублирование данных, что не влияет на быстродействие, но сохранность данных увеличивается в два раза, и если один из накопителей выйдет из строя, то все данные останутся на другом накопителе;
• RAID-10 –  конфигурация, при которой данные разделяются между накопителями, а также дублируются на другую половину накопителей;
• RAID-5 – для данной конфигурации нужны минимум три накопителя, один из которых хранит данные для восстановления; обеспечивается высокое быстродействие; при потере данных их восстановление занимает много времени.

Для объединения USB-накопителей на физическом уровне используются USB-контроллеры (хабы) – устройства, увеличивающие количество USB портов. Существуют три вида USB-концентраторов:

• карта USB PCI: подключается на материнскую плату, к свободному слоту; к преимуществам данного внутреннего USB-хаба относится близость к материнской плате, а значит, и к процессору, поэтому данные будут проходить без помех и с максимальной скоростью;
• обычный USB-хаб: подключается к одному из существующих на компьютере USB-портов; как правило, на нем расположены от двух до шести дополнительных портов; для данного вида характерно то, что устройства, которые подключаются к концентрату, потребляют много энергии и в связи с этим внутреннего энергетического ресурса USB-хаба может быть не достаточно для работы всех устройств, которые подключены одновременно; при подключении большого количества устройств, то произойдет существенное падение скорости; альтернативой может служить активный USB-хаб;
• активный USB-хаб: подключается к электросети и компьютеру; на нем дополнительно расположены от четырех до восьмидесяти USB-портов; за счет питания концентратора от электросети можно использовать одновременно несколько энергоемких устройств и сигнал не затухает, а усиливается внутри концентратора; важнейшим преимуществом такого USB-хаба является то, что его можно вынести на несколько метров от компьютера, не получив никаких помех из-за расстояния, так как оно компенсируется внешним питанием.

Программное создание RAID-массивов обеспечивается встроенными утилитами, которые обладают достаточным функционалом и интуитивно-понятным интерфейсом, что позволяет не прибегать к дополнительным программным продуктам, которые, тем не менее существуют и в определнных ситуациях увеличивают комфорт работы с USB-хабами. Встроенные утилиты операционных систем [2]: Windows: Disk Management Tool; macOS: Disk Utility; Linux: Gnome Disk Utility, GParted.

Gnome Disk Utility (Gnome Disks) является программой для управления дисками с базовым функционалом. Данная программа позволяет просматривать информацию о дисках и сменных носителях. Для каждого диска доступна информация о модели диска, его состоянии, серийный номер, информация о разделах, размеры разделов, тип таблицы разделов и другие данные. Gnome Disk Utility поддерживает форматирование дисков, управление разделами, создание образов и восстановление разделов из образа. Также есть инструмент для оценки производительности диска. Интерфейс программы довольно простой и лаконичный с отображением списка носителей и отображением информации о выбранном носителе. Через меню можно выполнять необходимые действия над дисками. Программа входит в состав рабочей среды GNOME и является предустановленной программой для управления дисками во многих дистрибутивах. Из командной строки Gnome Disk Utility запускается командной gnome-disks. Для более расширенного и профессионального управления дисками рекомендуется использовать утилиту GParted.

GParted является современным программным решением, которое разработано для эффективной работы с имеющимися разделами на HDD-накопителе. Благодаря большому количеству различных функций, представленную утилиту легко можно отнести к категории незаменимых. Главными возможностями программы является безопасная работа с жесткими дисками и разделами на этих накопителях. С помощью данного программного обеспечения можно создавать новые разделы, удалять уже имеющиеся, копировать и перемещать информацию в данных разделах, а также без удаления или форматирования уменьшать и увеличивать объем данных. Наряду с данныим функциями, каждый пользователь может создавать необходимые таблицы в формате GPT или же MS-DOS. Если из-за системного сбоя или же какой-то ошибки были потеряны важные данные, то с помощью программы Gparted можно легко восстановить все потерянные файлы. Также можно изменять атрибуты разделов, подключать выборочные из них, а также выполнять другие операции по работе с жестким диском на персональном компьютере. Представленная утилита отлично работает с большинством жестких дисков, которые в наше время распространены и используются в компьютере. Таким образом, Gparted является полноценным редактором разделов, позволяющим реализовать необходимые операции с дисковым пространством, будь то изменение размера раздела, создание или простая проверка и даже снятие образа диска. Программа имеет собственную графическую оболочку, которая позволяюет совершать необходимые манипуляции быстро, и без необходимости ввода десятков строчек кода. Но, помимо всего прочего, синхронно с основной программой, выпускается и Live-Cd версия GParted. Программа работает с большинством разделов: Fat 16\32, Reiser, UFS, swap и многими другими.

Наиболее популярной дополнительной программой для системы Windows является Acronis Disk, которая поддерживает до 32-х дисков на один том и работает с дисками GPT формата. Мощный и полезный программный инструмент для работы с жесткими дисками всех типов. Набор встроенных утилит позволяет достигать высокого уровня производительности системы и обеспечивает наилучшую сохранность данных, гарантирует стабильную работу рабочей станции. Приложение состоит из комплекса модулей, которые выполняют определенные функции и позволяют без потери имеющихся данных разбивать и объединять диски или изменять их объем. В утилите реализована поддержка всех ОС семейства Windows. Данная утилита может быть полезной как системным администраторам, так и начинающим пользователям персональных компьютеров для повышения быстродействия системы или аварийного восстановления данных после аппаратного сбоя или вирусной атаки. Модуль Acronis Recovery Expert ориентирован на аппаратные сбои системы или для восстановления данных с поврежденных разделов дисков после вирусных атак. Модуль Acronis OS Selector дает возможность в одном разделе установить несколько разных операционных систем с меню выбора и гарантией корректной работы каждой из них. В продукте Acronis Disk Director реализована функция проверки статуса диска с целью оперативной оценки его работоспособности и определения стабильности функционирования.

Flashnul является специальной программой, которая дает возможность быстро диагностировать различные flash-накопители. Осуществляемая проверка позволяет выявить всевозможные программные ошибки, которые часто выводят из строя важные данные. Использовать данную программу можно для тестирования любых сменных носителей, которые функционируют благодаря flash-памяти. В большинстве случаев, сменные устройства выходят из строя из-за частого использования, регулярных перевозок или же неправильного использования. Важно заметить, что накопитель может корректно функционировать долгое время и затем внезапно выйти из строя. На самом деле, ситуация усугублялась с каждым днем, просто данный процесс не заметен пользователю и его выявить может лишь рассматриваемая программа. Проверить можно какой-либо накопитель на функцию чтения, записи, сохранности скаченной информации и так далее. Каждый из перечисленных пунктов подразумевает использование различных секторов в памяти и поэтому важно уделить внимание каждому типу тестирования. Помимо этого, с помощью программы Flashnul возможно записывать различные образы, с учетом всех тонкостей и особенностей данного процесса. То есть многофункциональное приложение Flashnul будет полезно тем, кому нужно контролировать работоспособность используемых накопителей.

Список литературы:

1. Терентьев Д.И., Николаев А.Б., Остроух А.В. Исследование дисковых массивов Raid по параметрам надежности и быстродействия // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 3-3. – С. 423-427;
2. Чеботарев А. USB: вчера, сегодня и завтра. Компьютер + Программы [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://citforum.ru/hardware/articles/usb/ (дата обращения 09.02.2019).