59.1 Organizace a zálohování dat (studijní text)

Rozhraní disků

• rozhraní zajišťuje správnou komunikaci a přenos dat mezi zařízeními (např. mezi pevným diskem a základní deskou, tiskárnou a počítačem, atd.)

Rozhraní interních disků (umístěných uvnitř počítače)

• PATA (Parallel ATA, paralelní ATA) - starší rozhraní, dnes dosluhuje (maximální přenosová rychlost 133 MB/s)
• SATA (Serial ATA, sériová ATA) - novější rozhraní (dnes nejběžnější), nabízí vyšší přenosové rychlosti
  • několik rychlostních standardů
    • SATA I (1,5 Gb/s, max. 150 MB/s)
    • SATA II (3,0 Gb/s, max. 300 MB/s)
    • SATA III (6,0 Gb/s, max. 600 MB/s)
• SAS - (Serial Attached SCSI) - rozhraní podobné SATA (max. 1200 MB/s), využívá se však spíše v serverech

Rozhraní externích disků (umístěných mimo počítač)

• USB - nejpoužívanější, nejvíce USB 2.0, postupně nastupuje USB 3.0 nebo USB 3.1 (větší rychlosti)
• FireWire - podobné jako USB, ale moc se nepoužívá
• eSATA - verze SATA pro externí disky

Rozdílem mezi rozhraním interních zařízení a externích zařízení je, že interní zařízení se připojují pomocí dvou kabelů (datový, napájecí). Externí zařízení se připojuje jedním kabelem, který má část datovou a napájecí.

Obr. 1: Konektor rozhraní PATA	Obr. 2: Konektory rozhraní SATA (vlevo) a eSATA (vpravo).

Diskový oddíl (partition)

• vyhrazená část úložného média, se kterou lze poté pracovat samostatně (např. formátovat)
• v angličtině se nazývá partition [čti partišn]
• každý diskový oddíl se označuje písmenem anglické abecedy
• nejčastěji se disk rozděluje na systémový oddíl (C:/) a datový oddíl (D:/)
• na systémový se instaluje operační systém a další software a na datový se ukládají uživatelské soubory (fotografie, videa, hudba, dokumenty, atd.)
• výhodou je, že v případě kolize systému lze jednoduše přeinstalovat systém, přitom uživatelské soubory zůstanou zachovány

Souborový systém

• každý operační systém ukládá data na disk v tzv. souborovém systému,
• je to způsob organizace dat ve formě souborů a adresářů tak, aby k nim bylo možné snadno přistupovat,
• souborový systém určuje např. maximální velikost disku či oddílu, maximální velikost souboru, maximální délku názvu souboru či možnosti přístupových práv k souborům,
• bohužel ne všechny operační systémy podporují všechny typy souborových systémů (ztěžuje vzájemný přenos souborů),

Nejpoužívanější souborové systémy

• FAT16 - používaný systémy DOS a prvními verzemi Windows, velmi omezený,
• FAT32 - používaný nejprve systémy Windows (95 až 2000), dnes využíváný u USB flash disků, univerzální (podpora Windows, Linux i macOS) ale maximální velikost souboru 4 GB a maximální velikost oddílu 8 TB,
• NTFS - používaný systémy Windows NT (XP, Vista, 7, 8, 10), prakticky žádné omezení u velikosti souborů a disků i v délce názvu souboru, ale není podporován v macOS či Linux,
• exFAT - používaný novými verzemi systémů Windows, macOS i Linux (spojení výhod NTFS a FAT32), není ještě na rozšířený
• HFS+ - používaný výhradně systémy macOS pro Apple PC
• ext2, ext3, ext4 - používaný výhradně systémy Linux

Soubor

• ucelená část počítačových dat, která je uložena na disku a má svůj název, velikost a atributy

Název souboru

• skládá se ze dvou částí, které jsou odděleny tečkou:
  • jméno souboru - libovolný text o maximální délce 256 znaků (Windows) nebo 8 znaků (DOS)
  • přípona souboru - určuje typ souboru (většinou má 3 nebo 4 znaky)
• v názvu souboru se nesmí objevit tyto znaky: / \ : ? * " < > |

Velikost souboru

• velikost souboru se udává v bajtech (B)
• u velkých souborů se využívá předpon (kilobajt - kB, megabajt - MB, gigabajt - GB, terabajt - TB, petabajt - PB)
• podle mezinárodní soustavy jednotek SI jsou vztahy mezi předponami vždy "1000" (1 kB = 1000 B, 1 MB = 1000 kB, 1 GB = 1000 MB, atd.)
• počítače však pracují ve dvojkové soustavě (mocniny čísla 2), nikoliv v desítkové, kterou používá soustava jednotek SI (mocniny čísla 10)
• tím vzniká problém, protože nejbližší číslo k 1000 (10³) ve dvojkové soustavě je 2¹⁰, což se však rovná 1024
• to má za následek menší skutečnou kapacitu datových médií (např. na pevný disk označen kapacitou 500 GB se ve skutečnosti uloží asi jen 477 GB dat)
  • jinými slovy na 1 GB dat není spotřebováno přesně 1 000 000 000 bajtů, ale 1 073 741 824 bajtů (1 GB x 1024 = 1 024 MB x 1024 = 1 048 576 kB x 1024 = 1 073 741 824 B)

Atributy souboru

• určují specifické vlastnosti souboru, které využívá operační systém
  • pouze pro čtení - tento atribut, zabrání uložení změn v souboru, změny lze uložit jen v kopii souboru
  • skrytý - tento atribut nezobrazí soubor v adresáři, ale fyzicky je stále uložen (pokud je v systému nastaveno "Nezobrazovat skryté a systémové soubory")
  • datum vytvoření a datum úpravy

Typy souborů podle přípon

Systémové soubory

• EXE, BAT, COM - spustitelné programy,
• SYS, INF, INI, DLL, DAT - systémové soubory programů (raději nemazat).

Soubory textových editorů

• TXT - prostý text bez formátu (využívá ho Poznámkový blok ve Windows),
• RTF - nabízí jednoduchý formát (využívá ho WordPad ve Windows),
• DOC, DOCX - dokument MS Word,
• DOT, DOTX - šablona MS Word,
• ODT - dokument OpenOffice nebo LibreOffice,
• OTT - šablona OpenOffice nebo LibreOffice.
• PDF - formát Adobe Reader či Adobe Acrobat

Soubory tabulkových procesorů

• XLS, XLSX - sešit MS Excel,
• ODS - sešit OpenOffice nebo LibreOffice.

Soubory prezentačních editorů

• PPT, PPTX - prezentace MS PowerPoint,
• PPS, PPSX - předvádění MS PowerPoint,
• POT, POTX - šablona MS PowerPoint,
• ODP - prezentace OpenOffice nebo LibreOffice.

Databázové soubory

• DB, DBF - univerzální databázový soubor,
• ODB - databáze OpenOffice nebo LibreOffice,
• MDB, ACCDB - databáze MS Access.

Multimediální soubory

• rastrové obrázky: JPG, GIF, PNG, TIF, BMP, ICO, PSD (Photoshop),
• vektorové obrázky: CDR (Corel), AI, EPS (Adobe), ODG (OpenOffice), ZMF (Zoner), WMF (Microsoft), FLA (Flash)
• hudební formáty: MP3, WMA, AAC, WAV, OGG, M4A, F4A
• video formáty: AVI, MPG, WMV, MP4, ASF, MKV, MOV, 3GP, FLV, F4V

Další typy souborů

• soubory webových stránek: HTM, HTML, CSS, JS, PHP
• souborové obrazy optických disků: ISO, NRG, CUE, IMG
• komprimované soubory: ZIP, RAR, 7Z, CAB

Adresář - Složka

• pro lepší uspořádání souborů existují adresáře (systém Windows používá pojem "složka", ale je to totéž)
• každý adresář může obsahovat libovolné podadresáře a libovolné soubory
• v adresáři však nesmí být dva podadresáře nebo dva soubory se stejným názvem

Kořenový adresář

• je adresář, který je nadřazený všem ostatním adresářům (nemůže být podadresářem jiného)
• většinou odpovídá disku nebo oddílu a označuje se obráceným lomítkem \

Cesta k souborům a adresářům

• ke každému souboru nebo adresáři vede přímá unikátní cesta
• cesta se zapisuje postupně a odděluje se obráceným lomítkem \
• příklad: D:\Texty\Dopisy\zadost.doc (tzn., že na disku D v adresáři Texty a v podadresáři Dopisy se nachází soubor, který se jmenuje zadost.doc)

Stromová struktura

• přehledné grafické znázornění struktury adresářů a souborů na disku či oddílu

Obr. 3: Stromová struktura disku C.

Zálohování dat

V dnešní době je životně důležité mít citlivá nebo nenahraditelná data zálohována. Způsobů a druhů zálohování je celá řada.

Základní druhy záloh

Úplná (Plná)

• Nejzákladnější typ zálohy, kdy se zálohují veškerá vybraná data nezávisle na jiných starších typech záloh stejných dat
• Nejtypičtější využití je pro zálohování systémového disku v počítači (operační systém, aplikace a programy), vytváří tzv. obraz disku (image)

Rozdílová (Diferenciální)

• Vychází z úplné zálohy, kdy tento typ zálohy zálohuje jen nově vytvořené nebo změněné soubory od poslední úplné zálohy
• Výhodou je, že tato záloha má menší výslednou velikost (zálohují se jen nové nebo změněné soubory), tudíž i proces zálohování je rychlejší
• Nevýhodou je že další rozdílová záloha obsahuje v sobě soubory z předchozí rozdílové zálohy (výsledná velikost se postupně zvětšuje)
• Při procesu obnovy se nejprve obnovují data z poslední úplné zálohy a poté se data přepíšou z vybrané rozdílové zálohy (pro obnovuje je potřeba dvou souborů: poslední úplná záloha + poslední rozdílová záloha)

Přírůstková (Inkrementální)

• Vychází z úplné zálohy, kdy tento typ zálohy zálohuje na rozdíl od diferenciální jen nově vytvořené nebo změněné soubory od poslední přírůstkové zálohy
• Výhodou je, že tato záloha má malou výslednou velikost stejně jako rozdílová, ale následující přírůstkové zálohy již v sobě neobsahují předešlé zálohy
• Nevýhodou je, že při obnovování dat musíte mít k dispozici poslední úplnou zálohu a všechny přírůstkové zálohy provedené od posledního úplného zálohování, což prodlužuje dobu obnovy (hrozí i větší pravděpodobnost chyby nebo poškození dat)

Pravidla zálohování dat

1. Zálohujte pravidelně (měsíčně – úplná, týdně – rozdílová, denně – přírůstková). Využijte automatických záloh.
2. Zálohujte jen důležitá a protříděná data, popřípadě celý operační systém (zálohování stažených dat z internetu není potřeba).
3. Nezálohujte data na stejné médium. Ukládejte nejlépe na externí pevné disky, USB flash disky, CD nebo DVD.
4. Média se zálohami skladujte na jiných místech (externí disk se zálohou položený vedle počítače se nevyplatí – požár, krádež atd.).
5. Důležité zálohy opatřete heslem pro obnovu.
6. Popisujte zálohy (co obsahují, kdy byly pořízeny).

Pravidlo zálohování 3-2-1

• Je nadčasové pravidlo, které řeší základní přístup k zálohování citlivých a nehraditelných dat:
  • Mít alespoň tři kopie svých dat
  • Ukládat kopie na dvě různá média (externí disk, DVD, cloud, aj.)
  • Mít jednu zálohu mimo své bydliště či pracoviště (pro případ požáru nebo krádeže)