digital image distribution and network ie-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · •...

1

Digital Image Distribution and Network I

อ.ดร.ยุทธพล วิเชียรอินทร[email protected]

Digital Image Distribution and Network Yudthaphon Vichianin Ph.D. 2

สารสนเทศชีวการแพทย (Biomedical Informatics)

Definition by Edward H. Shortliffe



Definition by Edward H. Shortliffe

RT !



• Bioinformatics: การใชเทคโนลีคอมพิวเตอรเพื่อประยุกตใชในการศึกษาชีววิทยาระดับเซล

• Imaging Informatics: การใชเทคโนลีคอมพิวเตอรเพื่อประยุกตใชในการศึกษาอวัยวะและเนื้อเย่ือ

• Clinical Informatics: การใชเทคโนลีคอมพิวเตอรเพื่อประยุกตใชในการรักษาผูปวย

• Publish Health Informatics: การใชเทคโนลีคอมพิวเตอรเพื่อประยุกตใชในการสงเสริมสุขภาพของประชากร


เครื่องมือในการถายภาพเพือ่การวินจัฉัย(Imaging Apparatus)

• Computerized Tomography (CT): X-Ray• Magnetic-Resonance Imaging (MRI):

Magnetic• Conventional & Digital X-Ray Machine• Ultrasound: Sound


ฐานขอมูล

• เริ่มแรกการเกบ็ขอมูลอยูในรูปของไฟลและโฟลเดอร

• ขอดี: สะดวกและงายเม่ือปริมาณขอมูลไมมาก• ขอเสีย

– การคนหาลาชา เมื่อขอมูลมากขึน้– ยุงยากเพราะขึ้นอยูกับการทํางานดวยมือ (Manual)– ขอมูลซ้ําซอน– ไมเอ้ือใหมีการใชขอมูลรวมกัน

2


ฐานขอมูล

• ฐานขอมูลถูกสรางขึ้นเพื่อแกปญหาการเก็บขอมูล• ขอดี

– สามารถคนหาขอมูลไดอยางรวดเร็ว– เอื้อใหมีการใชขอมูลรวมกัน– การจดัเกบ็ขอมูลมีประสิทธิภาพ ลดความซ้ําซอน

• ขอเสีย– ราคาแพง– มีความซบัซอนในการดูแลและใชงานเทียบกับการใชไฟลขอมูลตามปกติ


ฐานขอมูล• โครงสรางขอมูล

– บิต (Bit): หนวยเลก็ท่ีสดุของการเก็บขอมูล (0,1)– ไบต (Byte): ประกอบดวยบติหลายบิตมาเรียงตอกัน เชน นํา

8 บติมาเรียงกนัเปน 1 ไบต เปนตัวอกัษร

– เขตขอมูล (Field): เปนการนาํตวัอักษรมาเรียงกันหลายๆ ตัวอกัษรเชน เปน ช่ือ น.ศ.

– ระเบียนขอมูล (Record): เปนกลุมของเขตขอมูลท่ีมีความสัมพันธกนั เชน ระเบียนขอมูลน.ศ.ประกอบดวย ช่ือ นามสกลุ ท่ีอยู ช้ันป รหัส เปนตน

– ไฟล (File): เปนกลุมของระเบียนท่ีสมัพันธกันท่ีถกูจดัเก็บไวดวยกัน เชน ไฟลขอมูลของ น.ศ. รังสเีทคนิค ช้ันปท่ี 4


ฐานขอมูล• ฐานขอมูลเปนโปรแกรมที่ถูกสรางขึ้นมาเพื่อจัดเก็บและรักษาขอมูลเพื่อ:– ลดความซ้ําซอนขอมูล (Minimum Redundancy) เก็บขอมูลไวดวยกนั โดยตัดขอมูลท่ีซ้ํากนัออกไป

– มีความอิสระในการเก็บขอมูล (Data Independency) มีรายละเอยีดโครงสรางขอมูลเก็บไวเปนสวนกลาง

– สนับสนุนการใชขอมูลรวมกัน (Improved Data Sharing) แบงการใชขอมูลเฉพาะในสวนท่ีตองการใชเทานั้น

– มีความคลองตัวในการใชงาน (Improved Flexibility) ผูใชไมตองออกแบบการเก็บขอมูลใหม เน่ืองจากมีการเกบ็ขอมูลไวท่ีสวนกลาง

– มีระบบรักษาความปลอดภยั (High Data Integrity) สามารถตรวจสอบรหัสผาน เม่ือตองการใชขอมูล


กรณีศึกษา ร.พ.บํารุงราษฎร• ร.พ. มีการออกแบบฐานขอมูลผูปวยเพื่อใหทุกแผนกสมารถใชขอมูลรวมกัน ไมวาผูปวยจะไปใชบริการ ณ สวนไหน ระบบสามารถดึงขอมูลข้ึนมาใชไดทันทีจากระบบบารโคด (Bar Code) และรหัสผูปวย (HN: Hospital Number) หรือชื่อผูปวย

• ที่หองตรวจแตละแผนกมีเคร่ืองคอมพิวเตอรเพื่อใหบุคคลากรสามารถตรวจสอบไดวา– มีผูปวยรอคิวอยูกี่คน – คนที่กําลังเขาตรวจคือใคร – ประวัติการเจ็บปวดเปนอยางไร – แสดงผลการตรวจครั้งที่ผานมาทั้งหมด

• ระบบสารสนเทศเชื่อมตอกันทุกระบบ ทั้งร.พ. รวมทั้งการจายยาและเก็บเงิน • ชวยเพิ่มประสิทธิภาพในการทํางานโดยรวมทั้งระบบใหสอดคลองกัน • เพิ่มความสะดวกรวดเร็วใหทั้งเจาหนาที่และผูรับบริการ


Data Communication

• การสือ่สารคืออะไร• เทคโนโลยีโทรคมนาคม• คุณสมบัติพ้ืนฐานของการสือ่สารขอมูล• LAN, MAN, WAN• การเช่ืยมโยงเครือขายแบบตางๆ• OSI Model• สายนําสัญญาณแบบตางๆ• ระบบรักษาความปลอดภัย


การสื่อสารคืออะไร

• การสนทนาพดูคุยเปนกิจกรรมสวนหนึ่งในชีวิตประจําวันของมนุษย

• มักประกอบดวยคูสนทนาตั้งแตสองคนขึ้นไป• ตัวกลางนําเสยีง?• สิ่งรบกวนตามธรรมชาติ?

3



• การสื่อสารในระบบอิเล็คทรอนิกสจะเปนกระบวนการถายโอนขอมูลหรือสารสนเทศจากตนทาง (Source) ไปยังปลายทาง (Destination)

• การสื่อสารสวนใหญจะคํานึงถึงระยะทาง (Distance) ดวย

• ระหวางตนทางและปลายทางเชนใน ระบบคอมพิวเตอร ระบบโทรศัพท คล่ืนวิทยุ วิทยุโทรทัศน

• แนวโนมเทคโนโลยีการสื่อสารที่พัฒนาขึ้นไมหยุดย้ังทําใหลดขอจํากัดดานระยะทาง (Geographic locations)



• ความหมายของการสื่อสารขอมูล Data Communication คือ:– “การแลกเปลี่ยนขอมูลระหวางอุปกรณสองอุปกรณขึ้นไป (Source & Destination) ผานตัวกลางในการสื่อสาร (Transmission Media)”

– การสื่อสารระยะใกลเปนการสื่อสารแบบโลคอล (Local) อาจเปนการสื่อสารแบบ Face-to-Face

– การสื่อสารระยะไกลเปนการสื่อสารแบบรีโมต (Remote) ที่ตองอาศัยเทคโนโลยีโทรคมนาคม (Telecommunication) เขามาชวย


Typical Communication Method

• โดยทั่วไปเราสามารถแบงการสื่อสารไดเปน 2 วิธีคือ– การสื่อสารในระยะใกล (Local)

• อดตี: การพูด แสดงทาทาง การสงเอกสาร• ปจจบุัน: สิ่งพิมพอเิล็คทรอนิกส USB drive, CD-ROM

– การสื่อสารระยะไกล (Remote)• อดตี: จดหมายไปรษณีย โทรศัพท โทรทัศน• ปจจบุัน: e-mail, SMS, VDO conference, IM (Internet

Messaging)


Telecommunication Technology

• โทรเลข (Telegraphy) แปลงตัวอักษรเปนรหัส จากนั้นแปลงรหัสเปนสัญญาณไฟฟา สงผานตัวกลางซั่งมักจะเปนสายทองแดง ไปยังปลายทาง จากนั้นปลายทางจะถอดรหัสเปนขอความ

• โทรพิมพ (Telex) เปนการสื่อสารแบบโทรเลข แตผูรับและผูสงสามารถโตตอบสื่อสารกันได โดยเครื่อง Telex จะเปนเคร่ืองรับและสงในตัวเดียวกันโดยพิมพลงบนกระดาษ



• โทรสาร (Facsimile) เรียกสั้นๆ วา Fax ใชเทคนิคการแสกนเอกสารตนฉบับทั้งภาพและขอความเพื่อเปล่ียนเปนสัญญานไฟฟาและสงไปตามสายโทรศัพท ปลายทางจะเปลี่ยนสัญญานไฟฟาที่ไดกลับเปนขอมูลเหมือนตนฉบับ

• โทรศัพท (Telephone) ใชเทคนิคการเปลี่ยนสัญญานเสียงเปนสัญญานไฟฟาและสงไปตามสาย ปลายทางจะเปล่ียนสัญญานไฟฟาที่ไดกลับเปนเสียง


Telegraph Telex Terminal

Fax

Telephone

Cellular Phone

4



• โทรทัศน (Television) เปนการเปลี่ยนภาพเปนสัญญานไฟฟาเพื่อผสมกับสัญญานคลื่นแมเหล็กไฟฟาความถี่สูง (VHF: Very High Frequency) หรือความถี่สูงมาก (UHF Ultra High Frequency)– ประเทศไทยมีการแพรภาพสองลักษณะคือแบบ

• ออกอากาศทั่วไป (Broadcasting)• เคเบิลทีวี (Cable Television)

– Regular broadcasting– VDO on demand



• วิทยุกระจายเสียง (Broadcasting Radio) เปนการเปล่ียนเสียงเปนสัญญานไฟฟาเพื่อผสมกับสัญญานคล่ืนแมเหล็กไฟฟาโดยวิธีโมดูเลท (Modulate)– AM (Amplitude Modulation)– FM (Frequency Modulation)

• ไมโคเวฟ (Microwave) เปนคล่ืนแมเหล็กไฟฟาที่มีความถี่ระดับ GHz เปนคล่ืนที่วิ่งเปนเสนตรงในอากาศ– ตองมีเสาสัญญาณทุก 60-70 Km

Digital Image Distribution and Network Yudthaphon Vichianin Ph.D. 21 Digital Image Distribution and Network Yudthaphon Vichianin Ph.D. 22

Telecommunication Technology• ดาวเทียม (Satellite) ดาวเทียมคือสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยูเหนือพื้นผิวโลกเพื่อลดขอจํากัดของความโคงของโลกในการถายทอดสัญญานเปนเสนตรง

• ดาวเทียมแบบ Geostationary โคจรดวยความเร็วเทากับโลก จึงเสมือนหยุดน่ีงในอากาศ 35,786 km

• สามารถใชดาวเทียมแบบ Geostationary เพยีง 3 ดวงเพื่อครอบคลมุการสื่อสารทุกมุมโลก



• คุณสมบัติของการสือ่สาร– การสงมอบ (Delivery) ระบบจะตองสงมอบขอมลูไปยังปลายทาง

– ความถูกตองแนนอน (Accuracy) ขอมูลที่ไดรับจะตองถูกตองตามขอมูลตนฉบับ ไมสูญหาย

– ระยะเวลารวดเร็ว (Timeliness) ไดรับขอมูลทันเวลา ตามความตองการใชงาน

5


Data Communication Component

• ขอมูล (Message)• ผูสง (Sender/Source)• ผูรับ (Receiver/Destination)• ตัวกลาง (Transmission Medium)• กระบวนการสง (Protocol)


ขอมูล (Message)

• ขอมูลที่อาจประกอบดวยขอความ ตัวเลข ภาพ เสียง หรือเปนสื่อประสม (Multimedia)

• ขอมูลจะถูกเตรียมพรอมใหอยูในรูปแบบที่เหมาะสมกับการสงไปยัง Transmission Medium ที่เลอืกใช– สัญญาณไฟฟา– แสง

10011 Student


ผูสง/ผูรับ

• ผูสง (Sender/Source)– เปนตนทางที่จะทําการสงขอมูล ขาวสาร– เชนอาจเปน PC Computer เครื่องโทรศัพท กลองวิดีโอ

• ผูรับ (Receiver/Destination)– เปนปลายทางที่จะทําการรับขอมูล ขาวสาร


ตัวกลาง (Transmission Medium)

• ตัวกลางในการสงในที่นี้หมายถึง เสนทางที่สามารถนําขอมูลที่ตองการรบัหรือสงไปยังจุดหมายปลายทางได

• ตัวกลางมทีั้งแบบ– ใชสายสัญญาณคือ สายเคเบิล สายคูบิดเกลียว

(Twisted Pair) สาย Fiber Optics เปนตน– ไรสายเชน คล่ืนวิทยุ คล่ืนไมโครเวฟ ระบบดาวเทียมเปนตน


กระบวนการสง (โปรโตคอล Protocol)

• เปนกฎเกณฑ ระเบียบ หรือขอปฏิบัติตางๆ ที่กําหนดขึ้นมาเปนขอตกลงทีใ่ชเปนมาตรฐานในการกําหนดบทบาท หนาที ่ในการสือ่สารขอมูลใหถูกตองตรงกัน

• บทบาทสําคัญก็เพ่ือใหทั้งผูรับและผูสงสามารถไดขอมูลครบถวนตามวัตถุประสงคในการสื่อสารขอมูล– ตัวอยางเชน การพูดโทรศัพท สง email


Computer Network

• เปนการนํากลุมของคอมพิวเตอร (2 ขึ้นไป) และอุปกรณที่เกี่ยวของ มาเช่ือมตอกันเปนเครือขาย โดยมีตัวกลาง (wire/wireless) เพ่ือรับสงขอมูลระหวางกัน

• ใชทรัพยากรรวมกัน

6


ประโยชนของระบบเครือขาย

• การใชทรัพยากรรวมกัน– เชนโปรแกรม ขอมูล

• ชวยลดตนทุน– ใชเคร่ืองมือท่ีมีราคาแพงรวมกัน– เชน Color Laser Printer

• ความสะดวกในการสื่อสาร– ความสะดวกในการแจกจายขอมูล สงขอความ e-mail– สามารถรวมขอมูลไวสวนกลาง สะดวกในการจดัการบรหิาร


Network Performance

• Performance Criteria– สมถรรนะ (Performance)– ความนาเชื่อถือ (Reliability)– ความปลอดภัย (Security)


Performance Criteria

• สมถรรนะ (Performance)– สามารถประเมินไดหลายทาง สวนใหญจะใชเวลาที่ใชสงขอมูล (Transit Time) และเวลาที่ใชในการรองขอจนกระท่ังมีการตอบรับ (Response Time)

– ปจจยัท่ีสาํคัญ• จํานวนผูใชงาน สงผลตอความหนาแนนของการจราจรในระบบ • ชนิดของตัวกลาง Transmission Speed ไมเทากัน

– Twisted Pair: 10-100 Mbps, recently 1Gbps– Fiber optics: up to 4Gbps

• ระบบ Hardware• ระบบ Software



• ความนาเช่ือถือ (Reliability)– มักจะประเมินจากความถี่ของความลมเหลวในการรับสงขอมลู• ความถี่ของความลมเหลว• ระยะเวลาในการกูคืนในกรณีระบบลมเหลว: ระบบสํารองขอมูล (Backup system)

• ความคงทนตอความลมเหลว: ควรมีระบบปองกันภัยเชน ระบบ UPS สาํรองไฟฟา ระบบดบัเพลิงแบบแก็สเฉ่ือย



• ความปลอดภัย (Security)– มักจะประเมินจากการปองกันการเขาถึงขอมูลและการปองกันไวรัสคอมพิวเตอร• การปองกันการเขาถึงขอมูล:

– การปองกันทางดานกายภาพเชนระบบล็อคหองหรือเคร่ือง– การปองกันดวย Policy เชนการตั้ง Password, user right

authentication

• การปองกันไวรัสคอมพิวเตอร– Virus computer, Malware– ใช Virus Scanner Software, Malware Protection– เชน AVG Free Virus Scanner, Free Spybot S&D


Network Standard

• De facto Standard: widely accepted• Legitimated Standard: by Law• Standard Bodies

– ISO: International Standards Organization– ITU: International Communication Union– ANSI: American National Standards Institute)– IEEE: Institute of Electrical and Electronics

Engineers)

7


Network Configuration

• Link• คือการเช่ือมตอ หรือ ความสัมพันธของอปุกรณสื่อสาร

• เปนการสือ่สารเพื่อการถายโอนขอมูลจากอุปกรณหนึ่งสูอีกอุปกรณหนึ่ง



• Point-to-Point – เปนการเชื่อมตอกันระหวางอุปกรณสองตัว โดยชองทางการสื่อสารจะถูกจับจองเพื่อการสื่อสารระหวางอุปกรสองตัว

– ปกติใชสายเคเบิลเชื่อมตอกันระหวางตนทางและปลายทาง

– อาจไมใชสายเชน ไมโครเวฟ หรือ ดาวเทียม



• Multipoint – จะมีการใชอุปกรณในการเชื่อมตอมากกวาสองอุปกรณท่ีใช

Link (ชองทางการสื่อสาร) รวมกนั– อุปกรณตางๆ ติดตอสื่อสารกนัไดโดยใชลิ้งคเสนเดยีว– ขอดีคอื ประหยัดลิง้ค– ขอเสียคอื ขอมูลอาจชนกันตองมีการสงใหม


Network Categories

• ปจจุบันระบบเครือขายมักมีการแบงตามขนาดภูมิศาสตร (Geographic Area)

• เครือขายระดับทองถิ่น (LAN)• เครือขายระดับเมือง (MAN)• เครือขายระดับจังหวัดหรือประเทศ (WAN)• แตกตางกันตามวัถุประสงค


LAN

• Local Area Network• ครอบคลุมภายใตพ้ืนที่และระยะทางทีจ่ํากัด

– ภายในสํานักงาน– บาน

• เพ่ือแบงการใชงานทรัพยากรรวมกัน เชน เครื่องพิมพ


MAN

• Metropolitan Area Network– เปนเครือขายที่เกิดจากการเชื่อมตอ LAN หลายๆ วง เขาดวยกัน โดยรลอบคลุมพื้นที่กวางกวาเคลือขาย LAN อาจเปนระดับเขต เมือง หรือ จังหวัด

– จําเปนตองมี Backbone หรือ สายเชื่อมตอการสื่อสารขนาดใหญ เชื่อมตอระหวางเคลือขาย

8


WAN

• Wide Area Network• เปนเครือขายระดับประเทศที่มีการเช่ือมตอเครือขายหลายๆ กลุมเขาดวยกัน

• ไมมีขอจํากัดดานระยะทาง• ใชชองทางการสื่อสารหลายๆ รูปแบบตามความสะดวก

• เชน สายโทรศัพท เคเบิล ดาวเทียม


เทคนิคการสงสัญญาณ

• Baseband vs. Broadband• Baseband: เปนการสงสัญญาณดิจิตอล โดยใชชองทางการสือ่สารทางเดียว

• Broadband: เปนการสงสัญญาณอนาลอ็ก โดยใชหลายๆ ชองทางการสือ่สาร


อินเตอรเน็ต (Internet)

• อินเตอรเน็ต (The Internet) เปนเครือขายคอมพิวเตอร (Computer Network) ที่ใหญที่สุดในโลก

• เครือขายหมายถึงกลุมของคอมพิวเตอรที่เชื่อมตอกัน เพื่อบรรลุวัตถุประสงคในการ ใชทรัพยากรรวมกัน

• เครือขายคอมพิวเตอรสองเครือขายที่เชื่อมตอกันเรียกวา internetwork เรียกยอๆ วา internet

• ระบบ Internet (I) หมายถึงระบบเครือขายทั่วโลกท่ีเราใชอยูในปจจุบัน

9


อินเตอรเน็ต (Internet)• .com ใชทางการคา (Commercial Organization)

– เชน www.google.com• .edu ใชทางการศกึษา (Educational Institution)

– เชน www.hawaii.edu• .org ใชกบัองคกรไมแสวงผลกําไร (Non-Commercial

Organization) – เชน www.reporter.org

• .gov ใชกับองคกรของรัฐ (Govermantal Organization) – เชน www.nasa.gov

• .mil ใชกับองคการทางทหาร ( Military Organization) – เชน www.armu.mil

• .net ใชกบัองคกรท่ีใหบริการเครือขาย (Network Provider) – เชน www.networksolution.net


อินเตอรเน็ต (Internet) ในประเทศไทย

• .ac.th ใชกับสถาบันการศึกษา• .co.th ใชในทางการคา• .go.th ใชในองคกรของรฐั• .or.th ใชกับองการไมแสวงหาผลกําไร• .mi.th ใชกับหนวยงานทหาร• .net.th ใชกับผูบริการเครือขาย


การเชื่อมตออินเตอรเน็ต• สิ่งที่จําเปน

1. เคร่ืองคอมพิวเตอรท่ีจะใชงานอินเตอรเน็ต2. Software: Web browser, IM (Internet Messenger)3. สายสื่อสารเชน สายโทรศัพท4. โมเด็ม (Modem)5. ผูใหบริการ เชน True, TOT


การเชื่อมตออินเตอรเน็ต


กรณีศึกษา: Teleradiology• ร.พ. แหงหนึ่งไดตดิตั้ง เคร่ืองเอกซเรยคอมพิวเตอร แตขาดแคลนรังสีแพทยในการอานผล

• ระบบสารสนเทศถกูนํามาใชโดยการ สงภาพถายเอกซเรยคอมพิวเตอร (30-100MB) มายังเคร่ืองคอมพิวเตอรโนตบุคของรังสีแพทยผานเครือขายอนิเตอรเน็ต

• รังสีแพทยแปรผลภาพถายเอกซเรยคอมพิวเตอร และสงรายงานกลบัไปใหร.พ. ตนทาง โดยใช อีเมล

• ใชเวลาดําเนินการทั้งหมด 6-12 ช.ม.ในการถายโอนขอมูล


Internet Connection

• Personal Use– ADSL: (Asymmetric Digital Subscriber Line)– Telephone Line Configuration: Broadband– ใชสายโทรศัพทสงขอมูลแบบความเรว็สูง– แบงสายโทรศัพทเปน 2 Lanes (ตาม Frequencies)

• สัญญาณเสียง (PSTN)• สัญญาณขอมูล

– Upstream (Upload)– Downstream (Download)

10


Reference: http://www.kmitl.ac.th/telecom/T%20-%20Knowledge/T7.htm


Internet Connection

• Wireless Configuration– Wireless Card– Wireless Switch/Hub/Router


Reference: http://en.wikipedia.org/wiki/802.11#802.11_legacy

Wireless LAN Standard: IEEE 802.11


Wireless LAN• Ad hoc Wireless Connection

– เปนการเชื่อมตอระหวางการดไรสายเขาดวยกันโดยไมมีอุปกรณ ตัวกลาง สามารถเรียกอีกอยางวา Peer-to-Peer


Wireless LAN

• Infrastructure Wireless Connection– joins a wireless network to a wired Ethernet

network– A wireless access point (AP) is required for

infrastructure mode wireless networking.

Reference: http://compnetworking.about.com/cs/wireless/f/infrawireless.htm


11


Wireless LAN

• Infrastructure Mode• เปนการเชื่อมตอกับเครือขายแบบมีสายเพื่อใชงานรวมกับคอมพิวเตอรเครือขายอื่นๆ

• ตองมีอุปกรณ Access point


Internet Connection

• LAN to Internet Configuration• เปนการเชื่อมตอเครือขาย LAN เขากับ

Internet


LAN: Network HUB

• Hub is a device for connecting multiple twisted pair or fiber optic Ethernet devices together, making them act as a single segment.

• Hubs do not manage any of the traffic that comes through them.

• Hubs work at the physical layer (layer 1) of the OSI model


LAN: Network Switch

• Nearly identical to network hubs.• A switch generally contains more

"intelligence" than a network hub.• Network switches are capable of

– inspecting data packets as they are received, – determining the source and destination device

of that packet, – and forwarding it appropriately


Ethernet LAN

• Frame-based computer networking technologies that operates at many speeds for local area networks (LANs)

• Based on computers communicating over a shared coaxial cable

• Acting as a broadcast transmission medium. • The methods used show some similarities to

radio systems, although there are major differences, such as the fact that it is much easier to detect collisions in a cable broadcast.


Ethernet LAN• How to deal with multiple users??• Carrier sense multiple access with collision detection

(CSMA/CD)• Main procedure

– Frame ready for transmission?– Is medium idle? If not, wait until it becomes ready– Start transmitting – Does a collision occur? If so, go to collision detected procedure. – End successful transmission

• Collision detected procedure– Continue transmission– Is maximum number of transmission attempts reached? If so, abort

transmission– Calculate and wait random back-off period – Re-enter main procedure at stage 1

12


Fast Ethernet (100mbps)

• อีเทอรเน็ตความเร็วสูง เปน version หนึ่งของ Ehternet ใชความรเวในการสง 100mbps

• ใชเทคนิคการสงแบบเดิม (CDMA/CD)• ประยุกตใชกับงานที่ตองการความเร็วในการถายโอนขอมูล

• รองรับ Ethernet แบบเกาที่ความเร็ว 10mbps• สายสัญญาณแบบ CAT5


Gigabit Ethernet

• ปรับปรุงมาจาก Fast Ethernet• ใชสาย Fiber Optic เปนหลัก• ความเร็วอยูระหวาง 1Gbps – 10Gbps• ออกแบบมาเพื่อรองรับเครอืขายแบบ

– LAN– WAN– MAN


OSI Model• Open System Interconnection: เปนระบบเปด สามารถใหระบบที่แตกตางกันสื่อสารกันได

• มี 7 ชั้น (7 Layers) แยกยอยตามระดับการใชงาน1. All Application Layer2. People Presentation Layer3. Seems Session Layer4. To Transport Layer5. Need Network Layer6. Data Data Link Layer7. Processing Physical Layer


OSI ModelApplication

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Sender Receiver

Physical Connection

Logical Connection


Reference:http://www.novell.com/info/primer/art/prim02.gif


TCP/IP

• TCP และ IP ทํางานรวมกัน เรียกรวม TCP/IP• IP: Network Layer IP addresses• TCP: Transport Layer Ports

– ทําหนาที่จัดการสงขอมูลโดย• สราง Connection เพ่ือการตดิตอ• การโอนถายขอมูล• การยกเลกิการตดิตอ

– อาศัย Port number ในการรับสง– HTML 80, FTP 21, POP3 110

13


TCP/IP

• IP: Network Layer• แบงขอมูลออกเปนสวนๆ เรยีกวา Packet• แตละ Packet มีเลขที ่IP Address กํากับของผูสงและผูรับ

• ตัวอยาง IP address เชน– 202.28.162.1 (MUCC)– 127.0.0.1 (Local Host)


TCP/IP

• 3 Class

• Subclass: เพ่ือจัดการกบัจาํนวนเครื่องภายในองคกร– IP 192.168.2.1– Subnet 255.255.255.0


Transmission Media

• Network Interface Card• เปนการดสําหรับใชกับเครื่องคอมพิวเตอรใหสามารถติดตอกับระบบเครือขายได

• มีเลขท่ีอยูที่แนนอน (Physical MAC address) ซึ่งระบุมาจากโรงงาน ใชในการอางอิง

• ตัวเลขแมคแอดเดรส มีขนาด 248

• อางอิงได 281,474,976,710,656 คาที่ไมซ้ํากัน• IEEE ไดมีขอกําหนดให MAC address ไมซ้ํากนั โดยผูผลิตตองตรวจสอบกับ IEEE กอน



Transmission Media

• อยาสับสนระหวาง MAC address กับ IP Address เนื่องจากมีวัตถุประสงคที่แตกตางกัน

• MAC address เปนหมายเลขประจําการดเครือขาย (physical address) เปลี่ยนไมได

• IP address เปนหมายเลขประจําเครื่องคอมพิวเตอร (logical address)เปลี่ยนได


Transmission Media

• Cable: Category 5 (CAT5)• ใชใน Ethernet LAN• เช่ือมระหวางเครื่อง-เครื่อง หรือ เครื่องกบั HUB

14


Transmission Media

• 4 twisted pairs in a single cable jacket• Shield-Twisted Pairs• Unshield-Twisted Pairs


CAT5 Crossover Cable

• ใชในการเชื่อมตอตรง• PC-PC• Hub-Hub


Normal CAT5 wiring

• ใชในการเชื่อมระหวาง• PC-HUB• PC-Switch


Transmission Media

• Cable: Fiber Optic


Transmission Media• Fiber Optic ใชหลักการสะทอนของแสงภายในเสนใยแสง

• แสงมีความเร็วสูงมาก สามารถถายโอนขอมูลรวดเร็ว• สวนใหญใชเชื่อมระหวาง HUB/HUB, Switch/Switch หรือเดินสายระหวางตึก

• พับงอไมได ราคาแพง ยุงยากในการตอเชื่อมสาย


Basic Network Tools in Window XP

• Ping• Local Host PING• Local Host to Switch PING• Local Host to Internet Address PING

15



• IPconfig ใชในการตรวจสอบหมายเลข IP address ประจําเครื่องและรายละเอยีดการเช่ือมตอกับเครือขาย

• C:>ipconfig /all




• Tracert ใชในการตรวจสอบเสนทางการเดินทางของขอมูลจากเครือ่งปจจุบันไปสูเครื่องเปาหมาย

• C:>tracert www.google.com



• Arp: แสดงหมายเลข IP และ MAC (Physical address)

• C:>arp -a


Computer Security

• Basic Concept– Something you have: ATM card– Something you are: Biometric– Something you know: Password

• อยางนอย 7 หลัก• ไมเปนคําท่ีมีอยูในพจนานกุรม• เลข+อักษร+เคร่ืองหมาย


Threats

• Malware– ขโมยขอมูลสวนตัว ใชในการคา Spam mail

– Free Spybot S&D• Virus & Worm

– ทําลายขอมูล– โขมยขอมูล – บัตรเครดิต– AVG Free Antivirus

16


มาตรการรักษาความปลอดภัย• Virus Scanner & Malware Scanner

– แสกนอยางสมํ่าเสมอ– ไมใหขอมูลกบัเวปตองสงสยั

• ติดต้ัง Firewall • Hardware (Router+Firewall)• Software

– Window XP security– เชน ZoneAlarm Software

• Policy Policy & Policy– Passward เหมาะสม เปลี่ยนทุก 2 เดือน– Separation ใหเลน Net/MSN ในเคร่ืองเฉพาะเทานั้น– สํารองขอมูล ทุกวนั สปัดาห


Identity Theft

• What is Identity Theft?– Identity theft occurs when someone uses your

personal information without your permission – To take over your existing accounts or to

open new accounts. – Identity theft can result in damage to your

credit rating and denials of credit.


Identity Theft• Identity theft commonly begins with the

loss or theft of a wallet or purse. • But there are many other ways that

criminals can obtain and use your personal information– "dumpster-diving" (stealing records from your

trash)– “phishing” (sending fraudulent e-mails

requesting your personal information)


Identity Theft• To minimize the risk and help protect your

privacy and identity, you should:– Shred documents containing your personal information before

discarding them.– Secure your personal information at home and at work. – Before disclosing any personal information, make sure you know

why it is required and how it will be used.– Obtain your credit report to see your credit history.– Use caution when responding to e-mails requesting personal

information. – When in doubt, contact the sender of the request through a

known, secure channel (phone number on back of credit card or a known website address).


Digital Image Distribution and Network II

อ.ดร.ยุทธพล วิเชียรอินทร[email protected]

17


DICOM - History• Developed by the National Electrical Manufacturers

Association (NEMA) in conjunction with the American College of Radiology (ACR).

• Its goal in developing a standard was– To enable users to retrieve images and associated information

from digital imaging equipment in a standard format using point-to-point connection.

– To hide differences same across multiple image equipment manufacturers.

• To handle developing network and image standards, a new standard, DICOM, was proposed in 1981.

• The first version was ACR-NEMA, released in 1985.


What is DICOM?

• Digital Imaging and Communications in Medicine

• A standard in the field of medical informatics

• Used for exchanging digital information between medical imaging equipment (such as radiological imaging) and other systems

• Ensuring interoperability


DICOM Standard• The standard specifies:

– a set of protocols for devices communicating over a network. DICOM uses TCP/IP as transport protocol

– the syntax and semantics of commands and associated information that can be exchanged using these protocols

– a set of media storage services and devices claiming conformance to the standard

– a file format and a medical directory structure to facilitate access to the images and related information stored on media that share information

Reference: www.webopedia.com/TERM/D/DICOM.html


MAGN

ETOM

Information Management System

Storage, Query/Retrieve, Storage, Query/Retrieve, Study ComponentStudy Component

Query/RetrieveQuery/RetrieveResults ManagementResults Management

Print ManagementPrint Management

Media ExchangeMedia Exchange

LiteBox

DICOM: Application Domain


SOPSOP

Data DictionaryData Dictionary

Information ObjectInformation Object DIMSE Service ElementDIMSE Service Element

DICOM Service-Object Pair (SOP)

Complex services: are built using service elements, called DICOM message service elements, or DIMSEs.


DICOM File

• DICOM file format– Patient’s Information Tags in the file header– Image par after the tags

Tags

Image informationDICOM File format

18


DICOM & NON-DICOM

• DICOM-compliant modalities สามารถตอเขากับระบบเครือขาย (LAN) ของ PACS ไดเลย– เชน DICOM printer

• NON-DICOM compliant จะไมสามารถตอไดโดยตรงกับ ระบบเครือขาย (LAN) PACS– จะตองผานตัวแปลง เรียกวา DICOM-BOX– มีราคาแพง ประมาณ $9,000-$30,000


DICOM box


Issues in DICOM Use• Network issues:

– There must be a functioning network between your two systems, and any security firewalls between them must be configured to allow passage of information between these sites.

• Communication issues: – The first step in sending a DICOM image is for the software to

establish a connection between the two machines, where they negotiate the details of the image transmission (e.g., byte modevs word mode, little-endian vs. big endian, etc).

• Component issues: – DICOM is specified in terms of many individual components (SOP

Classes). – If you happen to have two systems that only

know how to send DICOM images, but neither knows how to receive and store DICOM images, then these devices will have trouble working together.


DICOM services• DICOM services include:• Verification: Check to see if another system is on-line and

available • Storage: Ability to accept images for storage.• Query/retrieve: Ability to inquire as to existence of a study (or

types of studies based on transmitted specifications), and retrieve those studies from the remote system. – This might be used for moving data from a remote system to a local

one, or to pull data from an archiving node.• Print management: Ability to print an image, including

maintaining a print queue.• Modality Worklist: Ability to query the local radiology information

system (RIS) for a list of patients to be done that day, and use that information to automatically fill in fields in the image study header on the acquisition system. – This will make sure that names, birth-dates,

and other patient identifiers are consistent throughout the system (especially needed if images are to be forwarded to a PACS archive).


Samples of DICOM Tools• DVTK: DICOM VALIDATION TOOL KIT

http://www.dvtk.org/

– DCM EDITOR: is used to edit DICOM file• SHOW: TAGS • EXTRACT: image file (binary)• Use to test if a program/software write information

into the file correctly (or not correctly)

• eFilm


19


www.mergehealthcare.com


Some Useful DICOM Websites• Wikipedia

– http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Imaging_and_Communications_in_Medicine

• DICOM Homepage-NEMA– http://medical.nema.org/

• DICOM Validation Toolkit Project– http://www.dvtk.org/

• Details in DICOM standard– http://www.dclunie.com/medical-image-

faq/html/part8.html


PACS

• Picture Archiving and Communication System

• ระบบจัดเก็บภาพถายเพือ่ใชในการวินจิฉัย• เปนระบบคอมพิวเตอรและเครือขายทํางานประสานกันเพ่ือตอบสนองความตองการดานการถายภาพเพือ่วนิิจฉัย

• ขนาดของระบบขึ้นกับ– ความตองการในการใชงาน– งบประมาณ


Simple PACS


Simple PACS

• Modalities: สําหรับเก็บภาพและนําเขา• PACS server: จัดการภาพ• Work station: ใชงานทั่วไป จัดทาํรายงาน• Diagnostic work station: ประกอบดวยจอคุณภาพสูงเพ่ือการวินจิฉัย

• DICOM Standard: มาตรฐานในการจัดเก็บและการสือ่สารขอมูลภาพถาย (ทางรังส)ี


PACS with Integrated HIS/RIS

Study Server

Work StationWork Station

RIS

CTs

CRs

MRs

RIS/PACSinterface

Work Station

HIS

20


PACS with Integrated HIS/RIS

• HIS: ระบบสารสนเทศของโรงพยาบาลเกบ็ขอมูลของผูใชบริการอยางละเอียด

• RIS: ระบบสารสนเทศแผนกรังสีวทิยาเช่ือมขอมูลกับ HIS เชน ช่ือสกุล, HN,

• RIS: เก็บขอมูลเพ่ิมเติมที่ HIS ไมมี เชน ผลการวินิจฉัย

• PACS สามารถเชื่อมและใชขอมูลจาก HIS/RIS เพ่ือนําขอมูลที่จาํเปนมาบนัทึกไว


PACS with Intranet & Internet

Intranet Server

Web Server

Study Server

Diagnostic Station

CTs

CRs

MRs

DICOM

DICOM

DICOM

Intranet

Work Station

Work Station

Work Station

Internet

PCPC

Internal External


PACS with Intranet & Internet

• Intranet: เครือขายภายในองคกร• Internet: เครือขายคอมพวิเตอรที่เช่ือมโยงใยกันทัว่โลก อยูภายนอกองคกร

• intranet: ใชเทคโนโลยีเดียวกันกับ Internet โดยใช TCP/IP ในการสือ่สารขอมูล

• intranet จะมีการตรวจสอบวาผูใชงานเปนบุคคลภายในองคกรหรือไมโดยใช Username และ Password ในการ log-in


PACS with Fault-TolerantWork Station

Work Station

Intranet Server

Web Server

Tele-Radiology Server

Study Server


RIS

CTs

CRs

RAID IMAGES

Demographic

ArchiveServer 1

Jukebox

MRs

RIS/PACSinterface

Work Station

Archiving System


PACS with Fault-Tolerant

• มีการเพิ่ม Server ที่ทําหนาที่ดูแลขอมูลที่เก็บไวแยกออกจากตัวระบบ PACS

• ทําหนาที่คลายโกดังเก็บของที่แยกออกจากหนารานคา

• เพ่ิมประสิทธิภาพในการทํางาน• สามารถเพิ่มพ้ืนที่จัดเกบ็ขอมูลไดมากขึ้น• แตเพ่ิมความยุงยากในการดูแลรักษาดวย


PACS with Redundant Fault-Tolerant

Work Station

Work Station

Intranet Server

Web Server

Tele-Radiology Server

Study Server


RIS

CTs

CRs

RAID IMAGES

Demographic

ArchiveServer 1

Jukebox

MRs

RIS/PACSinterface

Work Station

Archiving System

ArchiveServer 2

21


PACS with Redundant Fault-Tolerant

• มีการเพิ่ม Server ที่ทําหนาที่ดูแลขอมูลที่เก็บไวแยกออกจากตัวระบบ PACS เปน 2x

• เปน Back-up ของ Back-up • สําหรับระบบที่ตองการความเสฐียรสูงมาก• คาใชจายสูง


PACS Features

• High availability: Fault Tolerant• Adequate bandwidth: Networking• Flexible workflow: Process• Seamless integration with HIS: Application• DICOM standard: Application• Scalability: Storage• Enterprise-wide distribution of studies and

reports: Intranet/Application


Modalities & PACS Storage

• CT: multi-slice CTs (Thin-Slices) ความตองการพื้นทีม่ากอาจถึง 500MB ตอ study

• MRI: ความตองการพื้นที่มากขึ้นเรือ่ยๆ เชน ตรวจ functional หรือ angiographic study

• CR: แตละภาพกินพื้นที่ประมาณ 10MB• DR: แตละภาพกินพื้นที่ประมาณ 10-18MB• FD: Film Digitizer 10MB


Modalities & PACS Storage

• US: ultrasound: 1 MB– แบบ 3D อาจตองการเพิ่มความจุของระบบจัดเก็บมากขึ้น

• Angiography (Radiology and Cardiology) อาจกินพื้นที่ถงึ 100MB ตอ study


คําถาม

• แตละ Modality มีความจุเทาไหร เก็บภาพกอนทีจ่ะถายโอนมายัง PACS

• จะเก็บไวใน HD หรือ Mass-storage เชน Tape, DVD

• ปริมาณงานในแตละวันหรือ Workload• นโยบาย (Policy) ในการเกบ็ขอมูล• Availability: เชน 99.9% มีเวลาบาํรุงรกัษา 8 ชม. ตอป


Reference: SCAR University Primer2: Archiving Issues in the Digital Medical Enterprise

22








PACS Workstation• PACS Server: Standard Server Class machine (run at 24/7/365)• PACS Workstation: an example

– One or two Intel Xeon™ processors with Intel Extended Memory 64 technology

– Up to 16 GB of ECC DDR-2 memory – One PCI Express x4 slot, three 64-bit PCI-X slots, and two legacy PCI

slots – Up to 4 internal SATA or 5 SCSI hard drives – PCI Express graphics (x16) – Integrated dual-channel SATA/150 controller with RAID and dual

channel Ultra320 SCSI controller • General Use PCs: separation from general use and clinical use• Concept of Machine Separations

– Security– Performance– Cost


• LCD must support 3-5 MP at Native Resolution

• Backlight stabilization• QC/QA of display uniformity

Diagnostic Medical Monitor


http://deckard.mc.duke.edu/~samei/files/QCpatternA-v2.bmphttp://deckard.mc.duke.edu/~samei/downloads

23


Video Card

• Must: – Provide the high level of image quality and

performance required for diagnostic excellence

– Support 10-bit capabilities, and supports a variety of up to 5 MP grayscale displays, making them the ultimate solution for precise and accurate display representation

– Example: Matrox MED series $1000


HIS• A hospital information system (HIS), variously

also called clinical information system (CIS)• A comprehensive, integrated information system

designed to manage – administration– finance– clinics

• This encompasses paper-based information processing as well as data processing machines.

• HosXP (http://www.hosxp.net)


Reference: http://www.emeraldinsight.com/fig/0420130304005.png


EMR• EMR = Electronic Medical Record• Any doctor, nurse, or other healthcare

provider caring for a patient anywhere in the world should – have access to all relevant medical

information about that patient and – have software support to help provide the

best care possible


24


RIS• A Radiology Information System (RIS) is

used by radiology departments to store, manipulate and distribute patient radiological data and imagery.

• The system generally comprises of patient tracking and scheduling, result reporting and image tracking capabilities


RIS

• Radiology Information Systems commonly support the following features:

– Patient Registration – Patient Tracking – Result(s) Entry – Reporting


Modality: CT Unit


Modality: MRI Unit


Modality: Ultrasound Machine

25


Modality: X-Ray Machine


Fault Tolerant Storage

• Redundant Array of Inexpensive Drives/Disk (RAID) ภาษาไทยอานวา “เรด”

• เปน Scheme หรือ รูปแบบการจัดเก็บขอมูลที่รวมทั้งดานการตอเช่ือมฮารดแวรและการทํางานของซอฟตแวร

• เปนคําเรียกโดยรวม ไมใชช่ืออุปกรณอันใดอันหนึ่ง


RAID• RAID combines

– multiple physical hard disks into a single logical unit either

– using special hardware or software• There are 3 key concepts in RAID:

– Mirroring: the copying of data to more than one disk– Striping: the splitting of data across more than one

disk– Error correction: where redundant data is stored to

allow problems to be detected and possibly fixed (known as Fault tolerance)

– http://it.excise.go.th/hardware.htm


RAID levels

• There is 5 levels of RAID– RAID 0: Striped– RAID 1: Mirrored – RAID 3 and RAID 4: Striped Set (3 disk

minimum) with Dedicated Parity– RAID 5: Striped Set (3 disk minimum) with

Distributed Parity– RAID 0+1 Striped with Mirror


RAID 0

RAID Level 0 requires a minimum of 2 drives to implement


RAID 0• Advantages

– RAID 0 implements a striped disk array, the data is broken down into blocks and each block is written to a separate disk drive

– I/O performance is greatly improved by spreading the I/O load across many channels and drives

– Best performance is achieved when data is striped across multiple controllers with only one drive per controller

– No parity calculation overhead is involved– Very simple design– Easy to implement

26


RAID 0• Disadvantages

– Not a "True" RAID because it is NOT fault-tolerant– The failure of just one drive will result in all data in an

array being lost– Should never be used in mission critical environments

• Recommend Use– Video Production and Editing– Image Editing– Pre-Press Applications– Any application requiring high bandwidth


RAID 1

RAID Level 1 requires a minimum of 2 drives to implement


RAID 1

• Advantages– 100% redundancy of data means no rebuild is

necessary in case of a disk failure, just a copy to the replacement disk

– Transfer rate per block is equal to that of a single disk

– Under certain circumstances, RAID 1 can sustain multiple simultaneous drive failures

– Simplest RAID storage subsystem design



– Highest disk overhead of all RAID types (100%) –inefficient

– Typically the RAID function is done by system software, loading the CPU/Server and possibly degrading throughput at high activity levels.

– Hardware implementation is strongly recommended• Recommend Use

– Accounting– Payroll– Financial– Any application requiring very high availability


RAID 3 & 4

•The data block is subdivided ("striped") and written on the data disks. Stripe parity is generated on Writes, recorded on the parity disk and checked on Reads.

•RAID Level 3 requires a minimum of 3 drives to implement


RAID 3 & 4

•Each entire block is written onto a data disk. Parity for same rank blocks is generated on Writes, recorded on the parity disk and checked on Reads.


27


RAID 3 & 4

• Advantages– Very high Read data transfer rate– Very high Write data transfer rate– Disk failure has an insignificant impact on

throughput– Low ratio of ECC (Parity) disks to data disks

means high efficiency


RAID 3 & 4• Disadvantages

– Transaction rate equal to that of a single disk drive at best (if spindles are synchronized)

– Controller design is complex– Very difficult and resource intensive to do as a

"software" RAID• Recommend Use

– Video Production and live streaming– Image Editing– Video Editing– Prepress Applications– Any application requiring high throughput


RAID 5

•Each entire data block is written on a data disk; parity for blocks in the same rank is generated on Writes, recorded in a distributed location and checked on Reads.



RAID 5

• Advantages– Highest Read data transaction rate– Medium Write data transaction rate– Low ratio of ECC (Parity) disks to data disks

means high efficiency– Good aggregate transfer rate



– Disk failure has a medium impact on throughput– Most complex controller design– Difficult to rebuild in the event of a disk failure (as

compared to RAID level 1)– Individual block data transfer rate same as single disk

• Recommend Use– File and Application servers– Database servers– Web, E-mail, and News servers– Intranet servers– Most versatile RAID level


RAID 0 +1

RAID Level 0+1 requires a minimum of 4 drives to implement

28


RAID 0 +1

• Advantages– RAID 0+1 is implemented as a mirrored array

whose segments are RAID 0 arrays– RAID 0+1 has the same fault tolerance as

RAID level 5– High I/O rates are achieved (multiple stripe

segments)– Excellent solution for sites that need high

performance but are not concerned with achieving maximum reliability


RAID 0 +1

• Disadvantages– A single drive failure will cause the whole array to

become, in essence, a RAID Level 0 array– Very expensive / High overhead– All drives must move in parallel to proper track

lowering sustained performance– Very limited scalability at a very high inherent cost

• Recommend Use– Imaging applications– General fileserver


Storage media

• The data has to be stored on some data storage medium somewhere.– Magnetic tape – Hard disk– Optical disc– Floppy disk– Solid state storage– Remote backup service

Reference: http://en.wikipedia.org/wiki/Backup


Magnetic tape• Magnetic tape has long been the most commonly used

medium for bulk data storage, backup, archiving, and interchange in certain markets like mainframes .

• Tape has better capacity/price ratio when compared to hard disk, but recently the ratios for tape and hard disk have become a lot closer.

• Tape is a sequential access medium, so even though access times may be poor, the rate of continuously writing or reading data can actually be very fast.

• Some new tape drives are even faster than modern hard disks.


Hard disk• The capacity/price ratio of hard disk has been

rapidly improving for many years. • This is making it more competitive with

magnetic tape as a bulk storage medium. • The main advantages of hard disk storage are

low access times, availability, capacity and ease of use.

• External disks can be connected via local interfaces like SCSI, USB or FireWire, or via longer distance technologies like Ethernet, iSCSI, or Fibre Channel.


29


Optical disc• A recordable CD can be used as a backup device. • One advantage of CDs is that they can hold 650 MB of

data on a 12 cm (4.75") reflective optical disc. • Another common format is recordable DVD. Many optical

disk formats are WORM type (Write-One-Read-Many)• Other rewritable formats can also be utilized such as

CDRW or DVD-RAM. • The newer HD-DVD's and BluRay Disks dramatically

increase the amount of data possible on a single optical storage disk.


http://news.softpedia.com/images/extra/large/Blue-Ray-large.gif


Holographic Memory

http://computer.howstuffworks.com/holographic-memory.htm

•Holographic Versatile Disc (HVD) is an optical disc technology still in the research stage which would hold up to 3.9 terabytes (TB) of information. •It employs a technique known as collinear holography, whereby two lasers, one redand one blue-green, are collimated in a single beam to encode and retrieve information.


Floppy disk

• During the 1980s and early 1990s, many personal/home computer users associated backup mostly with copying floppy disks.

• The low data capacity of a floppy disk makes it an unpopular and obsolete choice today.


Solid state storage


Solid state storage

• Also known as flash memory, thumb drives, USB flash drives, CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick, Secure Digital cards, etc.

• These devices are relatively costly for their low capacity, but offer excellent portability and ease-of-use.

30


Remote backup service

• As broadband internet access becomes more widespread, remote backup services are gaining in popularity.

• Backing up via the internet to a remote location can protect against some worse case scenarios, such as fire, flood or earthquake, destroying any backups along with everything else.


Data repository models• Unstructured: may simply be a stack of floppy disks or CD-R media with

minimal information about what was backed up and when. – This is the easiest to implement, but probably the least likely to achieve a high

level of recoverability.• Full + Incremental: aims to make storing several copies of the

source data more feasible. – At first, a full backup (of all files) is taken. – After that an incremental backup (of only the files that have changed

since the previous full or incremental backup) can be taken. – Restoring whole systems to a certain point in time would

• require locating the full backup taken previous to that time • and all the incremental backups taken between that full backup and the

particular point in time to which the system is supposed to be restored. – This model offers a high level of security that something can be

restored and can be used with removable media such as tapes and optical disks.

– The downside is dealing with a long series of incrementals and the high storage requirements.

Reference: http://en.wikipedia.org/wiki/Backup


Data repository models

• Continuous data protection: This model takes it a step further – instead of scheduling periodic backups, the system

immediately logs every change on the host system. – This is generally done by saving byte or block-level

differences rather than file-level differences.– It differs from simple disk mirroring

in that it enables a roll-back of the log and thus restore of old image of data.


Managing the data repository• On-line backup storage

– Typically the most accessible type of data storage, which can begin restore in miliseconds time.

– A good example would be an internal hard disk or a disk array (RIAD)

– This type of storage is very convenient and fast, but is relatively expensive.

31


Managing the data repository• Near-line storage

– Typically less accessible and less expensive than on-line storage, but still useful for backup data storage.

– A good example would be a tape library with restore times ranging from seconds to a few minutes.

– A mechanical device involved in moving media units from storage into a drive where the data can be read or written.


Managing the data repository

• Off-line – Similar to near-line, except it requires human

interaction to make storage media available. – This can be as simple as storing backup tapes

in a file cabinet. Media access time is more than an hour.


Managing the data repository• Off-site vault

– To protect against a disaster or other site-specific problem, many people choose to send backup media to an off-site vault.

– The vault can be • as simple as the System Administrator’s home

office • or as sophisticated as a disaster hardened,

temperature controlled, high security bunker.


Managing the data repository• Backup site, Disaster Recovery Center (DR Center)

– In the event of a disaster, the data on backup media will not be sufficient to recover. Computer systems onto which the data can be restored and properly configured networks are necessary too.

– Some organizations have their own data recovery centers that are equipped for this scenario.

– Other organizations contract this out to a third-party recovery center.

– Note that because DR site is itself a huge investment, backup is very rarely considered preferred method of moving data to DR site.

– More typical way would be remote disk mirroring, which keeps the DR data as up-to-date as possible.


The End

digital image distribution and network ie-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · •...

Documents