martes, 11 de diciembre de 2007

EL DISCO DURO.


Dispositivos de almacenamiento.

Soportes magnéticos.
Un dispositivo de almacenamiento magnético es un tipo de almacenamiento secundario. La tecnología magnética consiste en la aplicación de campos magnéticos a ciertos materiales cuyas partículas reaccionan a esa influencia, generalmente orientándose en unas determinadas posiciones que conservan tras dejarse de aplicar el campo magnético. Esas posiciones representan los datos, ya sean música, números o imágenes.


1.-DISCO DURO
La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas concéntricas (TRACKS), como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor que busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto.
El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro.
En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación.

Tecnología (Interface):

IDE : El interfaz IDE (más correctamente denominado ATA, el estándar de normas en que se basa) es el más usado en PCs normales, debido a que tiene un balance bastante adecuado entre precio y prestaciones. Los discos duros IDE se distribuyen en canales en los que puede haber un máximo de 2 dispositivos por canal; en el estándar IDE inicial sólo se disponía de un canal, por lo que el número máximo de dispositivos IDE era 2.
El estándar IDE fue ampliado por la norma ATA-2 en lo que se ha dado en denominar EIDE (Enhanced IDE o IDE mejorado). Los sistemas EIDE disponen de 2 canales IDE, primario y secundario, con lo que pueden aceptar hasta 4 dispositivos, que no tienen porqué ser discos duros mientras cumplan las normas de conectores ATAPI; por ejemplo, los CD-ROMs y algunas unidades SuperDisk se presentan con este tipo de conector.
En cada uno de los canales IDE debe haber por lo menos un dispositivo Maestro (master). El maestro es el primero de los dos y se sitúa al final del cable, asignándosele generalmente la letra "C" en DOS.
Su conexión se realiza mediante un cable plano con conectores con 40 pines colocados en dos hileras (aparte del cable de alimentación, que es común para todos los tipos de disco duro). Así pues, para identificar correctamente un disco IDE basta con observar la presencia de este conector, aunque para estar seguros al 100% deberemos buscar unos microinterruptores ("jumpers") que, en número de 2 a 4, permiten elegir el orden de los dispositivos (es decir, si se comportan como "Maestro" o como "Esclavo").

RAID: Conjunto redundante de discos independientes,es una tecnología que permite de forma automática copiar los datos de un disco principal.Es mejor sistema de seguridad que las tradicionales backup pero no es utilizado por el usuario final al ser muy caro.Hay varios tipos:
Striping o distribución RAID 0
Mirroring o duplicación RAID 1
Striping/mirroring o distribución/duplicación
Spanning (expansión)


SCSI : Acrónimo de Small Computer Systems Interface y leído "escasi", aunque parezca mentira. Mucha gente ha oído hablar de estas siglas y en general las asocian a ordenadores caros o de marca y a un rendimiento elevado, pero no muchos conocen el porqué de la ventaja de esta tecnología frente a otras como EIDE.
La tecnología SCSI (o tecnologías, puesto que existen multitud de variantes de la misma) ofrece, en efecto, una tasa de transferencia de datos muy alta entre el ordenador y el dispositivo SCSI (un disco duro, por ejemplo). Pero aunque esto sea una cualidad muy apreciable, no es lo más importante; la principal virtud de SCSI es que dicha velocidad se mantiene casi constante en todo momento sin que el microprocesador realice apenas trabajo.
Esto es de importancia capital en procesos largos y complejos en los que no podemos tener el ordenador bloqueado mientras archiva los datos, como por ejemplo en la edición de vídeo, la realización de copias de CD o en general en cualquier operación de almacenamiento de datos a gran velocidad, tareas "profesionales" propias de ordenadores de cierta potencia y calidad como los servidores de red.
El bus SCSI puede configurarse de tres maneras diferenciadas que le dan gran versatilidad a este bus:
* Único iniciador / único objetivo: Es la configuración más común donde el iniciador es un adaptador a una ranura de un PC y el objetivo es el controlador del disco duro. Esta es una configuración fácil de implementar pero no aprovecha las capacidades del bus SCSI, excepto para controlar varios discos duros.
* Único iniciador / múltiple objetivo: Menos común y raramente implementado. Esta configuración es muy parecida a la anterior excepto para diferentes tipos de dispositivos E/S que se puedan gestionar por el mismo adaptador. Por ejemplo un disco duro y un reproductor de CD-ROM.
* Múltiple iniciador / múltiple objetivo: Es mucho menos común que las anteriores pero así es como se utilizan a fondo las capacidades del bus.

Dentro de la tecnología SCSI hay 2 generaciones y pronto aparecerá una tercera.
La primera generación permitía un ancho de banda de 8 bits y unos ratios de transferencia de hasta 5 MBps. El mayor problema de esta especificación fue que para que un producto se denominara SCSI solo debía cumplir 4 códigos de operación de los 64 disponibles por lo que proliferaron en el mercado gran cantidad de dispositivos SCSI no compatibles entre sí.
Esto cambió con la especificación 2.0 ya que exigía un mínimo de 12 códigos, por lo que aumentaba la compatibilidad entre dispositivos. Otro punto a favor de SCSI 2.0 es el aumento del ancho de banda de 8 a 16 y 32 bits. Esto se consigue gracias a las implementaciones wide (ancho) y fast (rápido). Combinando estas dos metodologías se llega a conseguir una transferencia máxima de 40 MBps con 32 bits de ancho (20 MBps con un ancho de banda de 16 bits).
El protocolo SCSI 3.0 no establecerá nuevas prestaciones de los protocolos, pero si refinará el funcionamiento de SCSI. Además de incluir formalmente el uso del conector P de 68 pines wide SCSI, por ejemplo, también especifica el uso de cables de fibra óptica. Otra posible modificación es el soporte para más de 8 dispositivos por cadena.

Tipo de norma SCSI Transferencia máxima con 8 bits Transferencia máxima con 16 bits (modos Wide)
SCSI-1 5 MB/s No aplicable
SCSI-2 o Fast SCSI 10 MB/s 20 MB/s
Ultra SCSI o Fast-20 20 MB/s 40 MB/s
Ultra-2 SCSI o Fast-40 40 MB/s 80 MB/s

Los tipos de SCSI de 8 bits admiten hasta 7 dispositivos y suelen usar cables de 50 pines, mientras que los SCSI de 16 bits o Wide, "ancho" en inglés, pueden tener hasta 15 dispositivos y usan cables de 68 pines. La denominación "SCSI-3" se usa de forma ambigua, generalmente refiriéndose al tipo Ultra SCSI de 8 bits, aunque a veces también se utiliza para los Ultra SCSI de 16 bits (o "UltraWide SCSI") y Ultra-2.
Las controladoras SCSI modernas suelen ser compatibles con las normas antiguas, por ejemplo ofreciendo conectores de 50 pines junto a los más modernos de 68, así como conectores externos (generalmente muy compactos, de 36 pines), salvo en algunos modelos especiales que se incluyen con aparatos SCSI que están diseñados sólo para controlar ese aparato en concreto, lo que abarata su coste.
Los dispositivos SCSI deben ir identificados con un número único en la cadena, que se selecciona mediante una serie de jumpers o bien una rueda giratoria en el dispositivo. Actualmente algunos dispositivos realizan esta tarea automáticamente si la controladora soporta esta característica, lo que nos acerca algo más al tan deseado Plug and Play.
Debe tenerse en cuenta que las ventajas de SCSI no se ofrecen gratis, por supuesto; los dispositivos SCSI son más caros que los equivalentes con interfaz EIDE o paralelo y además necesitaremos una tarjeta controladora SCSI para manejarlos, ya que sólo las placas base más avanzadas y de marca incluyen una controladora SCSI integrada.

Ventajas de los discos SCSI:

*Elimina cualquier limitación que el PC-Bios imponga a las unidades de disco.
*El direccionamiento lógico elimina la sobrecarga que el host podría tener en manejar los aspectos físicos del dispositivo como la tabla de pistas dañadas. El controlador SCSI lo maneja.
Características a tener en cuenta.

1.-Velocidad de Rotación (RPM).

Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran en el disco los platos, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Se recomienda que los discos rígidos superen la velocidad de 5400RPM, y un estándar hoy en día es de 7200RPM.Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.

2.-Tiempo de Acceso (Access Time).

Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la suma de varias velocidades:
* El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.
* El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.
* El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista.

Es uno de los factores más importantes a la hora de escoger un disco duro. Cuando se oye hacer ligeros clicks al disco duro, es que está buscando los datos que le hemos pedido. Hoy en día en un disco moderno, lo normal son 10 milisegundos.

3.-Tasa de transferencia (Transfer Rate).

Este número indica la cantidad de datos un disco puede leer o escribir en la parte más exterior del disco o plato en un periodo de un segundo. Normalmente se mide en Mbits/segundo, y hoy en día, en un disco de 5400RPM, un valor habitual es 100Mbits/s, que equivale a 10MB/s.

4.- Memoria Caché.

El BUFFER o CACHE es una memoria que va incluida en la controladora interna del disco duro, de modo que todos los datos que se leen y escriben a disco duro se almacenan primeramente en el buffer

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