Almacenamiento Teoría

Discos duros magnéticos

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Parte física

Fundamento

Magnetizar sustancias ferro magnéticas. (Aplicando campos magnéticos). Suelen ir encapsulados en una caja porque son muy delicados. Conjunto de conexiones de un dispositivo donde se conecta el dispositivo al ordenador se llama a la interfaz de conexión.
Si desarmamos tenemos un pequeño circuito que se llama controladora esta convierte señales magnéticas en eléctricas y viceversa en nombre técnico se le denomina como transductor. Este controlador es el que dispone del Firmware. En el ordenador tendríamos el driver o controlador que lo carga en la memoria principal y se encarga de traducir, convertir las señales eléctricas en información entendible para el sistema operativo. Al driver se le puede denominar también como controlador que lo que realiza es señales elécticas en lenguaje del sistema operativo, en cambio controladora es el circuito en el disco duro que cambia las señales eléctricas en magnéticas. El driver es una parte lógica en cambio la controladora es parte física.
El firmware es un programa básico de entradas y salidas y que indica el modelo de dispositivo.

Pistas, sectores, cabezas, cilindros.

Cabezas o cabezales

Es la parte lectora o escritora de la información que se almacena en el disco o plato. Los discos duros se componen de dos cabezas por cada disco.

Platos

Cada plato se compone de dos caras. Parte física donde se almacena la información. Estos platos o discos están compuestos por:

Pistas

Son surcos circulares que sirven para almacenar la información.

Sectores

Es la unidad mínima de almacenamiento físico.
Los tamaños de los sectores no son siempre iguales pero la capacidad de almacenamiento es siempre la misma. La unidad de cada sector mínima es de 512 bytes.

Cilindro

El mismo número de pistas de todos los platos. Es un cilindro imaginario que se obtienen considerando dos pistas consecutivas en la misma posición de todos los platos. El número de cilindros coincide con el número de pistas por cara de un plato.

Ejercicios para el cálculo de tamaño de disco duro.

Un disco duro tiene 8912 cilindros (cylinder), 15 cabezas (heads), 63 sectores (sector) y pista (track). ¿De qué tamaño es este disco duro?
8912 x 15 x 63 x 512 = 4311982080 /10243 = 4 GB

Si un disco duro tiene 250 GB y tiene 16.384 pistas totales ¿Cuántos sectores por pista tiene?
250 GB x 10243 = 268435456000 / 512 = 429916160 / 16384 = 32000 Nº de sectores por pista

Aspecto visual de un disco duro

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Un disco duro está formado generalmente por varios discos, normalmente de aluminio, que en su superficie están recubiertos con un material magnetizable y que se encuentran apilados alrededor de un eje que gira a una velocidad muy alta por medio de un motor.
La disposición de la información en los discos se distribuye en platos, cilindros, pistas, sectores y clúster. Para leer y escribir sobre estos discos, se utilizan una serie de cabezales magnéticos que se encuentra a una distancia mínima, aunque sin tocarla, de la superficie del disco y se mueve gracias a un brazo. Para cada disco y cara disponible, hay un cabezal y un brazo distinto, aunque todos se mueven a la vez. Además, el cabezal va unido a un circuito del disco que es el que se encarga de gestionar la lectura y escritura de datos en él. La superficie del disco y la proximidad del cabezal hacen que la carcasa del disco sea muy consistente, rígida y estanca para protegerlo de golpes y agente ambientales.

Controladora del disco duro

Si desarmamos tenemos un pequeño circuito que se llama controladora esta convierte señales magnéticas en eléctricas y viceversa en nombre técnico se le denomina como transductor. Este controlador es el que dispone del Firmware.

Interfaces de conexión y tecnología.

Las conexiones del disco duro dependen de estos mismos ya que se han ido creando nuevos discos duros con nuevas conexiones entre ellos destacamos las siguientes conexiones:

IDE

IDE 40 pines: Discos duros estándar
IDE 44 pines: Discos duros portátiles

SCSI

Discos duros de gran capacidad. Servidores por ello son más potentes y tienen mayor velocidad

FIREWIRE

Es uno de los estándares de comunicación de alta velocidad más utilizado para los dispositivos multimedia.

SATA

Para cualquier disco duro de la actualidad + veloz que el SCSI.

USB

Conector USB ya sea externo o interno y pueden ser 2.0 y 3.0. En velocidad se queda casi a la par que el SATA.
Del más rápido al más lento su disposición sería la siguiente: SATA, USB 3.0, FIREWIRE, SCSI, IDE y USB 2.0

Configuración de discos duros

Los discos SCSI: Se les suele dar un número también llevan pines para puentear y estos pines son los que les da la numeración. El conjunto de pines funciona con el sistema binario y así podemos ir asignando el número de discos.
++++IDE
Están muy extendidos por los años que han perdurado estos tipos de discos duros. Las placas bases suelen llevar dos conexiones de IDE más una más que es exclusiva de la disquetera. En cada uno de esos ide podemos conectar dos dispositivos IDE como pueden ser dos discos duros o dos CD/DVD. Dentro de un canal pongo dos dispositivos para ello hay que configurarlos siendo uno el primario o maestro y el otro como secundario o esclavo. ¿Cómo podemos realizar esto?
Puentear en MA seria para primario o maestro
Puentear en SL de secundario o esclavo
Puentear en CS (Cable Select) determina la placa base que dispositivo hace de primario y que dispositivo de secundario. Es automático.

Sata

No necesitan configuración. Algunos modelos llevan unos pines. Se pueden puentear para hacerlos trabajar más lentos si así lo requiere la placa base.

NAS (Network Access Storage) Estos discos duros pueden ir conectados con RJ45 o via wireles. Son discos duros de rede y se conectan directamente a la red por tanto no hay que conectarlos con ningún tipo de ordenador.

Los Discos Duros NAS (Network Access Storage)
Son discos duros que almacenan la información de la red. La ventaja es que no hace falta tener conectado un ordenador específico para ese disco duro. Pueden ir conectados con RJ45 o Wireless.

Características técnicas de un disco duro

Hay una serie de características que hay que tener en cuenta a la hora de elegir un disco duro para un equipo, bien sea externo o interno. Entre otras destacamos:

Tamaño

Capacidad de almacenamiento: Para calcular la capacidad total de la que dispone un disco duro, necesitamos multiplicar el número de caras por el número de pistas por cara, por el número de sectores por pista y por el número de bytes por sector.

Velocidad

Sirve para saber lo rápido que vas a leer o escribir datos en el disco. Velocidad de transferencia (velocidad de la información), de rotación (revoluciones por minuto rpm).

Memoria Cache

Memoria temporal donde se almacenan las órdenes de escritura y lectura (las acumula en esa memoria porque le cuesta más tiempo la escritura y la lectura). Este tipo de memoria permite acelerar el procesamiento de datos, optimizando el funcionamiento del sistema operativo.

Ruido

Es el ruido que hace el disco duro. Es una característica muy importante. Está muy relacionado con la velocidad de rotación de un motor. Y en este caso el ruido se mide en decibelios.

Resistencia a impactos

Moverlos lo menos posible.

Formato

Viene a ser el tamaño de los discos duros. Suelen ser de 2.5” estos suelen ser para equipos portátiles y 3.5” para equipos de sobremesa. Se mide en pulgadas y hay que tener en cuenta que una pulgada son 2.5 centímetros.

Costo por bit del dispositivo

El dinero que te costaría almacenar cada bit de información. Esto no depende únicamente de la capacidad sino también del fabricante, la capacidad del dispositivo…

Parte lógica

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