Discos magnéticos (IDE y SATA)

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Defensa

Universidad Nacional Experimental

De la Fuerza Armada Bolivariana

San Tomé – Núcleo Anzoátegui

Profesor: Bachilleres:

Ing. José Millán Bravo Yessica 21362955

Díaz Jesús 20.740.926

Guevara Loredana 20.741.323

Rosas Aurivys 19.437.290

01/11/2011

 Discos magnéticos ( IDE y SATA).

Un disco magnético es un plato circular construido con un material no magnético llamado sustratos cubierto por un material magnetizable. Tradicionalmente el sustrato es aluminio o una aleación de aluminio. Recientemente se han utilizado sustratos de cristal. Los sustratos de cristal tienen una serie de ventajas entre las cuales se encuentran:

• Mejora en la uniformidad de la superficie magnética para incrementar la fiabilidad del disco.

• Reducción de los errores de lectura/escritura.

• Capacidad para soportar grabaciones de gran proximidad

• Mejor rigidez para reducir la dinámica del disco.

• Mayor capacidad para resistir golpes y daños.

 Significado de IDE - ATA

Estas siglas se refieren al mismo estándar:

• IDE significa "Integrated Device Electronic", su traducción es componente electrónico integrado.

• ATA significa "Advanced Technology Attachment" ó tecnología avanzada de contacto.

 Mecanismo de lectura y escritura magnética.

El mecanismo de escritura se basa en el hecho de que un flujo eléctrico atravesando una bobina crea un campo magnético. Se envían pulsos eléctricos a la cabeza de escritura y se graban los patrones magnéticos en la superficie bajo ella con patrones diferentes para corrientes positivas y negativas.

El mecanismo tradicional de lectura se basa en el hecho de que un campo magnético en movimiento respecto a una bobina induce una corriente eléctrica en la bobina. Cuando la superficie del disco pasa bajo la cabeza en esta se genera una corriente de la misma polaridad que la que produjo la grabación magnética.

Estas cabezas únicas se usan en disquetes y discos duros antiguos. Los discos duros de hoy usan un mecanismo diferente para la Ieer. Siendo necesaria una cabeza de lectura separada posicionada, por conveniencia cerca de la cabeza de escritura. La cabeza de lectura consiste en un sensor magnetoresistivo (MR) parcialmente blindado. El MR tiene una resistencia eléctrica que depende de la dirección de la magnetización del medio que se mueve bajo el.

 Organización y formato de los datos.

Organización.

La cabeza es un dispositivo relativamente pequeño capaz de leer o escribir en una zona del plato que ruta bajo ella. Esto da lugar a que los datos se organicen en un conjunto de anillos concéntricos en el plato llamados pistas. Cada pista es del mismo ancho que la cabeza. Usualmente hay cientos de pistas por superficie. Las pistas adyacentes están separadas por bandas vacías. Esto previene, o por lo menos minimiza. Los errores debidos a desalineamíentos de la cabeza o simplemente a interferencias del campo magnético.

Los datos se transfieren al y desde el disco en sectores. Normalmente hay cientos de sectores por pista y estos pueden tener una longitud variable o fija. En la mayoría de los sistemas de hoy se utilizan sectores de longitud fija siendo 512 bytes el tamaño casi universal de un sector.

Para evitar imposiciones de precisión lógicas del sistema los sectores adyacentes se separan con intrapistas (intercectores) vacías.

Formato de los datos.

El disco se graba con un formato que contiene algunos datos extra usados solo por el controlador del disco y no accesibles al usuario, para así situar las posiciones del sector en una pista. Estos requisitos son gestionados mediante datos de control grabados en el disco.

 Características físicas.

Movimiento de la cabeza Portabilidad de los discos Caras Platos Mecanismos de la cabeza

Cabeza fija (una por pista) Disco no extraíble Una cara Un plato Contacto (disquete)

Cabeza móvil (una por superficie) Disco extraíble Dos caras Varios platos Separación fija.

Separación aerodinámica. (Winchester)

 Características para medir las prestaciones de un disco.

 RAID.

 RAID 0 (Data Striping).

Un RAID 0 (también llamado conjunto dividido o volumen dividido) distribuye los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia. Es importante señalar que el RAID 0 no era uno de los niveles RAID originales y que no es redundante. El RAID 0 se usa normalmente para incrementar el rendimiento, aunque también puede utilizarse como forma de crear un pequeño número de grandes discos virtuales a partir de un gran número de pequeños discos físicos. Un RAID 0 puede ser creado con discos de diferentes tamaños, pero el espacio de almacenamiento añadido al conjunto estará limitado por el tamaño del disco más pequeño (por ejemplo, si un disco de 300 GB se divide con uno de 100 GB, el tamaño del conjunto resultante será sólo de 200 GB, ya que cada disco aporta 100GB). Una buena implementación de un RAID 0 dividirá las operaciones de lectura y escritura en bloques de igual tamaño, por lo que distribuirá la información equitativamente entre los dos discos. También es posible crear un RAID 0 con más de dos discos, si bien, la fiabilidad del conjunto será igual a la fiabilidad media de cada disco entre el número de discos del conjunto; es decir, la fiabilidad total —medida como MTTF o MTBF— es (aproximadamente) inversamente proporcional al número de discos del conjunto (pues para que el conjunto falle es suficiente con que lo haga cualquiera de sus discos).

 RAID 1.

Un RAID 1 crea una copia exacta (o espejo) de un conjunto de datos en dos o más discos. Esto resulta útil cuando el rendimiento en lectura es más importante que la capacidad. Un conjunto RAID 1 sólo puede ser tan grande como el más pequeño de sus discos. Un RAID 1 clásico consiste en dos discos en espejo, lo que incrementa exponencialmente la fiabilidad respecto a un solo disco; es decir, la probabilidad de fallo del conjunto es igual al producto de las probabilidades de fallo de cada uno de los discos (pues para que el conjunto falle es necesario que lo hagan todos sus discos).

Adicionalmente, dado que todos los datos están en dos o más discos, con hardware habitualmente independiente, el rendimiento de lectura se incrementa aproximadamente como múltiplo lineal del número del copias; es decir, un RAID 1 puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discos diferentes, por lo que su rendimiento se duplica. Para maximizar los beneficios sobre el rendimiento del RAID 1 se recomienda el uso de controladoras de disco independientes, una para cada disco (práctica que algunos denominan splitting o duplexing).

 RAID 2

Un RAID 2 divide los datos a nivel de bits en lugar de a nivel de bloques y usa un código de Hamming para la corrección de errores. Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al unísono. Éste es el único nivel RAID original que actualmente no se usa. Permite tasas de trasferencias extremadamente altas. Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39 discos en un sistema informático moderno: 32 se usarían para almacenar los bits individuales que forman cada palabra y 7 se usarían para la corrección de errores.

 RAID 3.

Un RAID 3 usa división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado. El RAID 3 se usa rara vez en la práctica. Uno de sus efectos secundarios es que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas, debido a que por definición cualquier simple bloque de datos se dividirá por todos los miembros del conjunto, residiendo la misma dirección dentro de cada uno de ellos. Así, cualquier operación de lectura o escritura exige activar todos los discos del conjunto, suele ser un poco lento porque se producen cuellos de botella. Son discos paralelos pero no son independientes (no se puede leer y escribir al mismo tiempo).

 RAID 4

Un RAID 4, también conocido como IDA (acceso independiente con discos dedicados a la paridad) usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado. Necesita un mínimo de 3 discos físicos. El RAID 4 es parecido al RAID 3 excepto porque divide a nivel de bloques en lugar de a nivel de bytes. Esto permite que cada miembro del conjunto funcione independientemente cuando se solicita un único bloque. Si la controladora de disco lo permite, un conjunto RAID 4 puede servir varias peticiones de lectura simultáneamente. En principio también sería posible servir varias peticiones de escritura simultáneamente, pero al estar toda la información de paridad en un solo disco, éste se convertiría en el cuello de botella del conjunto.En el gráfico de ejemplo anterior, una petición del bloque «A1» sería servida

...